ในอุตุนิยมวิทยามาตราซินอปติก (เรียกอีกอย่างว่ามาตราขนาดใหญ่หรือมาตราไซโคลน ) คือมาตราความยาวแนวนอน ที่มีขนาดประมาณ 1,000 กม. (620 ไมล์) หรือมากกว่า^{[ 1 ]}ซึ่งสอดคล้องกับมาตราแนวนอนทั่วไปของความกด อากาศต่ำใน ละติจูดกลาง (เช่นพายุไซโคลนนอกเขตร้อน ) พื้นที่ความกดอากาศ สูงและต่ำ ส่วนใหญ่ ที่เห็นในแผนที่สภาพอากาศ (เช่นการวิเคราะห์สภาพอากาศบนพื้นผิว ) เป็นระบบมาตราซินอปติก ซึ่งขับเคลื่อนโดยตำแหน่งของคลื่นรอสบีในซีกโลกที่เกี่ยวข้อง พื้นที่ความกดอากาศต่ำและเขตแนวปะทะที่เกี่ยวข้องเกิดขึ้นที่ขอบด้านหน้าของร่องภายในรูปแบบคลื่นรอสบี ในขณะที่พื้นที่ความกดอากาศสูงก่อตัวขึ้นที่ขอบด้านหลังของร่องพื้นที่ ที่มีฝนตก ส่วนใหญ่เกิดขึ้นใกล้กับเขตแนวปะทะ

สมการ นาเวียร์-สโตกส์ที่ใช้กับการเคลื่อนที่ของบรรยากาศสามารถลดรูปได้โดยการวิเคราะห์มาตราส่วนในระดับซินอปติก สามารถแสดงได้ว่าพจน์หลักในสมการแนวนอนคือแรงโคริโอลิสและ พจน์ ความชันของความดันดังนั้นจึงสามารถใช้การประมาณแบบจีโอสโทรฟิกได้ ในพิกัดแนวตั้ง สมการโมเมนตัมจะลดรูปเป็นสม การสมดุลอุทกสถิต

คำว่าsynopticมาจากคำภาษากรีกโบราณว่าσυνοπτικός ( sunoptikós ) ซึ่งหมายถึง "เห็นร่วมกัน"

การวิเคราะห์สภาพอากาศพื้นผิว เป็น แผนที่สภาพอากาศประเภทพิเศษที่ให้มุมมองของ องค์ประกอบ สภาพอากาศเหนือพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ ณ เวลาที่กำหนดโดยอาศัยข้อมูลจากสถานีตรวจวัดสภาพอากาศภาคพื้นดิน^{[ 2 ]}แผนที่สภาพอากาศสร้างขึ้นโดยการพล็อตหรือติดตามค่าของปริมาณที่เกี่ยวข้อง เช่นความดันระดับน้ำทะเลอุณหภูมิและปริมาณเมฆปกคลุมลงบนแผนที่ทางภูมิศาสตร์เพื่อช่วยค้นหา คุณลักษณะ ระดับซินอปติกเช่น แนวปะทะอากาศ

แผนที่สภาพอากาศฉบับแรกในศตวรรษที่ 19 ถูกวาดขึ้นหลังจากเกิดเหตุการณ์ขึ้นนานแล้ว เพื่อช่วยสร้างทฤษฎีเกี่ยวกับระบบพายุ^{[ 3 ]}หลังจากการประดิษฐ์โทรเลขการสังเกตสภาพอากาศบนพื้นผิวพร้อมกันจึงเป็นไปได้เป็นครั้งแรก เริ่มตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1840 สถาบันสมิธโซเนียนเป็นองค์กรแรกที่วาดการวิเคราะห์พื้นผิวแบบเรียลไทม์ การใช้การวิเคราะห์พื้นผิวเริ่มต้นขึ้นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา และแพร่กระจายไปทั่วโลกในช่วงทศวรรษที่ 1870 การใช้แบบจำลองพายุไซโคลนของนอร์เวย์สำหรับการวิเคราะห์แนวปะทะเริ่มต้นขึ้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 1910 ทั่วทั้งยุโรป และในที่สุดก็แพร่กระจายไปยังสหรัฐอเมริกาในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2

การวิเคราะห์สภาพอากาศบนพื้นผิวมีสัญลักษณ์พิเศษที่แสดงระบบแนวปะทะ ปริมาณเมฆ ปริมาณน้ำฝนหรือข้อมูลสำคัญอื่นๆ ตัวอย่างเช่นHแทนความดันสูงซึ่งหมายถึงสภาพอากาศดีและแจ่มใสLแทนความดันต่ำซึ่งมักมาพร้อมกับปริมาณน้ำฝน สัญลักษณ์ต่างๆ ไม่ได้ใช้เฉพาะสำหรับเขตแนวปะทะและขอบเขตพื้นผิวอื่นๆ บนแผนที่สภาพอากาศเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่อแสดงสภาพอากาศปัจจุบัน ณ ตำแหน่งต่างๆ บนแผนที่สภาพอากาศด้วย พื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนช่วยในการกำหนดประเภทและตำแหน่งของแนวปะทะ ระบบและขอบเขตระดับเมโซสเกล เช่นพายุไซโคลนเขตร้อนขอบเขตการไหลออก และแนวพายุฝนฟ้าคะนองก็ได้รับการวิเคราะห์ในการวิเคราะห์สภาพอากาศบนพื้นผิวเช่นกัน เส้นไอโซบาร์มักใช้ในการวางขอบเขตพื้นผิวจากละติจูดม้าไปทางขั้วโลก ในขณะที่การวิเคราะห์เส้นกระแสใช้ในเขตร้อน^{[ 4 ]}

