Време

Време е основно понятие във физиката и четвърто измерение в пространствено-времевия континуум. Според теорията на относителността има три пространствени и едно времево измерения. Пространствените измерения са дължина, широчина и височина. С времето пък се измерва продължителността и последователността на състоянията и събитията. Времето е едно от седемте основни физични величини в системата SI - интернационална система за физичните велични. Единицата за време в системата SI е секундата - s. Времето също е и много общо понятие. То е обект на интерес и от страна на поезията, живописта, психологията, философията и религията. Времето е физическа и философска концепция, която описва последователността и променливостта на събитията - това е може би най-точното определение за време, тъй като понятието е изключително абстрактно и в същото време съдържанието му е понятно и разбираемо за всеки един жител на планетата Земя. Дори и най-необразованият и неинформиран човек, който живее затворено и не получава информация от никъде, нито общува с хора, знае какво означава време. Физически времето може да се измерва изключително точно; представлява продължителността, протичането и разликите между различни моменти, обекти, субекти и събития в пространството. От философска гледна точка времето е обект на изследване и размишление в различни философски системи и традиции. Въпреки че времето може да бъде измерено и укрепено с помощта на инструменти и календари, философското разбиране на времето е доста по-сложно и обхваща различни аспекти. Някои от тях включват:

  1. Обективно време - това е идеята че времето съществува независимо от нашето възприятие за него. То продължава да тече без значение дали го осъзнаваме или го измерваме

  2. Субективно време - това е нашето лично възприятие за времето, което може да се променя в зависимост от контекста и нашето състояние на ума. Например, времето може да изглежда да минава бързо или бавно в зависимост от нашите преживявания и занимания - по-долу е даден един според нас удачен пример за наборната военна служба

Философията се занимава с въпроси като природата на времето, неговото произход, дали е континуум или дискретно, и както физически, така и философски. Принципите на причинност и свобода са често обсъждани. Времето е свързано с промяната и движението. Промяната се разглежда като последователност от събития, които се развиват във времето и са взаимно свързани. Времето е сложно понятие, което продължава да изисква размишление и изследване от философите, физиците и други учени. Различните традиции и школи имат различни концепции и тълкувания на времето, което допринася за богатството и многообразието на философските разсъждения върху него. Трудно е да се даде единно и непротиворечиво определение на понятието време, което да удовлетворява всички тези области. Много преди да се формулира общата и специалната теория за относителността на Айнщайн, хората чисто емпирично са стигнали до извода че времето е крайно относително понятие. Така например ако един човек се намира в критична ситуация, например виси над пропаст и се държи за една ръка, само пет минути биха изглеждали като цяла вечност - времето се движи напред много бавно. Когато се отбива наборна военна служба, всички войници броят дни и часове до уволнението и времето се разтегля на практика до безкрай. Обратно, при позитивни емоции и в моменти на щастие времето върви изключително бързо - войници по време на градски отпуск усещат как часовете на свободна отлитат по-бързо от секунди. На казармен жаргон се използваше съкращението ГСП - Гарнизонен отпуск С Преспиване (извън поделението), но всъщност се имаше предвид Гарнизон с Напиване. Практиката е изпълнена с всякакви примери за относителността на времето - всичко зависи от личните възприятия на индивида в конкретната ситуация.

Периодичните събития и периодичните движения още от древността служат като стандарт за измерване на времето. Примери за това са въртенето на Земята около Слънцето, фазите на Луната, движението на махалото или биенето на сърцето. За измерване на времето може да се говори в две различни форми: математическа абстракция за по-големи периоди от време, наречена календар и часовник - механизъм, който отброява конкретните по-малки периоди от време.

Календарът е система за отчитане на големи промеждутъци от време, основана на периодичното движение на небесните тела и най-вече Слънцето и Луната. Археологически артефакти от палеолита показват че Луната е била използвана за отчитане на времето още преди повече от 12 000 години. Шумерската цивилизация въвежда шейсетичната бройна система за отчитане на времето с 360 дни (60 по 6) плюс още няколко, 60 секунди в една минута, 60 минути в един час и т.н. Юлианският календар е въведен от римския император Гай Юлий Цезар през 46 година преди Новата ера. При него месеците са по-дълги от лунния цикъл и затова той не е удобен за следене на лунните фази - за сметка на това обаче много точно показва сезоните. Обикновените години имат 365 дена, а всяка четвърта година е високосна, което означава, че има 366 дни. Така продължителността на средната година е 365.25 дни. Земната тропическа година (времето, нужно за пълна обиколка на Земята около Слънцето) продължава малко по-малко от 365.25 дни (приблизително 365.242 дни) и така с течение на времето календарът постепенно се започва да се разминава със сезоните. Поради тази причина през 1582 година папа Григорий въвежда така наречения Григориански календар, който през следващите столетия е приет за официален в повечето държави. В Русия той е приет най-късно, поради което Октомврийската революция е била през октомври, а се празнуваше на седми ноември.

