duimnael|250px|'n Donderstorm iewers naby die Madeiraeilande.
Weer is die toestand van die atmosfeer, tot die mate wat dit warm of koud, nat of droog, kalm of stormagtig, oopgetrek of bewolk is.Merriam-Webster Dictionary. Weather. URL besoek op 2008-06-27. Die meeste weerverskynsels kom voor binne die troposfeerGlossary of Meteorology. Hydrosphere. URL besoek op 2008-06-27.Glossary of Meteorology. Troposphere. URL besoek op 2008-06-27. net onder die stratosfeer. Weer verwys, in die algemeen, na dag-tot-dag temperature en neerslae, terwyl klimaat die term is vir die gemiddelde atmosferiese toestand oor langer tydsperiodes. Wanneer dit in die algemeen gebruik word, verwys "weer" gewoonlik na die weer op Aarde.
Die dryfkrag agter weer is merendeels digtheidsverskille (temperatuur en vog) tussen verskillende plekke. Hierdie verskille kan voorkom as gevolg van die hoek wat sonstrale die aarde se atmosfeer inval by 'n bepaalde plek, wat wissel by die lengtegrade vanaf die trope. Die sterk temperatuurverskille tussen die pole en tropiese lug veroorsaak die vorming van straalstrome.
Weerstelsels in die middelbreedtegraadliggings, soos ekstratropiese siklone, word veroorsaak deur onstabiliteite van die straalstroomvloei. Omdat die aardas gekantel is relatief tot sy orbitaalvlak, val sonlig die Aarde se atmosfeer binne op verskillende hoeke by verskillende tye van die jaar. Op die aardoppervlak wissel temperature gewoonlik met ±40 °C per jaar. Die verandering van die Aarde se wentelbaan oor millennia het 'n invloed op die hoeveelheid en verspreiding sonenergie wat deur die aarde ontvang word, en ook op die langtermyn klimaat en globale klimaatsverandering.
Temperatuurverskille van die aardoppervlak veroorsaak drukverskille. Hoërliggende plekke is koeler as laerliggende plekke as gevolg van verskille in verwarming. Weervoorspelling is die toepassing van wetenskap en tegnologie om die toestande van die atmosfeer vir 'n toekomstige tyd en 'n spesifieke plek te voorspel. Die atmosfeer is 'n chaotiese stelsel, dus klein veranderinge in die een deel van die stelsel kan groei 'n groot invloed op die stelsel as geheel. Regdeur mensegeskiedenis was daar pogings van die mensdom om weer te beheer, en daar is al bewys dat menslike aktiwiteite, soos landbou en industrie, per ongeluk weerpatrone verander het.
Deur die weer op ander planete te studeer is nuttig vir die begrip van hoe die weer op aarde werk. 'n Bekende landmerk in die Sonnestelsel, Jupiter se Groot Rooi Vlek, is 'n antisikloniese storm wat vir ten minste 300 jaar al woed. Dit is egter weer nie beperk tot planetêre liggame nie. Die Son se korona word voortdurend in die ruimte verloor, wat in wese 'n baie dun atmosfeer in die hele Sonnestelsel skep. Die beweging van massa soos dit uit die Son gewerp word staan bekend as 'n sonwind.
Inleiding Weer kan beskryf word as die toestand van die atmosfeer op ʼn gegewe oomblik en plek, en daar word dikwels gepraat van die daaglikse weerverskynsels, wat op die veranderlikheid daarvan dui. Die gemiddelde weersomstandighede van 'n gebied oor die lang termyn staan bekend as die klimaat van die gebied. Weerverskynsels word hoofsaaklik in die onderste laag van die atmosfeer, die troposfeer, aangetref en die belangrikste faktore by weersontwikkeling is die lugbeweging (windrigting, windsnelheid), wat regstreeks verband hou met atmosferiese drukverskille.
Hierdie drukverskille ontstaan as gevolg van oneweredige verwarming van die aarde, wat temperatuurverskille tot gevolg het. 'n Ander belangrike faktor by weersontwikkeling is die voggehalte van die lug. Hoewel die son verantwoordelik is vir die verwarming van die aarde, word slegs 'n baie klein gedeelte van die sonenergie direk deur die atmosfeer opgeneem. Sonenergie word hoofsaaklik in kort golwe uitgestraal en dan eers deur die aarde opgeneem, waarna dit in lang golwe (infrarooi strale) aan die atmosfeer (waterdamp, osoon, koolsuurgas, ensovoorts) beskikbaar gestel word.
