Метеорология

Статья на основе материалов из Википедии

Метеороло́гия ( — «рассуждение о небесных явлениях», от  — «небесные явления» (др.-греч. μετέωρος metéōros — атмосферные и небесные явления, «небесный») +  — наука) — научно-прикладная область знания о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физико-химических процессах.

Во многих странах метеорологию называют физикой атмосферы, что в большей степени соответствует её сегодняшнему значению. Значительная часть метеорологов занимается моделированием прогноза погоды, климата, исследованием атмосферы (с помощью радаров, спутников и др.). Другие работают в правительственных и военных организациях и частных компаниях, обеспечивающих прогнозами авиацию, мореплавание, сельское хозяйство, строительство, а также передают их по радио и телевидению.

Автоматическая метеостанция в Гейдельберге

История науки

Слово «метеорология» ( — «рассуждение о небесных явлениях») связано с трудами Платона, Аристотеля, Плутарха, где оно встречается. Например, у Аристотеля в трактате под названием «Метеорологика» () описаны небесные явления. Аристотель назвал свой труд, исходя из греческого выражения «та метеора» () — «небесные явления». К ним он причислял дожди и кометы, град и метеоры, радуги и полярные сияния.

Метеорология как наука возникла после изобретения в XVII веке термометра Галилео Галилеем и барометра Отто фон Герике. В XVII веке также были изобретены гигрометр, дождемер, флюгер и анемометр. Герцог Тосканский Леопольдо Медичи поручил созданной им Академии дель Чименто во Флоренции организовать сбор информации о метеоусловиях на территории Европы и в 1654 году секретарь герцога иезуит Антинори организовал сбор такой информации с девяти метеостанций (в основном, в Италии, самая дальняя находилась в Варшаве). Эта сеть работала до 1667 г., когда Академия дель Чименто была закрыта.

В 1723 году секретарь Лондонского королевского общества Джеймс Джурин разработал инструкцию по наблюдению за погодой, в которой приводились форма стандартной таблицы замеров, перечень необходимых приборов и описание методик измерения температуры, давления воздуха, силы и направления ветра, которую он разослал более чем сотне ученых Европы. Вторая сеть метеостанций в Европе просуществовала до 1735 года.

В России сеть станций наблюдения за погодой появилась в период Великой Северной экспедиции. Инструкцию для наблюдателей написал Даниил Бернулли. За период с 1733 по 1744 год по всей Сибири было организовано 24 метеостанции.

В 1781 году в Мангейме было основано первое в мире метеорологическое общество. Оно снабжало наблюдателей в разных странах одинаковыми приборами, по его программе действовало 39 метеостанций, от Кембриджа в США до Урала. Им было предложено установить четыре момента проведения измерений в день — в 7, 11, 14 и 21 час.

В 1802 году, независимо друг от друга, Жан-Батист Ламарк и Люк Говард предложили свои системы классификации облаков. Однако терминология Ламарка не вошла в научный обиход, так как он создал её на французском языке. Говард же, ориентируясь на номенклатуру животного и растительного мира, разработанную Линнеем, использовал в своей классификации латинский язык. Именно Говард дал облакам их ныне общепринятые названия, выделив три основных типа: «cumulus» (кучевые), «stratus» (слоистые), «cirrus» (перистые). Комбинации основных типов позволяли охарактеризовать ещё четыре типа облаков: «cirro-cumulus», «cirro-stratus», «cumulostratus», «сumulo-cirro-stratus», или «nimbus».

После конференции главных морских держав в Брюсселе в 1853 г., на которой обсуждались принципы метеорологических наблюдений на море, в Великобритании была создана должность метеоролога-статистика при , на которую был назначен Роберт Фицрой. Ему было дано несколько помощников. Так было положено начало первому в истории государственному метеорологическому ведомству — .

Во время Крымской войны 14 ноября 1854 года буря разбила 60 британских и французских кораблей. После этого в конце ноября директор Парижской обсерватории Урбен Леверье обратился с просьбой к знакомым европейским учёным прислать ему сводки о состоянии погоды в период с 12 по 16 ноября. Когда сводки были получены и данные нанесли на карту, стало ясно, что ураган, потопивший корабли в Чёрном море, можно было предвидеть заранее. В феврале 1855 г. Леверье подготовил доклад Наполеону III о перспективах создания централизованной метеорологической сети наблюдений с передачей сведений по телеграфу. Уже 19 февраля Леверье составил первую карту погодной обстановки, сформированную по данным, полученным в реальном времени.

В Великобритании Фицрой вменил в обязанность всем капитанам английских судов наблюдение за погодой, отмечать значение температуры, силы и направления ветра, снимать показания барометров и заносить данные в специально разработанные таблицы. Для этого он добивался снабжения всех судов необходимым оборудованием. На побережье Великобритании, а также в некоторых европейских стран было создано 24 метеорологические станции. 19 находились в Великобритании, одна — в Копенгагене, одна в Нидерландах, две во Франции (Брест и Байен) и ещё одна в Лиссабоне. Станции были соединены с центром службы погоды недавно изобретённым телеграфом Морзе. Сведения о погоде, собранные с этих станций, анализировались в центре службы погоды и на основании этого анализа давались рекомендации. Рекомендации рассылались на станции с помощью телеграфа. Были выпущены первые синоптические карты на основании которых и составлялся прогноз погоды. Газета «Таймс» начала публикацию первых прогнозов погоды.

В 1873 г. в Вене состоялся первый международный метеорологический конгресс, на котором были выработаны единые сроки измерений, единый телеграфный код передачи метеосведений.

