Različne veje atmosferskih znanosti

Atmosferska znanost je interdisciplinarna študija, ki združuje različne sestavine kemije in fizike, ki se osredotoča na dinamiko in strukturo Zemljinega ozračja. Atmosferska znanost vključuje preučevanje sestave, kroženja in kemičnih in fizikalnih procesov ozračja. Atmosferska znanost se osredotoča na atmosfero, atmosferske procese, učinke številnih sistemov na ozračje in učinke, ki jih ima atmosfera na te sisteme. Atmosferska znanost sega v planetarno znanost in preučuje atmosfere različnih planetov v sončnem sistemu.

6. Meteorologija

Izraz "meteorologija" izhaja iz besede "meteorji", kar pomeni prostor in "ologija", ki je proučevanje stvari v prostoru. Meteorologija je študija svetovnega ozračja, ki obravnava vremenske napovedi in procese. Čeprav je ta znanost nastala pred več kot 1000 leti, do 18. stoletja ni bilo pomembnega napredka. Predhodni poskusi meteorologije so bili odvisni od preteklih podatkov. V devetnajstem stoletju je prišlo do skromne rasti meteorologije po razvoju mrež za opazovanje vremena na različnih koncih sveta. Večina opazovanega vremena, ki pomaga napovedati dogodek na zemlji, je na troposferi. Meteorološki pojavi so opazni vremenski dogodki, ki jih razlaga meteorologija. Meteorološki pojavi, kot so kisli dež, oblaki in orkan med drugim, so kvantificirani in opisani s številnimi spremenljivkami, vključno z masnim pretokom, vodno paro, temperaturo, atmosfero in zračnim tlakom ter interakcijami in variacijami spremenljivk in sprememb, ki jih opravijo v času. Ti pojavi so opisani in napovedani z uporabo različnih prostorskih lestvic.

5. Klimatologija

Beseda "Klimatologija" izhaja iz grškega izraza "Klima", kar pomeni kraj ali območje. Klimatologija je preučevanje povprečnih vremenskih razmer v določenem obdobju. Podnebje predstavlja sestavljeno vremensko poročilo v določenem obdobju. Klimatologija je veja atmosferske znanosti in podpolje fizične geografije. Temeljno podnebno znanje pomaga pri vremenski napovedi za krajše obdobje z uporabo številnih tehnik, kot je severni obročni način. Klimatologi za različne namene uporabljajo različne podnebne modele, od projektiranja prihodnjih podnebnih sprememb do študija dinamike klimatskih in vremenskih sistemov. Vremenske razmere so vremenske razmere v kratkem času, medtem ko se podnebje nanaša na vremenske razmere v daljšem in nedoločenem času. Podnebne spremembe se po določenem obdobju spreminjajo in kitajski znanstvenik Shen Kuo je opazil ta pojav, ko je opazil, da se bambusi, ki rastejo pod zemljo v bližini Yanzhouja, suhi prostor, ki ne podpira rasti bambusa.

4. Paleoklimatologija

Paleoklimatologija je proučevanje starih podnebnih sprememb. Ker je vračanje v preteklost za opazovanje podnebnih sprememb nemogoče, znanstveniki za razlago paleoklimata uporabljajo številne podnebne odtise, ki so nastali v preteklosti in se imenujejo pooblastila. Med najbolj zanesljivimi zastopniki so tudi mikrofosili, lupine, skale, korale, ledene plošče in drevesni obročki. Znanstveniki rekonstruirajo staro podnebje s kombinacijo različnih kategorij posredniških zapisov. Proxy zapisi so vključeni v opazovanje sedanjega podnebja in nato naloženi v računalniški model, ki podaja starodavno klimo, medtem ko napoveduje prihodnje podnebne spremembe. Študije starih okoljskih sprememb in biotske raznovrstnosti vedno odražajo trenutno stanje, zlasti vpliv podnebnih sprememb na biotsko obnovitev in množična izumrtja. Paleoklimatologija se je začela v začetku 19. stoletja, ko so številna odkritja o ledeniških razmerah in naravnih spremembah v starodavnem podnebju pomagala znanstvenikom spoznati učinek tople grede. Prva opazovanja z zanesljivo znanstveno podlago so bila opažena v Novi Zelandiji John Hardcastle leta 1880. Hardcastle je odkril, da je les, deponiran v Timaru, pomagal beležiti klimatske spremembe. Hardcastle je omenjal les, kot "podnebne registre".