พายุหมุนนอกเขตร้อนเป็น ระบบความกดอากาศ ต่ำ ขนาดใหญ่ ที่ไม่มี ลักษณะเฉพาะ ของเขตร้อนหรือขั้วโลกโดยเชื่อมโยงกับแนวปะทะและระดับ ความชัน ใน แนวนอน ของอุณหภูมิและจุดน้ำค้างหรือที่รู้จักกันในชื่อ "เขตบารอคลินิก" ^{[ 5 ]}

คำว่า "นอกเขตร้อน" หมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าพายุหมุนประเภทนี้มักเกิดขึ้นนอกเขตร้อน ในละติจูดกลางของโลก ระบบเหล่านี้อาจถูกเรียกว่า "พายุหมุนละติจูดกลาง" เนื่องจากพื้นที่การก่อตัว หรือ "พายุหมุนหลังเขตร้อน" ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงนอกเขตร้อนเกิดขึ้น^{[ 5 ] [ 6 ]}แต่โดยทั่วไปนักพยากรณ์อากาศและสาธารณชนมักเรียกว่า "ความกดอากาศต่ำ" หรือ "ความกดอากาศต่ำ" ปรากฏการณ์เหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ประจำวันที่ร่วมกับพายุหมุนแอนติไซโคลนขับเคลื่อนสภาพอากาศไปทั่วโลก

แม้ว่าพายุหมุนนอกเขตร้อนเกือบทุกครั้งจะถูกจัดประเภทเป็นบารอคลินิกเนื่องจากก่อตัวตามแนวเขตของอุณหภูมิและจุดน้ำค้างภายในลมตะวันตกแต่บางครั้งก็สามารถกลายเป็นบารอโทรปิกในช่วงปลายของวงจรชีวิต เมื่อการกระจายอุณหภูมิรอบพายุหมุนมีความสม่ำเสมอมากขึ้นตามรัศมี^{[ 7 ]}พายุหมุนนอกเขตร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นพายุกึ่งเขตร้อน และจากนั้นเป็นพายุหมุนเขตร้อนได้ หากมันอยู่เหนือน้ำอุ่นและเกิดการพาความร้อนที่ศูนย์กลาง ซึ่งจะทำให้แกนกลางของพายุอุ่นขึ้น^{[ 8 ]}

ระบบความดันสูงมักเกี่ยวข้องกับลมเบาที่พื้นผิวและการทรุดตัวผ่านส่วนล่างของชั้นโทรโพสเฟียร์การทรุดตัวโดยทั่วไปจะทำให้มวลอากาศแห้งลงด้วย ความร้อน แบบอะเดียแบติกหรือความร้อนจากการอัดตัว^{[ 9 ]} ดังนั้น ความดันสูงจึงมักทำให้ท้องฟ้าแจ่มใส^{[ 10 ]} ในระหว่างวัน เนื่องจากไม่มีเมฆมาสะท้อนแสงแดด จึงมีรังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์ เข้ามามากขึ้น และอุณหภูมิสูงขึ้น ในเวลากลางคืน การไม่มีเมฆหมายความว่ารังสีคลื่นยาวที่แผ่ออกไป (เช่น พลังงานความร้อนจากพื้นผิว) จะไม่ถูกดูดซับ ทำให้ อุณหภูมิต่ำสุดใน เวลากลางวันเย็นลงในทุกฤดูกาล เมื่อลมที่พื้นผิวเบาลง การทรุดตัวที่เกิดขึ้นโดยตรงใต้ระบบความดันสูงอาจนำไปสู่การสะสมของอนุภาคในพื้นที่เมืองใต้สันความดัน ทำให้เกิดหมอกควัน เป็นวง กว้าง^{[ 11 ]} หาก ความชื้นสัมพัทธ์ใน ระดับต่ำเพิ่มขึ้นไปถึง 100 เปอร์เซ็นต์ในชั่วข้ามคืนหมอกอาจก่อตัวขึ้นได้^{[ 12 ]}