Hierdeur is die aarde in werklikheid die bron waarmee sy eie atmosfeer verwarm word en waarin die verskillende weerstoestande tot uiting kom. Die aarde ontvang nie op alle plekke ewe veel energie (sonstraling) van die son nie en kan daarom ook nie oral ewe veel energie (warmte) aan die atmosfeer oordra nie. Om hierdie rede is daar 'n warmte-oorskot by die warm trope, waar die sonstrale feitlik loodreg op die aardoppervlak inval, en ʼn warmte tekort by die pole, waar die sonstrale die oppervlak onder ʼn skuins hoek tref.
Die herstel van hierdie wanbalans (die invoer van warmte na koue gebiede en andersom) is die beginsel waarop lugsirkulasiepatrone en ook die weerstoestande berus. As hierdie lug nie voortdurend beweeg het om die temperatuurgradiënt te verminder nie, sou die temperatuur van die pole in hul winters tot absolute nulpunt daal, terwyl die trope steeds warmer sou geword het.
Eienskappe van lug Die troposfeer bestaan uit 'n aantal gasse wat gesamentlik as lug bekend staan en wat aan die gaswette onderhewig is. Lug oefen in alle rigtings druk uit en die lugdruk wat op die aarde gemeet word, is eintlik 'n aanduiding van die massa van die lug.
Wanneer lug verhit word, neem die digtheid daarvan af en koue lug is gevolglik digter en swaarder as warm lug. Net so is vogtige lug ligter as droë lug. Lug is saampersbaar, en omdat hoër luglae druk op laer luglae uitoefen, is die digtheid van lug by die oppervlak van die aarde hoër as hoër op. Die afname in druk met hoogte is nie eweredig nie, maar ongeveer 1/30 van die vorige druklesing met elke 275 m styging in hoogte. Op 'n hoogte van 5 500 m is die lugdruk ongeveer die helfte van die druk by seevlak.
Horisontale lugdrukverskille kan ook voorkom as gevolg van verskille in temperatuur, wat weer hul oorsprong by die onegalige verhitting van die atmosfeer het, asook vanweë verskille in voggehalte. Land absorbeer hitte vinnig en gee dit deur geleiding weer vinnig aan die atmosfeer af. Water kan egter groot hoeveelhede warmte absorbeer sonder noemenswaardige temperatuurverhoging, en die warmte word deur konveksie versprei. Water gee ook warmte stadig af.
Gevolglik word groot verskille in temperatuur en voggehalte tussen die lug oor land en die lug oor water (see) aangetref. Die bronne van lugvog is water wat vanaf oop oppervlakke verdamp en transpirasiewater van plante. Die lug oor woestyne is dus heelwat droër as die lug oor tropiese woude en die see. As lug styg, verminder die digtheid daarvan en dit koel af. Hierdie adiabatiese afkoeling (sonder die in of uitvoer van warmte) beloop by droë lug ongeveer 1 °C per 100 m.
Wanneer hierdie stygende lug ʼn sekere temperatuur bereik, begin die waterdamp daarin kondenseer, en daardie temperatuur staan bekend as die doupunttemperatuur. Lugdruk word op kaarte aangedui met behulp van isobare, met ander woorde lyne wat punte van gelyke druk met mekaar verbind.
Eenhede van lugdruk Normale lugdruk is 1 033 gm/cm2 (by 0 °C, seevlak en 45° SB of NB). ʼn Algemene metode waarvolgens lugdruk gemeet word, is deur middel van 'n kwikkolom. By bogenoemde standaardtoestande word die lugdruk in die kwikkolom aangedui as 760 mm kwik, of in die Amerikaanse en Britse stelsels 29,92 duim kwik. Vandag word 'n spesiale drukeenheid, bekend as die millibar, egter deur weerkundiges verkies en die druk by seevlak is 1 013,2 millibar.
Wind Wind is lug wat relatief tot die aarde beweeg en dit word op 3 basiese maniere gemeet. Oppervlakwinde (onder 35 km) word gemeet deur middel van anemometers wat op torings van 10 m hoog opgerig word, verkieslik op 'n oop terrein. Vanweë obstruksies oorskry windsnelhede in die binneland selde 25 m/s (ongeveer 50 knope), en indien wel, word dit as 'n stormwind geklassifiseer. Snelhede van tot 60 m/s (120 knope) is egter reeds in orkane aangeteken en groter snelhede kan selfs in tornado's bereik word.