Примитивни средства за измерване на времето за известни от дълбока древност. Така например в Египет устройство, датиращо около 1500 предин Новата ера с форма на T-квадрат, измерва времето посредством сянката, която хвърля. T - обрзаната пластина на устройството е ориентирана в източна посока на сутринта. На обяд устройството бива завъртано, така че да може да хвърля сянка и във вечерните часове. Слънчевите часовници използват гномон, за да хвърлят сянка върху отбелязани знаци, които са калибрирани така, че да отбелязват всеки час. Слънчевите часовници отбелязват местно време. Най-прецизните уреди за измерване на времето от древността са водните часовници (наречени още клепсидра). Такъв часовник е намерен в гроба на египетския фараон Аменхотеп I (1525 – 1504 преди Новата ера). Те могат да отчитат времето дори през нощта, но имат и съществен недостатък - изискват намесата на човек за регулиране на изтичането на водата. В момента, в който водата от съда изтече, часовникът спира да работи. Необходимо е да се намеси човек, който да напълни съда отново с вода; по аналогичен начин работят и пясъчните часовници. Древните гърци редовно са записвали всички астрономически наблюдения с възможно най-точно отчитане на времето. Арабските инженери правят няколко подобрения на водния часовник през средновековието. През XI век китайците изобретяват първия механичен часовник със спусков механизъм.

Най-широка употреба намират в навигацията. Така например Фернандо Магелан използва 18 от тях на всеки кораб при околосветското си пътешествие през 1522 година. Отчитането на времето през тази епоха е било единственият възможен начин да се измери географската дължина; проблем е възниквал в случай че часовникът се повреди. Това налагало да се използват два часовника, но ако единият от тях се повреди, няма начин да се определи кой работи правилно и кой - погрешно. Затова мореплавателите започнали да използват по три и повече часовника, за да се минимизира вероятността от грешка - като Фернандо Магелан достига до цели 18 часовника поради важността на пътешествието му за географията по онова време.

Ароматизирани пръчки и свещи са често използвани в църкви навсякъде по света за отчитане на времето. В манастирите в Европа по време на Средновековието се използват водни и механични часовници. Голям напредък и значително подобрена прецизност бележат устройствата, изобретени от Галилео Галилей и особено от Кристиан Хюйгенс, който измисля часовника с махало. В миналото всеки час е отбелязван с някакъв звуков сигнал, обикновено камбани, които звънят толкова пъти, колкото е съответният час. Големината днес на часовниците е различна – от атомни часовници, ръчни часовници до часовници на кули. Те се задвижват от най-различни механизми – гравитация, пружини, електричество и други и се регулират с различни устройства, едно от които е махалото. Хронометърът е вид часовник, предназначен за измерване на кратки периоди от време с много голяма точност. Името му идва от гръцката митология, по-точно богът на времето Хронос. Най-напред се използва при морската навигация и се нарича морски хронометър. С него се определя географската дължина с помощта на звездната навигация. Джон Харисън е първият, който постига желаната прецизност с тези уреди. Днес най-точните устройства за измерване и отчитане на времето са атомните часовници, които могат да запазят точността си до секунда в продължение на милиони години. Те се използват за калибриране на други видове часовници и други видове устройства за отчитане на времето. От 1967 година насам.

