Метеорология

Что изучает наука  метеорология?

 

Предсказание погоды – это всего  лишь одна из многих составляющих деятельности метеоролога, хотя, несомненно, людям она известна лучше остальных. Вообще же задача науки метеорологии – это изучение атмосферных процессов во всем их многообразии, изучение взаимодействия атмосферы с другими сферами Земли, выяснение причин возникновения различных явлений в атмосфере.

Метеорология – наука  о земной атмосфере, её строении, свойствах  и происходящих в ней явлениях и процессах. Во многих странах метеорологию называют физикой атмосферы, что  в большей степени соответствует  её сегодняшнему значению. Задачи современной  метеорологии не ограничиваются объяснением  физической сущности атмосферных процессов. Углубленное изучение физики атмосферы  позволило выделить ряд самостоятельных  наук (научных дисциплин), имеющих  свои объекты изучения. К таким  наукам относятся: прежде всего синоптическая метеорология, изучающая погоду и методы её предсказания; динамическая метеорология, изучающая теоретические вопросы физики атмосферы с широким использованием современного математического аппарата; климатология, изучающая средний режим погоды отдельных районов в зависимости от их географического положения и физико-географических особенностей. Процессы, происходящие в средних и высоких слоях атмосферы (от 1.5 км до нескольких десятков км) изучает аэрология. В последние годы, в связи с интенсивным развитием космонавтики, получила развитие аэрономия – наука, изучающая самые высокие слои атмосферы (более 100 км) с помощью метеорологических и геофизических ракет и искусственных спутников Земли.

В процессе практического  использования метеорологических  сведений выделялись и продолжают выделяться некоторые прикладные отрасли метеорологии. Важнейшие из них – сельскохозяйственная метеорология, авиационная метеорология, космическая метеорология, морская  метеорология, медицинская метеорология и др.

Среди перечисленных выше дисциплин синоптическая метеорология занимает особое место. Знание причин возникновения различных атмосферных  явлений, умение предсказывать эти  явления, особенно стихийные, имеет  большое практическое значение.

Немного истории  о метеорологии

Еще на заре своей истории человек  сталкивался с неблагоприятными атмосферными явлениями. Не понимая  их, он обожествлял грозные и стихийные  явления, связанные с атмосферой (боги – Перун, Зевс, Дажбог и др.). По мере развития цивилизации в Китае, Индии, странах Средиземноморья делаются попытки регулярных метеорологических наблюдений, появляются первые научные представления о климате. Первый труд об атмосферных явлениях был составлен Аристотелем.  Современная научная метеорология ведет начало с XVII в., когда были заложены основы физики. Великим ученым Галилеем и его учениками были изобретены термометр (1610г.), барометр, дождемер, то есть появилась новая возможность инструментальных наблюдений. Начиная с середины XVII в. академия экспериментирования в Тоскане организовало первую немногочисленную сеть инструментальных наблюдений, которые проводились в нескольких пунктах Европы. Кроме того, непременной частью программ всех морских плаваний было проведение наблюдений за погодой.

В это же время появились  первые метеорологические теории. Э. Галлей дал первое объяснение муссонов, а Э. Гадлей опубликовал трактат  о пассатах. К середине XVIII в. М. В. Ломоносов считал метеорологию самостоятельной  наукой, главной задачей которой  было "предзнание погоды". Было организовано по частной инициативе Маннгеймское метеорологическое общество, которое создало в Европе на добровольной основе сеть из 39 метеорологических станций (в том числе три в России – Санкт-Петербурге, Москве, Пышменский завод), укомплектованных единообразными и проградуированными приборами. Сеть функционировала 12 лет.

В середине XIX в. возникают государственные  сети станций. А в начале века трудами  А. Гумбольдта и Г. Дове в Германии закладываются основы климатологии. Около 1820 года Г. В. Брандесу в Германии пришла мысль нанести на географические карты наблюдения Маннгеймской сети станций. Таким образом, появились первые синоптические карты, позволившие обнаружить области высокого и низкого давления. Они оказались подвижные и двигались, как правило, с запада на восток. После изобретения телеграфа, с 50-х годов, по инициативе астронома У. Леверье во Франции и адмирала Р. Фицроя в Англии синоптический метод исследования атмосферных фронтов быстро вошел в общее употребление. На его основе возникла новая отрасль метеорологии – синоптическая метеорология.

