Loodusnähtused, mida hüdrometeoroloogia uurib. Meteoroloogia on Maa atmosfääris toimuvate nähtuste uurimine.

Märkimisväärne osa meteoroloogidest tegeleb ilmaennustamisega. Nad töötavad valitsus- ja sõjaväeorganisatsioonides ning eraettevõtetes, mis koostavad lennunduse, põllumajanduse, ehituse ja mereväe prognoose ning edastavad neid raadios ja televisioonis. Teised spetsialistid jälgivad saastetaset, annavad nõu, õpetavad või uurivad. Meteoroloogilistes vaatlustes, ilmaennustustes ja teadusuuringutes on elektroonikaseadmed muutumas üha olulisemaks.

ILMAUURIMISPÕHIMÕTTED

Atmosfääri seisundi põhinäitajad on temperatuur, atmosfäärirõhk, õhutihedus ja -niiskus, tuule kiirus ja suund ning lisaparameetrite hulka kuuluvad andmed gaaside, nagu osoon, süsihappegaas jne, sisalduse kohta.

Füüsilise keha siseenergia tunnuseks on temperatuur, mis tõuseb koos keskkonna (näiteks õhk, pilved jne) siseenergia suurenemisega, kui energiabilanss on positiivne. Energiabilansi põhikomponendid on kuumutamine ultraviolett-, nähtava- ja infrapunakiirguse neelamise teel; jahutamine infrapunakiirguse emissiooni tõttu; soojusvahetus maapinnaga; energia suurenemine või kaotus vee kondenseerumisel või aurustumisel või õhu kokkusurumisel või paisumisel. Temperatuuri saab mõõta Fahrenheiti (F), Celsiuse (C) või Kelvini (K) kraadides. Madalaimat võimalikku temperatuuri, 0° Kelvinit, nimetatakse "absoluutseks nulliks". Erinevad temperatuuriskaalad on omavahel seotud suhetega:

F = 9/5 C + 32; C \u003d 5/9 (F - 32) ja K = C + 273,16,

kus F, C ja K tähistavad vastavalt temperatuuri Fahrenheiti, Celsiuse ja Kelvini kraadides. Fahrenheiti ja Celsiuse skaala langeb kokku punktis -40 °, s.o. -40 ° F = -40 ° C, mida saab kontrollida ülaltoodud valemite abil. Kõigil muudel juhtudel erinevad temperatuuri väärtused Fahrenheiti ja Celsiuse kraadides. Teadusuuringutes kasutatakse tavaliselt Celsiuse ja Kelvini skaalasid.

Atmosfäärirõhk igas punktis määratakse katva õhusamba massi järgi. See muutub, kui õhusamba kõrgus antud punkti kohal muutub. Õhurõhk merepinnal on u. 10,3 t/m2. See tähendab, et 1 ruutmeetrise horisontaalse põhjaga õhusamba kaal merepinnal on 10,3 tonni.

Õhutihedus on õhu massi ja selle hõivatud ruumala suhe. Õhu tihedus suureneb kokkusurumisel ja väheneb paisumisel.

Temperatuur, rõhk ja õhutihedus on omavahel seotud olekuvõrrandiga. Õhk on suures osas nagu "ideaalne gaas", mille jaoks olekuvõrrandi järgi on temperatuur (väljendatuna Kelvini skaalal) ja tihedus jagatud rõhuga konstantseks.

Kaasaegse rahvusvahelise pilvede klassifikatsiooni aluse pani 1803. aastal inglise amatöörmeteoroloog Luke Howard. Pilvede välimuse kirjeldamiseks kasutatakse ladinakeelseid termineid: alto – kõrge, cirrus – cirrus, cumulus – cumulus, nimbus – vihm ja kiht – kihiline. Kümne peamise pilvevormi nimetamiseks kasutatakse nende mõistete erinevaid kombinatsioone: cirrus - cirrus; cirrocumulus - cirrocumulus; cirrostratus - cirrostratus; altocumulus - Altocumulus; altostratus – kõrgekihiline; nimbostratus - nimbostratus; stratocumulus - stratocumulus; stratus - kihiline; cumulus - cumulus ja cumulonimbus - cumulonimbus. Rünk- ja kihtrünkpilved on kõrgemad kui rünk- ja kihtpilved.

Madalama astme pilved (kiht-, kiht- ja kihtrünkpilved) koosnevad peaaegu eranditult veest, nende alused paiknevad kuni umbes 2000 m kõrgusel Mööda maapinda hiilivaid pilvi nimetatakse uduks.

Keskmise tasandi pilvede (altocumulus ja altostratus) alused asuvad kõrgusel 2000–7000 m. Nende pilvede temperatuur on 0 °C kuni –25 °C ning sageli on need segud veepiiskadest ja jääkristallidest.

Ülemise astme pilved (cirrus, cirrocumulus ja cirrostratus) on tavaliselt hägusate piirjoontega, kuna need koosnevad jääkristallidest. Nende baasid asuvad rohkem kui 7000 m kõrgusel ja temperatuur on alla -25 ° C.

Rünk- ja rünkpilved liigitatakse vertikaalse arengu pilvedeks ja võivad ületada ühe tasandi piire. See kehtib eriti rünkpilvede kohta, mille alused asuvad maapinnast vaid mõnesaja meetri kaugusel ja tipud võivad ulatuda 15–18 km kõrgusele. Altpoolt on need valmistatud veepiiskadest ja ülevalt jääkristallidest.

KLIIMA JA KLIIMA MOODUSTAVAD TEGURID

Maa telje kalle maa orbiidi tasapinna suhtes põhjustab muutusi mitte ainult päikesekiirte langemisnurgas maapinnale, vaid ka päikesepaiste päevases kestuses. Pööripäeval on päevavalguse kestus kogu Maal (välja arvatud poolused) 12 tundi, perioodil 21. märtsist 23. septembrini põhjapoolkeral üle 12 tunni ja 23. septembrist 21. märtsini on see. vähem kui 12 tundi..w (polaarjoon) alates 21. detsembrist kestab polaaröö ööpäevaringselt ning alates 21. juunist jätkub päevavalgus 24 tunniks. Põhjapoolusel vaadeldakse polaarööd 23. septembrist 21. märtsini ja polaarpäeva 21. märtsist 23. septembrini.

Seega on kahe erineva atmosfäärinähtuste tsükli – iga-aastase, mis kestab 365 1/4 päeva ja igapäevase 24 tundi – põhjuseks Maa pöörlemine ümber Päikese ja Maa telje kalle.

Põhjapoolkeral atmosfääri välispiirile siseneva päikesekiirguse kogust ööpäevas väljendatakse vattides horisontaalse pinna ruutmeetri kohta (st paralleelselt maapinnaga, mitte alati päikesekiirtega risti) ja see sõltub päikesekonstandist. , päikesekiirte kaldenurk ja päevade kestus (tabel 1).

Tabel 1. Päikesekiirguse jõudmine atmosfääri ülemisele piirile

Tabel 1. PÄIKESE KIIRGUSE TULU ATmosfääri ÜLEMINE PIIRELE (W/m2 päevas)
Laiuskraad, °N	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
21 juuni	375	414	443	461	470	467	463	479	501	510
21. detsember	399	346	286	218	151	83	23	0	0	0
Aasta keskmine väärtus	403	397	380	352	317	273	222	192	175	167

Tabelist järeldub, et kontrast suve- ja talveperioodide vahel on silmatorkav. 21. juunil on põhjapoolkeral insolatsiooni väärtus ligikaudu sama. 21. detsembril on madalatel ja kõrgetel laiuskraadidel olulisi erinevusi ning see on peamine põhjus, miks nende laiuskraadide klimaatiline diferentseerumine on talvel palju suurem kui suvel. Atmosfääri makrotsirkulatsioon, mis sõltub peamiselt atmosfääri kuumenemise erinevustest, on paremini arenenud talvel.

Päikese kiirgusvoo aastane amplituud ekvaatoril on üsna väike, kuid suureneb järsult põhja poole. Seetõttu, ceteris paribus, määrab aastase temperatuuri amplituudi peamiselt piirkonna laiuskraad.

Maa pöörlemine ümber oma telje.

Insolatsiooni intensiivsus igal pool maailmas igal aastapäeval oleneb ka kellaajast. Selle põhjuseks on muidugi asjaolu, et 24 tunniga pöörleb Maa ümber oma telje.

Albedo

- objektilt peegeldunud päikesekiirguse osa (tavaliselt väljendatakse protsentides või ühiku osadena). Värskelt sadanud lume albeedo võib ulatuda 0,81-ni, pilvede albeedo on olenevalt tüübist ja vertikaalsest paksusest vahemikus 0,17–0,81. Tume kuiva liiva albeedo - u. 0,18, roheline mets - 0,03 kuni 0,10. Suurte veealade albeedo oleneb Päikese kõrgusest horisondi kohal: mida kõrgem see on, seda madalam on albeedo.

Maa albeedo koos atmosfääriga varieerub sõltuvalt pilvkattest ja lumikatte pindalast. Kogu meie planeedile sisenevast päikesekiirgusest on u. 0,34 peegeldub avakosmosesse ja kaob Maa-atmosfääri süsteemile.

Atmosfääri neeldumine.

Umbes 19% Maale sisenevast päikesekiirgusest neeldub atmosfäär (kõikide laiuskraadide ja aastaaegade keskmiste hinnangute kohaselt). Atmosfääri ülemistes kihtides neelavad ultraviolettkiirgust peamiselt hapnik ja osoon ning alumistes kihtides puna- ja infrapunakiirgust (lainepikkus üle 630 nm) peamiselt veeaur ja vähemal määral süsihappegaas. .

neeldumine maapinna poolt.

Umbes 34% atmosfääri ülemisele piirile saabuvast otsesest päikesekiirgusest peegeldub avakosmosesse ning 47% läbib atmosfääri ja neeldub maapinnale.

Maapinnal neeldunud energiahulga muutus sõltuvalt laiuskraadist on näidatud tabelis. 2 ja väljendatuna keskmise aastase energiahulgaga (vattides), mis neelab päevas horisontaalpinnal 1 ruutmeetrit. Päikese kiirguse keskmise aastase atmosfääri ülemise piirini ööpäevas saabumise ja erinevatel laiuskraadidel pilvisuse puudumisel maapinnale jõudnud kiirguse erinevus näitab selle kadumist erinevate atmosfääritegurite (v.a pilvisus) mõjul. Need kaod moodustavad üldiselt umbes ühe kolmandiku sissetulevast päikesekiirgusest.

Tabel 2. Päikesekiirguse keskmine aastane sissevool horisontaalpinnal põhjapoolkeral

Tabel 2. PÕHJAPOOLKERAL HORISONTAALPINNA PÄIKESEKIIRGUSE KESKMINE AASTASE TULU (W/m2 päevas)
Laiuskraad, °N	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Kiirguse jõudmine atmosfääri välispiirile	403	397	380	352	317	273	222	192	175	167
Kiirguse saabumine maapinnale selges taevas	270	267	260	246	221	191	154	131	116	106
Kiirguse saabumine maapinnale keskmise pilvisusega	194	203	214	208	170	131	97	76	70	71
Maapinnal neeldunud kiirgus	181	187	193	185	153	119	88	64	45	31

Erinevus atmosfääri ülemisele piirile saabuva päikesekiirguse ja selle maapinnale jõudmise hulga vahel keskmise pilvisusega atmosfääri kiirguskadude tõttu sõltub oluliselt geograafilisest laiuskraadist: ekvaatoril 52%, 41% 30° N. ja 57% 60° N. See on pilvsuse kvantitatiivse muutuse otsene tagajärg laiuskraadidega. Põhjapoolkera atmosfääriringluse iseärasuste tõttu on pilvede hulk minimaalne laiuskraadil ca. 30°. Pilvede mõju on nii suur, et maksimaalne energia jõuab maapinnani mitte ekvaatoril, vaid subtroopilistel laiuskraadidel.

Erinevus maapinnale jõudva kiirguse ja neeldunud kiirguse hulga vahel tekib ainult tänu albeedole, mis on eriti suur kõrgetel laiuskraadidel ning tuleneb lume- ja jääkatte suurest peegelduvusest.

Kogu Maa-atmosfääri süsteemis kasutatavast päikeseenergiast neeldub atmosfäär otse vähem kui kolmandiku ja suurem osa saadavast energiast peegeldub maapinnalt. Enamik päikeseenergiat tuleb madalatel laiuskraadidel asuvatesse piirkondadesse.

Maa kiirgus.

Vaatamata päikeseenergia pidevale sissevoolule atmosfääri ja maapinnale, on maa ja atmosfääri keskmine temperatuur üsna konstantne. Selle põhjuseks on asjaolu, et Maa ja selle atmosfäär kiirgavad kosmosesse peaaegu sama palju energiat, enamasti infrapunakiirguse kujul, kuna Maa ja selle atmosfäär on palju külmemad kui Päike ja ainult väike osa spektri nähtavas osas. Eraldatud infrapunakiirgust salvestavad eriseadmetega varustatud meteoroloogilised satelliidid. Paljud televisioonis kuvatavad satelliitide sünoptilised kaardid on infrapunapildid ja peegeldavad maapinna ja pilvede soojuskiirgust.

Termiline tasakaal.

Maapinna, atmosfääri ja planeetidevahelise ruumi vahelise keeruka energiavahetuse tulemusena saab kumbki neist komponentidest kahelt teiselt keskmiselt sama palju energiat, kui ta ise kaotab. Järelikult ei suurene ega vähene energia ei maapinnal ega atmosfääris.

ATMOSFERI ÜLDTINGIMUS

Päikese ja Maa vastastikuse asendi iseärasuste tõttu saavad võrdse pindalaga ekvatoriaal- ja polaaralad täiesti erinevas koguses päikeseenergiat. Ekvatoriaalpiirkonnad saavad rohkem energiat kui polaaralad ning nende veealad ja taimestik neelavad rohkem sissetulevat energiat. Polaaraladel on lume- ja jääkatete albeedo kõrge. Kuigi soojemad ekvatoriaalsed temperatuuripiirkonnad kiirgavad rohkem soojust kui polaaralad, on soojusbilanss selline, et polaaralad kaotavad rohkem energiat kui juurde saavad ja ekvatoriaalsed piirkonnad saavad rohkem energiat kui kaotavad. Kuna ei toimu ei ekvatoriaalalade soojenemist ega polaaralade jahtumist, on ilmne, et Maa soojusbilansi säilitamiseks peab liigne soojus liikuma troopikast poolustele. See liikumine on atmosfääri tsirkulatsiooni peamine liikumapanev jõud. Troopikas õhk soojeneb, tõuseb ja paisub ning voolab pooluste suunas u. 19 km. Pooluste lähedal see jahtub, muutub tihedamaks ja vajub maapinnale, kust levib ekvaatori poole.

Tsirkulatsiooni põhijooned.

Ekvaatori lähedal tõusev ja pooluste poole suunduv õhk tõrjub Coriolise jõu mõjul kõrvale. Vaatleme seda protsessi põhjapoolkera näitel (sama juhtub lõunapoolkeral). Pooluse poole liikudes kaldub õhk ida poole ja selgub, et see tuleb läänest. Nii tekivad läänetuuled. Osa sellest õhust jahutatakse paisumise ja soojuskiirguse toimel, laskub alla ja voolab vastupidises suunas, ekvaatori poole, kaldudes kõrvale paremale ja moodustades kirdepasaattuule. Osa pooluse suunas liikuvast õhust moodustab parasvöötme laiuskraadidel läänesuunalise transpordi. Polaaraladel laskuv õhk liigub ekvaatori poole ja läände kaldudes moodustab polaaraladel idasuunalise transpordi. See on vaid skemaatiline diagramm atmosfääri tsirkulatsioonist, mille konstantseks komponendiks on passaattuuled.

Tuulerihmad.

Maa pöörlemise mõjul tekivad atmosfääri alumistes kihtides mitu peamist tuulevööd ( vaata pilti.).

ekvatoriaalne rahulik tsoon,

asub ekvaatori lähedal, seda iseloomustavad nõrgad tuuled, mis on seotud lõunapoolkera stabiilsete kagu-pasaattuulte ja põhjapoolkera kirdepasaattuulte lähenemisvööndiga (s.o õhuvoolude konvergentsiga), mis lõi liikumiseks ebasoodsad tingimused purjelaevadest. Piirkonnas koonduvate õhuvoolude korral peab õhk kas tõusma või langema. Kuna maa või ookeani pind takistab selle vajumist, tekivad atmosfääri alumistes kihtides paratamatult intensiivsed tõusvad õhu liikumised, mida soodustab ka õhu tugev kuumenemine altpoolt. Tõusev õhk jahtub ja selle niiskusesisaldus väheneb. Seetõttu on sellele tsoonile iseloomulikud tihedad pilved ja sagedased sademed.

Hobuste laiuskraadid

- väga nõrga tuulega piirkonnad, mis asuvad 30.–35. põhjalaiuskraadi vahel. ja y.sh. See nimi pärineb ilmselt purjelaevastiku ajastust, mil Atlandi ookeani ületanud laevad olid sageli vaiksed või hilinesid nõrga muutliku tuule tõttu. Vahepeal oli veevaru lõppemas ja Lääne-Indiasse sõitvate laevade meeskonnad olid sunnitud need üle parda viskama.

