Meteorologija Prirodne znanosti
Meteorologija ili vremenoslovlje znanost je o Zemljinoj atmosferi i promjenama u njoj. Meteorologija prouÄava promjene vremena oko nas. Pripada u skupinu geofiziÄkih znanosti. Neke od glavnih pojava koje se prouÄavaju jesu koliÄina i vrsta oborina, grmljavinske oluje, tornada, tropski cikloni i tajfuni. Bitan utjecaj vremena na ljude i ljudske aktivnosti doveo je do razvoja znanosti o prognoziranju.
Meteorologija i njen povijesni razvoj
RijeÄ meteorologija potjeÄe od grÄke rijeÄi meteoron koja se odnosila na sve pojave na nebu. Zanimanje Äovjeka za vrijeme koje ga okružuje postojalo je otkad i sam Äovjek. Već u staroj Kini, Indiji, Egiptu i GrÄkoj ljudi su raspravljali o vjetrovima i oborinama te pokušavali shvatiti i objasniti te vremenske pojave. Prva knjiga s opisom i tumaÄenjem vremenskih pojava je Aristotelova Meteorologica (340. g. prije Krista), a obuhvaćala je sve pojave iznad tla. Skoro cijelo sljedeće tisućljeće meteorologija se vrlo slabo razvijala. Iz tog vremena postoje rijetki zapisi (anali), uglavnom crkveni, o vremenskim pojavama i posebno nepogodama.
PoÄetci meteorologije leže u promatranju trenutaÄnog vremena i nagaÄ‘anja kakvo bi ono moglo biti u vrlo bliskoj budućnosti. Aristotelov nauk i njegova Meteorologica bili su u antici i srednjem vijeku vrlo cijenjeni i zapravo jedini koliko-toliko znanstveni meteorološki temelji. Tako je bilo sve dok René Descartes, Galileo Galilei i ostali nisu nagaÄ‘anja poÄeli mijenjati instrumentalnim promatranjima poÄetkom 17. stoljeća. Najosnovniji instrumenti za provoÄ‘enje tih promatranja i mjerenja — barometar, higrometar i termometar — izumljeni su u razdoblju izmeÄ‘u 1650. i 1750. godine. Spajanje teorije i eksperimenta ukljuÄivalo je i Newtonove zakone gibanja, pokuse Blaisea Pascala, Edmea Mariottea, Roberta Hookea, Edmonda Halleyja i ostalih na hipsometriji (preciznom mjerenju nadmorske visine), zatim istraživanja Roberta Boylea s plinovima te Halleyja, Hadleyja i d'Alemberta o atmosferskoj cirkulaciji.
Do 1850. standardizirani su termometri, Benjamin Franklin prouÄavao je munje i izumio gromobran, John Dalton postavio je temelje za mjerenje isparavanja i vlažnosti, a Luke Howard klasificirao je oblake. PoÄetkom 19. stoljeća javne ustanove ali i amateri poÄinju pratiti i bilježiti vremenske prilike.
Nakon što je u Krimskom ratu francuska flota bila teško oštećena u snažnoj oluji, zemlje zapadne Europe i Sjeverne Amerike zapoÄele su ozbiljne pokušaje skupljanja podataka o vremenu na mnogo mjesta istovremeno pomoću nedavno izumljenog telegrafa. Razvoj pouzdanih satova omogućio je stalnost i toÄnost promatranja na širem podruÄju. Izumljeni su i anemometri, a uskoro je za održanje i oÄitavanje ureÄ‘aja uvedena i elektriÄna struja. S razvojem prometa baloni, zmajevi i zrakoplovi uskoro su na svojim letovima nosili i meteorološke instrumente kroz troposferu, najniži sloj Zemljine atmosfere, sve do stratosfere, idućeg sloja atmosfere. Stratosfera je otkrivena, opisana i nazvana malo nakon 1900. godine. Stalna mjerenja po visini zapoÄela su oko 1920. godine, nakon što su izumljeni radio-ureÄ‘aji na baterije koji su bili postavljani na balone. Podatci o stanju vremena na većim visinama dali su potpuniju sliku stanja atmosfere i bolji uvid u pojave na tim visinama, poput mlazne struje.
Termodinamika, koja se poÄela razvijati sredinom 19. stoljeća, omogućila je velik broj novih formula koje opisuju atmosferu i promjene u njoj. Od 1850. do 1950. godine dominantna grana meteorologije bila je sinoptiÄka meteorologija. Oko 1920. empirijska iskustva prepuštaju mjesto fizici, a znanstvenici Vilhelm Bjerknes i njegov sin Jacob sve te ideje oblikovali su u teoriju o polarnoj fronti, ukljuÄujući kljuÄne pojmove fronte i zraÄnih masa.