ระบบความกดอากาศสูงที่แข็งแกร่งและตื้นในแนวดิ่งซึ่งเคลื่อนตัวจากละติจูดสูงไปยังละติจูดต่ำในซีกโลกเหนือมีความเกี่ยวข้องกับมวลอากาศอาร์กติกภาคพื้นทวีป^{[ 13 ]}การผกผัน ที่ต่ำและคมชัดสามารถนำไปสู่พื้นที่ของเมฆสตราโตคิวมูลัสหรือ เมฆสตรา ตัส ที่คงอยู่เป็นเวลานาน ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าความมืดมัวแบบแอนติไซโคลน ประเภทของสภาพอากาศที่เกิดจากแอนติไซโคลนขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด ตัวอย่างเช่น การขยายตัวของความกดอากาศสูงอะโซเรสอาจทำให้เกิดความมืดมัวแบบแอนติไซโคลนในช่วงฤดูหนาว เนื่องจากฐานของมันอุ่นขึ้นและจะดักจับความชื้นขณะที่เคลื่อนตัวเหนือมหาสมุทรที่อุ่นกว่า ความกดอากาศสูงที่ก่อตัวขึ้นทางเหนือและขยายไปทางใต้มักจะนำมาซึ่งสภาพอากาศแจ่มใส นี่เป็นเพราะฐานของมันเย็นลง (ตรงข้ามกับการอุ่นขึ้น) ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้เมฆก่อตัว

ในแผนที่สภาพอากาศ บริเวณเหล่านี้แสดงลมบรรจบกัน (เส้นไอโซแทค) หรือที่รู้จักกันในชื่อจุดบรรจบหรือเส้นความสูงบรรจบกันใกล้หรือเหนือระดับที่ไม่เกิดการล divergence ซึ่งอยู่ใกล้กับพื้นผิวความดัน 500 hPa ประมาณกลางชั้นโทรโพสเฟียร์^{[ 14 ] [ 15 ]} ระบบความดันสูงเรียกอีกอย่างว่าแอนติไซโคลน ในแผนที่สภาพอากาศ ศูนย์กลางความดันสูงจะเชื่อมโยงกับตัวอักษร H ในภาษาอังกฤษ^{[ 16 ]}หรือ A ในภาษาสเปน^{[ 17 ]}เนื่องจาก alta เป็นคำภาษาสเปนที่แปลว่าสูง ภายในเส้นไอโซบาร์ที่มีค่าความดันสูงสุด ในแผนภูมิระดับบนที่มีความดันคงที่ จะตั้งอยู่ภายในเส้นชั้นความสูงที่สูงที่สุด^{[ 18 ]}

แนวปะทะอากาศเป็นขอบเขตที่แยกมวลอากาศสองมวล ที่มี ความหนาแน่นต่างกันและเป็นสาเหตุหลักของปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาในการวิเคราะห์สภาพอากาศบนพื้นผิวแนวปะทะจะแสดงด้วยเส้นและสัญลักษณ์สีต่างๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของแนวปะทะ มวลอากาศที่ถูกแยกออกจากกันด้วยแนวปะทะมักจะแตกต่างกันในอุณหภูมิและความชื้นแนวปะทะอากาศเย็นอาจมีแถบพายุฝนฟ้าคะนองและสภาพอากาศรุนแรง แคบๆ และบางครั้งอาจมีแนวพายุฝนฟ้าคะนองหรือแนวแห้ง นำหน้า แนวปะทะ อากาศอุ่นมักจะมีฝนแบบชั้น และหมอกนำหน้า สภาพอากาศมักจะแจ่มใสขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากแนวปะทะผ่านไป แนวปะทะบางแนวไม่ก่อให้เกิดฝนและมีเมฆน้อย แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนทิศทางลมอยู่เสมอ^{[ 19 ]}

แนวปะทะอากาศเย็นและแนวปะทะอากาศปิดมักจะเคลื่อนที่จากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก ในขณะที่แนวปะทะอากาศอุ่นจะเคลื่อนที่ไปทางขั้วโลกเนื่องจากความหนาแน่นของอากาศที่มากกว่าในบริเวณด้านหลัง แนวปะทะอากาศเย็นและแนวปะทะอากาศปิดเย็นจึงเคลื่อนที่เร็วกว่าแนวปะทะอากาศอุ่นและแนวปะทะอากาศปิดอุ่นภูเขาและแหล่งน้ำอุ่นสามารถชะลอการเคลื่อนที่ของแนวปะทะได้^{[ 20 ]} เมื่อแนวปะทะหยุดนิ่งและความแตกต่างของความหนาแน่นข้ามขอบเขตแนวปะทะหายไป แนวปะทะสามารถสลายตัวกลายเป็นเส้นที่แยกภูมิภาคที่มีความเร็วลมต่างกัน ซึ่งเรียกว่าเส้นเฉือน ซึ่งพบได้บ่อยที่สุดในมหาสมุทรเปิด

• อุตุนิยมวิทยาระดับกลาง
• อุตุนิยมวิทยาระดับจุลภาค
• อุตุนิยมวิทยาแบบมิโซสเกล
• เค้าโครงของวิชาอุตุนิยมวิทยา

• นิยามของมาตราส่วนซินอปติก
• นิยามของอุตุนิยมวิทยาเชิงสังเคราะห์
• นิยามของชั่วโมงซินอปติก