Hobuste laiuskraadid paiknevad passaattuulte ja valitseva läänetranspordi alade vahel (asub poolustele lähemal) ning on pinnase õhukihi tuulte lahknemise (s.o. lahknemise) tsoonid. Üldiselt domineerivad nende sees laskuvad õhu liikumised. Õhumasside laskumisega kaasneb õhu kuumenemine ja niiskusmahtuvuse suurenemine, seetõttu iseloomustab neid tsoone madal pilvisus ja ebaoluline sademete hulk.

Tsüklonite subpolaarne tsoon

asub vahemikus 50–55° N. Seda iseloomustavad tsüklonite läbipääsuga seotud muutliku suunaga tormituuled. See on parasvöötme laiuskraadidel valitsevate läänetuulte ja polaaraladele iseloomulike idatuulte lähenemisvöönd. Nagu ekvatoriaalses lähenemisvööndis, valitseb siin tõusev õhuliikumine, tihedad pilved ja suurtel aladel sademed.

MAA JA MERE JAOTUSE MÕJU

Päikesekiirgus.

Päikesekiirguse saabumise muutuste mõjul maa soojeneb ja jahtub palju tugevamini ja kiiremini kui ookean. See on tingitud pinnase ja vee erinevatest omadustest. Vesi on kiirgusele läbipaistvam kui pinnas, mistõttu energia jaotub suuremas veekogus ja see toob kaasa vähem kütmist ruumalaühiku kohta. Turbulentne segunemine jaotab soojuse ülemises ookeanis umbes 100 m sügavusele.Veel on suurem soojusmahtuvus kui pinnasel, seega sama soojushulga puhul, mida neelavad samad vee- ja pinnasemassid, tõuseb vee temperatuur vähem. Peaaegu pool veepinnale sisenevast soojusest kulub aurustumisele, mitte kütmisele ning maismaal pinnas kuivab. Seetõttu varieerub ookeanipinna temperatuur päeval ja aasta jooksul palju vähem kui maapinna temperatuur. Kuna atmosfäär soojeneb ja jahtub peamiselt selle aluspinna soojuskiirguse mõjul, ilmnevad täheldatud erinevused õhutemperatuurides maismaa ja ookeanide kohal.

Õhutemperatuur.

Olenevalt sellest, kas kliima kujuneb peamiselt ookeani või maismaa mõjul, nimetatakse seda mereliseks või mandriliseks. Merelist kliimat iseloomustavad mandriga võrreldes oluliselt madalamad aasta keskmised temperatuurivahemikud (soojemad talved ja jahedamad suved).

Avaookeani saartel (näiteks Hawaii, Bermuda, Ascension) on selgelt määratletud mereline kliima. Mandrite äärealadel võib sõltuvalt valitsevate tuulte iseloomust tekkida üht või teist tüüpi kliima. Näiteks läänepoolse transpordi ülekaalu tsoonis domineerib läänerannikul mereline, idapoolsetel kontinentaalne kliima. See on näidatud tabelis. 3, mis võrdleb temperatuure kolmes USA ilmajaamas, mis asuvad ligikaudu samal laiuskraadil läänepoolse transpordi domineerimise tsoonis.

Läänerannikul, San Franciscos, on kliima mereline, soojade talvede, jahedate suvedega ja madalate temperatuurivahemikega. Mandri siseosas asuvas Chicagos on kliima järsult kontinentaalne, külmade talvede, soojade suvede ja laia temperatuurivahemikuga. Idaranniku, Bostoni kliima ei erine kuigi palju Chicago omast, kuigi Atlandi ookean mõjub sellele mõnikord merelt puhuvate tuulte (meretuule) tõttu mõõdukalt.

Mussoonid.

Mõiste "mussoon", mis tuleneb araabiakeelsest sõnast "mausim" (hooaeg), tähendab "hooajalist tuult". Seda nime kasutati esmakordselt Araabia mere tuulte kohta, mis puhuvad kuus kuud kirdest ja järgmised kuus kuud edelast. Mussoonid saavutavad oma suurima tugevuse Lõuna- ja Ida-Aasias, samuti troopilistel rannikul, kui atmosfääri üldise tsirkulatsiooni mõju on nõrk ega suru neid alla. Lahe rannikut iseloomustavad nõrgemad mussoonid.

Mussoonid on tuule laiaulatuslik hooajaline analoog – ööpäevane tuul, mis puhub paljudel rannikualadel vaheldumisi maismaalt merele ja merelt maale. Suvise mussooni ajal on maa soojem kui ookean ja selle kohale tõusev soe õhk levib atmosfääri ülakihtides külgedele. Selle tulemusena tekib pinna lähedal madalrõhkkond, mis aitab kaasa niiske õhu sissevoolule ookeanist. Talvise mussooni ajal on maa külmem kui ookean ja seetõttu vajub külm õhk üle maa ja voolab ookeani poole. Mussoonkliimaga piirkondades võivad tekkida ka tuuled, kuid need katavad ainult atmosfääri pinnakihti ja ilmuvad ainult rannikuribale.

Mussoonkliimat iseloomustab märgatav hooajaline muutus piirkondades, kust õhumassid tulevad – talvel mandriline ja suvel mereline; suvel merelt ja talvel maalt puhuvate tuulte ülekaal; suvine maksimaalne sademete hulk, pilvisus ja õhuniiskus.

Bombay ümbrus India läänerannikul (umbes 20° N) on mussoonkliima klassikaline näide. Veebruaris puhuvad seal umbes 90% ajast kirdetuuled ja juulis ca. 92% juhtudest - edela rumbid. Veebruari keskmine sademete hulk on 2,5 mm ja juulis 693 mm. Veebruari keskmine sademetega päevade arv on 0,1 ja juulis 21. Veebruari keskmine pilvisus on 13%, juulis - 88%. Keskmine suhteline õhuniiskus on veebruaris 71% ja juulis 87%.

LEGEVENDUSMÕJU

Suurimad orograafilised takistused (mäed) mõjutavad oluliselt maismaa kliimat.

termiline režiim.

Atmosfääri madalamates kihtides langeb temperatuur umbes 0,65 ° C, tõustes iga 100 m järel; pikkade talvedega aladel on temperatuur veidi madalam, eriti alumises 300 m kihis, ja pikkade suvedega piirkondades mõnevõrra kiirem. Kõige tihedam seos keskmise temperatuuri ja kõrguse vahel on mägedes. Seetõttu kordavad keskmiste temperatuuride isotermid, näiteks sellistes piirkondades nagu Colorado, üldiselt topograafiliste kaartide kontuurjooni.

Pilvisus ja sademed.

Kui õhk kohtub oma teel mäeahelikuga, on see sunnitud tõusma. Samal ajal õhk jahtub, mis toob kaasa selle niiskusmahtuvuse vähenemise ja veeauru kondenseerumise (pilvede teke ja sademed) mägede tuulepoolsel küljel. Niiskuse kondenseerumisel õhk soojeneb ja mägede tuulealusele küljele jõudes muutub see kuivaks ja soojaks. Nii tõuseb Kaljumägedes Chinooki tuul.

Tabel 4. Okeaania mandrite ja saarte äärmuslikud temperatuurid

Tabel 4. OOKEANI KONTEINERI JA SAARTE EKREEMEMPERATUURID
Piirkond	Maksimaalne temperatuur, °С	Koht	minimaalne temperatuur, °С	Koht
Põhja-Ameerika	57	Death Valley, California, USA	–66	Nortis, Gröönimaa 1
Lõuna-Ameerika	49	Rivadavia, Argentina	–33	Sarmiento, Argentina
Euroopa	50	Sevilla, Hispaania	–55	Ust-Štšugor, Venemaa
Aasia	54	Tirat Zevi, Iisrael	–68	Oymyakon, Venemaa
Aafrika	58	Al Azizia, Liibüa	–24	Ifrane, Maroko
Austraalia	53	Cloncurry, Austraalia	–22	Charlotte Pass, Austraalia
Antarktika	14	Esperanza, Antarktika poolsaar	–89	Vostoki jaam, Antarktika
Okeaania	42	Tuguegarao, Filipiinid	–10	Haleakala, Hawaii, USA
1 Põhja-Ameerika mandriosas oli registreeritud minimaalne temperatuur -63° С (Snug, Yukon, Kanada)

Tabel 5. Aasta keskmise sademete hulga äärmuslikud väärtused Okeaania mandritel ja saartel

Tabel.
Piirkond	Maksimaalne, mm	Koht	Minimaalne, mm	Koht
Põhja-Ameerika	6657	Hendersoni järv, Briti Columbia, Kanada	30	Batages, Mehhiko
Lõuna-Ameerika	8989	Quibdo, Colombia		Arica, Tšiili
Euroopa	4643	Crkvice, Jugoslaavia	163	Astrahan, Venemaa
Aasia	11430	Cherrapunji, India	46	Aden, Jeemen
Aafrika	10277	Debunja, Kamerun		Wadi Halfa, Sudaan
Austraalia	4554	Tully, Austraalia	104	Malka, Austraalia
Okeaania	11684	Waialeale, Hawaii, USA	226	Puako, Hawaii, USA

SÜNOPTILISED OBJEKTID

Õhumassid.

Õhumass on tohutu õhuhulk, mille omadused (peamiselt temperatuur ja niiskus) tekkisid aluspinna mõjul teatud piirkonnas ja muutuvad järk-järgult, liikudes tekkeallikast horisontaalsuunas.

Õhumassid eristuvad peamiselt tekkealade, näiteks troopiliste ja polaarsete, termiliste omaduste järgi. Õhumasside liikumist ühest piirkonnast teise, säilitades palju esialgseid omadusi, on võimalik jälgida sünoptilistel kaartidel. Näiteks Kanada Arktikast pärit külm ja kuiv õhk, mis liigub üle USA territooriumi, soojeneb aeglaselt, kuid jääb kuivaks. Samamoodi jäävad Mehhiko lahe kohale moodustuvad soojad niisked troopilised õhumassid niiskeks, kuid võivad sõltuvalt aluspinna omadustest soojeneda või jahtuda. Loomulikult intensiivistub õhumasside selline transformatsioon, kui muutuvad tingimused nende teel.

Kaugetest moodustumiskeskustest erinevate omadustega õhumasside kokkupuutel säilivad need oma omadused. Suurema osa nende olemasolust eraldavad nad enam-vähem selgelt määratletud üleminekutsoonid, kus temperatuur, niiskus ja tuule kiirus muutuvad dramaatiliselt. Seejärel õhumassid segunevad, hajuvad ja lõpuks lakkavad eksisteerimast eraldiseisvate kehadena. Liikuvate õhumasside vahelisi üleminekutsoone nimetatakse "frontideks".

Esiküljed

läbima barikavälja lohke, s.o. mööda madalrõhu kontuure. Rinde ületamisel muutub tuule suund tavaliselt dramaatiliselt. Polaarses õhumassis võib tuul puhuda loodest, troopilises õhumassis aga lõunakaarest. Halvim ilm on rindel ja rindelähedases külmemas piirkonnas, kus soe õhk libiseb üles tiheda külma õhu kiilu ja jahtub. Selle tulemusena tekivad pilved ja sajab sademeid. Vahel tekivad rindel ekstratroopilised tsüklonid. Frontid tekivad ka siis, kui tsükloni keskosas (madala õhurõhuga alad) puutuvad kokku külma põhja- ja sooja lõunapoolse õhumassid.

Esikülgi on nelja tüüpi. Statsionaarne front moodustub enam-vähem stabiilsel piiril polaarsete ja troopiliste õhumasside vahel. Kui külm õhk taandub pinnakihis ja soe õhk liigub edasi, tekib soe front. Tavaliselt on läheneva sooja frondi eel taevas pilves, sajab vihma või lund ning temperatuur tõuseb järk-järgult. Kui front möödub, vihm lakkab ja temperatuur püsib kõrge. Kui külm front möödub, liigub külm õhk edasi ja soe õhk taandub. Vihmast, tuulist ilma täheldatakse kitsa ribana piki külma frondit. Vastupidi, soojale frondile eelneb lai pilvisus ja vihmasadu. Varjatud front ühendab endas nii sooja kui külma frondi tunnuseid ja seda seostatakse tavaliselt vana tsükloniga.

Tsüklonid ja antitsüklonid.

Tsüklonid on ulatuslikud atmosfäärihäired madala rõhuga piirkonnas. Põhjapoolkeral puhuvad tuuled kõrgrõhult madalale vastupäeva, lõunapoolkeral aga päripäeva. Parasvöötme laiuskraadide tsüklonites, mida nimetatakse ekstratroopiliseks, väljendub tavaliselt külm front ja soe front, kui see on olemas, pole alati selgelt nähtav. Ekstratroopilised tsüklonid moodustuvad sageli mäeahelike allatuult, näiteks Kaljumäestiku idanõlvadel ning Põhja-Ameerika ja Aasia idarannikul. Parasvöötme laiuskraadidel on suurem osa sademetest seotud tsüklonitega.

Antitsüklon on kõrge õhurõhuga piirkond. Tavaliselt seostatakse seda hea ilmaga selge või kergelt pilvise taevaga. Põhjapoolkeral kalduvad antitsükloni keskpunktist puhuvad tuuled päripäeva ja lõunapoolkeral vastupäeva. Antitsüklonid on tavaliselt tsüklonitest suuremad ja liiguvad aeglasemalt.

Kuna õhk levib antitsüklonis keskelt perifeeriasse, laskuvad kõrgemad õhukihid alla, kompenseerides selle väljavoolu. Tsüklonis, vastupidi, koonduvate tuulte poolt välja tõrjutud õhk tõuseb. Kuna pilvede teket põhjustavad tõusev õhuliikumine, piirdub pilvisus ja sademed enamasti tsüklonitega, antitsüklonites valitseb selge või vähese pilvisusega ilm.

Troopilised tsüklonid (orkaanid, taifuunid)

Troopilised tsüklonid (orkaanid, taifuunid) on üldnimetus tsüklonitele, mis tekivad ookeanide kohal troopikas (välja arvatud Atlandi ookeani lõunaosa ja Vaikse ookeani kaguosa külmad veed) ja mis ei sisalda kontrastset õhumassi. Troopilised tsüklonid esinevad erinevates maailma piirkondades, tavaliselt tabades mandrite ida- ja ekvatoriaalpiirkondi. Neid leidub Põhja-Atlandi lõuna- ja edelaosas (sealhulgas Kariibi meri ja Mehhiko laht), Vaikse ookeani põhjaosas (Mehhiko rannikust läänes, Filipiinide saartel ja Hiina meres), Bengali lahes ja Araabia meres. , India ookeani lõunaosas Madagaskari ranniku lähedal, Austraalia looderannikul ja Vaikse ookeani lõunaosas - Austraalia rannikust kuni 140 ° W.

Rahvusvahelise kokkuleppe alusel liigitatakse troopilisi tsükloneid tuule tugevuse järgi. Siin on troopilised lohud tuule kiirusega kuni 63 km/h, troopilised tormid (tuule kiirus 64–119 km/h) ja troopilised orkaanid ehk taifuunid (tuule kiirus üle 120 km/h).

Mõnes maailma piirkonnas on troopilistel tsüklonitel kohalikud nimed: Atlandi ookeani põhjaosas ja Mehhiko lahes - orkaanid (Haitil - salaja); Vaikses ookeanis Mehhiko lääneranniku lähedal - coronaso, lääne- ja lõunapoolsetes piirkondades - taifuunid, Filipiinidel - baguyo või baruyo; Austraalias - willy-willy.

Troopiline tsüklon on 100–1600 km läbimõõduga tohutu atmosfääripööris, millega kaasnevad tugevad hävitavad tuuled, tugevad vihmasajud ja kõrged lainelised (tuule põhjustatud meretaseme tõus). Algavad troopilised tsüklonid liiguvad tavaliselt läände, kaldudes veidi põhja poole, koos liikumiskiiruse ja suuruse suurenemisega. Pärast liikumist pooluse poole võib troopiline tsüklon “ümber pöörata”, sulanduda parasvöötme laiuskraadide läänesiirde alla ja hakata liikuma itta (sellist liikumissuuna muutust aga alati ei esine).

Põhjapoolkera vastupäeva pöörlevad tsüklonituuled on maksimaalselt tugevad 30–45 km või suurema läbimõõduga vööndis, mis algab “tormisilmast”. Tuule kiirus maapinna lähedal võib ulatuda 240 km/h. Troopilise tsükloni keskmes on tavaliselt 8–30 km läbimõõduga pilvevaba ala, mida nimetatakse "tormisilmaks", kuna siin on taevas sageli selge (või vähese pilvisusega) ja tuul on tavaliselt väga nõrk. Taifuuni teele jääv hävitavate tuulte tsoon on 40–800 km laiune. Arenedes ja liikudes katavad tsüklonid mitme tuhande kilomeetri pikkuseid vahemaid, näiteks tekkeallikast Kariibi meres või troopilises Atlandi ookeanis kuni sisemaapiirkondadeni või Põhja-Atlandini.