Международната система единици (SI - System International) използва за своята единица време секундата, като тя е съобразена със свойствата на цезиевия атом. SI определя секундата като продължителността на 9 192 631 770 периода на лъчението, съответстващо на прехода между двете свръхфини нива на основното състояние на атома на Цезий-133. Днес, също така Глобалната система за позициониране в съответствие с NTP (Network Time Protocol) може да бъде използвана за синхронизиране на всички системи, свързани с времето. През 2006 година най-малката единица време, която е измерена директно, е атосекундата (10−18 s) или 1026 пъти времето на Планк. Пикосекундата е една трилионна част от секундата; наносекундата - една милиардна част, микросекундата - една милионна част, а милисекунда - една хилядна от секундата. В системата SI освен секундата влизат и други единици - минута, която обхваща 60 секунди и час, който обхваща 60 минути. Денонощието има 24 часа и всъщност представлява времето, за което Земята прави едно пълно завъртане около оста си. Една седмица има 7 дни, лунният месец - 27.2 – 29.5 дни, докато календарният месец 28 – 31 дни. Тримесечието съдържа 3 месеца, а шестмесечието - шест месеца, като това са основните времеви периоди в съвременното счетоводство. Годината има 12 месеца, 365 дни и 52 седмици. Високосната година има един ден повече - 366 дни и 52 седмици. Тропическата година съдържа 365.24219 дни - това всъщност е времето, за което Земята прави едно пълно завъртане около Слънцето. Поради тази разлика (от порядъка на шест часа) в Грегорианския календар са въведени високосните години - те липсват в Юлианския календар, описан по-горе. С течение на времето сезоните са се измествали, тъй като всяка времето е изоставало с въпросните шест часа.

Едно денонощие се състои от деня и нощта. Началото на всяко денонощие е в полунощ и се бележи с 00:00 часа. Когато Слънцето е в зенит, времето се отбелязва с 12:00 ч. и се нарича обяд или пладне. Времето между две последователни преминавания на центъра на видимия диск на Слънцето през зенита се нарича истинско слънчево денонощие. Началото на истинското слънчево денонощие е на обяд, а истинското слънчево време може да се отчете със слънчев часовник. То е местно, локално, защото зависи от географската дължина. Неговата продължителност варира, но по принцип слънчевото денонощие е по-дълго от звездното с около 4 минути. Варирането идва от елиптичната орбита на Земята около Слънцето и наклона на земната ос спрямо равнината на орбитата. Земята изминава различни по дължина участъци от орбитата си и затова видимото преместване на Слънцето по еклиптиката също е неравномерно. В резултат на това през март и септември дните са по-къси, а през юли и декември – по-дълги. За да се избегне това се въвежда средно слънчево денонощие, което е равно на средната за годината продължителност на истинските слънчеви денонощия.

Звездното време се измерва спрямо местоположението на звездите на небето. Звездно денонощие е времето за две последователни пресичания на определен небесен меридиан от определена далечна звезда. Звездното денонощие е малко по-късо от слънчевото денонощие – продължителността му е 23 часа, 56 минути и 4.09 секунди. Една земна тропическа година се равнява на 366.2422 звездни дни и на 365.2422 слънчеви дни. Причината за по-късото звездно денонощие е комбинацията от въртенето на Земята около оста ѝ и около Слънцето. Двете въртения се извършват в посока, обратна на часовниковата стрелка, гледано от северния полюс. Звездното време се използва предимно от астрономите.

Средното време по Гринуич (GMT) е времеви стандарт, с който са свързани всички часови зони по света. Това време е постоянно през цялата година и не се коригира през различните сезони. Когато Америка е открита през 1492 година, това време е въведено за улеснение на морските пътешественици и изследователи, но не се използва масово до средата на XIX век. През 1840 година с навлизането в употреба на железниците възниква належаща нужда от стандарт на времето, който да замени местното време на големите градове. По това време са известни над 300 местни времена, които значително затрудняват транспорта - със сигурност това е било логистичен ад. Средното Гринуичко време е прието в САЩ на 18 ноември 1883 година, а официално като стандарт на 1 ноември 1884 година от Международната меридианна конференция във Вашингтон. След това се приема Международната линия за смяна на датата и се определят 24 часови зони на земното кълбо. GMT остава стандарт до 1925 година, след което се използва като официално време на Обединеното кралство. До Първата Световна война Великобритания е била световен хегемон, поради което успява да наложи като стандарт времето по Гринуич; за период от няколко века преди това английският флот е бил най-силен и най-многоброен, което също е било от значение при определянето на стандартизираното време. В координатната ситема на света като нулев меридиан се приема линията, която преминава през Гринуичката обсерватория, Северния и Южния полюс и всички останали меридиани се координират спрямо нея. Гринуич е предградие на Лондон.

