Метеорологія
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Метеорологія

Метеорологія (від греч.(грецький) metéōros — піднятий вгору, небесний, metéōra — атмосферні і небесні явища і ...логия ) , наука про атмосферу і процеси, що відбуваються в ній. Основний розділ М. — фізика атмосфери, що досліджує фізичні явища і процеси в атмосфері. Хімічні процеси в атмосфері вивчаються хімією атмосфери — новим розділом М. Ізученіє, що швидко розвивається, атмосферних процесів теоретичними методами гидроаеромеханикі — завдання динамічній метеорології, однією з важливих проблем якої є розробка чисельних методів прогнозів погода . Ін.(Древн) розділами М. є: наука про погоду і методи її передбачення — синоптична метеорологія і наука про клімат Землі — кліматологія, що відокремилася в самостійну дисципліну. У цих дисциплінах користуються як фізичними, так і географічними методами дослідження, проте останнім часом фізичні напрями в них стали такими, що ведуть. Вплив атмосферних чинників на біологічні процеси вивчається біометеорологією, що включає з.-х.(сільськогосподарський) М. і біометеорологію людини.

загрузка...

  До складу фізики атмосфери входять: фізика приземного шару повітря, що вивчає процеси в нижніх шарах атмосфери; аерологія, присвячена процесам у вільній атмосфері, де вплив земній поверхні менш істотно; фізика верхніх шарів атмосфери, що розглядає атмосферу на висотах в сотні і тисячі км., де щільність атмосферних газів дуже мала. Вивченням фізики і хімії верхніх шарів атмосфери займається аерономія . До фізики атмосфери відносяться також актинометрія, що вивчає сонячну радіацію в атмосфері і її перетворення, атмосферна оптика — наука про оптичні явища в атмосфері, атмосферна електрика і атмосферна акустика .

  Перші дослідження в області М. відносяться до античного часу (Арістотель). Розвиток М. прискорилося з 1-ої половини 17 ст, коли італійські учені Г. Галілей і Е. Торрічеллі розробили перші метеорологічні прилади — барометр і термометр.

  В 17—18 вв.(століття) були зроблені перші кроки у вивченні закономірностей атмосферних процесів. З робіт цього часу слід виділити метеорологічні дослідження М. В. Ломоносова і Б. Франкліна, які приділяли особливу увагу вивченню атмосферної електрики. У цей же період були винайдені і вдосконалені прилади для виміру швидкості вітру, кількості випадних опадів, вологості повітря і ін. метеорологічних елементів . Це дозволило почати систематичні спостереження за станом атмосфери за допомогою приладів, спочатку в окремих пунктах, а надалі (з кінця 18 ст) на мережі метеорологічних станцій. Світова мережа метеорологічних станцій, провідних наземні спостереження на основній частині поверхні материків, склалася в середині 19 ст

  Спостереження за перебуванням атмосфери на різних висотах були початі в горах, а незабаром після винаходу аеростата (кінець 18 ст) — у вільній атмосфері. З кінця 19 ст для спостереження за метеорологічними елементами на різних висотах широко використовуються кулі-пілоти і кулі-зонди з самописними приладами. У 1930 радянський учений П. А. Молчанов винайшов радіозонд — прилад, передавальний зведення про стан вільної атмосфери по радіо. Надалі спостереження за допомогою радіозондів стали основним методом дослідження атмосфери на мережі аерологічних станцій. В середині 20 ст склалася світова актинометрична мережа, на станціях якої виробляються спостереження за сонячною радіацією і її перетвореннями на земній поверхні; були розроблені методи спостережень за вмістом озону в атмосфері, за елементами атмосферної електрики, за хімічним складом атмосферного повітря і ін. Паралельно з розширенням метеорологічних спостережень розвивалася кліматологія, заснована на статистичному узагальненні матеріалів спостережень. Великий вклад в побудову основ кліматології вніс А. І. Воєйков, що вивчав ряд атмосферних явищ: загальну циркуляцію атмосфери, вологооборот, сніговий покрив і ін.

  В 19 ст отримали розвиток емпіричні дослідження атмосферної циркуляції з метою обгрунтування методів прогнозів погоди. Роботи У. Ферреля в США і Г. Гельмгольца в Германії поклали початок дослідженням в області динаміки атмосферних рухів, які були продовжені на початку 20 ст норвезьким ученим В. Бьеркнесом і його учнями. Подальший прогрес динамічною М. ознаменувався створенням першого методу чисельного гідродинамічного прогнозу погоди, розробленого радянським ученим І. А. Кибелем, і подальшим швидким розвитком цього методу.

  В середині 20 ст великий розвиток отримали методи динамічною М. у вивченні загальної циркуляції атмосфери. З їх допомогою американські метеорологи Дж. Смагорінський і С. Манабе побудували світові карти температури повітря, опадів і ін. метеорологічних елементів. Аналогічні дослідження ведуться в багатьох країнах, вони тісно пов'язані з Міжнародною програмою дослідження глобальних атмосферних процесів (ПІГАП). Значна увага в сучасній М. приділяється вивченню фізичних процесів в приземному шарі повітря. У 20—30-х рр. ці дослідження були початі Р. Гейгером (Німеччина) і ін. ученими з метою вивчення мікроклімату; надалі вони привели до створення нового розділу М. — фізики пограничного шару повітря. Велике місце займають дослідження змін клімату, особливо вивчення усе більш помітного впливу діяльності людини на клімат.