Kuigi orkaanijõulised tuuled tsükloni keskmes saavutavad tohutu kiiruse, võib orkaan ise liikuda väga aeglaselt ja isegi mõneks ajaks seiskuda, mis kehtib eriti troopiliste tsüklonite kohta, mis tavaliselt liiguvad kiirusega kuni 24 km / h. Tsükloni troopikast eemaldudes selle kiirus tavaliselt suureneb ja ulatub kohati 80 km/h või enamgi.

Orkaantuuled võivad põhjustada suuri kahjusid. Kuigi nad on nõrgemad kui tornaados, on nad siiski võimelised langetama puid, kummutama maju, lõhkuma elektriliine ja isegi ronge rööbastelt välja sõitma. Suurima inimkaotuse põhjustavad aga orkaanidega seotud üleujutused. Tormi edenedes tekivad sageli tohutud lained, meretase võib mõne minutiga tõusta üle 2 m. Väikesed laevad uhutakse kaldale. Hiidlained hävitavad kaldal asuvaid maju, teid, sildu ja muid hooneid ning võivad minema uhtuda isegi kauaaegsed liivasaared. Enamiku orkaanidega kaasnevad paduvihmad, mis ujutavad üle põllud ja kahjustavad saaki, uhuvad välja teid ja lammutavad sildu ning ujutavad üle madalad kooslused.

Täiustatud prognoosid koos operatiivsete tormihoiatustega on toonud kaasa ohvrite arvu olulise vähenemise. Kui moodustub troopiline tsüklon, suureneb prognoosisaadete sagedus. Kõige olulisem infoallikas on tsüklonivaatlusteks spetsiaalselt varustatud lennukite teated. Sellised lennukid patrullivad sadade kilomeetrite kaugusel rannikust, tungides sageli tsükloni keskmesse, et saada täpset teavet selle asukoha ja liikumise kohta.

Rannikualad, mis on orkaanidele kõige vastuvõtlikumad, on varustatud nende tuvastamiseks radariseadmetega. Tänu sellele saab tormi jäädvustada ja jälgida radarijaamast kuni 400 km kaugusel.

Tornaado (tornaado)

Tornaado (tornaado) on pöörlev lehterpilv, mis ulatub äikesepilve alusest maapinnani. Selle värvus muutub hallist mustaks. Ligikaudu 80% Ameerika Ühendriikide tornaadodest on tuule maksimaalne kiirus 65–120 km/h ja ainult 1% 320 km/h või rohkem. Lähenev tornaado teeb tavaliselt liikuva kaubarongi omaga sarnast müra. Vaatamata oma suhteliselt väikesele suurusele on tornaadod ühed kõige ohtlikumad torminähtused.

Aastatel 1961–1999 tapsid tornaadod Ameerika Ühendriikides keskmiselt 82 inimest aastas. Tõenäosus, et tornaado sellest kohast möödub, on aga äärmiselt väike, kuna selle keskmine jooksu pikkus on üsna lühike (umbes 25 km) ja vaal väike (laius alla 400 m).

Tornaado tekib kuni 1000 m kõrgusel maapinnast. Mõned neist ei jõua kunagi maapinnale, teised võivad seda puudutada ja uuesti tõusta. Tornaadosid seostatakse tavaliselt äikesepilvedega, millest sajab maapinnale rahet ja võib esineda kahe- või enamaliikmeliste rühmadena. Sel juhul tekib esmalt võimsam tornaado ja seejärel üks või mitu nõrgemat keerist.

Tornaado moodustumiseks õhumassides on vajalik terav kontrast temperatuuris, niiskuses, tiheduses ja õhuvoolude parameetrites. Jahe ja kuiv õhk läänest või loodest liigub pinnakihi sooja ja niiske õhu poole. Sellega kaasnevad tugevad tuuled kitsas üleminekuvööndis, kus toimuvad keerulised energiamuutused, mis võivad põhjustada keeriste teket. Tõenäoliselt moodustub tornaado ainult mitme üsna tavalise teguri rangelt määratletud kombinatsiooniga, mis varieeruvad laias vahemikus.

Tornaadosid täheldatakse kõikjal maakeral, kuid kõige soodsamad tingimused nende tekkeks on Ameerika Ühendriikide keskpiirkondades. Tornaado sagedus tõuseb tavaliselt veebruaris kõigis Mehhiko lahega külgnevates idaosariikides ja saavutab haripunkti märtsis. Iowas ja Kansases esineb nende kõrgeim sagedus mais-juunis. Juulist detsembrini väheneb tornaadode arv kogu riigis kiiresti. Keskmine tornaadode arv USA-s on ca. 800 aastas, millest pooled aprillis, mais ja juunis. See arv saavutab kõrgeima väärtuse Texases (120 aastas) ja madalaim - kirde- ja lääneosariikides (1 aastas).

Tornaadode põhjustatud purustus on kohutav. Need tekivad nii suure tuule kui ka piiratud alal suurte rõhulanguste tõttu. Tornaado on võimeline purustama hoone tükkideks ja paiskama selle läbi õhu laiali. Seinad võivad kokku kukkuda. Rõhu järsk langus põhjustab raskete esemete, isegi hoonete sees olevate esemete õhkutõusu, justkui imetuna hiiglasliku pumbaga, ja mõnikord transporditakse neid pikkade vahemaade taha.

Tornaado tekkimise kohta on võimatu täpselt ennustada. Siiski on võimalik määratleda u. 50 tuhat ruutmeetrit. km, mille piires on tornaadode esinemise tõenäosus üsna suur.

Äikesetormid

Äikesetormid ehk äikesetormid on lokaalsed atmosfäärihäired, mis on seotud rünkpilvede tekkega. Selliste tormidega kaasnevad alati äike ja välgud ning tavaliselt tugevad tuuleiilid ja tugevad vihmasajud. Mõnikord sajab rahet. Enamik äikest lõpeb kiiresti ja isegi kõige pikemad äikesetormid kestavad harva üle ühe või kahe tunni.

Äikesetormid tekivad atmosfääri ebastabiilsuse tõttu ja on seotud peamiselt õhukihtide segunemisega, mis kipub saavutama stabiilsema tihedusjaotuse. Tugevad tõusvad õhuvoolud on äikese algfaasi eripäraks. Selle lõppfaasile on iseloomulik tugev õhu liikumine allapoole tugevate sademete piirkondades. Rünksajupilved ulatuvad parasvöötme laiuskraadidel sageli 12–15 km kõrgusele ja troopikas veelgi kõrgemale. Nende vertikaalset kasvu piirab madalama stratosfääri stabiilne olek.

Äikese ainulaadne omadus on nende elektriline aktiivsus. Välk võib tekkida areneva rünkpilve sees, kahe pilve vahel või pilve ja maapinna vahel. Tegelikult koosneb pikselahendus peaaegu alati mitmest sama kanali läbivast lahendusest ja need läbivad nii kiiresti, et palja silmaga tajutakse neid ühe ja sama vooluna.

Siiani pole lõpuni selge, kuidas toimub suurte vastupidise märgiga laengute eraldumine atmosfääris. Enamik teadlasi usub, et see protsess on seotud vedeliku ja külmunud veepiiskade suuruse erinevustega, samuti vertikaalsete õhuvooludega. Äikesepilve elektrilaeng indutseerib maapinnal selle all laengu ja pilve põhja ümber vastupidise märgiga laenguid. Pilve ja maapinna vastaslaenguga osade vahel tekib tohutu potentsiaalide erinevus. Kui see saavutab piisava väärtuse, tekib elektrilahendus - välklamp.

Pikselahendusega kaasnev äike on põhjustatud õhu hetkelisest paisumisest vooluteel, mis tekib siis, kui see äkitselt äikesega kuumeneb. Äikest kuuleb sagedamini pidevate helina, mitte ühe löögina, kuna see toimub kogu välgulahenduskanalis ja seetõttu ületab heli kauguse oma allikast vaatlejani mitmes etapis.

juga õhuvoolud

- 9-12 km kõrgustel mõõdukatel laiuskraadidel tugevate tuulte looklevad "jõed" (mis piirduvad tavaliselt reaktiivlennukite kauglendudega), puhudes kiirusega mõnikord kuni 320 km/h. Reaktiivjoa suunas lendav lennuk säästab palju kütust ja aega. Seetõttu on reaktiivvoogude leviku ja tugevuse prognoosimine lendude planeerimise ja üldiselt aeronavigatsiooni jaoks hädavajalik.

Sünoptilised kaardid (ilmakaardid)

Paljude atmosfäärinähtuste iseloomustamiseks ja uurimiseks, aga ka ilma ennustamiseks on vaja paljudes punktides üheaegselt läbi viia erinevaid vaatlusi ja salvestada saadud andmed kaartidele. Meteoroloogias on nn. sünoptiline meetod.

Pinnapealsed sünoptilised kaardid.

Ameerika Ühendriikide territooriumil tehakse ilmavaatlusi iga tund (mõnes riigis - harvem). Pilvisust iseloomustatakse (tihedus, kõrgus ja tüüp); võetakse baromeetrite näidud, mida korrigeeritakse, et viia saadud väärtused merepinnale; tuule suund ja kiirus on fikseeritud; mõõdetakse vedelate või tahkete sademete kogust ning õhu ja pinnase temperatuuri (vaatluse hetkel maksimum ja miinimum); määratakse õhuniiskus; nähtavustingimused ja kõik muud atmosfäärinähtused (näiteks äike, udu, udu jne) registreeritakse hoolikalt.

Seejärel kodeerib ja edastab iga vaatleja teabe rahvusvahelise meteoroloogiakoodeksi abil. Kuna see protseduur on Maailma Meteoroloogiaorganisatsiooni standarditud, saab selliseid andmeid hõlpsasti dešifreerida kõikjal maailmas. Kodeerimine võtab aega u. 20 minutit, pärast mida edastatakse teated infokogumiskeskustesse ja toimub rahvusvaheline andmevahetus. Seejärel kantakse vaatlustulemused (numbrite ja sümbolite kujul) kontuurkaardile, millel meteoroloogiajaamad on tähistatud punktidega. Nii saab ennustaja ettekujutuse ilmastikutingimustest suures geograafilises piirkonnas. Üldpilt muutub veelgi selgemaks pärast punktide, kus sama rõhku registreeritakse, ühendamist sujuvate pidevate joontega - isobaaridega ja piiride tõmbamisega erinevate õhumasside (atmosfäärifrontide) vahele. Samuti eristatakse kõrge või madala rõhuga piirkondi. Kaart muutub veelgi ilmekamaks, kui värvida üle või varjutada alad, millele vaatluse ajal sadas.

Atmosfääri pinnakihi sünoptilised kaardid on üks peamisi ilmaennustuse tööriistu. Prognoosija võrdleb sünoptiliste diagrammide seeriat erinevatel vaatlusaegadel ja uurib barisüsteemide dünaamikat, märkides õhumasside temperatuuri ja niiskuse muutusi, kui need liiguvad üle erinevat tüüpi aluspindade.

Kõrguse sünoptilised kaardid.

Pilvi liigutavad õhuvoolud, tavaliselt maapinnast märkimisväärsel kõrgusel. Seetõttu on meteoroloogil oluline omada usaldusväärseid andmeid paljude atmosfääritasemete kohta. Ilmapallide, lennukite ja satelliitide abil saadud andmete põhjal koostatakse ilmakaardid viie kõrgustaseme kohta. Need kaardid edastatakse sünoptilistesse keskustesse.

ILMATEADE

Ilmateade põhineb inimese teadmistel ja arvutivõimalustel. Traditsiooniline prognoosimise komponent on kaartide analüüs, mis näitavad atmosfääri struktuuri horisontaalselt ja vertikaalselt. Nende põhjal saab ennustaja hinnata sünoptiliste objektide arengut ja liikumist. Arvutite kasutamine meteoroloogiavõrgus hõlbustab oluliselt temperatuuri, rõhu ja muude meteoroloogiliste elementide prognoosimist.

Ilmaennustamiseks on lisaks võimsale arvutile vaja laia ilmavaatluste võrgustikku ja töökindlat matemaatilist aparaati. Otsesed vaatlused pakuvad matemaatilisi mudeleid nende kalibreerimiseks vajalike andmetega.

Ideaalne prognoos peab olema igati põhjendatud. Prognoosi vigade põhjust on raske kindlaks teha. Meteoroloogid peavad prognoosi põhjendatuks, kui selle viga on väiksem kui ilma ennustamisel kahest meetodist, mis ei nõua meteoroloogia vallas eriteadmisi. Esimene neist, mida nimetatakse inertsiaalseks, eeldab, et ilma olemus ei muutu. Teine meetod eeldab, et ilmastikunäitajad vastavad antud kuupäeva kuu keskmisele.

Perioodi kestus, mille jooksul prognoos on põhjendatud (st annab parema tulemuse kui üks kahest mainitud lähenemisviisist), ei sõltu ainult vaatluste kvaliteedist, matemaatilisest aparatuurist, arvutitehnoloogiast, vaid ka prognoositava meteoroloogilise mastaabist. nähtus. Üldiselt võib öelda, et mida suurem on ilmastikunähtus, seda kauem saab seda ennustada. Näiteks sageli saab tsüklonite arenguastet ja liikumisteed ette ennustada mitu päeva ette, kuid konkreetse rünkpilve käitumist saab ennustada mitte rohkem kui järgmiseks tunniks. Need piirangud näivad olevat tingitud atmosfääri omadustest ja neid ei saa veel ületada hoolikamate vaatluste või täpsemate võrranditega.

Atmosfääri protsessid arenevad kaootiliselt. See tähendab, et erinevate nähtuste ennustamiseks erinevates ruumi-ajalistes skaalades, eelkõige suurte keskmiste laiuskraadide tsüklonite ja kohalike tugevate äikesetormide käitumise ennustamiseks, aga ka pikaajaliste prognooside tegemiseks on vaja erinevaid lähenemisviise. Näiteks pinnakihi õhurõhu prognoos ööpäevaks on peaaegu sama täpne kui ilmaõhupallide abil tehtud mõõtmised, mille pealt seda kontrolliti. Ja vastupidi, on raske anda üksikasjalikku kolmetunnist prognoosi tuisujoone liikumise kohta - külma frondi ees ja sellega üldiselt paralleelne intensiivsete sademete vöönd, mille sees võivad tekkida tornaadod. Meteoroloogid suudavad vaid esialgselt tuvastada laialdasi piirkondi, kus võib esineda tuju. Kui need on fikseeritud satelliidipildile või radari abil, saab nende edenemist ekstrapoleerida vaid ühe kuni kahe tunni võrra ja seetõttu on oluline ilmateade õigel ajal elanikkonnani tuua. Ebasoodsate lühiajaliste meteoroloogiliste nähtuste (tuisk, rahe, tornaadod jne) ennustamist nimetatakse kiireloomuliseks prognoosiks. Nende ohtlike ilmastikunähtuste ennustamiseks töötatakse välja arvutitehnikaid.

Teisalt on probleem pikaajaliste prognoosidega, s.t. rohkem kui paar päeva ette, milleks on ilmtingimata kogu maakera piires ilmavaatlused, kuid sellestki ei piisa. Kuna atmosfääri turbulentne iseloom piirab ilma ennustamise võimet suurel alal kuni umbes kahe nädalaga, peavad pikema perioodi prognoosid põhinema teguritel, mis mõjutavad atmosfääri prognoositavalt ja on teada rohkem kui kaks nädalat. ette. Üks selline tegur on ookeanipinna temperatuur, mis muutub aeglaselt nädalate ja kuude jooksul, mõjutab sünoptilisi protsesse ning seda saab kasutada ebatavaliste temperatuuride ja sademete piirkondade tuvastamiseks.

ILMA JA KLIIMA HETKELSE SEISUKORRAGA SEOTUD PROBLEEMID

Õhusaaste.

Globaalne soojenemine.

Maa atmosfääri süsihappegaasisisaldus on alates 1850. aastast kasvanud umbes 15% ja prognooside kohaselt suureneb 2015. aastaks peaaegu sama palju, suure tõenäosusega fossiilkütuste: kivisöe, nafta ja gaasi põletamise tõttu. Eeldatakse, et selle protsessi tulemusena tõuseb maakera aasta keskmine temperatuur ligikaudu 0,5 °C võrra ja hiljem, 21. sajandil, tõuseb veelgi. Globaalse soojenemise tagajärgi on raske ennustada, kuid tõenäoliselt ei ole need soodsad.

osoon,

mille molekul koosneb kolmest hapnikuaatomist, leidub peamiselt atmosfääris. 1970. aastate keskpaigast kuni 1990. aastate keskpaigani tehtud vaatlused näitasid, et osooni kontsentratsioon Antarktika kohal muutus oluliselt: kevadel (oktoobris), mil tekkis nn osoon, see vähenes. "osooniauk" ja siis taas tõusis suvel (jaanuaris) normaalväärtuseni. Vaadeldaval perioodil on selles piirkonnas selge trend kevadise minimaalse osoonisisalduse vähenemise suunas. Globaalsed satelliidivaatlused näitavad mõnevõrra väiksemat, kuid märgatavat osoonikontsentratsiooni langust kõikjal, välja arvatud ekvatoriaalvööndis. Eeldatakse, et see juhtus fluorokloori sisaldavate freoonide (freoonide) laialdase kasutamise tõttu külmutusseadmetes ja muudel eesmärkidel.

