Naukowcy wykorzystują temperaturę, punkt rosy i ciśnienie barometryczne, aby zrozumieć i opisać pogodę. Te trzy wspólne wskaźniki podsumowują złożone informacje o pogodzie w formacie łatwym do zrozumienia dla meteorologów, klimatologów i ogółu społeczeństwa. Znormalizowane pomiary pogodowe, takie jak te, pomagają naukowcom zrozumieć – i potencjalnie przewidzieć – przyszłe wzorce pogodowe.
Temperatura
Temperatura jest zwykle mierzona w stopniach Celsjusza przy użyciu systemu metrycznego (stopnie Fahrenheita w Stanach Zjednoczonych). Temperatura powietrza mierzy wielkość ruchu w atomach i cząsteczkach powietrza. Cząsteczki powietrza poruszają się szybciej, gdy są ciepłe i wolniej w niższych temperaturach. Gdy cząsteczki powietrza zderzają się z termometrem, urządzenie mierzy, ile energii jest do niego przekazywane (jeśli powietrze jest ciepłe) lub z niego pobierane (jeśli powietrze jest chłodne).
Punkt rosy
Najprościej rzecz ujmując, punkt rosy to temperatura, w której powietrze byłoby nasycone wodą. Cieplejsze powietrze może pomieścić więcej pary wodnej niż zimniejsze powietrze. Kiedy powietrze zawiera całą wodę, jaką może pomieścić, mówi się, że jest „nasycone”, a jego wilgotność względną oblicza się na 100 procent. Temperatura punktu rosy nigdy nie jest wyższa niż temperatura powietrza. Gdy powietrze się ochładza, wilgoć opuszcza powietrze w postaci kondensacji, tworząc warunki pogodowe, które są pochmurne, deszczowe lub śnieżne.
Ciśnienie barometryczne
Ciśnienie barometryczne, zwane również barometrycznym ciśnieniem powietrza lub ciśnieniem atmosferycznym, jest miarą masy cząsteczek powietrza, gdy grawitacja przyciąga je w kierunku powierzchni ziemi. To ciśnienie zmienia się wraz ze zmianą lokalnych warunków pogodowych.
Naukowcy mierzą ciśnienie barometryczne za pomocą wielu różnych jednostek. Meteorolodzy zwykle używają barów metrycznych, milibarów lub Pascalów. Niektórzy naukowcy używają również atmosfer lub cali rtęci, zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych. Dla porównania, następujące pomiary są równoważne dla poziomu morza w temperaturze zera stopni C: 1 atmosfera, 29,92 cala słupa rtęci, 101 325 paskali i 1013,25 milibarów.
Korzystanie z pomiarów meteorologicznych
Zbieżność temperatury i punktu rosy wskazuje na prawie nasycone powietrze, które może skondensować się w chmury, mgłę lub deszcz. Gdy dwa pomiary są od siebie oddalone, powietrze jest mniej nasycone i bardziej suche, co skutkuje niższą wilgotnością.
Wysokie ciśnienie atmosferyczne zazwyczaj przekłada się na bezchmurną pogodę, choć w określonych warunkach może wskazywać na zimowe opady śniegu. Spadek ciśnienia sygnalizuje nadejście frontu niżowego, zwykle zwiastującego opady i pochmurną pogodę.
Zrozumienie prostych pomiarów, takich jak te, pozwala meteorologom przewidzieć nadchodzące wydarzenia klimatyczne. Temperatura, punkt rosy i ciśnienie barometryczne to razem trzy z najbardziej wszechstronnych narzędzi w zestawie narzędzi klimatologa.