Древние и современные метеорологические наблюдения

Древние метеорологические наблюдения

Погода и закономерности ее изменения с древности интересовали людей. Особенно волновали их грозные явления природы — ведь засуха обрекала на голод и вымирание целые народы, наводнения оставляли людей без крова, грозы обращали в пепел их жилища и посевы. Из смеси примет, суеверий и попыток научного обобщения их постепенно рождалось учение о погоде и ее прогнозировании. Конечно, предсказание погоды — задача сложная и в наши дни. Тем более трудной она была в старину. Лишь в шестидесятых годах нашего столетия английский парламент упразднил принятый еще в 1677 г. закон, согласно которому людям, предсказывающим погоду, грозило сожжение на костре…

Наука о физическом состоянии атмосферы , а также в происходящих в ней явлениях — метеорология — в древности была неотделима от астрономии — науки о небесных телах и явлениях. Астрономию и метеорологию с первых шагов роднило не только то, что в обеих науках были необходимы наблюдения «неба», но также и то, что обе они занимались предсказаниями погоды.

Систематические наблюдения погоды (без приборов, весьма грубые и неточные) в Европе начались лет за 500 до нашей эры. К этому времени относятся дошедшие до нас греческие парапегмы — каменные дощечки с высеченными на них сведениями астрономического и метеорологического характера. Парапегмы вывешивались на рынках и площадях. В них содержались данные о ветре, осадках, холоде.

В IV в. до нашей эры Аристотель написал трактат по метеорологии («Meteorologica»), в котором развивал свои взгляды на причины явлений погоды. Его ученик и продолжатель Теофраст дал описание ветров и различных признаков погоды. Это описание долго удерживалось в науке, по часто применялось в искаженном виде.

В России начало регулярных метеорологических наблюдений овязапо с именем М. В. Ломоносова, который в середине XVIII в. ставил вопрос «об организации самопишущих метеорологических обсерваторий, в коих расположению и учреждению с разнообразными новыми инструментами имею новую идею…».

Современные метеорологические наблюдения

На третьем этаже старинного, пыие реконструированного дома, что стоит в тихом московском переулке, непрерывно стучат телетайпы. Сюда, в Главный радиометеорологический центр, поступает метеорологическая информация из всех уголков нашей планеты. 70 000 телеграмм в сутки — таков объем перерабатываемой информации, записанной на понятном метеорологам всех стран языке цифр — международном метеорологическом коде.

Регулярное международное сотрудничество метеорологов началось еще в прошлом веке и получило широкое распространение. Оно диктуется характером самого объекта исследования — атмосферой Земли, которая, как и вся наша планета, едина. Изменения погоды в любом пункте тесно связаны с атмосферными явлениями в соседних районах. Средняя скорость перемещения атмосферных образований, определяющих характер погоды на больших территориях, составляет 35— 40 км/час, а иногда и много больше. Следовательно, чтобы рассчитать прогноз на сутки в каком-нибудь одном пункте, нужно знать погоду по меньшей мере в области радиусом 1000 км. При долгосрочном прогнозе эта область увеличивается до размеров полушария или всего земного шара.

Другой важный фактор, который определяет глобальный подход к задаче предвычис-ления погоды,— это наличие преобладающих направлений перемещения воздушных масс, обусловленных вращением Земли. В северном полушарии воздушные массы переносятся с запада на восток. Поэтому будущая погода на Европейской территории Советского Союза часто зависит от состояния погоды в других европейских странах и над Атлантикой, а для составления прогноза в Японии и на западе Соединенных Штатов надо знать погоду на советском Дальнем Востоке.

В программу обычных метеорологических наблюдений входит измерение давления, температуры и влажности воздуха, количества осадков, регистрация количества и формы облаков, туманов и чрезвычайных явлений погоды: гроз, смерчей,. шквалов и т. д. При этом используются воздушные шары, снабженные измерительной и радиоаппаратурой,— радиозонды, которые поднимаются до высоты 30 км. В последние 10—20 лет для изучения вертикального разреза атмосферы все шире применяются самолеты и метеорологические ракеты.

Наблюдения в разных частях земного шара ведут десятки тысяч станций. Но для успешного прогноза погоды их мало. Главный недостаток сети наблюдения — неоднородность густоты стапций.

На помощь старым методам приходят новые, среди которых особая роль принадлежит спутниковым наблюдениям *.

Наиболее надежна получаемая со спутников информация о состоянии облачных систем (телевизионные изображения). Синоптическая интерпретация этой информации более или менее очевидна, поскольку облачные системы служат хорошими индикаторами положения барических образований и фронтальных зон, перемещений воздушных масс, характера вертикальных токов и распределения зон осадков. Уже имеющиеся результаты показывают, что спутниковые изображения облачности позволяют воссоздать не только основные черты, но даже многие детали метеорологической обстановки, что особенно важно для районов, где обычные наблюдения редки или совсем не ведутся. Анализ изображений дает возможность обнаружить конфигурации облачных систем крупного масштаба, а также ряд свойств облачных образований и ассоциированных с ними состояний атмосферы, которые недоступны даже для густой сети наземных станций.

А что дает метеорологии другое достижение современной техники — радиолокация?

Как известно, антенна радиолокатора узким пучком излучает короткие электромагнитные импульсы. Наталкиваясь на препятствие, импульс отражается. Небольшая часть его энергии принимается той же антенной, усиливается, и подается на индикатор, устроенный в простейшем случае так же, как кинескоп телевизора. Экран индикатора обычно размечен цифрами, что позволяет по положению отметки импульса определять расстояние до препятствия.

Использование радиолокаторов в метеорологии основано на способности скоплений мельчайших водяных капель, образующих облака и туманы, градин, дождя и снега отражать электромагнитные волны сантиметрового диапазона. Время, которое проходит между моментами излучения импульса и приема его отражения, позволяет судить о расстоянии до изучаемого объекта, а интенсивность отраженного импульса — о его характере. Например, град дает гораздо более сильное радиоэхо, чем дождь.

С помощью радиолокаторов теперь пытаются изучать не только расположение и характер метеорологических объектов, но и их движение. С этой целью применяются установки, принцип действия которых основан на эффекте Доплера, он заключается в том, что частота сигнала, отраженного от мишени, сдвинута по отношению к частоте посланного сигнала на величину, зависящую от скорости движения изучаемого объекта. Доплеровские установки можно использовать, в частности, для изучения динамики штормов и торнадо, что трудно сделать обычными средствами.

Оставить комментарий

Я не робот.

БЛОГ О ЗАРАБОТКЕ!
Статистика