大气科学

探针,卫星和数据传输

风筝配备气象计被用作大气探测器在1890年代末和1907年美国气象局记录了风筝的上升7044米以上Mount Weather,维吉尼亚州。

在1920年代收音机取代了电报和电话作为传输的主要仪器天气数据。到1936年,无线电气象计(无线电探空仪)开发,功能发送信号相对湿度从无人驾驶气球,温度和气压。实验与气球的高度约31公里显示列的温暖空气可能上升超过1.6公里以上吗地球的表面和较低大气通常是分层,风速在不同的层在不同方向吹。飞机在1930年代开始用于观测天气,和自1945年以来已经看到火箭和气象卫星的发展。洛斯(电视红外观测卫星),世界上第一个全天候卫星,启动于1960年,1964年光辉灿烂的卫星的美国国家航空和宇宙航行局(NASA)飙升到靠近极地轨道。

有两种类型的气象卫星:极地和同步。地球灵气一样,极地卫星轨道低海拔几百公里,因为他们的进步漂移,它们产生的摄影报道整个地球每24小时。地球同步卫星,首先发送于1966年,坐落在赤道海拔约35000公里,定期传输数据。多的信息可以从收集到的数据通过卫星。例如,测量风速和风向云轨迹,而温度和空气湿度的计算从红外数据。

天气预报

努力将数值天气数据纳入数学公式可以用于预测早期启动了世纪挪威的地球物理研究所。Vilhelm Bjerknes在卑尔根和他的同事成功地设计方程有关的天气可测量的组成部分,但其复杂性杜绝预测所需的快速解决方案。他们的努力,然而,出现了极面理论的起源气旋和人们耳熟能详的名字冷锋、暖锋和静止锋前缘的空气质量(看到气候:大气压力和风力)。

在1922年,英国数学家刘易斯炒理查森证明了复杂的方程式挪威学校可以减少长一系列简单的算术运算。不超过桌面计算器和计算尺然后可用,但是,一个问题的解决方案过程只在人力资源提出了一个新的。1946年,数学家约翰·冯·诺依曼和他的同事在高级研究所的研究中,在普林斯顿大学,新泽西州开始从事电子设备的计算速度比天气了。四年后冯·诺依曼集团可以声称,给予充足的数据,他们的电脑可以预测天气以及预报。现在的数值天气预报的帮助下实现先进的计算机分析(看到天气预报)。

云物理

云计算的研究物理表明,细胞核周围哪个水凝结相差很大程度的浓度和地域分布,从6个每立方厘米/海洋400万多每立方厘米空气污染的一些城市。水滴凝结在这些外国粒子可以小到0.001厘米直径。雨滴显然可能直接从这些液滴的聚结形成,如热带降雨的情况下,或通过中介的温带地区冰晶体。根据的理论Tor柏格森和沃尔特Findeisen,蒸汽冻结在云层中的冰晶增大晶体,直到他们下降。最终落到地面上取决于空气的温度低于下面的云层的冻结,雪;如果上面,雨。

属性和结构的气氛

后不到一年的时间空间时代始于苏联人造卫星的发射我早在1957年,美国卫星Explorer我被送入轨道盖革计数器测量的强度宇宙辐射在不同的地面水平。海拔约1000公里这仪器停止函数由于带电粒子饱和。这和随后的调查表明,一个区域的辐射纬度75°之间环绕世界N和75°S,最大强度在5000和16000公里。美国物理学家的名字命名的詹姆斯·范-艾伦,一个地球的这一部分的主要调查员磁气圈这些区域响应事件发生在太阳。的太阳风一连串的原子粒子来自太阳四面八方,似乎负责电子滞留在范-艾伦的地区以及磁气圈的泪滴形状作为一个整体,它的尾巴指向总是远离太阳。

1898年Teisserenc de圆粒金刚石,研究温度的变化高海拔借助气球,发现海拔约11公里的平均温度随高度减小(约5.5°C每上升1000米)下降和价值保持几乎恒定在−55°C。他叫大气区域低于和高于这个温度边界对流层和平流层。

快结束的时候第二次世界大战b - 29超级空中堡垒开始使用作为第一个大型飞机在10000米定期巡航。向西太平洋基地,这些飞机有时会遇到意想不到的头风,减缓他们的飞行高达每小时300公里。急流,这些高空风被命名,已发现包围地球后波浪课程和自西向东移动速度上升到每小时500公里。飞机也被证明是有用的在结构和研究动力学热带飓风。破坏后造成美国的大西洋海岸飓风康妮和黛安娜在1955年建立了一个国家中心在佛罗里达的任务定位和跟踪,希望,学习如何预测飓风和消散的路径能源。