Moderna dinamiÄka meteorologija roÄ‘ena je 1948. godine, kad je Jule Charney uspio reducirati složene dinamiÄke jednadžbe (koje je već 1904. godine postavio stariji Bjerknes) na jednostavniji oblik. Istovremeni razvoj digitalnog raÄunala osigurao je da Charneyjeva metoda rješavanja jednadžbi ima veliku praktiÄnu korisnost jer se omogućilo da prognoziranje vremena bude osnovano na rješenjima dinamiÄkih jednadžbi kao funkcija vremena.
Od 1948. naglo se razvija i radarska tehnologija pa se već dvije godine poslije radarima moglo razlikovati sastav oblaka po koliÄini vode u njima i tako otkriti oluje, osobito one grmljavinske. Od sredine šezdesetih godina izumljeni su i radari koji su Dopplerovim efektom davali informacije i o brzini. Nakon 1960. sateliti su poÄeli slati detaljne slike cijele Zemljine površine.
Astronomija i prouÄavanje meteora kao «padajućih zvijezda» kasnije se izdvojila kao posebna znanstvena disciplina. Meteorologija postupno se ograniÄila na prouÄavanje atmosfere. Mnoge vremenske pojave i danas se nazivaju meteorima, poput hidrometeora (tekuća ili smrznuta voda koja pada na tlo u obliku kiše, snijega, tuÄe, magle.....), litometeorima (suhe Äestice prašine, pijeska ili dima), fotometeorima (optiÄke pojave poput hala, duge...) i elektrometeorima (elektriÄne pojave kao što su munje, sijevanje, vatra sv. Ilije...).
Moderna meteorologija prvenstveno se bavi tipiÄnim i najvidljivijim oblicima vremena poput grmljavinskih oluja, tropskih ciklona, tornada, fronti i sl. Meteorologija se najÄešÄ‡e opisuje kao fizika atmosfere jer u modernoj meteorologiji fizika ima ogroman znaÄaj.
Današnja meteorologija

Razvitkom meteorologije otvorila se mogućnost njenog iskorištavanja u svakodnevnom životu za potrebe Äovjeka, što je potaknulo organizaciju i nastanak prvih meteoroloških službi, ali i razvilo spoznaju o velikoj važnosti meÄ‘unarodne suradnje. Ljudi su brzo shvatili da vrijeme i meteorološka zbivanja ne poznaju državne granice i da prelaze granice kontinenata.
MeÄ‘unarodna povezanost u meteorologiji utemeljena je na Prvom meÄ‘unarodnom kongresu meteorologa u BeÄu 1873. godine, gdje je osnovana MeÄ‘unarodna meteorološka organizacija (International Meteorological Organization – IMO). Ta organizacija je 1951. prerasla u Svjetsku meteorološku organizaciju (World Meteorological Organization – WMO), posebnu agenciju Ujedinjenih naroda. 1. rujna 1993. WMO je obuhvaćao 167 država i 5 teritorija Älanica, ukljuÄujući i Hrvatsku. Zadaća je Svjetske meteorološke organizacije sudjelovanje u organiziranju mreže meteoroloških postaja na kojima će se mjeriti i opažati meteorološki elementi i pojave na jedinstven naÄin, sudjelovanje u organiziranju sustava brze razmjene meteoroloških izvješÄ‡a, organiziranje znanstvenih istraživanja te pomaganje primjene meteorologije u svim ljudskim djelatnostima.
Meteorologija kao znanost i dalje se razvija. Od velike su pomoći i nagla kompjuterizacija i automatizacija, pogotovo u iskorištavanju ogromnog broja motrenja koja se dnevno obavljaju tradicionalnim, ali i novim instrumentima. Npr. razvoj Dopplerova radara kljuÄan je za pravodobna i što toÄnija upozorenja za nadolazeći tornado ili druge mjesne vremenske dogaÄ‘aje koji predstavljaju opasnost ljudima i imovini. Nova moćna raÄunala jedina mogu u vrlo kratkom vremenu obraditi mnoštvo podataka koji svakog trenutka stižu sa svih strana svijeta, što je kljuÄno za pravovremeno i toÄno rješavanje složenih jednadžbi koje opisuju i predviÄ‘aju stanje atmosfere.