Координираното универсално време (UTC) е часовото време спрямо което се изчислява времето в различните часови зони. То е наследник на средното гринуичко време. Универсалното време се изписва винаги в 24-часов формат. Единицата за измерване на време в Международната система единици е секунда (s). Часовото време се измерва на базата на секундата. До 1956 година СИ-секундата се определя спрямо въртенето на Земята и е дефинирана като 1/86 400 част от средния слънчев ден. Днес СИ-секундата се определя от атомни часовници и времето, базирано на СИ-секундата, се нарича атомно време. Тъй като въртенето на Земята не е с постоянна скорост, атомното и слънчевото време се разминават. Поради тази причина е въведено UTC. При него за основа се използва международното атомно време, а при необходимост се добавя (или теоретически изважда) високосна секунда, като по този начин UTC се синхронизира с универсалното време и разликата между координираното и слънчевото часово време е винаги по-малка от 0.9 секунди.

От времето на Исак Нютон до епохалните открития на Алберт Айнщайн времето е непрекъсната величина и се счита за абсолютно и течащо еднакво за всички наблюдатели. Айнщайн обаче напълно предефинира понятията пространство и време. Галилеевите трансформации предполагат че времето тече еднакво във всички отправни системи. Дори в квантовата механика времето остава външен неквантуван параметър - не е описана възможно най-малката единица за време, каквато е неделимата единица за енергия квант. За основа на измерването се взима някаква периодична последователност на събития, която се установява като еталон за отчитане на времето. На този принцип е основана работата на часовниците.

Времето в класическата физика съществува само по себе си, отделно от пространството и каквито и да било материални обекти. То определя всички процеси в света. Независимо от тяхната сложност, тези процеси не оказват никакво влияние на хода на времето, поради което то се нарича абсолютно. Абсолютността на времето се изразява в инвариантността на уравненията на класическата механика относно Галилеевите преобразувания. Времето е еднородно и миналото, настоящето и бъдещето са равноправни и равнопоставени. Времето тече еднакво навсякъде, не може да бъде променено и образува континуум. Важно следствие от закона за еднородността на времето е законът за съхранение на енергията. Уравненията на Нютон в класическата механика и тези на Максуел в класическата електродинамика не се променят при смяна на знака на времето, което значи че в тях времето е обратимо. В термодинамиката времето е необратимо благодарение на закона за нарастване на ентропията. В квантовата механика въпреки квантуването на почти всички величини, времето остава външен, неквантуван параметър и също така е необратимо. Процесът на измерване е несиметричен по отношение на времето. По отношение на миналото той дава вероятностна информация за състоянието на обекта, а по отношение на бъдещето сам създава ново състояние. Съотношението на неопределеност на Хайзенберг се отнася както за времето, така и за енергията.

Айнщайн създава Обща и Специална теория за относителността. Лоренцовите трансформации и представата за релативистка вселена са формулирани в специална теория на относителността. Тя постулира че скоростта на светлината във вакуум е постоянна величина с крайна стойност във всички отправни системи, които се движат праволинейно и равномерно една спрямо друга. Използвайки тази константа, Айнщайн синхронизира часовниците, като в резултат от това времето тече различно за различните наблюдатели в движение един спрямо друг. Той също така постулира, че законите на природата са еднакви в такива отправни системи. От всичко това може да се направи заключението, че събитията, които са едновременни в една отправна система, може да не са едновременни в друга система, която се движи по отношение на първата. Ходът на времето зависи от движението на системата и по този начин времето и пространството стават взаимносвързани по особен начин (пространство на Минковски), което от своя страна води до Лоренцовите трансформации, които са математическата формулировка на тази зависимост. Лоренцовите трансформации показват че разстоянията се скъсяват и интервалите от време се удължават, когато събитията се разглеждат в отправна система, която се движи спрямо отправната система, избрана за начална. Пространството и времето губят своята самостоятелност и стават страни на единния пространствено-времеви континуум. Общата теория на относителността, опирайки се на принципа за еквивалентност на гравитация и инерция, обобщава понятието четиризмерно пространство на Минковски (където четвъртата ос е времето) в случай не неинерциална отправна система. Метричните свойства на пространство-време във всяка точка под влияние на гравитацията стават различни. Влиянието на гравитационното поле на свойствата на четиримерното пространство се описва с метричния тензор. В близост до масивни тела ходът на времето се забавя в точки с голям по абсолютна стойност гравитационен потенциал. Теоритичните постановки на Айнщайн са потвърдени отдавна в практиката - два атомни часовника показват едно и също време на земната повърхност и различно време при движение на единия. Ако единият атомен часовник се инсталира в самолет, при движение на самолета той започва да изостава, като при по-висока скорост изоставането е по-голямо. Същото е положението при поставяне на часовника във влак, но поради по-ниската скорост на влака разликите в отчитането на времето са минимални.

