Atmosfääri teaduse erinevad harud

Atmosfääri teadus on interdistsiplinaarne uuring, mis ühendab keemia ja füüsika eri komponendid, mis keskenduvad Maa atmosfääri dünaamikale ja struktuurile. Atmosfääri teadus hõlmab koostise, ringluse ja atmosfääri keemiliste ja füüsikaliste protsesside uurimist. Atmosfääri teadus keskendub atmosfäärile, atmosfääri protsessidele, mitmete süsteemide mõjule atmosfäärile ja atmosfääri nendele süsteemidele avalduvatele mõjudele. Atmosfääri teadus laieneb planeediteadusele ja uurib päikesesüsteemi erinevate planeetide atmosfääre.

6. Meteoroloogia

Mõiste "meteoroloogia" on tuletatud sõnast "meteoorid", mis tähendab ruumi ja "ologyi", mis on ruumis asjade uurimine. Meteoroloogia on atmosfääri maailmade uuring, mis käsitleb ilmaprognoose ja protsesse. Kuigi see teadus ulatub tagasi üle 1000 aasta tagasi, ei täheldatud märkimisväärset edu enne 18. sajandit. Varasemad meteoroloogia katsed sõltusid ajaloolistest andmetest. 19. sajandil ilmnes meteoroloogia mõõdukas kasv pärast ilmaringvõrkude arendamist maailma eri nurkades. Suurem osa täheldatud ilmastikust, mis aitab ennustada maa peal sündmust, on troposfääris. Meteoroloogilised nähtused on meteoroloogia abil selgitavad ilmastikutingimused. Meteoroloogilised nähtused nagu happevihm, pilved ja orkaan on kvantifitseeritud ja neid kirjeldavad arvukad muutujad, sealhulgas massivool, veeaur, temperatuur, atmosfäär ja õhurõhk ning koostoimed ja variatsioonid nende muutujate ja muudatuste kohta, mida nad õigeaegselt läbivad. Neid nähtusi kirjeldatakse ja ennustatakse erinevate ruumiliste kaalude abil.

5. Klimatoloogia

Sõna „klimatoloogia” on tuletatud kreeka terminist „Klima”, mis tähendab koha või tsooni. Kliima on ilmastikutingimuste uurimine, mis on keskmiselt määratud kindlaksmääratud ajavahemiku jooksul. Kliima kujutab endast teatava ajavahemiku jooksul koostatavat ilmaprognoosi. Klimatoloogia on atmosfääriteaduse ja füüsilise geograafia alamvaldkonna haru. Kliimaalased põhiteadmised aitavad ilmaprognoosimisel kasutada lühemat perioodi, kasutades mitmeid meetodeid, nagu näiteks Northern Annular režiim. Klimatoloogid kasutavad erinevaid kliimamudeleid mitmetel eesmärkidel, alates tulevaste kliimamuutuste prognoosimisest kuni kliima- ja ilmastiku süsteemide dünaamika uurimiseni. Ilm on ilmastikutingimused lühikese aja jooksul, samal ajal kui kliima tegeleb ilmastikutingimustega pikendamata tähtajaks. Kliima nihkub pärast teatud aja möödumist ning Hiina teadlane Shen Kuo märkis seda nähtust pärast seda, kui ta täheldas maavärinaid, mis kasvasid maa lähedal, Yanzhou lähedale, kuivale kohale, mis ei toeta bambusekasvu.

4. Paleoklimatoloogia

Paleoklimatoloogia on iidse kliimamuutuse uurimine. Kuna klimaatiliste muutuste jälgimiseks aeg-ajalt läheb tagasi, kasutavad paleoklimaadi tõlgendamiseks teadlased arvukalt minevikus loodud kliimatingimusi, millele viidatakse kui volikirjale. Mõned kõige usaldusväärsemad volikirjad hõlmavad muuhulgas mikrofossiile, kestasid, kive, koralle, jäälehti ja puu rõngaid. Teadlased rekonstrueerivad iidse kliima, kasutades erinevaid puhverserverite kategooriaid. Puhverserverite kirjed on kaasatud praeguse kliima tähelepanekutega ja laaditakse seejärel arvutisse, mis viib iidse kliima, prognoosides tulevasi kliimamuutusi. Vanade keskkonnamuutuste ja bioloogilise mitmekesisuse uuringud peegeldavad alati praegust olukorda, eriti kliimamuutuste mõju biootilisele taastumisele ja massilistele väljasuremistele. Paleoklimatoloogia algas 19. sajandi alguses, kui paljud avastused iidse kliima glaciationi ja looduslike muutuste kohta aitasid teadlastel mõista kasvuhooneefekti. Esimesed usaldusväärse teadusliku baasiga tähelepanekud olid John Hardcastle'i poolt 1880. aastatel New Zealandis täheldatud. Hardcastle avastas, et Timaru hoiule antud löök aitab kliimamuutusi registreerida. Hardcastle viitas löökile kui „kliimaregistritele”.