3. Atmosferska kemija

Atmosferska kemija je področje atmosferske znanosti, ki proučuje kemijo atmosfere zemlje in drugih planetov. Atmosferska kemija je multidisciplinarni pristop k raziskavam, ki izhajajo iz vulkanologije, geologije, okoljske kemije, meteorologije, oceanografije in računalniškega modeliranja. Atmosferska kemija in sestava sta bistvenega pomena za številne razloge, med njimi sta medsebojni vplivi vseh živih organizmov in atmosfere. Več naravnih procesov, vključno z osvetlitvijo in vulkanskimi emisijami, spreminjajo sestavo ozračja. Atmosferska kemija se je ukvarjala s številnimi problemi, vključno s kislim dežjem, globalnim segrevanjem, fotokemičnim smogom, tanjšanjem ozona in toplogrednimi plini. Kemik atmosfere poskuša razumeti vzroke teh problemov in pridobiti teoretično razumevanje problema, ki jim pomaga ustvariti rešitev, ki se preizkuša in izvaja.

2. Atmosferska fizika

Atmosferska fizika je uporaba fizike pri proučevanju ozračja. Atmosferski fiziki poskušajo modelirati vzdušje zemlje med drugimi planeti z uporabo številnih enačb pretoka tekočin, proračunov sevanja, prenosov energije in kemijskih modelov. Atmosferska fizika je tesno povezana s klimatologijo in meteorologijo, poleg tega pa zajema konstrukcijo in zasnovo instrumentov, ki se uporabljajo pri proučevanju ozračja in interpretaciji zbranih podatkov. Fiziki atmosfere za modeliranje vremenskih sistemov uporabljajo elemente teorije sipanja, fizike oblakov, prostorske statistike in modelov širjenja valov, vključno z instrumenti daljinskega zaznavanja. Uvedba sondirnih raket je videla, da je aeronomija postala subdisciplina, ki se ukvarja z zgornjo plastjo atmosfere.

1. Paleotempestologija

Emanuel Kerry je skoval izraz Paleotempestologija. Paleotempestologija se nanaša na preučevanje dejavnosti tropskih ciklonov s pomočjo številnih geoloških posrednikov in dokumentiranih zgodovinskih zapisov. Nekatere izmed najučinkovitejših metod paleotempestologije obsegajo sedimentne proxy zapise, oblikovalce v koralu, zgodovinske zapise, drevesne obroče in speleotheme. Metoda zapisov s sedimentnimi nadomestnimi prostori uporablja odvečno prekritje, ki je ohranjeno na sedimentih močvirja, mikrofosila in obalnih jezerih. Znanstveniki so sprejeli uporabo odvečnih zalog iz prejšnjih raziskav številnih paleocunamskih depozitov. Prva študija o ciklonu se je zgodila v južnem Pacifiku in Avstraliji od poznih sedemdesetih do zgodnjih osemdesetih let. Študije so preučevale več vzporednih koralnih skodelskih grebenov in morskih školjk ter potrdile, da cikloni deponirajo več kot 50 grebenov na mestu in vsak predstavlja starodavni hudi ciklon, ki se je zgodil pred več tisoč leti. Kamnine imajo nekaj naravnih izotopov elementov, ki se imenujejo naravni sledilci, ki pomagajo opisati stanje, v katerem je nastala skala. Proučevanje prisotnosti kalcijevega karbonata v koralnih skalah pomaga odkriti podatke o orkanu in površinsko temperaturo, ko se je razvil. Težki izotopi kisika se hitreje zmanjšujejo v primerjavi z lažjimi izotopi kisika v času močnih padavin. Ker so orkani bili primarni viri močnih padavin v tropskih oceanih, lahko znanstveniki predstavijo starodavne nevihte z opazovanjem zmanjšanega lažjega izotopa kisika v koralnih skalah.