A levegő felmelegedése

A Napból érkező sugárzásmennyiségnek csak egy része éri el a Föld felszínét. 30%-a a légkörből, részben a felhőkről visszaverődik a világűrbe, 15%-a pedig a légkörben elnyelődik. A rövidhullámú ibolyántúli sugarak egy részét az ózon, a hosszúhullámú infravörös sugarak egy részét a vízgőz és a szén-dioxid nyeli el. Az elnyelés hőt termel és felmelegedéssel jár, ez azonban csak kis mértékben melegíti fel a levegőt.

Közvetlen felmelegedés: A légkör anyagai által közvetlenül elnyelt nagyobb sugármennyiség.

A sugarak egy részét a légkör szennyeződései irányukból kitérítik. Ennek köszönhető az égbolt minden pontja felől érkező szórt sugárzás.

A napsugárzásnak kb. fele éri el a Föld felszínét. A felszínre érkező napsugárzás elnyelődve hővé alakul. Ebből a hőből juttat a felszín a levegő legalsó rétegének. A Nap tehát a földfelszín közvetítésével melegíti fel a levegőt (ez magyarázza a felszíntől távolodva a hőmérsékletcsökkenést).

Üvegházhatás: A földfelszín hosszúhullámú sugárzást bocsát ki. E sugarak egy része a világűr felé távozik, így a Föld számára veszendőbe megy. A sugárzás legnagyobb részét azonban a levegő vízgőz-, és szén-dioxid tartalma elnyeli (hővé alakítja – közvetett felmelegedés) és visszasugározza a Föld felé. A légkörnek ez a hővisszatartó tulajdonsága az üvegházhatás. Az üvegházhatás emeli a földközeli légrétegek hőmérsékletét.

A felmelegedés mértékének befolyásoló tényezői:

A napsugarak hajlásszöge: Minél nagyobb a napsugarak földfelszínnel bezárt hajlásszöge, annál több energia jut a földfelszínre. A napsugarak hajlásszöge a gömb alakú Földön az Egyenlítőtől a sarkok felé csökken. A napszakok váltakozása is befolyásolja a felmelegedést.

A Föld mozgásfolyamatai: A Föld tengely körüli forgásából adódó napszakváltakozás is befolyásolja a felmelegedést. Nappal a Nap felől érkező besugárzás és a felszínről kiinduló kisugárzás is megfigyelhető. Éjszaka azonban csak a kisugárzás folyik. Ha éjjel tiszta az égbolt, a kisugárzott hő nagy része akadálytalanul távozik a földfelszíntől. Derült éjszakákon ezért hűl le nagyon a levegő. Ezenkívül a Nap körüli keringés is befolyásoló tényező.

Domborzat: Módosító szerepet játszik az is, hogy melyik égtáj felé néz a lejtő. Ez a lejtőkitettség. Az észak felé néző lejtőn kisebb, míg a déli lejtőn nagyobb a felmelegedés mértéke.

A felszín anyaga: Másként melegszik fel a szárazföld és másként a tengerek vízfelülete. Az alacsony fajhőjű szárazföld kisebb hőenergia hatására is felmelegszik, a nagy fajhőjű vízfelületek felmelegítéséhez több hőenergia szükséges. A szárazföldeknél az energia csak a felszín felmelegítésére fordítódik, a tengereknél viszont a hő a felső szintben raktározódik el. A tengerek tehát lassabban, a szárazföldek gyorsabban, de nem tartósan melegszenek fel.

A felszín színe: A sötét és világos színnek különböző a fényelnyelő képessége. A sötét felszín jobban, a világos kevésbé nyeli el a fényt.

Időjárási elemek

Az időjárási elemek éghajlati elemek is, de amikor éghajlati adatokról beszélünk, az időjárási elemek statisztikai átlagszámításait értjük. (évi középhőmérséklet, sokéves csapadékátlag). Ezek az elemek egymással, és a környezettel bonyolult kölcsönhatásban álló rendszert alkotnak.

 

• Hőmérséklet napi járása: a léghőmérséklet értékének változása egy napon belül. Oka: a nappalok és éjszakák váltakozása, valamint a napsugarak változó hajlásszögei.  (tehát a Föld tengely körüli forgása)
• A Nap látszólagos járása:  késéssel követi a hőmérséklet napi járását, hajnalban nem emelkedik rögtön a hőmérséklet, mert még tart a kisugárzás, és a legmagasabb napi hőmérséklet kb két órával követi a Nap delelését, mert a levegő hőmérséklete a földfelszín közvetítésével növekszik.
• Hőmérséklet évi járása: A hőmérséklet változása az év során. Oka: a Föld Nap körüli keringése + tengelyferdeség.
• Napi középhőmérséklet: különböző napszakokban mért hőmérsékleti adatok számtani középértéke.
• Hőmérséklet napi ingása: 24 óra alatt mért legalacsonyabb és legmagasabb hőmérséklet különbsége
• Havi középhőmérséklet: 1 hónap napi középhőmérsékletének számtani középértéke.
• Évi középhőmérséklet: 12 hónap havi középhőmérsékletének számtani középértéke.
• A hőmérséklet évi közepes ingása: a legmelegebb és leghidegebb hónap középhőmérsékletének különbsége.
• Izotermavonal: egyenlő hőmérsékletű pontokat összekötő görbe a térképen.

A LÉGNYOMÁS

• A nehézségi erő miatt az atmoszféra súlya nyomóerőt gyakorol a testekre.
• Felületegységre kifejezett értéke a hPa – hektopaszkálban megadott nyomás. 
• 1013 hPa: a tenger szintjében mért nyomás egy 1013 cm magas vízoszlop nyomásával egyenlő.
• A légkörben felfelé a rétegek egyre könnyebbek, így a légnyomás is csökken. 
• Izobár: azonos légnyomású területeket összekötő görbe. 
• A légnyomás és a hőmérséklet fordítottan arányos, ugyanis a felmelegedő levegő kitágul, térfogata megnő, könnyebb lesz, és a kevésbé felmelegedett légtömeget kiszorítja környékéről, így a térség légnyomása csökken.

A szél

a légkört alkotó levegő vízszintes irányú áramlása, melyet a – légkör eltérő mértékű felmelegedése miatt létrejött – légnyomáskülönbségek hoznak létre.  

• A nyomás kiegyenlítéséért légáramlás, légkörzés indul meg, ahol a levegő a magas nyomású helyről az alacsony nyomású helyek felé áramlik.
• Arról az égtájról kapták a nevüket, ahonnan fújnak, így van északi, keleti, északnyugati, stb.
• A szél valójában nem a magas és alacsony légnyomású területek között halad, mert a Föld forgásából származó Coriolis-erő befolyásolja irányát, ezért a szél az izobárokkal nagyjából párhuzamosan fúj.
• Gyakorlati széltörvény: ha az északi féltekén háttal állunk a szélnek, az alacsony nyomású terület tőlünk balra esik.