El Nino.

Kord paari aasta jooksul toimub Vaikse ookeani ekvatoriaalpiirkonna idaosas äärmiselt tugev soojenemine. Tavaliselt algab see detsembris ja kestab mitu kuud. Jõulude läheduse tõttu hakati seda nähtust nimetama "El Niño", mis hispaania keeles tähendab "beebi (Kristus)". Kaasnevaid atmosfäärinähtusi on nimetatud lõunaostsillatsiooniks, kuna neid hakati esmakordselt täheldama lõunapoolkeral. Sooja veepinna tõttu on konvektiivset õhutõusu märgata Vaikse ookeani idaosas, mitte lääneosas, nagu tavaliselt. Selle tulemusena nihkub tugevate vihmade piirkond Vaikse ookeani läänepiirkondadest idapoolsetesse piirkondadesse.

Põud Aafrikas.

Aafrika põua mainimine ulatub tagasi piibliajalukku. Veel hiljuti, 1960. aastate lõpus ja 1970. aastate alguses, tappis Sahara lõunaservas Sahelis põud 100 000 inimest. 1980. aastate põud nõudis Ida-Aafrikas samasugust kahju. Nende piirkondade ebasoodsaid kliimatingimusi süvendasid ülekarjatamine, metsade hävitamine ja sõjalised tegevused (nagu näiteks Somaalias 1990. aastatel).

METEOROLOOGILISED INSTRUMENDID

Meteoroloogilised instrumendid on mõeldud nii koheseks kiireloomuliseks mõõtmiseks (termomeeter või baromeeter temperatuuri või rõhu mõõtmiseks) kui ka samade elementide pidevaks salvestamiseks aja jooksul, tavaliselt graafiku või kõvera kujul (termograaf, barograaf). Allpool kirjeldatakse ainult kiirmõõtmiste seadmeid, kuid peaaegu kõik need on olemas ka salvestite kujul. Tegelikult on need samad mõõteriistad, aga pliiatsiga, mis tõmbab liikuvale paberilindile joone.

Termomeetrid.

Vedelklaasist termomeetrid.

Meteoroloogilistes termomeetrites kasutatakse kõige sagedamini klaaskolbiga suletud vedeliku paisumis- ja kokkutõmbumisvõimet. Tavaliselt lõpeb klaasist kapillaartoru sfäärilise laienemisega, mis toimib vedeliku reservuaarina. Sellise termomeetri tundlikkus on pöördvõrdeline kapillaari ristlõike pindalaga ja otseses proportsioonis reservuaari mahuga ning antud vedeliku ja klaasi paisumistegurite erinevusega. Seetõttu on tundlikel meteoroloogilistel termomeetritel suured reservuaarid ja õhukesed torud ning neis kasutatavad vedelikud paisuvad temperatuuri tõustes palju kiiremini kui klaas.

Termomeetri vedeliku valik sõltub peamiselt mõõdetud temperatuuride vahemikust. Elavhõbedat kasutatakse temperatuuride mõõtmiseks üle -39°C, selle külmumispunkti. Madalamate temperatuuride korral kasutatakse vedelaid orgaanilisi ühendeid, näiteks etüülalkoholi.

Testitud standardse meteoroloogilise klaastermomeetri täpsus on ± 0,05 ° C. Elavhõbetermomeetri vea peamine põhjus on seotud klaasi elastsusomaduste järkjärguliste pöördumatute muutustega. Need toovad kaasa klaasi mahu vähenemise ja võrdluspunkti suurenemise. Lisaks võivad vead tekkida valede näitude või termomeetri paigutamise tõttu kohta, kus temperatuur ei vasta ilmajaama ümbruses tegelikule õhutemperatuurile.

Alkoholi- ja elavhõbedatermomeetrite vead on sarnased. Täiendavad vead võivad tekkida alkoholi ja toru klaasseinte vahelise sidusjõu tõttu, nii et kui temperatuur kiiresti langeb, jääb osa vedelikust seintele kinni. Lisaks vähendab alkohol valguses selle mahtu.

Minimaalne termomeeter

on mõeldud konkreetse päeva madalaima temperatuuri määramiseks. Nendel eesmärkidel kasutatakse tavaliselt klaasist alkoholitermomeetrit. Klaasist osuti, mille otstes on punnid, on kastetud alkoholi sisse. Termomeeter töötab horisontaalasendis. Temperatuuri langedes piiritusekolonn taandub, tõmmates tihvti endaga kaasa ja kui temperatuur tõuseb, siis liigub alkohol selle ümber ilma seda liigutamata ja seetõttu fikseerib tihvt minimaalse temperatuuri. Viige termomeeter tööolekusse, kallutades paaki üles, nii et tihvt puutub uuesti kokku alkoholiga.

Maksimaalne termomeeter

kasutatakse antud päeva kõrgeima temperatuuri määramiseks. Tavaliselt on see klaasist elavhõbedatermomeeter, mis on sarnane meditsiinilisele. Paagi lähedal asuvas klaastorus on kitsendus. Temperatuuri tõusu ajal pressitakse elavhõbe läbi selle ahenemise välja ja selle langetamisel takistab ahenemine selle väljavoolu reservuaari. Selline termomeeter on taas ette valmistatud kasutamiseks spetsiaalsel pöörleval seadmel.

Bimetall termomeeter

koosneb kahest õhukesest metalliribast, näiteks vasest ja rauast, mis kuumutamisel paisuvad erineval määral. Nende tasased pinnad sobivad tihedalt üksteise vastu. Selline bimetalllint on keeratud spiraaliks, mille üks ots on jäigalt fikseeritud. Kui spiraali kuumutatakse või jahutatakse, paisuvad või tõmbuvad need kaks metalli erinevalt kokku ja spiraal kerib lahti või keerdub tihedamalt. Spiraali vaba otsa külge kinnitatud osuti järgi hinnatakse nende muutuste suurust. Bimetallist termomeetrid on näiteks ümmarguse sihverplaadiga toatermomeetrid.

Elektrilised termomeetrid.

Sellised termomeetrid hõlmavad pooljuhttermoelemendiga seadet - termistorit või termistorit. Termopaari iseloomustab suur negatiivne takistustegur (st selle takistus väheneb kiiresti temperatuuri tõustes). Termistori eelisteks on kõrge tundlikkus ja kiire reageerimine temperatuurimuutustele. Termistori kalibreerimine muutub aja jooksul. Termistoreid kasutatakse meteoroloogilistel satelliitidel, õhupallidel ja enamikel digitaalsetel ruumitermomeetritel.

Baromeetrid.

elavhõbeda baromeeter

on klaastoru u. 90 cm, täidetud elavhõbedaga, suletud ühest otsast ja asetatud elavhõbedatopsi. Raskusjõu mõjul valgub osa elavhõbedast torust välja tassi ning topsi pinnale avalduva õhurõhu tõttu tõuseb elavhõbe läbi toru üles. Kui nende kahe vastandliku jõu vahel saavutatakse tasakaal, vastab elavhõbeda kõrgus torus paagis oleva vedeliku pinnast atmosfäärirõhule. Kui õhurõhk tõuseb, tõuseb elavhõbeda tase torus. Elavhõbedasamba keskmine kõrgus baromeetris merepinnal on u. 760 mm.

Aneroidbaromeeter

koosneb suletud karbist, millest õhk osaliselt evakueeritakse. Üks selle pindadest on elastne membraan. Kui õhurõhk tõuseb, paindub membraan sissepoole, kui see väheneb, siis väljapoole. Sellele lisatud kursor fikseerib need muudatused. Aneroidbaromeetrid on kompaktsed ja suhteliselt odavad ning neid kasutatakse nii siseruumides kui ka tavalistel meteoroloogilistel raadiosondidel. Vaata ka BAROMEETER.

Instrumendid niiskuse mõõtmiseks.

Psühromeeter

koosneb kahest kõrvuti asetsevast termomeetrist: kuiv, õhutemperatuuri mõõtev ja niisutatud, mille paak on mähitud destilleeritud veega niisutatud riidesse (kambrisse). Õhk liigub mõlema termomeetri ümber. Kangast vee aurustumise tõttu on märja lambi temperatuur tavaliselt madalam kui kuiva pirni temperatuur. Mida madalam on suhteline õhuniiskus, seda suurem on termomeetri näitude erinevus. Nende näitude põhjal määratakse suhteline õhuniiskus spetsiaalsete tabelite abil.

Juuste hügromeeter

mõõdab suhtelist õhuniiskust inimese juuste pikkuse muutuste põhjal. Looduslike rasvade eemaldamiseks leotatakse juukseid esmalt etüülalkoholis ja seejärel pestakse destilleeritud vees. Selliselt valmistatud juuste pikkusel on peaaegu logaritmiline sõltuvus suhtelisest õhuniiskusest vahemikus 20 kuni 100%. Aeg, mis kulub juustele niiskuse muutusele reageerimiseks, sõltub õhutemperatuurist (mida madalam on temperatuur, seda kauem see on). Juuksehügromeetris liigutab spetsiaalne mehhanism koos juuste pikkuse suurenemise või vähenemisega osutit piki skaalat. Selliseid hügromeetreid kasutatakse tavaliselt ruumide suhtelise õhuniiskuse mõõtmiseks.

Elektrolüütilised hügromeetrid.

Nende hügromeetrite tundlikuks elemendiks on süsinik- või liitiumkloriidiga kaetud klaas- või plastplaat, mille vastupidavus muutub suhtelise õhuniiskuse järgi. Selliseid elemente kasutatakse tavaliselt meteoroloogiliste õhupallide instrumentide komplektides. Kui sond läbib pilve, on seade niisutatud ja selle näidud moonutatakse üsna pikka aega (kuni sond on pilvest väljas ja tundlik element kuivab).

Instrumendid tuule kiiruse mõõtmiseks.

Tassi anemomeetrid.

Tuule kiirust mõõdetakse tavaliselt anemomeetri abil. See seade koosneb kolmest või enamast koonusekujulisest tassist, mis on vertikaalselt kinnitatud metallvarraste otste külge, mis ulatuvad radiaalselt sümmeetriliselt vertikaalteljest. Tuul mõjub suurima jõuga tasside nõgusatele pindadele ja paneb telje pöörlema. Teatud tüüpi tassi anemomeetrites takistab tasside vaba pöörlemist vedrude süsteem, mille deformatsiooni suurus määrab tuule kiiruse.

Vabalt pöörlevates anemomeetrites mõõdetakse tuule kiirusega ligikaudu võrdelist pöörlemiskiirust elektriarvesti, mis annab märku, kui anemomeetri ümber on voolanud teatud kogus õhku. Elektrisignaal sisaldab valgussignaali ja ilmajaama salvestusseadet. Tihti on tassi anemomeeter mehaaniliselt ühendatud magnetoga ja genereeritava elektrivoolu pinge või sagedus on seotud tuule kiirusega.

Anemomeeter

koos veski pöördlauaga koosneb kolme-nelja teraga plastikkruvist, mis on kinnitatud magneto teljele. Tuuleliipu abil kruvi, mille sisse on asetatud magneto, suunatakse pidevalt vastu tuult. Info tuule suuna kohta saadetakse telemeetriakanalite kaudu vaatlusjaama. Magneto tekitatav elektrivool varieerub otseses proportsioonis tuule kiirusega.

Beauforti skaala.

Tuule kiirust hinnatakse visuaalselt selle mõju järgi vaatlejat ümbritsevatele objektidele. 1805. aastal töötas Briti mereväe madrus Francis Beaufort välja 12-punktilise skaala tuule tugevuse iseloomustamiseks merel. 1926. aastal lisati sellele hinnangud tuule kiiruse kohta maismaal. 1955. aastal laiendati skaalat 17-ni, et eristada erineva tugevusega orkaanituule. Beauforti skaala kaasaegne versioon (tabel 6) võimaldab hinnata tuule kiirust ilma mingeid instrumente kasutamata.

Tabel 6. Beauforti skaala tuuletugevuse määramiseks

Tabel 6. BEAUFORTI SKAALA TUULEJÕUDU MÄÄRAMISEKS
Punktid	Visuaalsed märgid maal	Tuule kiirus, km/h	Terminid, mis määratlevad tuule tugevust
0	rahulikult; suits tõuseb vertikaalselt	Vähem kui 1,6	Rahune
1	Tuule suunda on märgata suitsu kõrvalekaldumise järgi, tuuleliibiga mitte	1,6–4,8	Vaikne
2	Tuult tunneb näonahk; lehed kahisevad; tavaliste tuulelippude keeramine	6,4–11,2	Valgus
3	Lehed ja väikesed oksad on pidevas liikumises; lehvivad kerged lipud	12,8–19,2	Nõrk
4	Tuul tõstab tolmu ja pabereid; peenikesed oksad õõtsuvad	20,8–28,8	Mõõdukas
5	Lehtpuud õõtsuvad; maal tekivad lained	30,4–38,4	Värske
6	Jämedad oksad kõikuvad; elektrijuhtmetes kostab tuule vilet; vihmavarju on raske käes hoida	40,0–49,6	Tugev
7	Puutüved õõtsuvad; raske vastutuult minna	51,2–60,8	Tugev
8	Puuoksad murduvad; peaaegu võimatu vastutuult minna	62,4–73,6	Väga tugev
9	Väikesed kahjustused; tuul rebib katustelt suitsukatteid ja plaate	75,2–86,4	Torm
10	Kuival maal harva. Puud on välja juuritud. Märkimisväärsed kahjustused hoonetele	88,0–100,8	Tugev torm
11	Kuival maal on see väga haruldane. Kaasnes hävitamine suurel alal	102,4–115,2	Äge torm
12	Tugev häving (Skoorid 13–17 lisas USA ilmabüroo 1955. aastal ja neid kasutatakse USA ja Ühendkuningriigi skaalal)	116,8–131,2	Orkaan
13		132,8–147,2
14		148,8–164,8
15		166,4–182,4
16		184,0–200,0
17		201,6–217,6

Instrumendid sademete mõõtmiseks.

Sademed koosnevad veeosakestest, nii vedelal kui tahkel kujul, mis tulevad atmosfäärist maapinnale. Tavalistes mitteregistreerivates vihmamõõturites on vastuvõtulehter sisestatud mõõtesilindrisse. Lehtri ülemise osa pindala ja mõõtesilindri ristlõike suhe on 10:1, s.o. 25 mm sademeid vastab 250 mm märgile silindris.

Salvestavad vihmamõõturid – pluviograafid – kaaluvad automaatselt kogutud vee või loendavad, mitu korda väike mõõtenõu vihmaveega täidetakse ja automaatselt tühjendatakse.

Kui on oodata sademeid lume kujul, eemaldatakse lehter ja mõõtetops ning kogutakse lumi sademeämbrisse. Kui lumega kaasneb mõõdukas või tugev tuul, ei vasta laeva siseneva lume hulk tegelikule sademete hulgale. Lumikatte kõrgus määratakse lumekihi paksuse mõõtmisega antud piirkonnale omase piirkonna piires ning võetakse vähemalt kolme mõõtmise keskmine väärtus. Veeekvivalendi määramiseks piirkondades, kus tuisutranspordi mõju on minimaalne, kastetakse lumemassi sisse silinder ja lõigatakse välja lumesammas, mis sulatatakse või kaalutakse. Vihmamõõturiga mõõdetud sademete hulk sõltub selle asukohast. Õhu turbulents, olenemata sellest, kas põhjustatud instrumendist endast või selle ümber olevatest takistustest, põhjustab mõõtetopsi siseneva sademete hulga alahindamise. Seetõttu paigaldatakse mõõtur tasasele pinnale puudest ja muudest takistustest võimalikult kaugele. Instrumendi enda tekitatud keeriste mõju vähendamiseks kasutatakse kaitseekraani.

AEROLOOGILISED TÄHELEPANEKUD

Pilvede kõrguse mõõtmise instrumendid.

Lihtsaim viis pilve kõrguse määramiseks on mõõta aega, mis kulub maapinnalt vabanenud väikesel õhupallil pilve põhja jõudmiseks. Selle kõrgus võrdub õhupalli keskmise tõusukiiruse korrutisega lennu ajal.

Teine võimalus on vaadelda vertikaalselt ülespoole suunatud projektorikiirega pilve põhja tekkinud valguslaiku. Kaugusest ca. 300 m kaugusel prožektorist mõõdetakse nurka selle punkti suuna ja prožektori kiire vahel. Pilve kõrgus arvutatakse triangulatsiooni abil, sarnaselt topograafiliste uuringute kauguste mõõtmisele. Kavandatav süsteem võib töötada automaatselt päeval ja öösel. Valgustäpi vaatlemiseks pilvede alustel kasutatakse fotoelementi.

Pilve kõrgust mõõdetakse ka raadiolainete abil – radari poolt saadetavad 0,86 cm pikkused impulsid.Pilve kõrgus määratakse aja järgi, mis kulub raadioimpulsi pilveni jõudmiseks ja tagasipöördumiseks. Kuna pilved on osaliselt raadiolainetele läbipaistvad, kasutatakse seda meetodit mitmekihiliste pilvede kihtide kõrguse määramiseks.

Meteoroloogilised õhupallid.

