Các hiện tượng tự nhiên mà khí tượng thủy văn nghiên cứu. Khí tượng học là ngành nghiên cứu các hiện tượng xảy ra trong bầu khí quyển của trái đất.

Một bộ phận đáng kể các nhà khí tượng học tham gia vào công việc dự báo thời tiết. Họ làm việc trong các tổ chức chính phủ, quân đội và các công ty tư nhân cung cấp các dự báo về hàng không, nông nghiệp, xây dựng và hải quân, cũng như phát chúng trên đài phát thanh và truyền hình. Các chuyên gia khác giám sát mức độ ô nhiễm, đưa ra lời khuyên, giảng dạy hoặc nghiên cứu. Trong hoạt động quan trắc khí tượng, dự báo thời tiết và nghiên cứu khoa học, thiết bị điện tử ngày càng trở nên quan trọng.

NGUYÊN TẮC NGHIÊN CỨU THỜI TIẾT

Nhiệt độ, áp suất khí quyển, mật độ và độ ẩm không khí, tốc độ và hướng gió là các chỉ số chính về trạng thái của khí quyển, và các thông số bổ sung bao gồm dữ liệu về hàm lượng của các khí như ozon, carbon dioxide, v.v.

Một đặc trưng của nội năng của một cơ thể vật chất là nhiệt độ, nhiệt độ này tăng lên cùng với sự gia tăng của nội năng của môi trường (ví dụ, không khí, mây, v.v.), nếu cân bằng năng lượng là dương. Các thành phần chính của cân bằng năng lượng là sưởi ấm bằng cách hấp thụ bức xạ tia cực tím, bức xạ nhìn thấy được và tia hồng ngoại; làm mát do phát ra bức xạ hồng ngoại; trao đổi nhiệt với bề mặt trái đất; năng lượng thu được hoặc mất đi khi nước ngưng tụ hoặc bay hơi, hoặc khi không khí nén hoặc giãn nở. Nhiệt độ có thể được đo bằng độ F (F), độ C (C) hoặc Kelvin (K). Nhiệt độ thấp nhất có thể, 0 ° Kelvin, được gọi là "độ không tuyệt đối". Các thang nhiệt độ khác nhau được kết nối với nhau bằng các mối quan hệ:

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

trong đó F, C và K, tương ứng, biểu thị nhiệt độ theo độ F, độ C và độ Kelvin. Thang độ F và độ C trùng nhau ở điểm -40 °, tức là -40 ° F = -40 ° C, có thể được xác minh bằng cách sử dụng các công thức trên. Trong tất cả các trường hợp khác, giá trị nhiệt độ tính bằng độ F và độ C sẽ khác nhau. Trong nghiên cứu khoa học, thang độ C và Kelvin thường được sử dụng.

Áp suất khí quyển tại mỗi điểm được xác định bởi khối lượng của cột không khí bên trên. Nó thay đổi nếu chiều cao của cột không khí trên một điểm nhất định thay đổi. Áp suất không khí ở mực nước biển là xấp xỉ. 10,3 tấn / m2. Điều này có nghĩa là trọng lượng của một cột không khí có đáy ngang 1 mét vuông trên mực nước biển là 10,3 tấn.

Mật độ không khí là tỷ số giữa khối lượng của không khí với thể tích mà nó chiếm. Khối lượng riêng của không khí tăng lên khi nó bị nén và giảm đi khi nó nở ra.

Nhiệt độ, áp suất và mật độ không khí được kết nối với nhau bằng phương trình trạng thái. Không khí phần lớn giống như một "khí lý tưởng", theo phương trình trạng thái, nhiệt độ (biểu thị bằng thang Kelvin) nhân với mật độ chia cho áp suất là một hằng số.

Cơ sở phân loại mây quốc tế hiện đại được đặt ra vào năm 1803 bởi nhà khí tượng học nghiệp dư người Anh Luke Howard. Nó sử dụng các thuật ngữ Latinh để mô tả sự xuất hiện của các đám mây: alto - cao, Cirrus - mây ti, cumulus - tích, nimbus - mưa và địa tầng - phân lớp. Các tổ hợp khác nhau của các thuật ngữ này được sử dụng để đặt tên cho mười dạng mây chính: mây ti - Cirrus; cây chùm ngây - Cirrocumulus; lá xương rồng - Cirrostratus; cỏ mực - Altocumulus; altostratus - phân lớp cao; bọ ngựa - nimbostratus; tầng sinh môn - stratocumulus; stratus - phân lớp; vũ tích - cumulus và cumulonimbus - vũ tích. Mây Altocumulus và altostratus cao hơn mây tích và địa tầng.

