Метеорология

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Автоматическая метеостанция в Гейдельберге (ФРГ)
Метеостанция одного из аэропортов Австралии

Метеороло́гия (др.-греч. μετεωρο-λογία — «рассуждение о небесных явлениях», от др.-греч. μετ-έωρα — «небесные явления» (др.-греч. μετέωρος metéōros — атмосферные и небесные явления, «небесный») + др.-греч. λογία — наука) — научно-прикладная область знания о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физико-химических процессах. В процессе развития метеорологии из неё выделился ряд самостоятельных научных дисциплин: физика атмосферы, климатология, синоптическая метеорология и пр.[1].

История науки[править | править код]

Слово «метеорология» (др.-греч. μετεωρο-λογία — «рассуждение о небесных явлениях») связано с трудами Платона, Аристотеля, Плутарха, где оно встречается. Например, у Аристотеля в трактате под названием «Метеорологика» (др.-греч. «Μετεωρολογικά») описаны небесные явления. Аристотель назвал свой труд, исходя из греческого выражения «та метеора» (др.-греч. τά μετέωρα) — «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 года, когда Академия дель Чименто была закрыта[2].

Аббат монастыря Лангхейм Мориц Кнауэр с 1652 года по 1658 год записывал свои наблюдения за погодой. Однажды, перелистывая свои записи, Кнауэр обратил внимание на ежегодную повторяемость погоды. Затем врач Кристоф фон Хельвиг[de] на основании записей Кнауэра составил и издал календарь погоды для периода с 1701 года по 1800 год[3].

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 Академией наук и изящной словесности курфюрста Пфальцского[de] 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[2].

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[4]. 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)[5]. Комбинации основных типов позволяли охарактеризовать ещё четыре типа облаков: «cirro-cumulus», «cirro-stratus», «cumulostratus», «сumulo-cirro-stratus», или «nimbus»[5].

В 1826 году немецкий учёный Георг Вильгельм Брандес предпринял первую попытку построения прогнозных карт погоды. Другой немецкий учёный, Генрих Вильгельм Дове, занимался температурными изменениями и, в частности, пришёл к выводу, что для более точного исследования годового хода температуры нужно избрать более короткие периоды, чем месяцы[3].

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

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 году 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 1908 году на третьем ярусе Эйфелевой башни была открыта первая в мире высотная метеорологическая лаборатория. Изначально данные высотных метрологических лабораторий использовались для авиационной метеорологии, но с развитием техники и технологий задачи поменялись и сейчас эти данные применяются для оценки техногенного воздействия на места компактного проживания людей.[6]

В 1917 году 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 года 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[2].

История метеорологии в России и СССР[править | править код]

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 замёрзла Москва-река, когда вскрылся лед[7].

С 1970-х годов в СССР для передачи метеорологических данных стал использоваться фототелеграф, транслирующий построчно изображения метеокарт как по радио, так и по обычным каналам телефонной и телеграфной связи. В дальнейшем с развитием компьютерных сетей стали использоваться широко использоваться таблично-ориентированные способы организации баз данных[9]. Современные метеорологи занимаются, в частности, моделированием прогноза погоды, климата, исследованием атмосферы (с помощью радаров, спутников и др.).

Разделы метеорологии[править | править код]

Кроме того, есть такие прикладные разделы, как:

  • Авиационная метеорология
  • Агрометеорология
  • Биометеорология (наука, изучающая влияние атмосферных процессов на человека и другие живые организмы)
  • Военная метеорология[10]
  • Метеорология в парусном спорте
  • 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

Также выделяют более мелкие разделы, как лесную (связанную с пожарами), транспортную, строительную и другие[11].

Внепланетная метеорология[править | править код]

Экспедиции, работавшие (надписи синим цветом) и продолжающие работать (надписи красным цветом) на Марсе по состоянию на 2022 год

Программы НАСА, обеспечившие, начиная с 1970-х годов, размещение на Марсе посадочных модулей, а затем и марсоходов, заложили основы метеорологии Марса, как отдельной отрасли знания. Каждая новая экспедиция на Марс (кроме Mars Exploration Rover) имела в комплекте научного оборудования метеостанции для наблюдения за базовыми параметрами приземного слоя атмосферы: сила ветра, температура, давление. В 2021 году к списку добавился китайский марсоход Чжужун.