Сред известните философи са разпространени две гледни точки по отношение на възгледите за време. Едната е, че времето е част от фундаменталната структура на Вселената, измерение в което събитията се случват последователно. Това е и виждането на Исак Нютон, затова тази гледна точка понякога се нарича нютонова. Друга гледна точка, коренно противоположна на нютоновата е че времето не се отнася до никакво реално съществуващо измерение, през което могат да „пътуват“ предмети и събития. Привържениците на това становище вярват, че това е интелектуална концепция, която позволява на хората да проследяват, сравняват и подреждат събитията. Това второ виждане е формулирано от Готфрид Лайбниц и Имануел Кант, Според тях пространството и времето не съществуват сами по себе си, а са следствие от това как хората представят нещата, защото човек може да познае даден обект единствено по начина по който го възприема.

Веди, най-ранните текстове в индийската философия и хиндуизма, които датират от 2000 години преди новата ера, описват древна космология. В нея Вселената преминава през цикли на създаване, разрушаване и раждане отново, като всеки цикъл продължава 4320 милиона години. Древните гърци вярват, че вселената има безкрайно минало, без начало. Древногръцките философи, включително Парменид и Хераклит, пишат есета за природата и същността на времето. Средновековните теолози и философи развиват концепцията, според която вселената има начало и ограничено минало. Те вярват в сътворението на света и единственото безкрайно и вечно нещо според тях е Господ, а всичко останало, включитено времето, е крайно. Имануел Кант описва времето като интуиция, която ни помага да разберем света около нас. При него нито времето, нито пространството са веществени. Той ги разглежда като елементи на систематична умствена рамка, която е изградена на базата на нашия опит. Кант разглежда времето като фундаментална част от абстрактна структура, заедно с пространство и число, с помощта на които можем да установим последователността на събитията, тяхното времетраене и да сравним движението на различните обекти. Анри Бергсон вярва, че времето не е нито среда, нито умствена конструкция, но притежава трайност. Древните цивилизации и култури като тези на инките, маите, древните гърци, вавилонците, по-късно хиндуизмът и будизмът съдържат концепцията за така нареченото колело на времето - то разглежда времето като циклично, състоящо се от повтарящи се събития. В християнството библейската концепция е че времето е линейно, започва със сътворението на света и завършва с края на света. Други религии вярват, че времето има начало, но не и край.

От икономическа гледна точка времето също има голямо значение - от гледна точка на това че представлява ресурс. За разлика от парите и енергията времето е един невъзобновяем ресурс - дори и само икономически погледнато. Тъй като времето (поне на сегашното развитие на технологиите) няма как да се върне назад, при загуба на време последиците обикновено са доста по-сериозни, отколкото при загуба на финансови ресурси. Руският народ има една поговорка: "Пари си загубил - нищо не си загубил. Време си загубил - много си загубил. Здраве си загубил - всичко си загубил". От гледна точка на икономиката и личностното развитие поговорката е вярна на 100 %. Тъй като човешкият живот и особено активните години на всеки един от нас са ограничени (никой не живее вечно), времето придобива още по-голямо значение. При идеалните условия при развитието на един бизнес времето би трябвало да се използва оптимално, без загуби и безсмислени дейности, тъй като то е един изключително ценен актив. Разбира се, прекаленото уплътняване на времето в работа и обучение би могло да доведе до бързо прегаряне и загуба на мотивация, поради което това твърдение е донякъде спорно - почивката и нищоправенето водят до възстановяване на силите на индивида и донякъде не са загубено време. Не бива да се изпада и в крайности - всички мислят, че ще дойде време, а то само изтича...

Освен значението на физична вличина в българския език думата време се използва и в смисъл на атмосферни, метеорологични условия и климат. Това често води до двусмилсици - поради което и в различните езици има съвсем различни думи за двете значения. Така например в руския език се употребява время в смисъл на четвърто измерение и погода в смисъл на климатични условия. В английския съответно се използват думите time и weather, а немския - die Zeit и das Wetter. В руския език дори съществува думата пора - в смисъл дошъл е моментът да се направи нещо, например пора спать.