Các đám mây của tầng thấp hơn (tầng, tầng sinh địa và tầng sinh địa) hầu như chỉ chứa nước, các tầng mây của chúng nằm ở độ cao khoảng 2000 m. Những đám mây len lỏi dọc theo bề mặt trái đất được gọi là sương mù.

Cơ sở của các đám mây tầng giữa (altocumulus và altostratus) ở độ cao từ 2000 đến 7000 m. Những đám mây này có nhiệt độ từ 0 ° C đến -25 ° C và thường là hỗn hợp của các giọt nước và tinh thể băng.

Các đám mây ở tầng trên (mây ti, mây ti và mây ti) thường có đường viền mờ, vì chúng bao gồm các tinh thể băng. Căn cứ của họ nằm ở độ cao hơn 7000 m, nhiệt độ dưới -25 ° C.

Mây tích và mây vũ tích được xếp vào nhóm mây phát triển theo chiều thẳng đứng và có thể vượt ra ngoài giới hạn của một tầng. Điều này đặc biệt đúng đối với các đám mây vũ tích, phần nền của chúng chỉ cách bề mặt trái đất vài trăm mét, và phần đỉnh có thể đạt đến độ cao từ 15–18 km. Ở dưới cùng, chúng được tạo ra từ các giọt nước, và ở trên cùng chúng được tạo ra từ các tinh thể băng.

CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH KHÍ HẬU VÀ KHÍ HẬU

Độ nghiêng của trục trái đất so với mặt phẳng quỹ đạo của trái đất gây ra những thay đổi không chỉ về góc tới của tia sáng mặt trời trên bề mặt trái đất, mà còn cả thời gian nắng hàng ngày. Tại điểm phân, thời gian ban ngày trên toàn bộ Trái đất (trừ các cực) là 12 giờ, trong khoảng thời gian từ ngày 21 tháng 3 đến ngày 23 tháng 9 ở Bắc bán cầu là 12 giờ và từ ngày 23 tháng 9 đến ngày 21 tháng 3 là dưới 12 giờ. w (Vòng Bắc Cực) từ ngày 21 tháng 12, đêm vùng cực kéo dài suốt ngày đêm, và từ ngày 21 tháng 6, ánh sáng ban ngày tiếp tục trong 24 giờ. Tại Bắc Cực, đêm vùng cực quan sát được từ ngày 23 tháng 9 đến ngày 21 tháng 3, ngày vùng cực quan sát được từ ngày 21 tháng 3 đến ngày 23 tháng 9.

Do đó, nguyên nhân của hai chu kỳ riêng biệt của hiện tượng khí quyển - hàng năm, kéo dài 365 ngày 1/4 và hàng ngày, 24 giờ - là chuyển động quay của Trái đất quanh Mặt trời và độ nghiêng của trục trái đất.

Lượng bức xạ mặt trời mỗi ngày đi vào ranh giới bên ngoài của khí quyển ở Bắc bán cầu được biểu thị bằng watt trên mét vuông bề mặt nằm ngang (tức là song song với bề mặt trái đất, không phải lúc nào cũng vuông góc với tia nắng mặt trời) và phụ thuộc vào hằng số mặt trời , góc nghiêng của tia sáng mặt trời và số ngày trong khoảng thời gian (Bảng 1).

Bảng 1. Sự xuất hiện của bức xạ mặt trời ở ranh giới trên của khí quyển

Bảng 1. THU NHẬP CỦA BỨC XẠ MẶT TRỜI ĐẾN BIÊN GIỚI TRÊN CỦA ATMOSPHERE (W / m2 mỗi ngày)
Vĩ độ, ° N	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Ngày 21 tháng 6	375	414	443	461	470	467	463	479	501	510
21 tháng 12	399	346	286	218	151	83	23	0	0	0
Giá trị trung bình hàng năm	403	397	380	352	317	273	222	192	175	167

Từ bảng này cho thấy sự tương phản giữa thời kỳ mùa hè và mùa đông là rất rõ ràng. Ngày 21 tháng 6 ở Bắc bán cầu, giá trị của độ cách điện xấp xỉ nhau. Vào ngày 21 tháng 12, có sự khác biệt đáng kể giữa các vĩ độ thấp và cao, và đây là nguyên nhân chính khiến sự phân hóa khí hậu của các vĩ độ này vào mùa đông lớn hơn nhiều so với mùa hè. Tuần hoàn vĩ mô của khí quyển, chủ yếu phụ thuộc vào sự khác biệt về độ nóng của khí quyển, được phát triển tốt hơn vào mùa đông.

Biên độ hàng năm của thông lượng bức xạ mặt trời ở xích đạo là khá nhỏ, nhưng tăng mạnh về phía bắc. Do đó, ceteris paribus, biên độ nhiệt độ hàng năm được xác định chủ yếu bởi vĩ độ của khu vực.

Sự quay của Trái đất quanh trục của nó.