К середине XIX в. относится организация первых метеорологических институтов, в том числе Главной физической обсерватории в Петербурге (1849г.). Во второй половине XIX столетия были заложены основы динамической метеорологии, т. е. применения законов гидромеханики и термодинамики к исследованиям атмосферных процессов. Большой вклад в эту область метеорологии был сделан Кориолисом и Пуассоном во Франции, В. Феррелем в США, Г. Гельмгольцем в Германии, Г. Моном и К. Гульдбергом в Норвегии. К концу столетия усилилось изучение радиационных и электрических процессов в атмосфере.

Развитие метеорологии в XX в. шло нарастающими темпами. Большие успехи достигнуты в области аэрологических исследований. Широкое использование радиолокационной техники для аэрологических исследований связано с именами Г. И. Голышева, В. В. Костарева, Б.д. Рождественского.

Велик прогресс в актинометрии – учении о радиации в атмосфере. Основные заслуги в разработке методов  и приборов для измерения лучистой энергии, организации сети актинометрических  станций в России принадлежит  Н. Н. Калитину, В. А. Михельсону, О. Д. Хвольсону, С. И. Савинову.

В XX в. появились новые, углубленные подходы к климатологическим исследованиям. Особенно большой вклад в разработку проблем климатологии в России внесен трудами А. А. Каминского, Л. С. Берга, М. И. Будыко, М. М. Сомова и др.

Бурный рост промышленности во второй половине 20-го века оказал неблагоприятное  влияние на атмосферу. Огромное значение приобрели проблемы загрязнения  атмосферы и распространения  примесей как естественного, так  и антропогенного происхождения. Потребовалось  создание специальной службы загрязнений, под руководством Е. К. Федорова и  Ю. А. Израэля.

Развитие народного хозяйства  привело к необходимости более  тщательного учета свойств атмосферных  процессов. Поэтому стали интенсивно развиваться многие отрасли прикладной климатологии, такие, как авиационная, медицинская, строительная и др.

Во всем мире объем метеорологических  исследований растет, накоплен большой  опыт международного сотрудничества в  проведении таких международных  программ, как Программа исследования глобальных атмосферных процессов, и уникальных экспериментов, подобных Международному геофизическому году (1957-1958), Атлантическому тропическому эксперименту (1974) и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Метеорология  сегодня

 

Характерной чертой современной  Метеорологии является применение в  ней новейших достижений физики и  техники. Так, для наблюдений за состоянием атмосферы используются метеорологические  спутники, позволяющие получать информацию о многих метеорологических величинах  для всего земного шара. Для  наземных наблюдений за облаками и  осадками пользуются радиолокационными  методами. Всё возрастающее применение находит автоматизация метеорологических  наблюдений и обработки их данных. В исследованиях по теоретической  Метеорологии широко используются ЭВМ, применение которых имело громадное  значение для разработки и усовершенствования численных методов прогнозов  погоды. Расширяется использование  количественных физических методов  исследования в таких областях Метеорологии, как климатология, агрометеорология, биометеорология человека, где ранее они почти не применялись.

Наиболее тесно Метеорология связана с океанологией и гидрологией  суши. Эти три науки изучают  различные звенья одних и тех  же процессов теплообмена и влагообмена, развивающихся в географической оболочке Земли. Связь Метеорологии с геологией и геохимией основана на общих задачах этих наук в исследованиях эволюции атмосферы и изменений климатов Земли в геологическом прошлом. В современной Метеорологии широко используются методы теоретической механики, а также материалы и методы многих др. физических, химических и технических дисциплин.

Одна из главных задач  Метеорологии — прогноз погоды на различные сроки. Краткосрочные  прогнозы особенно необходимы для обеспечения  работы авиации; долгосрочные — имеют  большое значение для сельского  хозяйства. Т. к. метеорологические факторы оказывают существенное влияние на многие стороны хозяйственной деятельности, для обеспечения запросов народного хозяйства необходимы материалы о климатическом режиме. Быстро возрастает практическое значение активных воздействий на атмосферные процессы, в том числе воздействий на облачность и осадки, защиты растений от заморозков и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОКЛАД

НА ТЕМУ