Ако се на Интернету потражи дефиниција за метеорологију углавном ће се срести овакав текст. „Метеорологија је наука о Земљиној атмосфери и променама у њој. Прецизније, она се бави проучавањем променавременских услова око нас. Спада у групу геофизичких наука. …“. Дешавања у Земљиној атмосфери директно утичу на човека. Због тога смо јако заинтересовани да знамо шта ће се дешавати наредних дана, па чак и месецима. Због тога је праћење тзв. временске прогнозе једна од најважнијих човекових активности, кад су медији у питању. Данас је то добило на значају коришћењем Интернета. Добро упућени у метеорологију знају колико је временска прогноза сложена делатност. Међутим, данашња сазнања у оквиру ове науке, али и шире физике омогућавају нам да и сами дођемо до процене. Шта нас чека у наредних пар сати. У овој секцији ћемо се позабавити тим практичним аспектима метеорологије.
ЗАШТО БАРОМЕТАР И GPS ПРИЈЕМНИК ЗАЈЕДНО У АУТОМОБИЛУ
Барометар је уређај који се користи за мерење ваздушног притиска. Барометар је настао радовима Галилеја – 1640. године, који је доказао да ваздух има тежину. Торичели је 1644. године одредио тежину атмосферског ваздуха или ваздушни притисак. Такође, утврдио је да промена притиска ваздуха – мења висину живиног стуба у стакленој цеви. Атмосферски притисак опада са повећањем надморске висине и ову појави ближе описује барометарска једначина:
где је:
Упрошћен и довољно тачан облик барометарске једначине коришћењем референтне висине h0 = 8500m je:
Утврђено је да је на нивоу мора, најчешће измерени атмосферски притисак 1013mbar, док се нпр. за локацију у Чачку, који се налази на висини 245m, може израчунати да је то 984mbar. Овим се долази до појма „нормални“ атмосферски притисак за конкретну локацију. Он приближно одговара средини скале на барометру на нивоу мора.
Барометар на мору
Метални – анероидни барометар на броду, донео је револуцију у поузданости и удобности пловидбе, уз то, спасао је много људских живота. Бродови се крећу на истој (надморској) висини, тј. на нивоу мора – у 2D равни, па су физички принципи лако практично примењиви.
Пад атмосферског притиска, наговештава улазак брода у зону циклона, што условљава промену времена и падавине, а понекад, долазак олује, тако да је на анероиду леви део скале означен као “КИША”. Супротно томе, поље повишеног ваздушног притиска – циклона, наговештава лепо и ведро време без падавина, а на анероиду је означено као “СУНЦЕ”. Средина слике означава – “ПРОМЕНЉИВО” време.
Барометар на копну
Употреба барометра на копну у смислу предвиђања времена је нешто компликованија, тј. људи живе у 3D простору, од морских обала, па до највиших планина. Барометарска једначина, описује зависност (очекиваног) атмосферског притиска на некој надморској висини и тако се долази до појма “нормални” атмосферски притисак за конкретну локацију, који приближно одговара средини скале на барометру на нивоу мора.
Барометар на копну и даље апсолутно тачно показује атмосферски притисак, али да би помоћу њега предвиђали промену времена (скала лево – киша, средина – променљиво, десно – сунчано), мора се малим вијком – позади, преподесити.
Овим триком се служе многи савремени уређаји нпр. G-šok сатови или кућне метео станице, да одговарајућом иконицом наговесте промену времена, а то није ништа друго до игра са бароматром у облику дигиталног сензора. Да би ово функционисало, приликом првог укључења мора се некако повезати са локацијом – надморском висином или текућим стањем вемена, а то се може учинити на више начина.
Код временских извештаја или изобарских карти, да би се поља ваздушног притиска могла упоређивати, а самим тим и прогноза времена, често се користи тзв. “сведени” атмосферски притисак (Ps). То би одговарало математичком пресликавању, колико атмосферски притисци на дотичним локацијама (Pn – бар. јед., Pa – измерено) одступају од нормалног – као да су на нивоу мора (Po):
Ps = Po – Pn + Pa
Тако, нпр. могу се упоређивати атмосферски притисци у Београду и на Копаонику, што би без ове технике, било сабирање/упоређивање – “баба” и “жаба”.
Барометар у авиону
На сличном принципу ради посебно конструисан барометар за авионе, који се назива алтиметар и служи за мерење висине лета. Да би он функционисао, приликом полетања, пилоти задају барометарски притисак на аеродрому.
Од тог тренутка, анероид показује надморску висину од узлетишта. Код споре, нисколетеће клипне авијације, ово подешавање се сматра добрим у кругу од 30км и мора се обновити, радио комуникацијом са следећег аеродрома. Овај податак се у авијаци означава QFE или QNH и може се задавати тако да висина летелице важи у односу на узлетиште или ниво мора (МSL).
Барометар у аутомобилу
Аутомобил за око 30 минута вожње, може се попети од Јошаничке Бање са надморском висином од 550m на превој Копаоника од 1700m. На основу свега до сада поменутог о техници примене барометра у смислу грубог прогнозирања времена – пада у воду. Но, да ли је баш тако?
Савремени GPS уређаји, дигитални снзори за мерење основних метео параметара (и атмосферског притиска) интегрисани са микрорачунарскомн техником, омогућавају:
- преузимање информације о надморској висини (алтитуди) из скупа информација које добија GPS пријемник,
- континуално срачунавање нормалног/очекиваног атмосферског притиска за текућу алтитуду (према бароматарској једначини)
- упоређивање ова два податка и
- приказ резултата.
Ето, одједном, барометар постаје користан и у аутомобилу на путовању!
Аутомобили данас (између осталог) служе за туристичка путовања и разоноду. Људи желе да знају какво их време очекује на дестинацији (што је скупо плаћено), а што глобална метео-прогноза често није у могућности да пружи. Микрорачунарска техника ће из GPS информација израчунати, за конкретну локацију, када се може очекивати свитање и повечерје или колико ће дуго трајати обданица (многи људи не воле да возе ноћу). Такође, да ли ће на предвиђеној рути приликом ноћне вожње бити месечине? Ја лично волим/преферирам вожњу током топлих летњих ноћи, са доста месечине. Пријем GPS сигнала, доноси још доста корисних информација – нпр. апсолутно тачан часовник, без навијања, и календар. Ето, стиже се до нечега што се може назвати – “GPS Ауто асистенција” или “Туристички GPS часовник”.
Барометар и здравље
Грубом математиком, може се срачунати да на нивоу мора, просечног човека, атмосфера притиска силом од 15 тона! На високом планинама нешто мање, рецимо 12 тона. Људи и сав живи свет, у свом животном простору, овај притисак не осећају. Проблеми настају, када до промене атмосферског притиска долази нагло и када је та промена брза, рецимо неколико мили-бара током неколико сати. Тада се кардио –васкуларни систем бори да се прилагоди насталим променама. Код осетљивих људи ове манифестације могу да праве различите сметње. Слични ефекти, којима се атмосфера поиграва са нама, јављају се током високих температура које су праћене повишеном влажношћу ваздуха – тако да се ствара субјективни осећај још веће врућине – који се и математички може исказати (израчунати).