Windsnelhede is oor die algemeen hoër oor die see as oor ruwe landskappe. Die gedrag van hoër oppervlakwinde word meestal met behulp van radiosondes (ballonne wat met radiosenders toegerus is) waargeneem. Die laag wat tussen 35 en 65 km bo die oppervlak van die aarde geleë is, word waargeneem deur middel van klein vuurpyle wat na die bokant van die laag gestuur word, waar hulle instrumente vrylaat wat met behulp van valskerms na die laer lae kan daal.
Normaalweg word daar tussen 3 soorte lugbewegings onderskei, naamlik sonale vloei (wes-oos en oos-wes), meridionale vloei (noordwaarts of suidwaarts) en vertikale lugvloei (gewoonlik klein in verhouding tot die ander).
Lugdinamika
Corioliseffek 'n Defleksie-effek as gevolg van die rotasie van die aarde, bekend as die corioliseffek, is by die bepaling van windrigting net so belangrik as temperatuur- en drukverskille. Enige voorwerp (insluitende lug) wat noord- of suidwaarts beweeg, ondergaan 'n skynbare defleksie na regs in die Noordelike Halfrond en na links in die Suidelike Halfrond. Alle bewegingsrigtings behalwe suiwer oos of wes word in mindere of meerdere mate deur hierdie effek beïnvloed.
Die basiese redes vir die corioliseffek is dat die aarde ooswaarts draai en dat die hoeksnelheid van die aarde 'n funksie is van die breedtegraad, met ander woorde by die ewenaar is dit baie hoog, maar by die pole is dit zero. As 'n voorwerp van die ewenaar af na 'n suidelike teiken geskiet word, beweeg dit aanvanklik teen ʼn vinniger oostelike hoeksnelheid as die teiken en dit land gevolglik oos van die teiken (met ander woorde dit het links beweeg as in die bewegingsrigting van die voorwerp gekyk word).
Net so, as 'n voorwerp van die Suidpool af na die ewenaar geskiet word, het dit aanvanklik geen hoeksnelheid nie, terwyl die teiken op die ewenaar 'n hoe hoeksnelheid het en dus letterlik onder die voorwerp uitbeweeg. Die gevolg is dat die voorwerp weer links van die teiken val. Die teenoorgestelde situasie word in die Noordelike Halfrond aangetref, sodat die defleksie daar altyd na regs is. Een van die gevolge van die corioliseffek is dat lug, in plaas van direk na 'n laedrukgebied te beweeg, spiraalvormig om 'n laedrukgebied beweeg, byna parallel met die isobare.
Primêre sirkulasie Primêre sirkulasie is die lugbewegings wat direk aan die temperatuur- en drukgradiënt tussen die trope en die pole toegeskryf kan word. Die verhitting van die aarde by die ewenaar veroorsaak vanweë straling en geleiding verhitting van die onderste laag van die troposfeer. Hierdie warm lug sit uit, waardeur die digtheid daarvan afneem, en dit styg. Die digte plantegroei van hierdie gebiede gee groot hoeveelhede transpirasievog aan die lug af en die voggehalte van hierdie warm, stygende lug is dus hoog.
Namate die lug styg, verminder die druk daarvan, dit sit uit en koel af sodat ʼn deel van die vog daarin tot wolke en reën kondenseer. Hierdie verskynsel is verantwoordelik vir die hoë reënval in die trope. Wanneer waterdamp kondenseer, word die latente warmte van verdamping (die energie wat oorspronklik vir die verdamping daarvan nodig was) vrygestel sodat die lug verder verwarm word en nog verder styg. Op dieselfde manier kom verdere reën vry totdat die lug uiteindelik byna droog is.
Die gedeeltelik afgekoelde, droë lug vloei nou hoog in die troposfeer (10 tot 15 km) in die rigting van die pole en verloor nog deur uitstraling verdere warmte aan die ruimte. Oor ongeveer die 30e breedtegrade sak hierdie lug af en word dit deur saampersing en verhoging van die druk weer verhit. Die afsakking van hierdie relatief warm, droë lug is verantwoordelik vir die subtropiese hoëdrukgordels wat permanent in hierdie wêrelddele aanwesig is en onder meer vir die woestyne in hierdie wêrelddele verantwoordelik is.