Dew point

Το γράφημα παρουσιάζει πόσους υδρατμούς μπορεί να περιέχει ο αέρας. Είναι ξεκάθαρο ότι ο θερμός αέρας μπορεί να περιέχει περισσότερους υδρατμούς σε σχέση με τον πιο ψυχρό αέρα. Η μπλε γραμμή δείχνει τη θερμοκρασία δρόσου σε διαφορετικές θερμοκρασίες.  
 
Ο άνεμος Foehn
 
Αν ένα αέριο διασταλεί με τη μείωση της πίεσης, αυτό θα γίνει πιο ψυχρό ενώ αν συμπιεστεί σε μικρό όγκο, θα γίνει πιο θερμό. Οι εν λόγω αλλαγές της θερμοκρασίας καλούνται αδιαβατικές, επειδή δεν συμβαίνει είσοδος θερμότητας από εξωτερικές πηγές, ούτε απώλεια θερμότητας στον περιβάλλοντα χώρο.

Αλλά γιατί αλλάζει η θερμοκρασία όταν ένα αέριο διαστέλλεται αδιαβατικά; Με τη διαστολή του όγκου, πρέπει να επεκταθεί και η δεδομένη ενέργεια για να καλύψει τον αυξημένο όγκο. Αυτό σημαίνει ότι θα υπάρχει λιγότερη διαθέσιμη ενέργεια ανά μονάδα όγκου σε σχέση με πριν, και συνεπώς η θερμοκρασία μειώνεται. Αντίθετα, αν ο όγκος μειωθεί, το αέριο συμπιέζεται (αύξηση πίεσης) και υπάρχει περισσότερη διαθέσιμη ενέργεια ανά μονάδα όγκου. Συνεπώς, η θερμοκρασία αυξάνεται.

Όταν ανυψώνεται ο ακόρεστος αέρας, η θερμοκρασία του μειώνεται με ρυθμό ίσο με περίπου 1 βαθμό Κελσίου ανά 100 μέτρα. Αλλά αυξάνεται και η σχετική υγρασία, επειδή αυτός ο αέρας συγκρατεί όλο και λιγότερη υγρασία. Καθώς συνεχίσει να ανυψώνεται ο αέρας, συνεχίζει η αδιαβατική ψύξη. Συνεπώς, η θερμοκρασία αέρα πλησιάζει σταδιακά στη θερμοκρασία δρόσου.

Όταν ο αέρας που ανυψώνεται φτάσει σε ένα υψόμετρο στο οποίο θα επιτευχθεί η θερμοκρασία δρόσου, η συμπύκνωση αρχίζει να σχηματίζει σύννεφα. Τα περισσότερα νέφη μεταφοράς έχουν επίπεδη βάση που επισημαίνει στο επίπεδο όπου αρχίζει η συμπύκνωση. Η συμπύκνωση απελευθερώνει θερμότητα. Επομένως, αν ο αέρας συνεχίζει να ανυψώνεται μετά τη συμπύκνωση, η θερμοκρασία μειώνεται με χαμηλότερο ρυθμό (περίπου 0,5 βαθμούς Κελσίου ανά 100 μέτρα).

Όταν ο αέρας αρχίζει να κατεβαίνει στην υπήνεμη πλαγιά ενός λόφου/βουνού, θερμαίνεται ταχέως και η σχετική υγρασία πέφτει κάτω από τη στάθμη συμπύκνωσης με αποτέλεσμα οι εναπομένουσες σταγόνες νερού του σύννεφου να εξατμιστούν γρήγορα και να ξηράνουν τον αέρα. Τώρα, η θερμοκρασία του αέρα θα αυξηθεί με ρυθμό περίπου 1 βαθμού Κελσίου ανά 100 μέτρα.
 