  М. в Росії досягла високого рівня вже в 19 ст У 1849 в Петербурзі була заснована Головна фізична (нині геофизична) обсерваторія — одне з перших в світі наукових метеорологічних установ. Р. І. Вільд, що керував обсерваторією впродовж багатьох років в 2-ій половині 19 ст, створив в Росії зразкову систему метеорологічних спостережень і службу погоди. Він був одним із засновників Міжнародної метеорологічної організації (1871) і головою міжнародної комісії з проведення 1-го Міжнародного полярного року (1882—83). За роки Сов. владі був створений ряд нових наукових метеорологічних установ, до яких належать Гідрометцентр СРСР (раніше Центральний інститут прогнозів), Центральна аерологічна обсерваторія, інститут фізики атмосфери АН(Академія наук) СРСР і ін.

  Основоположником сов.(радянський) школи динамічною М. був А. А. Фрідман. У його дослідженнях, а також в пізніших роботах Н. Е. Кочина, П. Я. Кочиной, Е. Н. Млинцевою, Р. І. Марчука, А. М. Обухова, А. С. Моніна, М. І. Юдіна і ін. були досліджені закономірності атмосферних рухів різних масштабів, запропоновані перші моделі теорії клімату, розроблена теорія атмосферної турбулентності. Закономірностям радіаційних процесів в атмосфері були присвячені роботи До. Я. Кондратьева.

  В роботах А. А. Камінського, Е. С. Рубінштейн, Би. П. Алісова, О. А. Дроздова і ін. радянських кліматологів був детально вивчений клімат нашої країни і досліджені атмосферні процеси, що визначають кліматичні умови. У дослідженнях, виконаних в Головній геофизичній обсерваторії, вивчався тепловий баланс земної кулі і були підготовлені атласи, що містять світові карти складових балансу. Роботи в області синоптичної М. (Ст А. Бугаїв, С. П. Хромов і ін.) сприяли значному підвищенню рівня успішності метеорологічних прогнозів. У дослідженнях сов.(радянський) агрометеорології (Р. Т. Селянінов, Ф. Ф. Давітая і ін.) дано обгрунтування оптимального розміщення з.-х.(сільськогосподарський) культур на території нашої країни.

  Істотні результати отримані в Радянському Союзі в роботах по активних діях на атмосферні процеси. Досліди дій на хмари і осідання, початі Ст Н. Оболенським, отримали широкий розвиток в післявоєнні роки. В результаті досліджень, проведених під керівництвом Е. До. Федорова, була створена перша система, що дозволяє ослабляти градобій на великій території.

  Характерною межею сучасною М. є вживання в ній новітніх досягнень фізики і техніки. Так, для спостережень за станом атмосфери використовуються метеорологічні супутники, що дозволяють отримувати інформацію про багато метеорологічних елементів для всієї земної кулі. Для наземних спостережень за хмарами і осіданнями користуються методами радіолокацій (див. Радіолокація в метеорології ). Все зростаюче вживання знаходить автоматизація метеорологічних спостережень і обробки їх даних. У дослідженнях по теоретичній М. широко використовуються ЕОМ(електронна обчислювальна машина), вживання яких мало величезне значення для удосконалення чисельних методів прогнозів погоди. Розширюється використання кількісних фізичних методів дослідження в таких областях М., як кліматологія, агрометеорологія (див. Метеорологія сільськогосподарська ), біометеорологія людини (див. Кліматологія медична ), де раніше вони майже не застосовувалися.

  найтісніше М. пов'язана з океанологією і гідрологією суші . Ці три науки вивчають різні ланки одних і тих же процесів теплообміну і влагообмена, що розвиваються в географічній оболонці Землі. Зв'язок М. з геологією і геохімією заснований на загальних завданнях цих наук в дослідженнях еволюції атмосфери і змін клімату Землі в геологічному минулому. У сучасній М. широко використовуються методи теоретичної механіки, а також матеріали і методи багатьох ін. фізичних, хімічних і технічних дисциплін.

  Одне з головних завдань М. — прогноз погоди на різні терміни. Короткострокові прогнози особливо необхідні для забезпечення роботи авіації; довгострокові — мають велике значення для сільського господарства. Т. до. метеорологічні чинники роблять істотний вплив на багато сторін господарської діяльності, для забезпечення запитів народного господарства необхідні матеріали про кліматичний режим. Швидко зростає практичне значення активних дій на атмосферні процеси, у тому числі дій на хмарність і осідання, захисту рослин від заморозків і ін.

  Науковими і практичними роботами в області М. керує Гідрометеорологічна служба СРСР, створена в 1929.

  Діяльність метеорологічних служб різних країн об'єднує Усесвітня метеорологічна організація і ін. міжнародні метеорологічні організації. Міжнародні наукові наради по різних проблемах М. проводить також Асоціація метеорології і фізики атмосфери, що входить до складу Геодезичного і геофизичного союзу. Найбільш крупними нарадами по М. в СРСР є Всесоюзні метеорологічні з'їзди; останній (5-й) з'їзд відбувся в червні 1971 в Ленінграді. Роботи, що виконуються в області М., публікуються в метеорологічних журналах .

 

  Літ.: Хргиан А. Х., Нариси розвитку метеорології, 2 видавництва, т. 1, Л., 1959; Метеорологія і гідрологія за 50 років Радянської влади, під ред. Е. До. Федорова, Л., 1967; Хромов С. П., Метеорологія і кліматологія для географічних факультетів, Л., 1964; Тверськой П. Н., Курс метеорології, Л., 1962; Матвєєв Л. Т., Основи загальної метеорології, фізика атмосфери, Л., 1965; Федоров Е. До., Годинна погода, [Л.], 1970.

  М. І. Будико.