Lihtsaim meteoroloogilise õhupalli tüüp - nn. Õhupall on väike kummist õhupall, mis on täidetud vesiniku või heeliumiga. Vaadeldes optiliselt õhupalli asimuuti ja kõrguse muutusi ning eeldades, et selle tõusukiirus on konstantne, on võimalik arvutada tuule kiirus ja suund kõrguse funktsioonina maapinnast. Öisteks vaatlusteks on palli külge kinnitatud väike patareidega taskulamp.

Meteoroloogiline raadiosond on kummist kuul, mis kannab raadiosaatjat, termistortermomeetrit, aneroidbaromeetrit ja elektrolüütilist hügromeetrit. Raadiosond tõuseb kiirusega u. 300 m/min kuni ca kõrguseni. 30 km. Tõusmisel edastatakse mõõtmisandmeid pidevalt stardijaamale. Maa peal asuv suundvastuvõtuantenn jälgib raadiosondi asimuuti ja kõrgust, mille järgi arvutatakse tuule kiirus ja suund erinevatel kõrgustel samamoodi nagu piloodiõhupalli vaatluste puhul. Raadiosoode ja õhupalle lastakse õhku sadadest kohtadest üle maailma kaks korda päevas, keskpäeval ja südaööl GMT ajal.

Satelliidid.

Pilvekatte päevasel pildistamisel annab valgustuse päikesevalgus, samas kui kõigi kehade kiirgav infrapunakiirgus võimaldab spetsiaalse infrapunakaameraga pildistada nii päeval kui öösel. Kasutades fotosid erinevates infrapunakiirguse vahemikes, saate isegi arvutada atmosfääri üksikute kihtide temperatuuri. Satelliidivaatlustel on kõrge planeeritud eraldusvõime, kuid nende vertikaalne eraldusvõime on palju madalam kui raadiosondide oma.

Mõned satelliidid, näiteks Ameerika TIROS, saadetakse ringikujulisele polaarorbiidile umbes kõrgusel. 1000 km. Kuna Maa pöörleb ümber oma telje, on selliselt satelliidilt iga maapinna punkt nähtav tavaliselt kaks korda päevas.

Veelgi olulisemad on nn. geostatsionaarsed satelliidid, mis tiirlevad ümber ekvaatori kõrgusel ca. 36 tuhat km. Sellisel satelliidil kulub täieliku pöörde tegemiseks 24 tundi. Kuna see aeg on võrdne päeva pikkusega, jääb satelliit ekvaatori samast punktist kõrgemale ja pakub pidevat vaadet maapinnale. Seega saab geostatsionaarne satelliit sama ala korduvalt pildistada, jäädvustades ilmamuutusi. Lisaks saab pilvede liikumise järgi arvutada tuule kiirusi.

Ilmaradarid.

Radari saadetud signaal peegeldub vihma, lume või temperatuuri inversiooniga ning see peegeldunud signaal jõuab vastuvõtvasse seadmesse. Pilved ei ole tavaliselt radariekraanil nähtavad, kuna neid moodustavad piisad on raadiosignaali tõhusaks peegeldamiseks liiga väikesed.

1990. aastate keskpaigaks varustati USA riiklik ilmateenistus uuesti Doppleri efektiga radaritega ( Vaata ka DOPLERI EFEKT ; RADAR). Seda tüüpi paigaldistes peegelduvate osakeste radarile või sellest eemale lähenemise kiiruse mõõtmiseks nn. Doppleri nihe. Seetõttu saab neid radareid kasutada tuule kiiruse mõõtmiseks. Need on eriti kasulikud tornaadode tuvastamisel, kuna ühel pool tornaadot tormab tuul kiiresti radari poole, teiselt poolt aga eemaldub sellest kiiresti. Kaasaegsed radarid suudavad tuvastada meteoroloogilisi objekte kuni 225 km kauguselt.



Efremova sõnaraamat

Meteoroloogia

ja.
Teadusdistsipliin, mis uurib Maa atmosfääri ja selles toimuvaid protsesse.

Sõnastik Ušakov

Mereväe sõnaraamat

Meteoroloogia

teadus, mis uurib atmosfääri koostist ja struktuuri, samuti selles toimuvaid nähtusi (soojusrežiimid, õhu liikumine, akustilised ja elektrilised). Militaarmeteoroloogia uurib meteoroloogiliste tingimuste mõju vägede (mereväe) tegevusele, relvade ja sõjavarustuse kasutamisele.

Ožegovi sõnastik

METEOROL O GIA, ja, ja. Teadus Maa atmosfääri füüsikalisest seisundist ja selles toimuvatest protsessidest. Sünoptiline m. (atmosfääri protsesside uurimine seoses ilmaennustamisega).

| adj. meteoroloogiline, oh, oh.

entsüklopeediline sõnaraamat

Meteoroloogia

(kreekakeelsest meteorast - atmosfäärinähtused ja ... loogika), teadus Maa atmosfäärist ja selles toimuvatest protsessidest. Meteoroloogia põhiharu on atmosfäärifüüsika. Meteoroloogia uurib atmosfääri koostist ja struktuuri; soojusringlus ja termiline režiim atmosfääris ja maapinnal; niiskuse ringlus ja vee faasimuutused atmosfääris, õhumasside liikumine; elektrilised, optilised ja akustilised nähtused atmosfääris. Meteoroloogia hõlmab aktinomeetriat, dünaamilist ja sünoptilist meteoroloogiat, atmosfääri optikat, atmosfääri elektrit, aeroloogiat ja muid rakenduslikke meteoroloogilisi distsipliine.

Brockhausi ja Efroni entsüklopeedia

Meteoroloogia

Teadus, mis uurib maakera atmosfääris esinevaid nähtusi, nagu: rõhk, temperatuur, õhuniiskus, pilvisus, sademed, vihm, lumi jne Erinevalt sellele lähimast teadusest – füüsikast, eksperimentaalteadusest – M. loodusteaduste tähelepanelik. Maa atmosfääris esinevad nähtused on äärmiselt keerulised ja üksteisest sõltuvad ning üldistused on võimalikud vaid siis, kui on olemas ulatuslik, võimalik, et täpne vaatlustega saadud materjal (vt Meteoroloogilised vaatlused). Kuna õhk on termiliselt läbipaistev ehk laseb läbi olulisel määral soojust, soojenedes päikesekiirtest vaid veidi, jõuab märkimisväärne hulk päikesesoojust maakera maapinnale ja vetesse. Kuna pealegi on nii maal kui ka vees palju suurem soojusmahtuvus kui õhul (sama ruumala korral on esimene üle 1500 korra, teine ​​üle 3000 korra), on selge, millist mõju avaldab vee pinna temperatuur. Maakera maa ja veed on alumise õhukihi temperatuuriga ning kõige rohkem uuritakse madalamaid õhukihte. Seetõttu kuulub M-i piirkonda maa ja vee ülemiste kihtide, eriti nende temperatuuri uurimine. Materjali kogunemise ja selle teadusliku arengu käigus hakati M.-d jagama osadeks või osakondadeks. Kuni suhteliselt hiljuti domineeris M. otsustavalt keskmiste meetod (vt Meteoroloogilised vaatlused), praegu on see erilise tähtsusega klimatoloogia (vt Kliima) ehk meteoroloogia osade jaoks, kuid ka siin pööratakse üha enam tähelepanu meteoroloogiliste elementide erinevustele ja kõikumistele, kujutades neid mitte ainult kujunditena. , aga ka selgemalt, graafilistel tabelitel ja kaartidel. Mida väiksemad on kõikumised, seda püsivam on kliima ja seda olulisemaks muutuvad keskmised väärtused. Kui kõikumised on väga suured ja sagedased, siis keskmised väärtused iseloomustavad kliimat palju vähem kui seal, kus kõikumised on väiksemad. Kaasaegne meteoroloogia pöörab suurt tähelepanu ka erinevate meteoroloogiliste elementide äärmuslikele suurusjärkudele ning nende uurimine omab tähtsust nii puhta teaduse seisukohalt kui ka praktikas rakendamisel näiteks põllumajanduses. Kõik meteoroloogilised nähtused sõltuvad otseselt või kaudselt päikese soojuse ja valguse mõjust Maale; Seda silmas pidades on eriti olulised kaks perioodi: iga päev, olenevalt Maa pöörlemisest ümber oma telje ja iga-aastane, olenevalt Maa pöördest ümber Päikese. Mida madalam on laiuskraad, seda suurem on päevaperioodi, eriti temperatuuri (aga ka muude nähtuste) suhteline väärtus ja seda väiksem on aastaperioodi väärtus. Ekvaatoril on päeva pikkus aastaringselt sama, s.o 12 tundi 7 minutit ja päikesekiirte langemisnurk keskpäeval muutub ainult piirides 66 ° 32 "kuni 90 °, seega kl. ekvaatoril, terve aasta keskpäeva paiku saadakse palju päikesest soojust ja pika öö jooksul läheb palju kiirgusega kaduma, mistõttu on tingimused soodsad päevane amplituud mullapinna ja alumise õhukihi temperatuur, st kõrgeima ja kõrgeima ööpäevase temperatuuri suur erinevus. Vastupidi, ööpäevane temperatuur erinevatel aastaaegadel peaks väga vähe erinema. Poolustel kaob ööpäevane periood täielikult, päike tõuseb kevadise pööripäeva päeval ja jääb seejärel horisondi kohale kuni sügisese pööripäevani ning enam kui 2 kuud langevad selle kiired pidevalt nurga all, mis on suurem kui 20 ° ja umbes pool aastat pole päikest üldse näha. Ilmselgelt peaksid need tingimused kaasa aitama väga suurele aastane temperatuuri amplituud poolustel , mis erineb järsult troopikas täheldatud väikesest amplituudist. Meteoroloogiliste nähtuste päeva- ja aastaperioodid on vaieldamatud perioodid, kuid nende kõrval on meteoroloogid otsinud ja otsivad muid perioode, kes aastasest lühemaid, kes pikemaid. Esimestest pälvis erilist tähelepanu Päikese ümber oma telje pöörde 26-päevane periood, mis teiste meteoroloogide hinnangul vastab samale äikesesageduse perioodile. Pikematest perioodidest on tehtud eriti palju arvutusi selgitamaks küsimust, kas päikeselaike mõjutab maakera atmosfääri rohkem või vähem. Nende periood on ligikaudu 11 aastat, st pärast sellist intervalli korduvad eriti suure ja eriti väikese laikude arvuga perioodid. Viimastel aastatel on palju kirjutatud 35-aastasest perioodist, mille jooksul väidetavalt külmad ja niisked aastad vahelduvad soojade ja kuivadega, kuid selline periood ei lange kokku ühegi teadaoleva Päikese nähtusega. Sedalaadi uuringud on andnud tulemusi, mis pole kaugeltki üksteisega kooskõlas ja seetõttu võib pidada kaheldavaks muude perioodide kui igapäevase ja aasta mõju meie atmosfäärile.

Viimase 30 aasta jooksul on M. üha vähem rahul keskmiste ja üldiselt empiiriliste uuringutega ning püüab üha enam tungida nähtuste olemusse, rakendades neile füüsika (eriti soojusteooria) ja mehaanika seadusi. Seega põhineb kogu tänapäevane temperatuurimuutuste teooria tõusva ja laskuva õhu liikumisel termodünaamika seaduste rakendamisel ja selgus, et vaatamata nähtuste äärmisele keerukusele saadakse mõnel juhul väga sarnased tulemused. teoreetilistele. Eriti suured on selles küsimuses Hanni (Hann, vt.) teened. Kogu kaasaegne õhu liikumise teooria põhineb mehaanika õpetuste rakendamisel ja meteoroloogid pidid iseseisvalt välja töötama mehaanika seadused, nagu neid rakendati maakera tingimustes. Ferrel tegi selles vallas kõige rohkem (vt.). Samamoodi on viimastel aastatel palju ära tehtud päikese, maa ja õhu kiirguse emissiooni küsimustes, eriti esimeses, ja kui kõige olulisema töö tegid ära füüsikud ja astrofüüsikud (eriti mainime Langle, vt.), siis olid need teadlased tuttavad M. tänapäevaste nõuetega, mida paljud meteoroloogid väga selgelt väljendasid, ja lisaks püüdsid viimased saavutatud tulemusi kiiresti ära kasutada, töötades samal ajal välja lihtsaid vaatlusmeetodeid, mis olid kättesaadavad inimesele. suur ring inimesi, nii et nüüd aktinomeetria on muutumas üha vajalikumaks osaks M. Eespool oli mainitud, et meteoroloogia on seni uurinud peamiselt õhu alumisi kihte, sest siinsed nähtused on uurimiseks hõlpsamini ligipääsetavad ja pealegi praktilise elu seisukohalt suure tähtsusega. Kuid meteoroloogid on pikka aega püüdnud uurida maapinna massist kaugel asuvaid õhukihte. Kõrgetel, kaugetel mägedel puudutab õhk väga väikest osa maapinnast ja pealegi on see tavaliselt nii kiire liikumisega, et mägimeteoroloogia vaatluskeskuste seadmega saavutatakse eesmärk mingil määral. Need on olemas mitmes Euroopa ja Ameerika riigis (Prantsusmaa on selles osas teistest riikidest ees) ning kahtlemata on M-ile suurepäraseid teenuseid osutanud ja osutavad ka edaspidi. Varsti pärast õhupallide leiutamist seadsid teadlased eesmärgiks kasutada neid uurida õhukihte, mis on maapinnast väga kaugel ja väga haruldased, ning juba 19. sajandi alguses tegi Gay-Lussac lende teaduslikel eesmärkidel. Kuid pikka aega takistasid juhtumi õnnestumist lennunduse puudujäägid ja meteoroloogiliste instrumentide ebapiisav tundlikkus ning alles alates 1893. aastast lasti Prantsusmaal ja Saksamaal peaaegu samaaegselt õhupalle suurele kõrgusele (kuni 18 000 m) ilma. inimesed ise kirjutavate instrumentidega. Ka Venemaal on see äri teinud suuri edusamme ja nüüd tehakse Prantsusmaal, Saksamaal ja Venemaal samaaegseid lende, mis on selles äris väga olulised. Pikka aega, pärast matemaatika muutumist teaduseks, kui hakati tegema õigeid vaatlusi ja üldistusi, oli seos teaduse ja praktika vahel pikka aega ülimalt nõrk või isegi puudus. Viimase 35 aasta jooksul on see oluliselt muutunud ja sünoptiline või praktiline M. on saanud suure arengu. Selle eesmärk on mitte ainult uurida ilmastikunähtusi, vaid ka ilma ette näha või ennustada (vt). Juhtum sai alguse lihtsamatest nähtustest ehk ennustustest tormid, mille puhul on juba tehtud olulisi edusamme. Praegu püüdleb M. sama poole põllumajanduse huvides, kuid see ülesanne on kahtlemata raskem, nii nähtuste olemuse poolest, mille ennustamine on eriti soovitav ehk sademed (vt.) ja hajataludes on raske neid hoiatada võimaliku ühe või teise ilma eest. Põllumajandusmeteoroloogia ülesanded ei piirdu aga kaugeltki põllumajanduse huvides ilma ennustamisega; esiplaanil on kõigi põllumajanduse jaoks oluliste meteoroloogiliste elementide üksikasjalik klimatoloogiline uuring. Põllumajanduse mehhaniseerimine on alles tekkimas ja on omandanud erilise tähtsuse kahes suures põllumajandusriigis, Venemaal ja Ameerika Ühendriikides. Eespool toodi välja nende kahe teaduse meetodite erinevused, nii lähedased kui füüsika ja M. Vaatluse ülekaalu järgi läheneb M. astronoomiale. Sellegipoolest on erinevus väga suur, mitte ainult uuritavas objektis, vaid ka milleski muus. Kõiki astronoomia jaoks vajalikke vaatlusi saab teha mõnekümnes maakeral otstarbekalt paiknevas punktis; nendeks tähelepanekuteks on vaja ainult suurte teadmistega inimesi, kes on juhtumi üsna keeruka tehnika täielikult omandanud. Meteoroloogia on teine ​​teema. Mõnekümnest kõige otstarbekamal viisil üle maakera paiknevast observatooriumist koos parimate vaatlejate ja instrumentidega ei piisa siiski kaugeltki paljude meteoroloogiliste nähtuste uurimiseks. Viimased on nii keerulised, ruumis ja ajas nii muutlikud, et nõuavad kindlasti väga suurt hulka vaatluspunkte. Kuna kümnete ja sadade tuhandete jaamade varustamine keeruliste ja kallite instrumentidega oleks mõeldamatu ning veel vähem võimalik leida nii palju teaduse ja tehnika tipus olevaid vaatlejaid, siis peab M. leppima vähemaga. täiuslikke vaatlusi ja abi otsima paljudelt inimestelt, kes ei ole saanud eriharidust, kuid tunnevad huvi kliima- ja ilmastikunähtuste vastu, ning töötage välja nende jaoks kõige lihtsamad ja odavamad vaatlusriistad ja -meetodid. Paljudel juhtudel tehakse isegi vaatlusi ilma instrumentideta. Seetõttu ei vaja ükski teadus nii andekaid populaarseid raamatuid ja artikleid nagu M.