 

	Ο άνεμος Foehn

Στο σχήμα παρουσιάζεται τι συμβαίνει όταν μια αέρια μάζα με θερμοκρασία 20 βαθμούς Κελσίου και σχετική υγρασία 57% αναγκαστεί να διασχίσει μια οροσειρά με υψόμετρο 2.500 μέτρα. Η θερμοκρασία δρόσου επιτυγχάνεται στα 900 μέτρα και σχηματίζονται σύννεφα. Ο αέρας ψύχεται κατά περίπου 1 βαθμό Κελσίου ανά 100 μέτρα μέχρι να επιτευχθεί το σημείο δρόσου. Πάνω από το επίπεδο συμπύκνωσης ο αέρας ψύχεται με κατακόρυφη θερμοβαθμίδα ίση με 0,5 βαθμούς Κελσίου ανά 100 μέτρα. Συνεπώς, η θερμοκρασία του αέρα στο επάνω μέρος της οροσειράς θα είναι 3 βαθμούς Κελσίου.

Όταν ο αέρας αρχίζει να κατεβαίνει, η θερμοκρασία αυξάνεται με ρυθμό ίσο με περίπου 0,5 βαθμό Κελσίου ανά 100 μέτρα. Συνεπώς, η θερμοκρασία θα ανέβει στους 28 βαθμούς Κελσίου μετά την κάθοδο. Ο αέρας θα είναι πολύ ξηρός επειδή ο θερμός αέρας συγκρατεί περισσότερους υδρατμούς σε σχέση με τον πιο ψυχρό αέρα.

Επομένως, η προσήνεμη πλαγιά θα είναι υγρή και η υπήνεμες πλαγιές θα είναι ξηρές. Όταν ο αέρας αρχίζει να κατεβαίνει, η θερμοκρασία αυξάνεται με ρυθμό ίσο με περίπου 1 βαθμό Κελσίου ανά 100 μέτρα. Επομένως, η προσήνεμη πλαγιά θα είναι υγρή και οι υπήνεμες πλαγιές θα είναι ξηρές.

Ο εν λόγω ξηρός και θερμός αέρας που κατεβαίνει καλείται άνεμος Foehn.
 
 

Jet stream

Αεροχείμαρρος
 
Ο αεροχείμαρρος στην άνω ατμόσφαιρα καθορίζει τις καιρικές συνθήκες στην Ευρώπη. Όταν ο αεροχείμαρρος ακολουθήσει μια πορεία από τα δυτικά προς τα ανατολικά, στην Ευρώπη θα επικρατούν κυκλώνες με σχετιζόμενα μετωπικά συστήματα.

Μερικές φορές ο αεροχείμαρρος ακολουθεί μια πορεία από τα βόρεια προς τα νότια. Σε αυτήν την περίπτωση, οι άνεμοι από τα βόρεια είναι κάθετοι στις Άλπεις.

Στο σχήμα απεικονίζεται ένας κυματοειδής αεροχείμαρρος.
 
 
Δορυφορικές εικόνες
 
Εικόνες Meteosat

Οι μετερεωλογικοί δορυφόροι έχουν κατασκευαστεί για να μετρούν τις ατμοσφαιρικές συνθήκες, ενώ οι δορυφόροι τηλεπισκόπησης είναι σχεδιασμένοι για τη χαρτογράφηση των επιφανειακών συνθηκών στη Γη.

Ένας από τους βασικούς στόχους των μετερεωλογικών δορυφόρων είναι η διασφάλιση συχνών λήψεων ενώ οι δορυφόροι τηλεπισκόπησης στοχεύουν στην επίτευξη υψηλής φασματικής και χωρικής ανάλυσης. Η υψηλή ανάλυση απαιτεί μικρές περιοχές σάρωσης με αποτέλεσμα πιο περιορισμένη κάλυψη περιοχής. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζονται αρκετές ημέρες για τη σάρωση ολόκληρης της Γης. Επίσης σημαίνει ότι μεσολαβεί ένας αντίστοιχος αριθμός ημερών για να περάσει ο δορυφόρος πάνω από το ίδιο σημείο. Ωστόσο, η υψηλή χωρική ανάλυση καθιστά δυνατή τη διάκριση μικρών μονάδων της περιοχής, οπότε είναι δυνατή η χαρτογράφηση με περισσότερες λεπτομέρειες.