Метеорологичното време е съвкупността от метеорологични явления, които се случват в атмосферата на дадено място и в даден момент от времето, и по-конкретно онези, които се случват в хидросферата и тропосферата на Земята. Понятието за време има отношение към текущото състояние на атмосферата (краткосрочно или дори моментно) - за разлика от понятието за климат, което се отнася към усреднените атмосферни условия на базата на по-дългосрочни наблюдения и измервания. В продължение на хиляди до стотици хиляди години промените в земната орбита намират отражение в количеството и разпределението на слънчевата енергия, получавана от Земята, което е обусловило климата като цяло. Атмосферните събития формиращи времето се дължат на разликите в относителните стойности на температурата и влажността на атмосферата на различните места на земната повърхност, като тези разлики се обуславят както от различния ъгъл, под който пада слънчевата светлина на различните места, така и от наклона на земната ос спрямо орбиталната равнина. Последният е причина за разликите в този ъгъл в рамките на годината, т.е. за сезонния характер на времето. На земната повърхност температурите обикновено варират през годината в интервала ± 40°C. Най-често наблюдаваните атмосферни явления са ветровете, облаците, дъждът, снегът, мъглите и прашните бури. Сред по-редките са природни бедствия като торнадо (на руски смерч), урагани и снежни бури.

Прогнозирането на времето се изразява в приложението на науката и технологията за предвиждане на състоянието на атмосферта на дадено място в даден момент от бъдещето. Но атмосферата е хаотична система и малки промени в една нейна част могат да доведат до големи промени в системата като цяло. Поради това е трудно да се правят точни предвиждания за времето за повече от няколко дни напред. На земната повърхност най-честите метеорологични явления са вятър, облаци, дъжд, сняг, мъгла и пясъчна буря. Почти всички чести метеорологични явления се зараждат в тропосферата (най-долната част на атмосферата). В редки случаи метеорологичните процеси могат да се зародят и в стратосферата, което повлиява на процесите в тропосферата, но точният начин, по който това става, не е много ясен.

Времето се появява заради разлики в наличието на температура и/или влага между две области. Тези разлики могат да се получат заради разликите в ъгъла на падане на слънчевите лъчи, който се различава по географска ширина, започвайки от тропиците. С други думи, колкото едно място е по-отдалечено от тропичните области, толкова по-студено е то, защото слънчевите лъчи падат все по-косо към него. Силната разлика между времето в полярните области и тропиците предизвиква струйни течения. Метеорологичните катаклизми, като например извънтропични циклони, са причинени от нестабилности в струйното течение. Времевите явления в тропиците, например мусони или светкавиците се получават в резултат на други процеси. Тъй като оста на Земята има различна посока на наклона по различни времена през годината поради орбиталното ѝ движение около Слънцето. През юни Северното полукълбо е наклонено към Слънцето, тоест всяка точка от това полукълбо е по-добре огряна от декември. Поради това се появяват сезоните. След стотици хиляди години промените в размерите на орбитата на Земята повлияват на количеството и разпределението на слънчевата светлина, получавана от планетата, което рефлектира върху климата за дълго време (виж Цикли на Миланкович). Ефект на Кориолис Неравномерното слънчево греене, поради което се появяват зони с различна концентрация на температура и влага (фронтогенеза), може да се повлияе и от самото време, например от облачността и валежите. Териториите на по-голяма надморска височина са по-студени от тези с по-малка такава, което се обяснява от отношението на падането. В различни области разлики в температурата могат да се получат, тъй като различните повърхности (океани, гори, ледени покривки или човешки творения) имат различни физически характеристики, като например степен на отражение, твърдости или съдържание на влага. Температурата на една повърхност влияе на атмосферното налягане. Една топла повърхност затопля въздуха над себе си и го разширява, като намалява атмосферното налягане и плътността му. Появилият се в резултат от това барометричен градиент променя въздуха от високо към ниско атмосферно налягане, което предизвиква вятър, а въртенето на Земята около оста ѝ предизвиква движението на вятъра в определена посока (ефект на Кориолис). Простите метеорологични системи, които се формират по този начин, могат внезапно да проявят изключително поведение и да се превърнат в по-сложни системи, което води до появата на други метеорологични явления. В голям машаб пример за това е клетката на Хедли, а в по-малък – крайбрежните бризове. Атмосферата е хаотична система, така че малки промени в една част от нея могат да се разраснат и да имат голям ефект на цялото след време. Това прави трудно прогнозирането на времето за повече от няколко дни напред, въпреки че метеоролозите постоянно се опитват да прекрачат тази граница чрез науката за времето – метеорологията. Теоретично е невъзможно да се направи използваема подневна прогноза за времето за повече от две седмици, което поставя горна граница за предвиждане дори при подобрена прогнозираща способност.