Praegu puudub teaduse hetkeseisule vastav täielik meteoroloogia kursus; ainsad kaks täielikku kursust on K ä mtz, "Lehrbuch d. M." (1833) ja Schmid, "Lehrbuch der M." (1860) on paljudes osades juba märkimisväärselt vananenud. Vähemtäielikest käsiraamatutest, mis hõlmavad kõiki teaduse osi, osutame von Bebberile, "Lehrbuch der M."; Lachinov, "M. põhialused". Palju lühem ja populaarsem on tuntud kursus Mohn, "Grundz ü ge der M."; siin on põhitähelepanu pööratud ilmastikunähtustele, on venekeelne tõlge 1. saksakeelsest väljaandest: "M. ehk ilmateadus." Täiesti iseseisev raamat ilmast: Abercromby, "Ilm" (olemas saksakeelne tõlge); ilmastiku uurimise süstemaatiline juhend: von Bebber, "Handbuch der aus ü benden Witterungskunde". Pomortsevi raamat "Synoptic M." jääb oma olemuselt eelnevate keskele. Dünaamilise M. järgi: Sprung, "Lehrbuch der M.". Klimatoloogia jaoks: Hann, "Handbuch der Klimatologie"; Voeikov, "Maailma kliima". Põllumajanduse M. järgi: Houdaille, "Meteorologie agricole"; metsa M. järgi: Hornberger, "Grundriss der M.". Üsna populaarsed, väga lühikesed kursused "Houzeau et Lancaster Meteorologie"; Scott, "Elementary M.". Vaatluste ja perioodika kogud – vt Meteoroloogiaväljaandeid.

See on teadus atmosfäärist, mis uurib selle koostist, omadusi ning selles toimuvaid füüsikalisi ja keemilisi protsesse. Meteoroloogiat nimetatakse lühidalt ja kokkuvõtlikult atmosfäärifüüsikaks. Meteoroloogia on osa üldisemast teadusest – geofüüsikast, mis uurib atmosfääris, maapinnal ja pinnase paksuses toimuvaid nähtusi ja protsesse (joonis 1).

Joonis 1. Teaduse plokkskeem - geofüüsika.

Meteoroloogia peamised ülesanded:

• kõigi atmosfääris toimuvate füüsikaliste ja keemiliste protsesside ja nähtuste uurimine;
• nende protsesside ja nähtuste esinemise mustrite uurimine;
• atmosfääri protsesside ja nähtuste alguse ja arengu prognoosimine;
• atmosfääri nähtuste ja protsesside vaatlussüsteemi korraldamine;
• atmosfääris toimuvate protsesside juhtimise meetodite väljatöötamine;
• meteoroloogilise teabe tulemuste kasutamine rahvamajanduse sektorites: eelkõige lennunduses, mere-, raudtee- ja maanteetranspordis, erinevate kriitiliste ehitiste (elektriliinid, hooned, veehoidlad, gaasitorustikud ja elektrijaamad) projekteerimisel ja ehitamisel.

Põllumajandustoodang on otseselt ja otseselt sõltuv meteoroloogilisest informatsioonist.

Ökoloogia ja keskkonnakaitse probleemide lahendamine on seotud ka atmosfääri ja veekogude reostusprotsesside meteoroloogiliste vaatlustega.

Loetletud meteoroloogia põhiülesanded põhinevad järgmiste spetsiifiliste, üksikute ülesannete või alamülesannete lahendamisel:

• atmosfääri põhiomaduste uurimine: koostis, vertikaalne kihistumine, horisontaalne heterogeensus, atmosfäärirõhk jne;
• päikese-, maa- ja atmosfäärikiirguse uurimine: päikeseenergia vood atmosfääris, päikesekiirguse spekter, päikeseenergia saabumine ja tarbimine;
• pinnase ja veekogude soojusrežiim: pinnase soojendamine ja jahutamine, mullapinna temperatuuri päevane ja aastane kõikumine, pinnase temperatuuri muutumine sügavusega, veekogude temperatuurirežiim;
• atmosfääri soojusrežiim: õhu soojendamine ja jahutamine, ööpäevased ja aastased temperatuurikõikumised, taimestiku mõju, atmosfääri pinnakihi temperatuuri geograafiline jaotus, temperatuurimuutused kõrgusega, adiabaatilised protsessid atmosfääris;
• veeaur atmosfääris: aurustumine, niiskus, veeauru kondenseerumine, erinevat tüüpi ja sorti pilvede teke;
• atmosfääri sademete teke: sademete liik ja nende omadused, sademete jaotus maapinnal;
• õhuvoolud atmosfääris: tuule kiiruse ja suuna muutus, takistuste mõju tuulele, tuule kiiruse ja suuna muutus kõrguses;
• optilised nähtused ja elektrilised protsessid atmosfääris: valguse hajumine ja neeldumine, nähtavuse ulatus, valguse murdumine ja peegeldumine atmosfääris, atmosfääri elektriväli ja elektrijuhtivus, pikseelekter;
• helinähtused atmosfääris: heli kiirus, heli murdumine ja peegeldumine, heli sumbumine atmosfääris.

Kuna meteoroloogia lahendab väga paljusid probleeme, jaguneb see mitmeks individuaalsed suunad.

sünoptiline meteoroloogia- meteoroloogia suund, mis uurib ilmastikutingimusi määravate atmosfääriprotsesside arengumustreid ja selle prognoosimise meetodeid.

ilm nimetatakse atmosfääri seisundiks ja selles vaadeldavate nähtuste kogumiks antud hetkel.

Klimatoloogia- meteoroloogia suund, mis uurib kliima kujunemise tingimusi ja mustreid, levikut maakeral ja kliimamuutusi ajas.

kliima Antud paikkonda nimetatakse sellele paikkonnale iseloomulikuks ilmastikurežiimiks pikaajalises kontekstis ja päikesekiirguse tõttu, selle aluspinna (pinna, millele päikesekiirgus on suunatud) olemusest ja atmosfääri tsirkulatsioonist.

Aluspinna heterogeensus määrab erineva kliima. Aluspinna heterogeensusega seotud kliimaomaduste uurimine on mikroklimatoloogia.

Aktinomeetria- meteoroloogia suund, mis uurib päikese-, maa- ja atmosfäärikiirgust atmosfääritingimustes.

Atmosfääri füüsika- meteoroloogia suund, mis uurib pinnal, st atmosfääri alumistes kihtides, vabas atmosfääris (aeroloogia) ja ülemistes atmosfäärikihtides toimuvate protsesside ja nähtuste füüsikalisi seaduspärasusi.

Aktinomeetriat nimetatakse mõnikord atmosfäärifüüsikaks. Atmosfäärifüüsika jaguneb järgmisteks osadeks atmosfäärioptika, atmosfäärielekter ja atmosfääriakustika.

Dünaamiline meteoroloogia- meteoroloogia haru, mis uurib atmosfääri (liikumise) dünaamikat ja sellega seotud energiamuutusi hüdromehaanika ja termodünaamika seaduste alusel.

Selle valdkonna üheks oluliseks ülesandeks on atmosfääriprotsesside matemaatiliste mudelite väljatöötamine ilmaprognooside koostamiseks, keskkonnaökoloogia uurimine ja kliimanähtuste muutumine.

Rakendusmeteoroloogia- meteoroloogia suund, mis uurib erinevate meteoroloogiliste protsesside mõju rahvamajanduse erinevate sektorite toimimisele.

Seal on põllumajandusmeteoroloogia (agrometeoroloogia), meditsiinimeteoroloogia (biometeoroloogia), lennumeteoroloogia jne.

Meteoroloogia (kreeka keelest μετέωρος, metéōros, atmosfääri- ja taevanähtused ning -λογία, -loogia) on teadus Maa atmosfääri ehitusest ja omadustest ning selles toimuvatest füüsikalistest protsessidest. Paljudes riikides kutsutakse meteoroloogiat atmosfäärifüüsikaks, mis vastab rohkem selle praegusele tähendusele.

Peamised uurimisobjektid

• füüsikalised, keemilised protsessid atmosfääris
• atmosfääri koostis
• atmosfääri struktuur
• atmosfääri soojusrežiim
• niiskuse vahetus atmosfääris
• üldine atmosfääri tsirkulatsioon
• elektriväljad
• optilised ja akustilised nähtused
• tsüklonid
• antitsüklonid
• tuul
• esiküljed
• kliima
• ilm
• pilved

Teaduse ajalugu

Esimesed uuringud meteoroloogia vallas pärinevad iidsetest aegadest (Aristoteles). Meteoroloogia areng kiirenes alates 17. sajandi esimesest poolest, kui Itaalia teadlased G. Galilei ja E. Torricelli töötasid välja esimesed meteoroloogilised instrumendid, baromeetri ja termomeetri.

17-18 sajandil. astuti esimesi samme atmosfääriprotsesside seaduspärasuste uurimisel. Selle aja töödest tuleb esile tõsta M. V. Lomonosovi ja B. Franklini meteoroloogilisi uuringuid, kes pöörasid erilist tähelepanu atmosfääri elektri uurimisele. Samal perioodil leiutati ja täiustati instrumendid tuule kiiruse, sademete, õhuniiskuse ja muude meteoroloogiliste suuruste mõõtmiseks. See võimaldas alustada süstemaatilise atmosfääri seisundi vaatlusi instrumentide abil algul üksikutes punktides, hiljem (alates 18. sajandi lõpust) meteoroloogiajaamade võrgus. Ülemaailmne meteoroloogiajaamade võrgustik, mis teostavad maapealseid vaatlusi mandrite pinna põhiosas, kujunes välja 19. sajandi keskel.

Atmosfääri seisundit erinevatel kõrgustel hakati vaatlema mägedes ja varsti pärast õhupalli leiutamist (18. sajandi lõpus) ​​vabas atmosfääris. 19. sajandi lõpust meteoroloogiliste väärtuste vaatlemiseks erinevatel kõrgustel kasutatakse laialdaselt pilootõhupalle ja isesalvestusseadmetega õhupalle. 1930. aastal leiutas Nõukogude teadlane P. A. Molchanov raadiosondi – seadme, mis edastab raadio teel teavet vaba atmosfääri oleku kohta. Seejärel sai raadiosondide abil tehtud vaatlustest peamine meetod atmosfääri uurimisel aeroloogiajaamade võrgus. 20. sajandi keskel on moodustunud maailma aktinomeetriline võrgustik, mille jaamades vaadeldakse päikesekiirgust ja selle muundumisi maapinnal; töötati välja meetodid atmosfääri osoonisisalduse, atmosfääri elektri elementide, atmosfääriõhu keemilise koostise jm jälgimiseks. Paralleelselt meteoroloogiliste vaatluste laienemisega arenes ka klimatoloogia, mis põhines vaatlusmaterjalide statistilisel üldistusel. Klimatoloogia aluste rajamisel andis suure panuse A. I. Voeikov, kes uuris mitmeid atmosfäärinähtusi: atmosfääri üldist tsirkulatsiooni, niiskustsirkulatsiooni, lumikatet ja muud.

19. sajandil ilmaennustuse meetodite põhjendamiseks töötati välja atmosfääri tsirkulatsiooni empiirilised uuringud. W. Ferreli tööga USA-s ja H. Helmholtzi tööga Saksamaal sai alguse atmosfääri liikumiste dünaamika alane uurimistöö, mida jätkati 20. sajandi alguses. Norra teadlane V. Bjerknes ja tema õpilased. Dünaamilise meteoroloogia edasist arengut iseloomustas Nõukogude teadlase I. A. Kibeli poolt välja töötatud esimese arvulise hüdrodünaamilise ilmaennustuse meetodi loomine ja selle meetodi hilisem kiire areng.

20. sajandi keskel Dünaamilise meteoroloogia meetodid on atmosfääri üldise tsirkulatsiooni uurimisel palju arenenud. Nende abiga koostasid Ameerika meteoroloogid J. Smagorinsky ja S. Manabe maailmakaardid õhutemperatuuri, sademete ja muude meteoroloogiliste suuruste kohta. Sarnaseid uuringuid tehakse paljudes riikides, need on tihedalt seotud rahvusvahelise globaalsete atmosfääriprotsesside uurimisprogrammiga (GARP). Kaasaegses meteoroloogias pööratakse suurt tähelepanu pinna õhukihis toimuvate füüsikaliste protsesside uurimisele. 20-30ndatel. neid uuringuid alustasid R. Geiger (Saksamaa) ja teised teadlased eesmärgiga uurida mikrokliimat; hiljem viisid need meteoroloogia uue haru – õhu piirkihi füüsika loomiseni. Suur koht on kliimamuutuste uurimisel, eelkõige inimtegevuse üha märgatavama mõju uurimisel kliimale.

Meteoroloogia jõudis Venemaal kõrgele tasemele juba 19. sajandil. 1849. aastal asutati Peterburis Peamine Füüsikaline (praegu Geofüüsikaline) Observatoorium, üks maailma esimesi teaduslikke meteoroloogiaasutusi. Aastaid 19. sajandi teisel poolel tähetorni juhtinud G. I. Vild lõi Venemaal eeskujuliku meteoroloogiliste vaatluste süsteemi ja ilmateenistuse. Ta oli üks Rahvusvahelise Meteoroloogiaorganisatsiooni asutajatest (1871) ja 1. rahvusvahelise polaaraasta (1882-83) rahvusvahelise komisjoni esimees. Nõukogude võimu aastatel loodi mitmeid uusi teaduslikke meteoroloogiaasutusi, sealhulgas NSV Liidu Hüdrometeoroloogiakeskus (endine Prognooside Keskinstituut), Keskaeroloogia Observatoorium, NSV Liidu Teaduste Akadeemia Atmosfäärifüüsika Instituut, ja teised.

A. A. Fridman oli kaasaegse dünaamilise meteoroloogia koolkonna rajaja. Oma õpingutes, aga ka N. E. Kochini, P. Ya. Kochina, E. N. Blinova, G. I. Marchuki, A. M. Obuhhovi, A. S. Monini, M. I. Yudina jt hilisemates töödes uurisid erineva ulatusega atmosfääri liikumise seaduspärasusi. kliimateooria mudelid ja arendas välja atmosfääri turbulentsi teooria. K. Ya. Kondratjevi teosed olid pühendatud atmosfääri kiirgusprotsesside seaduspärasustele.

A. A. Kaminski, E. S. Rubinšteini, B. P. Alisovi, O. A. Drozdovi ja teiste nõukogude klimatoloogide töödes uuriti üksikasjalikult meie riigi kliimat ja uuriti kliimatingimusi määravaid atmosfääriprotsesse. Geofüüsikalise peaobservatooriumis läbi viidud uuringutes uuriti maakera soojusbilanssi ja koostati bilansikomponentide maailmakaarte sisaldavad atlased. Tööd sünoptilise meteoroloogia valdkonnas (V. A. Bugaev, S. P. Khromov, A. S. Zverev jt) aitasid kaasa meteoroloogiliste prognooside edukuse olulisele tõusule. Agrometeoroloogide (G. T. Seljaninov, F. F. Davitaia jt) uuringutes põhjendati põllukultuuride optimaalset paigutust. kultuurid meie riigis.

Märkimisväärseid tulemusi on saavutatud Nõukogude Liidus atmosfääriprotsesside aktiivsete mõjude alal. V. N. Obolenski poolt alustatud pilvede ja sademete mõjutamise katsed arenesid sõjajärgsetel aastatel laialdaselt. E. K. Fedorovi juhendamisel tehtud uuringute tulemusena loodi esimene süsteem, mis võimaldab nõrgendada rahekahjustusi suurel alal.

Tänapäeva meteoroloogia

Kaasaegse meteoroloogia iseloomulik tunnus on füüsika ja tehnoloogia uusimate saavutuste rakendamine selles. Seega kasutatakse atmosfääri seisundi jälgimiseks meteoroloogilisi satelliite, mis võimaldavad saada teavet paljude meteoroloogiliste suuruste kohta kogu maakera kohta. Pilvede ja sademete maapealseks vaatluseks kasutatakse radarimeetodeid. Meteoroloogiliste vaatluste automatiseerimine ja nende andmete töötlemine leiab üha enam rakendust. Teoreetilise meteoroloogia uuringutes kasutatakse laialdaselt arvuteid, mille kasutamine oli ilmaprognooside arvuliste meetodite väljatöötamisel ja täiustamisel tohutu tähtsusega. Kvantitatiivsete füüsikaliste uurimismeetodite kasutamine laieneb sellistes meteoroloogia valdkondades nagu klimatoloogia, agrometeoroloogia ja inimese biometeoroloogia, kus varem neid peaaegu ei kasutatud.

Meteoroloogia on kõige tihedamalt seotud okeanoloogia ja maismaahüdroloogiaga. Need kolm teadust uurivad Maa geograafilises ümbrises arenevate samade soojus- ja niiskusevahetuse protsesside erinevaid seoseid. Meteoroloogia seos geoloogia ja geokeemiaga põhineb nende teaduste ühistel ülesannetel atmosfääri arengu ja Maa kliimamuutuste uurimisel geoloogilises minevikus. Kaasaegne meteoroloogia kasutab laialdaselt teoreetilise mehaanika meetodeid, aga ka paljude teiste füüsikaliste, keemiliste ja tehniliste distsipliinide materjale ja meetodeid.