3. Atmosfääri keemia

Atmosfääri keemia on atmosfääri teaduse valdkond, mis uurib maa ja teiste planeetide atmosfääri. Atmosfääri keemia on multidistsiplinaarne lähenemine teadusuuringutele, mis tuginevad vulkaanilisele, geoloogilisele, keskkonna keemiale, meteoroloogiale, okeanograafiale ja arvutimudelile. Atmosfääri keemia ja koostis on paljudel põhjustel otsustava tähtsusega, millest üks on kõigi elusorganismide ja atmosfääri vastastikune mõju. Mitmed looduslikud protsessid, sealhulgas valgustus ja vulkaanide emissioon, muudavad atmosfääri koostist. Atmosfääri keemia on käsitlenud mitmeid probleeme, sealhulgas happevihm, globaalne soojenemine, fotokeemiline suits, osoonikihi kahanemine ja kasvuhoonegaasid. Atmosfääri keemik püüab mõista nende probleemide põhjuseid ja saada teoreetilise arusaama probleemist, mis aitab neil luua lahendust, mida testitakse ja rakendatakse.

2. Atmosfääri füüsika

Atmosfääri füüsika on füüsika kasutamine atmosfääri uurimisel. Atmosfääri füüsikud püüavad kujundada Maa atmosfääri teiste planeetide vahel, kasutades arvukaid vedeliku voolu võrrandeid, kiirguseelarveid, energiaülekandeid ja keemilisi mudeleid. Atmosfääri füüsika on tihedalt seotud klimatoloogia ja meteoroloogiaga, samuti hõlmab see kogutud andmete uurimisel kasutatavate instrumentide konstruktsiooni ja disaini. Ilmastikuolude füüsikud modelleerivad ilmastikutingimusi, kasutades ilmastikutingimuste elemente, pilvfüüsikat, ruumiandmeid ja laine leviku mudeleid, sealhulgas kaugseire vahendeid. Helikindlate rakettide kasutuselevõtt muutus atmosfääri ülemise kihi alamdistsipliiniks.

1. Paleotempestoloogia

Emanuel Kerry lõi termini Paleotempestology. Paleotempestoloogia viitab iidse troopilise tsükloni tegevuse uurimisele, kasutades arvukaid geoloogilisi volikirju ja dokumenteeritud ajaloolisi andmeid. Mõned kõige efektiivsemad paleotempestoloogilised meetodid hõlmavad settekeskkonna arvestust, koralli tegijaid, ajaloolisi dokumente ja puude rõngaid ja speleotemeid. Seditsiooni proxy kirjed kasutavad soode, mis on säilinud soode, mikrofossiilide ja rannajärvede üle. Teadlased kasutasid varasemate uuringute käigus paljusid paleotsunami hoiuseid ülepesu ladestusi. Esimene tsükloni uuring toimus Vaikse ookeani lõunaosas ja Austraalias 1970ndate lõpust kuni 1980. aastate alguseni. Uuringutes vaadeldi paljusid paralleelselt koralli katusesidemeid ja merekarpi ning kinnitati, et tsüklonid hoiavad kohapeal üle 50 servi, millest igaüks kujutab endast iidset rasket tsükloni, mis toimus tuhandeid aastaid tagasi. Kividel on looduslike märgistitena nimetatavate elementide looduslikke isotoope, mis aitavad kirjeldada kivi moodustumise seisu. Korallimägedes leiduva kaltsiumkarbonaadi uurimine aitab välja selgitada orkaaniteabe ja pinnatemperatuuri, kui see tekkis. Raske hapniku isotoopid vähenevad kiiremini kui kergemate hapniku isotoopidega. Kuna troopiliste ookeanide sademete peamisteks allikateks olid orkaanid, võivad teadlased pärineda tormidest, vaadates korallimägedes vähenenud heledamat hapnikuisotoopi.