Времето е един от основните процеси, които оформят релефа на земната повърхност. Процесът изветряне издълбава скалите и почвата и да ги разбива на съставните им части. Те от своя страна могат да участват в химични реакции, които да повлияят още повече земната повърхност (например киселинен дъжд) или да станат отново скали и почва. Тоест времето играе важна роля в ерозията на земната повърхност. Ефект върху хората Ефект върху човешките общности Ню Орлиънс след урагана Катрина Времето играе голяма и понякога директна роля в човешката история. Освен климатичните промени, предизвикали постепенното преместване на човешките общности (например разширяването на пустините в Близкия изток, формирането на мостове през ледниковите периоди), крайностите във времето причиняват по-малки местения на популации и се наместват директно в историята. Такова явление, ветровете камикадзе през 1281 година, е отговорно за спасяването на Япония от монголската флота на Кубилай хан. Франция прекъсва претенциите си към Флорида през 1565 година, когато ураган унищожава френската флота и позволява на испанците да превземат форт Каролина. По-скоро ураганът Катрина преразпределя над един милион души от централното крайбрежие на Мексиканския залив навсякъде по САЩ, което става най-голямата диаспора в американската история. Малката ледена епоха води до спад в добива на зърно и най-големите гладове в европейската история. Например гладът от 1596 - 1597 година убива една трета от населението на Финландия.

Въпреки че времето влияе радикално на хората, то също така влияе върху всеки човек и по по-прости начини. Хората зле понасят екстремните стойности на температурата, влажността, атмосферното налягане и вятъра. Времето влияе също така на настроението и съня. Според различни проучвания в областта на психиатрията в скандинавските страни има много висока честота на депресивните състояния поради мрачното време, честите дъждове и мъгли и, разбира се, късият ден и дългата нощ през зимата. Обратно, в Италия, Испания и Гърция има много по-ниска честота на тези състояния поради добрите климатични условия - слънчево, ясно време и доста по-равномерна продължителност на деня и нощта.

Прогнозирането на времето е възможно с помощта на науката и технологиите - предсказва се състоянието на атмосферата в близкото и далечно бъдеще на определено място. Хората са се опитвали неофициално да предскажат времето хилядолетия наред, но официалното прогнозиране започва едва през XIX век. Прогнозите за времето се получават при събирането на качествени данни за настоящото състояние на атмосферата и след това чрез научните подходи за обяснение на атмосферните процеси да се анализира бъдещото време. Някога всички човешки опити са съсредоточени в прогнозирането на промените в атмосферното налягане, настоящите атмосферни условия и вида на небето, но днес се използват утвърдени модели за прогнозиране. Участието на човека е критерий за избирането на най-подходящия модел за предсказания на времето, на който ще се основават бъдещите прогнози. То включва следването на шаблона на модела, изучаването на взаимовръзките на предсказаните събития и познаването на принципите на работа и особеностите на модела. Хаотичната природа на атмосферата, огромната компютърна мощ, нужна за решаването на сложните уравнения, които описват природата на атмосферата, елементът на грешката в измерването на настоящите атмосферни условия и непълното разбиране на процесите в атмосферата, което означава, че колкото по-занапред е прогнозата, толкова по-неточна става тя. Използването на поредици от модели спомага за намаляването на елемента на грешката и получаване на най-близката до реалността прогноза. Има много крайни потребители на прогнозите за времето. Предупрежденията за лошо време предпазват живот и имущество. Прогнозите за температурата и валежите са важни за земеделието, а вследствие на това за търговците на храни и стоковите борси. Температурните прогнози помагат на компаниите за услуги да сметнат колко ще са заети в следващите дни. Ежедневно хората използват прогнозите с цел да изберат какво да носят всеки ден. Тъй като дъждът, снегът и студеният вятър сериозно пречат на дейностите на открито, прогнозите помагат и за планиране на времето за следващите няколко дни.