Экспедиции на Марс и их метеорологическое оборудование
№№ Название Координаты От До Солов Прибор Зона по широте
6 Phoenix 68°13′08″ с. ш. 125°44′57″ з. д. / 68,2188° с. ш. 125,7492° з. д. / 68.2188; -125.7492 25.05.2008 28.10.2008 152 MET субарктическая
1 Viking-2 47°38′ с. ш. 225°43′ з. д. / 47,64° с. ш. 225,71° з. д. / 47.64; -225.71 04.09.1976 12.04.1980 1281 (NASA) умеренная
10 Zhurong 25°06′ с. ш. 109°54′ в. д. / 25,1° с. ш. 109,9° в. д. / 25.1; 109.9 22.05.2021 234 MCS умеренная
2 Viking-1 22°16′ с. ш. 312°03′ в. д. / 22,27° с. ш. 312,05° в. д. / 22.27; 312.05 20.07.1976 11.11.1982 2243 (NASA) умеренная
3 Pathfinder 19°07′48″ с. ш. 33°13′12″ з. д. / 19,13000° с. ш. 33,22000° з. д. / 19.13000; -33.22000 04.07.1997 27.09.1997 83 ASI/MET субтропическая
9 Perseverance 18°26′41″ с. ш. 77°27′03″ в. д. / 18,4447° с. ш. 77,4508° в. д. / 18.4447; 77.4508 18.02.2021 331 MEDA субтропическая
8 InSight 4°30′09″ с. ш. 135°37′24″ в. д. / 4,5024° с. ш. 135,6234° в. д. / 4.5024; 135.6234 26.11.2018 1117 TWINS экваториальная
5 Opportunity 1°56′46″ ю. ш. 354°28′24″ в. д. / 1,9462° ю. ш. 354,4734° в. д. / -1.9462; 354.4734 25.01.2004 10.06.2018 5110 нет экваториальная
7 Curiosity 4°35′22″ ю. ш. 137°26′30″ в. д. / 4,5895° ю. ш. 137,4417° в. д. / -4.5895; 137.4417 06.08.2012 3359 REMS экваториальная
4 Spirit 14°34′06″ ю. ш. 175°28′21″ в. д. / 14,5684° ю. ш. 175,472636° в. д. / -14.5684; 175.472636 04.01.2004 01.05.2009 1892 нет субтропическая

Предметы исследования[править | править код]


Технические средства[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Матвеев Л. Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы. — 2-е изд. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — С. 7–8. — 751 с.
  2. 1 2 3 А.Угрюмов. «По сведениям Гидрометцентра…»
  3. 1 2 Столетний календарь
  4. The Man Who Named The Clouds.
  5. 1 2 RMetS.
  6. Осипов, Юрий Сергеевич. Пятьдесят лет со времени организации Центральной высотной гидрометеорологической обсерватории // Метеорология и гидрология : Научно-технический журнал. — 2019. — Июнь.
  7. И о погоде
  8. Пропавший Соловецкий этап, Владимир Тольц, 25.08.07 на сайте Радио Свобода
  9. Готюр И. А., Костромитинов А. В.Технология описания и раскодирования метеорологических данных на основе алгебраического подхода. — Журнал Приборостроение. — Выпуск № 1. — Стр. 6—11
  10. Метеорология военная // Военная энциклопедия в 8 томах. Т. 5: Маркировка — «Огайо» / Гл. ред. комиссии И. Д. Сергеев. — М.: Воениздат, 2001. — 575 с. — ISBN 5-203-01655-0. — С.107—108.
  11. Кан С.И. Океан и Атмосфера. — Москва: Наука, 1982. — С. 71—72. — (Человек и окружающая среда).

Литература[править | править код]

  • Хромов С. П. Метеорология и климатология для географических факультетов. — Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1964. — С. 30. — 500 с.
  • Городецкий О. А., Гуральник И. И., Ларин В. В. Метеорология, методы и технические средства наблюдений. — 2-е изд. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — С. 8. — 336 с. — ISBN 5-268-00646-9.
  • Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. Учебник. — М.: Изд. МГУ, 2001. — 527 с.
  • Пасецкий В. М. Метеорологический центр России. — Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
  • Селезнева Е. С. Первые женщины геофизики и метеорологи. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — 184 с.
  • Метеорология // Военно-морской словарь / Гл. ред. В. П. Чернавин. — М.: Военное издательство. 1990. С. 245—246. — ISBN 5-203-00174-X

Ссылки[править | править код]