Meteoroloogia üks peamisi ülesandeid on ilmaennustamine erinevateks perioodideks. Lühiajalised prognoosid on eriti vajalikud lennutegevuse jaoks; pikaajalised - on põllumajanduse jaoks väga olulised. Kuna meteoroloogilised tegurid mõjutavad märkimisväärselt paljusid majandustegevuse aspekte, on rahvamajanduse vajaduste rahuldamiseks vaja materjale kliimarežiimi kohta. Kiiresti kasvab aktiivsete mõjutuste praktiline tähtsus atmosfääri protsessidele, sh mõju pilvisusele ja sademetele, taimede kaitsele külma eest jne.

Teaduslikku ja praktilist tööd meteoroloogia vallas juhib 1929. aastal asutatud ENSV Hüdrometeoroloogiateenistus.

Erinevate riikide meteoroloogiateenistuste tegevust ühendavad Maailma Meteoroloogiaorganisatsioon ja teised rahvusvahelised meteoroloogiaorganisatsioonid. Rahvusvahelisi teaduskonverentse erinevate meteoroloogia probleemide teemal korraldab ka Geodeetilise ja Geofüüsika Liitu kuuluv Meteoroloogia ja Atmosfäärifüüsika Ühing. Suurimad meteoroloogiaalased kohtumised Vene Föderatsioonis olid üleliidulised meteoroloogiakongressid. Meteoroloogiakongresse on Venemaal peetud alates 1900. aastast. Viimane kongress peeti NSV Liidus 1971. aastal. 6. ülevenemaaline meteoroloogiakongress on mõeldud suurimaks sündmuseks uues Venemaa ajaloos hüdrometeoroloogia ja keskkonnaseire vallas ning see toimus 14.-16.10.2009 Venemaal, Peterburis.

Meteoroloogia valdkonnas tehtud tööd avaldatakse meteoroloogiaajakirjades.

Tähtsamad ajaloolised kuupäevad:

• 17. sajandi lõpp (Peeter I juhtimisel) - algasid pidevad ilmavaatlused.
• 1715 - esimene veemõõtepost Venemaal Peeter I käsul Neeva ääres Peeter-Pauli kindluse lähedal.
• 10. aprillil 1722 algas Peeter Suure määrusega Peterburis süstemaatiline ilmavaatlus. Arvestust pidas viitseadmiral Cornelius Kruys. Algul olid sissekanded huvitava infoga üsna kidurad ja nägid välja umbes sellised: “22. aprill, pühapäev. Hommikul puhub tuul loodest; vesi on sama, mis eespool mainitud. Pilves ja jahe… pärastlõunal puhub väike loodetuul ja pärastlõunal vihm. Vaikne ja punane päev õhtuni. Hilisemad vaatlused omandasid teaduslikuma iseloomu.
• 1724. aastal moodustati Venemaa esimene meteoroloogiajaam ning alates 1725. aasta detsembrist hakati Teaduste Akadeemias vaatlusi tegema baromeetri ja termomeetri abil.
• XVIII sajandi 30ndad. - loodi 20 meteoroloogiajaamast koosnev võrgustik (“Suur Põhjaekspeditsioon”).
• 1. aprill 1849 – Peterburis asutati "Peamine füüsiline vaatluskeskus" (GFO). (Praegu A. I. Voeikovi (GGO) nimeline "Peamine geofüüsikaline observatoorium").
• XIX sajandi 70ndad. - suurte jõgede ja järvede hüdroloogiliste vaatluspunktide võrgustiku massiline arendamine.
• 1. jaanuar 1872 – HFO hakkas koostama Euroopa ja Siberi igapäevaseid sünoptilisi kaarte ning välja andma meteoroloogilist bülletääni (kuupäeva peetakse Venemaal ilmateenistuse sünnipäevaks).
• 1892 – Hakkas ilmuma Meteoroloogia Kuukiri.
• 21. juuni 1921 – V. I. Lenin kirjutas alla dekreedile "Meteoroloogiateenistuse korraldamise kohta RSFSR-is".
• August 1929 – NSV Liidu Rahvakomissaride Nõukogu määrus ühtse hüdrometeoroloogiateenistuse korraldamise kohta. Looja ja eestvedaja on NSV Liidu Rahvakomissaride Nõukogu juures tegutseva hüdrometeoroloogiakomitee esimees A.F.Vangengeim.
• 1. jaanuar 1930 – alustas tööd "Keskilmabüroo".

Kus meteoroloogid töötavad

• Venemaa föderaalse hüdrometeoroloogia ja keskkonnaseire asutused (ilmaennustuse, klimatoloogia, põllumajandusmeteoroloogia osakonnad).
• Tsiviillennunduse ja sõjalennunduse prognostilised jaotused.
• Piirkondlikud keskused õhukeskkonna seisundit käsitleva teabe kogumiseks, kontrollimiseks ja analüüsimiseks.
• Meteoroloogia-, aeroloogia- ja aktinomeetriajaamade võrgustik.
• Teadusasutused, mis uurivad kliimamustreid ja koostavad kliimamuutuste prognoose.

Mida meteoroloogid teevad

Märkimisväärne osa meteoroloogidest tegeleb ilmaennustamisega. Nad töötavad valitsus- ja sõjaväeorganisatsioonides ning eraettevõtetes, mis pakuvad lennunduse, navigatsiooni, põllumajanduse, ehituse prognoose ning edastavad neid ka raadios ja televisioonis.

Teised spetsialistid jälgivad saastetaset, annavad nõu, õpetavad või uurivad. Meteoroloogilistes vaatlustes, ilmaennustustes ja teadusuuringutes on elektroonikaseadmed muutumas üha olulisemaks.

Erialane praktika koosneb:

• uurimistöö: osalemine atmosfääri ja kliima üldise tsirkulatsiooni, sh atmosfääri ja ookeani vastasmõju füüsikaliste ja matemaatiliste mudelite väljatöötamises, nende võrdlemine vaatlustega, tundlikkuse analüüs erinevatele loodusteguritele; atmosfääris ning selle koosmõjul maapinna ja biosfääriga toimuvate füüsikaliste ja keemiliste protsesside uurimine; atmosfääri protsesside ja nähtuste geograafilise ja füüsikalise analüüsi läbiviimine, nende klassifitseerimine, empiiriliste sõltuvuste ja mustrite tuvastamine; tööstuslike ja muude atmosfääri paisatavate saasteainete ülekandumise, muundamise ja eemaldamise uurimine;
• töö- ja tootmistegevus: meteoroloogiliste tegurite mõju hindamine keskkonnaseisundile ja soovituste väljatöötamine nende ratsionaalseks arvestamiseks looduskaitse eesmärgil; lennujaamade projekteeritud ehitiste meteoroloogiline põhjendatus, ehituse asukoht jms; osalemine projektide keskkonnamõju hindamisel;
• projekteerimine ja tootmine: spetsiaalsete meteoroloogiliste vaatluste korraldamine ja läbiviimine; erinevate teostusaegade operatiivsete ilmaprognooside tegemine ja vajaliku info kogumine; olemasolevate ja eeldatavate ilmastikutingimuste mõju hindamine põllumajandusele, kalandusele ja kõikide transpordiliikide tootmistegevusele;
• pedagoogiline (pedagoogilise koolitusprogrammi väljatöötamise korral): meteoroloogia erialade õpetamine ülikoolides ja keskeriõppeasutustes; õppe- ja abitöö ülikoolides.

Meteoroloog, kes on omandanud erialase kõrghariduse põhiõppekava, saab jätkata oma haridusteed aspirantuuris erialadel "Meteoroloogia, klimatoloogia ja agrometeoroloogia", "Geoökoloogia" jt nendega seotud erialadel, samuti suuna magistriõppes. "Hüdrometeoroloogia".

Ilm on pidevas muutumises, selle muutuste suhtes kehtivad keerulised seadused, mida inimesed veel täielikult ei tea. Ükskõik kui rahulik ta ka poleks, võib igal hetkel oodata temalt üllatusi. Meteoroloog, eriti sünoptik, ei pea kunagi leppima sama olukorraga, sama ilmaga: ilmastikuolude mitmekesisus on looduses nii suur, et keegi pole kunagi näinud kahte ühesugust ilmakaarti. Iga päeva ilmakaardilt peegelduva olukorra analüüs on alati uus ülesanne, millega varem pole kokku puututud. Ilmaga ei saa tõesti igav!

Märkimist väärib veel üks meteoroloogi töö atraktiivne joon: tal on kolleege peaaegu kõikjal maailmas. Võib märkida hämmastavat lihtsust kolleegide meteoroloogide vahel, kes pole üksteist varem näinud, kus iganes nad kohtuvad - Ida-Siberi taigakülas või Kesk-Aasia Gissari aheliku kurudel, Lääne-Kaukaasia looduskaitsealal või mujal. Alazani oru külad Gruusias, Rumeenia Constanta sadamas, Bulgaaria linnades Doonau orus, Serbia ja Ungari külades, Ameerika teadusjaamades Antarktikas, troopilises Austraalias subtroopilises Uus-Meremaal, Brasiilia džunglis , Argentina savann, Šveitsi Alpid ja Prantsuse Jura ...

Ei saa märkimata jätta teadvustamist meteoroloogi töö tähtsusest, mille tulemusi vajavad kõik rahvamajandusharud. Riigi kõigi elanikkonnakihtide pidev huvi meteoroloogilise teabe vastu muudab meteoroloogide töö kahekordseks huvitavaks.

Meteoroloogi elukutse on üks suhteliselt haruldasi, mittemassilisi ja mingil määral ka romantilisi ameteid: meteoroloogid on asendamatud osalejad erinevatel ekspeditsioonidel, nad veedavad talve polaarjaamades, töötavad hajaasustusega piirkondades, kõrgetel mäeplatoodel ja kurudel. , ookeanilaevade pardal, lennuväljadel lendavad lennukites ja õhupallides jne jne Kõik see on tõsi, tõepoolest, meteoroloogid on kõikjal, nad peavad minema kohtadesse, kuhu teiste elukutsete esindajad ei saa mingil juhul loota. Kuid ometi pole see meteoroloogi töö peamine eristav tunnus, mis pole alati nii romantiline, kui esmapilgul võib tunduda ja nõuab peaaegu alati täpsust, visadust ja visadust igapäevaste, igapäevaste tööülesannete täitmisel. Mis tahes kvalifikatsiooniga meteoroloogi töö põhinõue on objektiivsus. Objektiivsus vaatluste tegemisel, millest oluline osa tehakse visuaalselt ja mille tulemused dokumenteerib ainult üks meteoroloogiline vaatleja ning mida ei saa kontrollida ega parandada, kui esineb ebatäpsust või viga. Objektiivsus vaatlustulemuste töötlemisel, nende salvestamise täpsus rahvusvahelistes koodinumbrites, muutes need kättesaadavaks kogu maailmale. Kogu vaatlusandmete hulga analüüsi objektiivsus, nende hindamise subjektiivsuse minimeerimine - see on igat tüüpi tarbijatele meteoroloogilise teabe edastamise edukuse võti, sealhulgas selle põhjal koostatud ilmaprognooside edukuse võti. analüüs ... Meteoroloogi töö teiseks tunnuseks on pidev tähelepanu objektivaatlustele, uurimisele ja analüüsile, suutmatus olla vähemalt korraks häiritud millegi muu tegemisest. Meteoroloog tööl - tunni ilm, ta on valves, mida ei saa minutikski jätta. Ta on kohustatud jälgima kõiki ilmamuutusi, kui vähetähtsad need ka poleks, kõik need muutused kirja panema ja lugema. Meteoroloog jälgib taevast pidevalt, isegi kui ta ei tööta. Kus ta ka poleks ja mis ka ei juhtuks, hindab ta mentaalselt kõike, mis tema silme all atmosfääris toimub. Ometi pole ühtegi eriala, mis oleks rahvusvahelisem kui meteoroloog. Ilmavaatluste tegemise, meteoroloogilise teabe kogumise, töötlemise ja levitamise idee näeb ette rahvusvahelist koostööd, ilma milleta pole see teostatav. Tõepoolest: ilmastikunähtused arenevad üle maapinna, sõltumata riigipiiridest; meteoroloogilise teabe vahetamine on vajalik globaalses mastaabis ning see on võimalik ainult siis, kui on olemas kõigile meteoroloogiaspetsialistidele üldiselt kättesaadav rahvusvaheline keel, näiteks digitaalsed meteoroloogilised koodid ja standardsümbolid; ilmavaatluste ja kõigi meteoroloogiliste mõõtmiste tulemused peaksid olema omavahel võrreldavad ja võrreldavad, mis eeldab ühtset mõõtmissüsteemi kogu maailma jaoks, ühtset metoodikat vaatluste tegemiseks, instrumentide standardiseerimiseks, meteoroloogiliste suuruste mõõtmise täpsuse ja ajastuse jälgimiseks. . Meteoroloogid on eriharidusega inimesed. Nende hulgas on ilmavaatlejaid, ilmaradari operaatoreid, tehnikuid, insenere ja teadlasi. Meteoroloogiateenistuses töötavad koos meteoroloogidega teiste erialade inimesed - raadioinsenerid, signalistid, mehaanikud, telemeetria, elektroonikainsenerid, programmeerijad ja arvutioperaatorid ning paljud teised. Ilma nende abita on võimatu ette kujutada täna ilma valvavate meteoroloogide tööd.

Meteoroloogia sektsioonid

Meteoroloogia põhiharu on atmosfäärifüüsika, mis uurib füüsikalisi nähtusi ja protsesse atmosfääris.

Atmosfääris toimuvaid keemilisi protsesse uurib atmosfäärikeemia – meteoroloogia uus, kiiresti arenev haru.

Atmosfääriprotsesside uurimine hüdroaeromehaanika teoreetiliste meetoditega on dünaamilise meteoroloogia ülesanne, mille üheks oluliseks probleemiks on ilmaprognooside arvuliste meetodite väljatöötamine.

Teised meteoroloogia osad on: ilmateadus ja selle ennustamise meetodid – sünoptiline meteoroloogia ja Maa kliimateadus – kliimateadus, millest on saanud iseseisev distsipliin. Nendes distsipliinides kasutatakse nii füüsilisi kui ka geograafilisi uurimismeetodeid, kuid viimasel ajal on nendes juhtivaks saanud füüsikalised suunad. Atmosfääritegurite mõju bioloogilistele protsessidele uurib biometeoroloogia, sealhulgas põllumajandusmeteoroloogia ja inimese biometeoroloogia.

Atmosfäärifüüsika hõlmab: õhu pinnakihi füüsikat, mis uurib protsesse atmosfääri alumistes kihtides; aeroloogia, mis on pühendatud protsessidele vabas atmosfääris, kus maapinna mõju on vähem oluline; atmosfääri ülemiste kihtide füüsika, arvestades atmosfääri sadade kilomeetrite kõrgusel, kus atmosfäärigaaside tihedus on väga madal. Aeronoomia on atmosfääri ülemiste kihtide füüsika ja keemia uurimine. Atmosfääri füüsika hõlmab ka aktinomeetriat, mis uurib päikesekiirgust atmosfääris ja selle muundumisi, atmosfäärioptikat - teadust atmosfääri optilistest nähtustest, atmosfääri elektrist ja atmosfääri akustikast.

Eriala ja profiil "Meteoroloogia" ISU-s

Tänapäeval ei pea kedagi veenma, et kvaliteetne kõrgharidus on eduka ja turvalise tuleviku võti. See on vajalik iga inimese jaoks kaasaegses maailmas, et saada edu ja ennast realiseerida. Irkutski Riiklik Ülikool (ISU) annab võimaluse omandada rahvusvahelistele normidele ja standarditele vastav täisväärtuslik kõrgharidus hüdrometeoroloogia alal.

Meteorolooge koolitatakse kolmel peamisel erialal: meteoroloogiline, klimatoloogiline ja agrometeoroloogia. Meteoroloogia eriala raames on mitu spetsialiseerumist: ilmaennustus, aeroloogia, meremeteoroloogia, lennumeteoroloogia, raadiometeoroloogia, meteoroloogiline aparatuur ja ilmaennustus (ennustusülesannete lahendamine arvulistel meetoditel arvuti abil). Prognoosid tegelevad ilmaprognooside koostamisega, aeroloogid - atmosfääriseisundi uurimisega kõrgustel, meremeteoroloogid - meretranspordi meteoroloogilise teabe edastamisega ja lennumeteoroloogid - õhutranspordiga. Raadiometeoroloogid tegelevad erinevate raadiotehniliste vahendite kasutamisega atmosfääri uurimiseks. Viimastel aastatel on olnud suund järjekordse spetsialiseerumise – satelliitmeteoroloogia – arenemise suunas, mille tingib üha kasvav vajadus meteoroloogiliste satelliitide info kasutamise järele rahvamajanduse vajadusteks.

Meteoroloogia ja atmosfäärikaitse osakonna meteoroloogide koolitusel õpitakse nii kõige arenenumaid meteoroloogilise info analüüsimise tehnoloogiaid kui ka ajaproovitud meetodeid. Esimesed hõlmavad kliimaprotsesside modelleerimist, ilma ennustamist närvivõrkude abil, teised - tavalist statistilist analüüsi, kuid kaasates kaasaegset tarkvara ja arvutiseadmeid.