През цялата си история човечеството си е поставяло за цел да контролира времето – от древните ритуали за дъжд за житата до операция Попай на Въоръжените сили на САЩ. Тази операция е опит да се удължи виетнамския мусонен период с цел да се прекъснат снабдителните линии от Северен Виетнам до комунистическото опълчение Виет Конг в Южен Виетнам. Най-успешните опити са тези за разбиване на буреносни облаци, методи за разсейване на мъгла и ниски слоести облаци на големите летища, техники за увеличаване на снеговалежите в планините и опити за спиране на градушките. Скорошен пример за контрол на времето се случва на Летните олимпийски игри през 2008 г. Китай изстрелва 1104 ракети, разсейващи дъждовните облаци от 21 места в столицата Пекин с цел да няма дъжд на церемонията по откриване на 8 август 2008 г. Дъждът се пренасочва към областите в града и агломерацията, несвързани с церемонията. Човекът влияе и чрез някои свои дейности, като земеделие и промишленост, на времето.

Нетрадиционното време влияе силно върху много аспекти на цивилизацията - например екосистемите, природните ресурси, производството на храни, икономическото развитие и здравето на хората. Климатични рекорди са описани по отношение на всеки един показател - студ и топлина, валежи и урагани. Всяка година температурите на Земята обикновено варират в диапазона ±40 °C. Най-студената температура на въздуха, измервана някога на Земята е -89,2 °C в станцията Восток, Антарктида, на 21 юли 1983 година - като тази станция е призната за най-студеното място на Земята. Най-високата температура на въздуха, измервана някога, е 57.7 °C в Ал Азизия, Либия, на 13 септември 1922 годин. Тази стойност се оспорва - споменават се дори 68 градуса по скалата на Целзий, отново на територията на Либия! Най-високата средна годишна температура е 34 °C в Далол, Етиопия. Най-студената средна годишна температура е -51,1 °C - разбира се, в станцията Восток. Най-ниската средна годишна температура в постоянно обитавано от хора селище е в Юрика, Нунавут, Канада – минус 19,7 °C.

Изучаването на механизмите на времето на други планети има голяма научно - познавателна стойност за изучаването на механизмите на метеорологичните промени на Земята. Времето на другите планети следва много от същите физични принципи като земното, но се появява за различен период от време и в атмосфери, които имат различен химически състав от нашата. Мисията Касини-Хюйгенс до Титан открива облаци от метан или етан, от които се излива дъжд от течен метан и други органични съединения. Земната атмосфера се дели на шест циркулационни зони в зависимост от географската ширина, по три във всяко полукълбо. На Юпитер обаче има много такива зони, Титан има едно струйно течение през 50° северна ширина, а Венера – едно струйно течение през екватора. Един от най-големите феномени на Слънчевата система, Голямото червено петно на Юпитер, е антициклон, бушуващ вече над 300 години. На други газови гиганти липсата на твърда повърхност позволява на вятъра да достига огромни скорости: до 600 м/сек (2100 км/ч) на Нептун. Това е загадка за планетарните учени. Времето все пак се създава от слънчевата енергия, а Нептун получава едва 1/900 от слънчевата светлина, попадаща на Земята, но този феномен се случва по-често, отколкото на нашата планета. Най-силните ветрове, откривани дотогава, са на екзопланетата HD 189733 b, около 9600 км/ч. Метеорологичното време не се среща само на планетите. Както при всички звезди, слънчевата корона през повечето време е невидима и образува един вид много тънък атмосферен слой в Слънчевата система. Движението на маса, избухнала от Слънцето, е известно като слънчев вятър. Неравномерностите в това движение и по-големите събития на повърхността на звездата, като например коронални избухвания, формират метеорологична система, много близка с обикновения тип (с налягане и ветрове). Тази система се обозначава като космическо време. Короналните избухвания са засичани чак до Сатурн. Тази дейност може да влияе на атмосферите на планетите и рядко на повърхностите. Ефектът на слънчевия вятър върху земната атмосфера причинява полярни сияния (Aurora Borealis). Тези сияния са изключително красиви, но за съжаление понякога са съпроводени от спиране на електрическите мрежи и смущения в разпространение на радиовълните.