Cuaca

Cuaca adalah istilah yang digunakan untuk menguraikan semua fenomena yang banyak dan berbagai yang boleh berlaku dalam atmosfera planet. Istilah ini biasanya digunakan untuk memaksudkan aktivitas fenomena ini selama tempoh masa yang pendek, biasanya tidak lebih dari beberapa hari panjangnya. Purata keadaan atmosfera untuk tempoh yang lebih panjang dikenali sebagai iklim. Penggunaan dua istilah ini selalu bertindih dan konsep ini jelas berhubung kait rapat.

Mekanisme asas

Fenomena cuaca berhasil akibat dari perbedaan suhu seluruh dunia, yang timbul sebagian besarnya karena kawasan yang lebih dekat kepada tropika, di sekitar khatulistiwa, menerima lebih tenaga dari Matahari berbanding bagian utara dan selatan, lebih dekat kepada kutub Bumi.

Sebab kedua perbedaan suhu pada Bumi adalah kelainan permukaan tempat (seperti air lautan, tanah berhutan, dan kepingan ais) mempunyai keboleh pantulan berbeda (albedo), dan dengan itu menyerap dan menyinarkan kadar berbeda tenaga surya yang diterima.

Perbedaan suhu permukaan mengakibatkan arus angin menegak. Permukaan panas akan memanaskan udara di atasnya, menyebabkan ia mengembang dan naik ke atas, menurunkan tekanan udara dan menarik udara yang lebih sejuk ke tempat tersebut. Udara panas yang mengembang dan naik itu akan kehilangan haba dan menyejuk, yang menyebabkannya mengecut dan turun ke bawah, meningkatkan tekanan udara dan menggantikan udara yang berada di bawahnya.

Arus angin melintang terbentuk di sempadan kawasan yang berbeza kepanasan dan boleh menjadi-jadi jika terdapat permukaan cerun. Sistem ringkas ini boleh menimbulkan tingkah laku yang menghasilkan sistem yang lebih rumit dan demikian semua fenomena cuaca. Contoh skala besar proses ini boleh dilihat di sel Hadley dan bentuk lain peredaran atmosfera. Contoh kecilan pula dalah seperti bayu laut.

Kesan Coriolis penting dalam menjadi punca putaran besar asing yang dikenali sebagai siklon.

Jadi punca asas cuaca adalah suhu permukaan, dan boleh juga ketinggian.

Oleh kerana paksi Bumi miring sedikit (tidak berserenjang dengan satah orbitnya), cahaya matahari sampai pada sudut yang berbeda pada waktu yang berbeda dalam setahun. Semasa Jun, Hemisfera Utara condong ke arah matahari, jadi pada mana-mana latitud cahaya matahari akan jatuh lebih menegak berbanding pada Disember (lihat kesan sudut matahari pada iklim). Ini menghasilkan musim. Sebarang liukan dalam orbit planet akan mengubah jumlah tenaga yang diterima di suatu tempat sepanjang tahun dam mungkin mempengaruhi pola cuaca jangka panjang. Lihat kitaran Milankovitch.

Cuaca Bumi

Di Bumi, fenomena cuaca yang sering berlaku termasuklah angin, awan, hujan, salji, kabus dan ribut pasir. Perkara lain yang lebih jarang termasuklah bencana alam seperti puting beliung, ribut taufandan ribut ais. Hampir semua fenomena cuaca di Bumi terjadi di troposfera (bahagian bawah atmosfera). Ada juga yang berlaku di stratosfera dan empengaruhi cuaca di troposfera, namun mekanismanya masih belum difahami.

Atmosfera Bumi adalah satu sistem The Earth's atmosphere is one large chaotic system yang pertukaran kecil pada satu bahagian mampu memberi kesan besar dikawasan yang lain. Ini menjadikan ia sukar bagi mejangka dengan tepat pertukaran cuaca jangka pendek lebih dari beberapa hari awal, sungguhpun kajian cuaca terus meningkatkan had ini melalui sains kajian cuaca, Meteorologi.

Teori Chaos menjelaskan bahawa terdapat pemboleh ubah infiniti yang mampu memberi pengaruh kepada cuaca. Perbezaan kecil pada pergerakan sebarang molekul di udara memberi kesan kepada keadaan atmospherik. Perbezaan kecil mampu memberi kesan kepada troposphere cukup untuk mendorong kepada keadaan berbeza sepenuhnya. Dengan itu ia tidak mungkin untuk menjangka dengan tepat.