Algstaadiumis saavad õpilased põhiteavet statistikast ja omandavad personaalarvutitega töötamise oskused. Täiendkoolitus põhineb saadud andmete süvendamisel ja muude oskuste õpetamisel. Seega kasutatakse numbriliste seeriate, mis on meteoroloogiliste tunnuste mõõtmiste jada, statistiliseks analüüsiks StatSoft STATISTICA ja Goldern SoftWare Grapher pakette. Esimesel on potentsiaal arvuliste jadade kõige täielikumaks analüüsiks, kasutades enamikku teadaolevaid statistilisi lähenemisviise ja teine ​​esitab need seeriad graafiku kujul, nii et ühe või teise meteoroloogilise tunnuse käitumise suundumused selguvad. .

Vanemate klasside õpilastele õpetatakse tehnoloogiaid, mida võetakse kasutusele tänapäevastes ilmateenistustes. Nende hulka kuuluvad ennekõike geograafilised infosüsteemid (GIS). Moskva ja Washingtoni maailma andmekeskustest kaks korda päevas laekuvate andmete põhjal koostavad ja töötlevad õpilased meteoroloogilisi kaarte. Need kaardid näitavad isoterme, isobaare ja atmosfäärifronte. Ehitatakse erinevate teostusaegade prognostilisi kaarte ja palju muud.

Paljutõotavad valdkonnad on paleoklimatoloogia (Maa iidne kliima), biometeoroloogia (kliimatingimuste mõju elusorganismidele, Tšiževski päikese aktiivsustsüklid), meditsiiniklimatoloogia (inimeste elu ja majandustegevus Maa erinevates kliimavööndites), ilm. prognoos, mis põhineb satelliitmeteoroloogial, militaarmeteoroloogial (nn kliimarelvade väljatöötamine), planetaarmeteoroloogial (Veenuse, Marsi, Jupiteri, Saturni ja nende satelliitide atmosfääride uurimine), globaalse soojenemise probleemidel ja Maa osooniaukudel. , meteoroloogiliste ja klimaatiliste protsesside arvutimodelleerimine.

Spetsialistid peavad hästi tundma füüsikat, matemaatikat ja arvutiteadust, seetõttu ei pöörata meteoroloogia ja atmosfäärikaitse osakonnas füüsikale ja matemaatikale vähem tähelepanu kui geograafiale endale!

Meteoroloogia (kreeka keelest metéōros - ülestõstetud, taevalik, metéōra - atmosfääri- ja taevanähtused ja ... Logia

teadus atmosfäärist ja selles toimuvatest protsessidest. M. põhiosa – Atmosfäärifüüsika , füüsikaliste nähtuste ja protsesside uurimine atmosfääris. Atmosfääris toimuvaid keemilisi protsesse uurib atmosfäärikeemia – uus, kiiresti arenev osa M. Atmosfääriprotsesside uurimine hüdroaeromehaanika teoreetiliste meetoditega (vt Hüdroaeromehaanika) – dünaamilise meteoroloogia probleem (vt Dünaamiline meteoroloogia) , mille üheks oluliseks probleemiks on ilmaennustuste arvuliste meetodite väljatöötamine (vt ilmateade). Dr. Meteoroloogia osad on: ilmateadus ja selle ennustamise meetodid - sünoptiline meteoroloogia ja maakera kliimateadus - klimatoloogia. , arenes iseseisvaks distsipliiniks. Nendes distsipliinides kasutatakse nii füüsilisi kui ka geograafilisi uurimismeetodeid, kuid viimasel ajal on nendes juhtivaks saanud füüsikalised suunad. Atmosfääritegurite mõju bioloogilistele protsessidele uurib biometeoroloogia, sh lk - x. M. ja inimese biometeoroloogia.

Atmosfäärifüüsika hõlmab: õhu pinnakihi füüsikat, mis uurib protsesse atmosfääri alumistes kihtides; Aeroloogia , pühendatud vabas atmosfääris toimuvatele protsessidele, kus maapinna mõju on vähem oluline; atmosfääri ülemiste kihtide füüsika, arvestades atmosfääri sadade ja tuhandete kõrgustel km, kus atmosfäärigaaside tihedus on väga madal. Aeronoomia tegeleb atmosfääri ülemiste kihtide füüsika ja keemia uurimisega. Atmosfäärifüüsika hõlmab ka aktinomeetriat , Atmosfääris leiduva päikesekiirguse ja selle muundumiste uurimine, Atmosfäärioptika – teadus atmosfääri optilistest nähtustest, Atmosfäärielekter ja Atmosfääriakustika.

Esimesed uurimused M. alal kuuluvad antiikajast (Aristoteles). Meteoroloogia areng kiirenes alates 17. sajandi esimesest poolest, kui Itaalia teadlased G. Galilei ja E. Torricelli töötasid välja esimesed meteoroloogilised instrumendid, baromeetri ja termomeetri.

17-18 sajandil. astuti esimesi samme atmosfääriprotsesside seaduspärasuste uurimisel. Selle aja töödest tuleb esile tõsta M. V. Lomonosovi ja B. Franklini meteoroloogilisi uuringuid, kes pöörasid erilist tähelepanu atmosfääri elektri uurimisele. Samal perioodil leiutati ja täiustati instrumendid tuule kiiruse, sademete, õhuniiskuse ja muude meteoroloogiliste elementide mõõtmiseks. See võimaldas alustada süstemaatilise atmosfääri seisundi vaatlusi instrumentide abil algul üksikutes punktides, hiljem (alates 18. sajandi lõpust) meteoroloogiajaamade võrgus. Ülemaailmne meteoroloogiajaamade võrgustik, mis teostavad maapealseid vaatlusi mandrite pinna põhiosas, kujunes välja 19. sajandi keskel.

Atmosfääri seisundit erinevatel kõrgustel hakati vaatlema mägedes ja varsti pärast õhupalli leiutamist (18. sajandi lõpus) ​​vabas atmosfääris. 19. sajandi lõpust Meteoroloogiliste elementide vaatlemiseks erinevatel kõrgustel kasutatakse laialdaselt pilootõhupalle ja isesalvestavate instrumentidega heliõhupalle. 1930. aastal leiutas nõukogude teadlane P. A. Molchanov raadiosondi – seadme, mis edastab raadio teel teavet vaba atmosfääri oleku kohta. Seejärel sai raadiosondide abil tehtud vaatlustest peamine meetod atmosfääri uurimisel aeroloogiajaamade võrgus. 20. sajandi keskel on moodustunud maailma aktinomeetriline võrgustik, mille jaamades vaadeldakse päikesekiirgust ja selle muundumisi maapinnal; töötati välja meetodid atmosfääri osoonisisalduse, atmosfääri elektri elementide, atmosfääriõhu keemilise koostise jm jälgimiseks. Paralleelselt meteoroloogiliste vaatluste laienemisega arenes ka klimatoloogia, mis põhines vaatlusmaterjalide statistilisel üldistusel. Suure panuse klimatoloogia alustesse andis A. I. Voeikov, kes uuris mitmeid atmosfäärinähtusi: atmosfääri üldtsirkulatsiooni (vt Atmosfääri tsirkulatsioon), Niiskuse tsirkulatsiooni. , lumikate jne.

19. sajandil ilmaennustuse meetodite põhjendamiseks töötati välja atmosfääri tsirkulatsiooni empiirilised uuringud. W. Ferreli tööga USA-s ja H. Helmholtzi tööga Saksamaal sai alguse atmosfääri liikumiste dünaamika alane uurimistöö, mida jätkati 20. sajandi alguses. Norra teadlane V. Bjerknes ja tema õpilased. Dünaamilise ilma edasist arengut iseloomustas Nõukogude teadlase I. A. Kibeli poolt välja töötatud esimese arvulise hüdrodünaamilise ilmaennustuse meetodi loomine ja selle meetodi järgnev kiire areng.

20. sajandi keskel dünaamilise meteoroloogia meetodid on atmosfääri üldise tsirkulatsiooni uurimisel palju arenenud. Nende abiga koostasid Ameerika meteoroloogid J. Smagorinsky ja S. Manabe maailmakaardid õhutemperatuuri, sademete ja muude meteoroloogiliste elementide kohta. Sarnased uuringud on käimas paljudes riikides ja on tihedalt seotud rahvusvahelise globaalse atmosfääriuuringute programmiga (GAPAP). Kaasaegses matemaatikas pööratakse suurt tähelepanu õhu pinnakihis toimuvate füüsikaliste protsesside uurimisele. 20-30ndatel. neid uuringuid alustasid R. Geiger (Saksamaa) ja teised teadlased eesmärgiga uurida mikrokliimat; hiljem viisid need uue matemaatika osa loomiseni – õhu piirkihi füüsika. Suur koht on kliimamuutuste uurimisel, eelkõige inimtegevuse üha märgatavama mõju uurimisel kliimale.

M. Venemaal saavutas kõrge taseme juba 19. sajandil. 1849. aastal asutati Peterburis Peamine Füüsikaline (praegu Geofüüsikaline) Observatoorium, üks maailma esimesi teaduslikke meteoroloogiaasutusi. G. I. Metsik , kes juhtis 19. sajandi teisel poolel pikki aastaid tähetorni, lõi Venemaal eeskujuliku meteoroloogiliste vaatluste süsteemi ja ilmateenistuse. Ta oli üks Rahvusvahelise Meteoroloogiaorganisatsiooni asutajatest (1871) ja 1. rahvusvahelise polaaraasta (1882-83) rahvusvahelise komisjoni esimees. Nõukogude aastate jooksul Võimud lõid mitmeid uusi teaduslikke meteoroloogiaasutusi, sealhulgas NSV Liidu Hüdrometeoroloogiakeskus (endine Prognooside Keskinstituut), Keskaeroloogia Observatoorium, NSV Liidu Teaduste Akadeemia Atmosfäärifüüsika Instituut jne.

Öökullide asutaja dünaamilise M. koolkond oli A. A. Fridman. Oma õpingutes, aga ka N. E. Kochini, P. Ya. Kochina, E. N. Blinova, G. I. Marchuki, A. M. Obuhhovi, A. S. Monini, M. I. Yudina jt hilisemates töödes uurisid erineva ulatusega atmosfääri liikumise seaduspärasusi. kliimateooria mudelid ja arendas välja atmosfääri turbulentsi teooria. K. Ya. Kondratjevi teosed olid pühendatud atmosfääri kiirgusprotsesside seaduspärasustele.

A. A. Kaminski, E. S. Rubinšteini, B. P. Alisovi, O. A. Drozdovi ja teiste nõukogude klimatoloogide töödes uuriti üksikasjalikult meie riigi kliimat ja uuriti kliimatingimusi määravaid atmosfääriprotsesse. Geofüüsikalise peaobservatooriumis läbi viidud uuringutes uuriti maakera soojusbilanssi ja koostati bilansikomponentide maailmakaarte sisaldavad atlased. Töö sünoptiliste ilmade valdkonnas (V. A. Bugaev, S. P. Khromov jt) aitas kaasa meteoroloogiliste prognooside edukuse olulisele tõusule. Öökulli uuringutes. agrometeoroloogid (G. T. Selyaninov, F. F. Davitaia jt) põhjendasid põllukultuuride optimaalset paigutust. kultuurid meie riigis.

Märkimisväärseid tulemusi on saavutatud Nõukogude Liidus atmosfääriprotsesside aktiivsete mõjude alal. VN Obolenskii poolt alustatud pilvede ja sademete mõjutamise katseid arendati sõjajärgsetel aastatel laialdaselt. E. K. Fedorovi juhendamisel tehtud uuringute tulemusena loodi esimene süsteem, mis võimaldab nõrgendada rahekahjustusi suurel alal.

Kaasaegse matemaatika iseloomulik tunnus on füüsika ja tehnoloogia uusimate saavutuste kasutamine selles. Seega kasutatakse atmosfääri seisundi jälgimiseks meteoroloogilisi satelliite, mis võimaldavad saada teavet paljude meteoroloogiliste elementide kohta kogu maakera kohta. Pilvede ja sademete maapealsel vaatlusel kasutatakse radarimeetodeid (vt meteoroloogiast radar). Meteoroloogiliste vaatluste automatiseerimine ja nende andmete töötlemine leiab üha enam rakendust. Teoreetilise ilma uurimisel kasutatakse laialdaselt arvuteid, mille kasutamisel oli suur tähtsus ilmaprognooside arvuliste meetodite täiustamisel. Kvantitatiivsete füüsikaliste uurimismeetodite kasutamine laieneb sellistes matemaatika valdkondades nagu klimatoloogia, agrometeoroloogia (vt Põllumajandusmeteoroloogia) ja inimese biometeoroloogia (vt Meditsiiniline klimatoloogia), kus varem neid peaaegu ei kasutatud.

Hüdroloogia on kõige tihedamalt seotud okeanoloogia ja maa hüdroloogiaga. Need kolm teadust uurivad Maa geograafilises ümbrises arenevate samade soojus- ja niiskusevahetuse protsesside erinevaid seoseid. M.-i seos geoloogia ja geokeemiaga põhineb nende teaduste üldistel ülesannetel atmosfääri arengu ja Maa kliimamuutuste uurimisel geoloogilises minevikus. Kaasaegne mehaanika kasutab laialdaselt teoreetilise mehaanika meetodeid, aga ka paljude teiste füüsikaliste, keemiliste ja tehniliste distsipliinide materjale ja meetodeid.

M. üheks põhiülesandeks on ilmateade erinevateks perioodideks. Lühiajalised prognoosid on eriti vajalikud lennutegevuse jaoks; pikaajalised - on põllumajanduse jaoks väga olulised. Kuna meteoroloogilised tegurid mõjutavad märkimisväärselt paljusid majandustegevuse aspekte, on rahvamajanduse vajaduste rahuldamiseks vaja materjale kliimarežiimi kohta. Kiiresti kasvab aktiivsete mõjutuste praktiline tähtsus atmosfääri protsessidele, sh mõju pilvisusele ja sademetele, taimede kaitsele külma eest jne.

Erinevate riikide meteoroloogiateenistuste tegevust ühendavad Maailma Meteoroloogiaorganisatsioon ja teised rahvusvahelised meteoroloogiaorganisatsioonid. Rahvusvahelisi teaduskonverentse erinevate meteoroloogia probleemide teemal korraldab ka Geodeetilise ja Geofüüsika Liitu kuuluv Meteoroloogia ja Atmosfäärifüüsika Ühing. NSV Liidu suurimad meteoroloogiakonverentsid on üleliidulised meteoroloogiakongressid; viimane (5.) kongress toimus juunis 1971 Leningradis. Meteoroloogia valdkonnas tehtud tööd avaldatakse meteoroloogiaajakirjades (vt Meteoroloogiaajakirjad).

Lit.: Khrgian A. Kh., Essays on the development of meteorology, 2. väljaanne, 1. köide, L., 1959; Meteoroloogia ja hüdroloogia nõukogude võimu 50 aastaks, toim. Toimetanud E. K. Fedorova Leningrad, 1967. Khromov S.P., Meteoroloogia ja klimatoloogia geograafiliste teaduskondade jaoks, L., 1964; Tverskoy P. N., meteoroloogia kursus, L., 1962; Matveev L. T., Üldmeteoroloogia alused, Atmosfäärifüüsika, L., 1965; Fedorov E.K., Tunni ilm, [L.], 1970.

M. I. Budyko.

Suur Nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "meteoroloogia" teistes sõnaraamatutes:

Meteoroloogia… Õigekirjasõnastik

- (Kreeka meteoroloogia, sõnast meteoros meteor ja ma ütlen lego). Õhunähtuste, meteooride teadus; uurib atmosfääris toimuvaid nähtusi. Vene keele võõrsõnade sõnastik. Chudinov A.N., 1910. METEOROLOOGIA kreeka ... ... Vene keele võõrsõnade sõnastik

Meteoroloogia- Meteoroloogia: teadus atmosfäärist selle struktuuri, omaduste ja selles toimuvate füüsikaliste protsesside kohta, üks geofüüsikalistest teadustest (kasutatakse ka terminit atmosfääriteadused). Märkus Meteoroloogia peamised distsipliinid on dünaamilised, ... ... Ametlik terminoloogia

meteoroloogia- ja noh. meteoroloogia, c. meteoroloogia. Teadus, mis uurib Maa atmosfääri füüsikalist seisundit ja selles toimuvaid protsesse. BAS 1. Meteoroloogia on teadus õhus esinevatest nähtustest. Corypheus 1 24. Ükski teadus pole siiani esindanud ... ... Vene keele gallicismide ajalooline sõnastik

- (kreeka keelest. meteora atmosfäärinähtused ja ... loogika) maakera atmosfääri ja selles toimuvate protsesside teadus. Meteoroloogia põhiharu on atmosfäärifüüsika. Meteoroloogia uurib atmosfääri koostist ja struktuuri; soojusülekanne ja soojusrežiim atmosfääris ja ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

- (Meteoroloogia) geofüüsika osakond, mis uurib kõiki maakera gaasilises kestas, s.o atmosfääris esinevaid nähtusi. Samoilov K.I. Meresõnaraamat. M. L .: NSVL NKVMF Riiklik Mereväe Kirjastus, 1941 ... ... Meresõnaraamat