OdreÄ‘en broj svih tih informacija širi se svijetom posredstvom Globalnog telekomunikacijskog sustava Svjetske meteorološke organizacije, ali dobar dio ne šalje se u javnost zbog komercijalnog interesa, nacionalne sigurnosti i logistike nekih zemalja. Iz tog razloga diljem svijeta postoji nekoliko središta koja pomoću brzih i moćnih raÄunala te raÄunalnih modela izvode simulacije vremena u budućnosti temeljene na dosadašnjim opažanjima. Jedno od tih središta je i Europski centar za srednjoroÄnu prognozu vremena (ECMWF) u engleskom Readingu.
Vrlo bitan dio meteorologije predstavljaju meteorološka opažanja i mjerenja. Ona se vrše na mnoge naÄine, najÄešÄ‡e u meteorološkim postajama, a od velike su važnosti u novije vrijeme radio, radar i umjetni sateliti. RaÄunalna tehnologija uspješno se i uvelike koristi, ukljuÄujući numeriÄke modele, interaktivnu analizu podataka i njihovo potpuno razumijevanje.
Meteorologija djeluje u vezi s mnogim granama znanosti koje se bave Äovjekovom okolinom. Neke od važnijih su: aeronautika, agrikultura, arhitektura, ekologija, proizvodnja energije, šumarstvo, hidrologija, oceanografija i medicina. Mnoge od navedenih znanosti uvelike ovise o uÄincima vremena na odreÄ‘enom mjestu, no hidrologija i oceanografija utjeÄu i povratno na meteorologiju jer svojim uÄincima mijenjaju i atmosferske uvjete na Zemljinoj površini.
Podjela meteorologije
Razvitak meteorologije prouzroÄio je i njenu podjelu.
- Opća meteorologija bavi se prouÄavanjem svih meteoroloških elemenata i pojava te osnovnih procesa u glavnim crtama, ukljuÄujući metode meteoroloških motrenja i meteorološke instrumente.
- DinamiÄka meteorologija prouÄava dinamiku atmosfere. Procese u atmosferi objašnjava zakonima fizike pomoću matematike.
- SinoptiÄka meteorologija prouÄava vremenske prilike iznad velikih zemljopisnih podruÄja, primjenjujući zemljopisne karte na kojima su meteorološka motrenja ucrtana za primjenu u vremenskoj analizi i prognozi, za jedno mjesto ili podruÄje, za kraće ili dulje razdoblje.
- Klimatologija prouÄava srednje stanje atmosfere u vremenu i prostoru, kao odraz ponašanja vremena u višegodišnjem razdoblju.
- Aerologija prouÄava slobodnu atmosferu i njezino uspravno protezanje do većih visina, približno do 40 km.
- Aeronomija prouÄava gornju atmosferu u odnosu prema sastavu, svojstvima i gibanjima te zraÄenjima primljenim iz svemira.
- Mikrometeorologija prouÄava meteorološke uvjete malih razmjera, sadrži detaljnija mjerenja blizu Zemljine površine u kratkom razdoblju i na malom podruÄju.
- FiziÄka meteorologija prouÄava fizikalna svojstva i procese atmosfere kao sastav zraka i oblaka, zraÄenja, akustiku, optiku i elektricitet atmosfere.
Prema podruÄjima praktiÄke primjene rezultata meteoroloških istraživanja postoji više meteoroloških disciplina:
- Zrakoplovna meteorologija opskrbljuje obavijestima o vremenu službe zraÄne plovidbe za potrebe zraÄnog prometa i zrakoplovne tehnike.
- Pomorska meteorologija (koja ukljuÄuje i rijeÄnu) opskrbljuje obavijestima o vremenu službe raznih pomorskih djelatnosti za potrebe pomorskog i rijeÄnog prometa.
- Meteorologija kopnenog prometa od pomoći je službama kopnenog prometa (ceste, željeznice, unutarnji promet).
- TehniÄka meteorologija pomaže službama tehniÄkih grana, za praktiÄnu primjenu meteorologije u telekomunikacijskom prometu, elektroprivredi, urbanizmu, graÄ‘evinarstvu (brane, cjevovodi, žiÄare), turizmu i drugom.
- Agrometeorologija prouÄava meÄ‘udjelovanje meteoroloških i hidroloških Äimbenika i poljoprivrede u najširem smislu, ukljuÄujući vrtlarstvo, domaće životinje i šume.
- Biometeorologija prouÄava utjecaje vremenskih procesa na žive organizme.
- Humana meteorologija prouÄava utjecaje vremena na život i zdravlja ljudi.
- Ekološka meteorologija dio je biometeorologije koja prouÄava odnos izmeÄ‘u živih organizama i njihovog klimatskog okruženja.