Синоптическая карта Европы 1887 г.

В 1917 г. норвежский метеоролог Вильгельм Бьеркнес предложил концепцию атмосферного фронта. Принципы фронтологического анализа были главной научной базой прогнозов погоды вплоть до конца 1940-х годов.

С 1930 г. для изучения верхних слоев атмосферы начали применять радиозонды. Однако достаточно частую мировую сеть аэрологических станций, с которых они запускались, удалось создать лишь после Второй мировой войны. В результате в 1946-53 г. оправдываемость прогнозов погоды резко возросла.

Следующий резкий скачок роста оправдываемости прогнозов погоды приходится на 1961-67 годы, когда для составления прогнозов стали применяться ЭВМ, начали использоваться метеорологические спутники[1]

История метеорологии в России и СССР

издание=Гидрометеоиздат|год=2014|номер=4|issn=0130-2906|страницы=126—127}} (1919—2016), старшего метеоролога Одесской военной школы пилотов, в декабре 1941 года переброшенной под Фрунзе (Киргизия). После войны — доктор физ.-мат наук, профессор, до 2015 года — сотрудник Института физики атмосферы

Главная статья: Росгидромет
Регулярные наблюдения за погодой первым попытался установить царь Алексей Михайлович. По его повелению из Европы привезли астрономические инструменты и метеорологические приборы, в том числе изобретение Эванджелиста Торричелли, ученика Галилея — барометр. Однако назначенный царем вести записи о погоде Афанасий Матюшкин, сын дьяка, инструментами не пользовался и фиксировал в «Дневальных записках» в основном собственные наблюдения: когда начался дождь, когда закончился, когда замерзла Москва-река, когда вскрылся лед[2]. В настоящее время для передачи метеорологических данных широко используется компьютерная сеть, что позволило усовершенствовать используемый алгоритм сжатия данных: вместо традиционных буквенно-цифровых кодов появляются таблично-ориентированные, расшифровка которых более проста[4].

Разделы метеорологии

  • Физическая метеорология (разработка радиолокационных и космических методов исследования атмосферных явлений)
  • Динамическая метеорология (изучение физических механизмов атмосферных процессов)
  • Синоптическая метеорология (наука о закономерностях изменения погоды).
  • Климатология
  • Аэрология (наука, изучающая верхние слои атмосферы до нескольких десятков километров от поверхности Земли)
Кроме того, есть такие прикладные разделы, как:
  • Авиационная метеорология
  • Агрометеорология
  • Биометеорология (наука, изучающая влияние атмосферных процессов на человека и другие живые организмы)
  • Ядерная метеорология (наука, изучающая естественную и искусственную радиоактивность, распространение в атмосфере радиоактивных примесей, влияние ядерных взрывов)
  • Радиометеорология (наука, изучающая распространение радиоволн в атмосфере)
  • Спутниковая метеорология

А так же более мелкие разделы, как лесную (связанную с пожарами), транспортную, строительную и другие.[5]

Разделы физики атмосферы (метеорологии)
Динамическая метеорологияТермодинамика атмосферыФизика облаковАтмосферная оптикаАтмосферное электричествоАэрологияАэрономияАтмосферная акустика

Предметы исследования

Технические средства

См. также

Примечания

  1. А.Угрюмов. «По сведениям Гидрометцентра…»
  2. И о погоде
  3. Пропавший Соловецкий этап , Владимир Тольц, 25.08.07 на сайте Радио Свобода
  4. Готюр И. А., Костромитинов А. В.Технология описания и раскодирования метеорологических данных на основе алгебраического подхода . — Журнал Приборостроение. — Выпуск № 1. — Стр. 6-11
  5. Кан С.И. Океан и Атмосфера — Москва : Наука, 1982 — 71—72 — (Человек и окружающая среда)

Литература

  • Пасецкий В. М. Метеорологический центр России. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
  • Селезнева Е. С. Первые женщины геофизики и метеорологи. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.-184 с.

Ссылки

Науки о Земле
ГеодезияГеологияГеомагнетизмГеоморфологияГеофизикаГеохимияГеоэкологияГляциологияГидрологияКлиматологияМетеорологияНауки об атмосфереОкеанологияОкеанографияОхрана окружающей средыПалеоклиматологияПочвоведениеФизическая география

Атмосфера Земли
Строение атмосферыПланетарный пограничный слойТропосфераТропопаузаСтратосфераОзоновый слойСтратопаузаИоносфера ( МезосфераМезопаузаЛиния КарманаТермосфераТермопауза ) — ТурбопаузаЭкзобазаЭкзосфера
См. такжеВоздухАтмосфераСтандартная атмосфераФизика атмосферыМетеорологияКлиматология
Метеорологические приборы и инструменты
АктинометрАльбедометрАнеморумбографАнеморумбометрАнероидАнемометрБалансомерБарографБарометрВетровой профилемер (SODAR)ВетроуказательГелиографГигрографГигрометрДетектор молнийДисдрометрОблачный прожекторОблакомерИндикатор обледененияКамера всего небаЛидарМареографМетеозондМетеорографМетеорологическая будкаМетеорологическая мачтаМетеорологическая ракетаНефелометрНефоскопОсадкомерПиранометрПиргелиометрПогодный радарРадиолокационная станцияРадиотеодолитРадиозондРПМК-1Ртутный барометрСнегомерСоляриметрТермографТермометрТрансмиссометрФлюгерФлюгер ВильдаЭвапорометр