Εξαιτίας της υψηλής φασματικής ανάλυσης, οι δορυφόροι τηλεπισκόπησης μπορούν να διακρίνουν περισσότερες μεταβολές στην ακτινοβολία. Αυτό αξιοποιείται στη χαρτογράφηση περιοχών καθώς είναι δυνατή η διάκριση μεταξύ φασματικών προφίλ πολλών διαφορετικών επιφανειών.

Παρουσιάζεται μια εικόνα Meteosat. Έχει ληφθεί στη θερμική υπέρυθρη ζώνη (10,5 -> 12,5 µm). Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία παρουσιάζεται σε μια κλίμακα από το λευκό (χαμηλές θερμοκρασίες) έως το μαύρο (υψηλές θερμοκρασίες).

Εικόνες NOAA

Οι εικόνες λήφθηκαν από δορυφόρο NOAA.

Η Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας των Η.Π.Α. (National Oceanographic and Atmospheric Administration) έστειλε σε τροχιά τον πρώτο δορυφόρο, από μια σειρά δορυφόρων NOAA, το 1970. Κινούνται σε ηλιακά συγχρονισμένες τροχιές σε ύψος περίπου 850 km από τη Γη και σαρώνουν ολόκληρη την υδρόγειο σφαίρα σε είκοσι τέσσερις ώρες.

Επειδή ο δορυφόρος NOAA είναι εξοπλισμένος με κανάλια ορατού και σχεδόν υπέρυθρου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χαρτογράφηση μεγάλης κλίμακας της βλάστησης. Τα καθημερινά περάσματα συμβαίνουν την ίδια τοπική ώρα καθιστώντας δυνατή τη συγκρότηση εικόνων χωρίς σύννεφα από λήψεις μερικών ημερών.

Οι εικόνες που παρουσιάζονται εδώ είναι ζώνη 4: 10,3 - 11,3 µm. Οι εικόνες αυτές είναι θερμικού υπέρυθρου, που σημαίνει ότι η θερμοκρασία παρουσιάζεται σε μια κλίμακα από το λευκό (χαμηλές θερμοκρασίες) έως το μαύρο (υψηλές θερμοκρασίες).
 
 
Χάρτες επιφάνειας
 
Οι χάρτες επιφάνειας που παρουσιάζουν την κατάσταση του καιρού αποτελούν μέρος της μελέτης περίπτωσης. Οι χάρτες αυτοί παρουσιάζουν τον καιρό στην Ευρώπη. Υπάρχει ένας χάρτης για κάθε ημέρα που παρουσιάζει την κατάσταση στις 00.00 ώρες (μεσάνυκτα).
 
 
Λογισμικό επεξεργασίας εικόνων
 
Το LEOWorks μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση δορυφορικών εικόνων. Το LEOWorks είναι ένα εργαλείο που είναι κατάλληλο για τη βασική ανάλυση εικόνων και μπορείτε να το βρείτε και να κάνετε λήψη αυτού από την ενότητα «Επεξεργασία εικόνας».

Επίσης, μπορείτε να πραγματοποιήσετε την άσκηση αναλύοντας τις εικόνες με διαφορετικό τρόπο.
 
 
Μια πτήση από τη Ρώμη στην Κοπεγχάγη
 
Σε μια πτήση από τη Ρώμη στην Κοπεγχάγη στις 16 Μαρτίου 2000 ήταν δυνατή η τεκμηρίωση ενός φαινομένου Foehn στις Άλπεις (Ευρώπη), όπως αυτό που περιγράφηκε παραπάνω.

Αναχώρηση από αεροδρόμιο Φιουμιτσίνο, Ρώμη στις 14.50 Άφιξη στην Κοπεγχάγη στις 17.35

Η άσκηση περιλαμβάνει μια ομάδα φωτογραφιών και ένα βίντεο που λήφθηκαν και εγγράφηκαν από το παράθυρο ενός αεροπλάνου, αλλά και συνέντευξη με τον συγκυβερνήτη. Η γλώσσα που χρησιμοποιείται είναι τα Νορβηγικά.