Cường độ của sự cách nhiệt ở bất kỳ nơi nào trên thế giới vào bất kỳ ngày nào trong năm cũng phụ thuộc vào thời gian trong ngày. Tất nhiên, điều này là do thực tế là trong 24 giờ Trái đất quay quanh trục của nó.

Albedo

- phần bức xạ mặt trời được phản xạ bởi vật thể (thường được biểu thị bằng phần trăm hoặc các phần nhỏ của một đơn vị). Albedo của tuyết mới rơi có thể đạt 0,81, albedo của mây, tùy thuộc vào loại và độ dày thẳng đứng, dao động từ 0,17 đến 0,81. Albedo của cát khô sẫm màu - khoảng. 0,18, rừng xanh - từ 0,03 đến 0,10. Albedo của các vùng nước lớn phụ thuộc vào độ cao của Mặt trời phía trên đường chân trời: càng lên cao, albedo càng thấp.

Albedo của Trái đất, cùng với khí quyển, thay đổi tùy thuộc vào độ che phủ của mây và diện tích tuyết phủ. Trong số tất cả các bức xạ mặt trời đi vào hành tinh của chúng ta, xấp xỉ. 0,34 được phản xạ ra ngoài không gian và bị mất vào hệ thống khí quyển Trái đất.

Hấp thụ khí quyển.

Khoảng 19% bức xạ mặt trời đi vào Trái đất bị khí quyển hấp thụ (theo ước tính trung bình cho tất cả các vĩ độ và tất cả các mùa). Ở các tầng trên của khí quyển, bức xạ tử ngoại được hấp thụ chủ yếu bởi oxy và ozon, còn ở các tầng dưới, bức xạ đỏ và hồng ngoại (bước sóng trên 630 nm) được hấp thụ chủ yếu bởi hơi nước và ở mức độ thấp hơn là bởi carbon dioxide. .

sự hấp thụ của bề mặt trái đất.

Khoảng 34% bức xạ mặt trời trực tiếp đến ranh giới trên của khí quyển bị phản xạ ra ngoài không gian, và 47% đi qua bầu khí quyển và bị bề mặt trái đất hấp thụ.

Sự thay đổi lượng năng lượng bề mặt trái đất hấp thụ tùy thuộc vào vĩ độ được thể hiện trong Bảng. 2 và được biểu thị thông qua lượng năng lượng trung bình hàng năm (tính bằng watt) được hấp thụ mỗi ngày bởi một bề mặt nằm ngang có diện tích 1 mét vuông. Sự khác biệt giữa bức xạ mặt trời trung bình hàng năm đến ranh giới trên của khí quyển mỗi ngày và bức xạ tới bề mặt trái đất khi không có mây ở các vĩ độ khác nhau cho thấy sự mất mát của nó dưới tác động của các yếu tố khí quyển khác nhau (trừ mây). Những tổn thất này thường chiếm khoảng một phần ba lượng bức xạ mặt trời tới.

Bảng 2. Dòng bức xạ mặt trời trung bình hàng năm trên bề mặt nằm ngang ở Bắc bán cầu

Bảng 2. THU NHẬP HÀNG KHÔNG CỦA BỨC XẠ MẶT TRỜI TRÊN BỀ MẶT NGANG Ở MIỀN BẮC (W / m2 mỗi ngày)
Vĩ độ, ° N	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Sự xuất hiện của bức xạ ở ranh giới bên ngoài của khí quyển	403	397	380	352	317	273	222	192	175	167
Sự xuất hiện của bức xạ trên bề mặt trái đất trong bầu trời quang đãng	270	267	260	246	221	191	154	131	116	106
Sự xuất hiện của bức xạ trên bề mặt trái đất với độ mây trung bình	194	203	214	208	170	131	97	76	70	71
Bức xạ bề mặt trái đất hấp thụ	181	187	193	185	153	119	88	64	45	31

Sự khác biệt giữa lượng bức xạ mặt trời đến ranh giới trên của khí quyển và lượng bức xạ đến bề mặt trái đất khi có mây trung bình, do thất thoát bức xạ trong khí quyển, phụ thuộc đáng kể vào vĩ độ địa lý: 52% ở đường xích đạo , 41% ở 30 ° N. và 57% ở 60 ° N. Đây là hệ quả trực tiếp của sự thay đổi định lượng độ mây theo vĩ độ. Do đặc thù của hoàn lưu khí quyển ở Bắc bán cầu, lượng mây là tối thiểu ở vĩ độ xấp xỉ. 30 °. Ảnh hưởng của các đám mây lớn đến mức năng lượng cực đại truyền đến bề mặt trái đất không phải ở xích đạo mà ở các vĩ độ cận nhiệt đới.

Sự khác biệt giữa lượng bức xạ đến bề mặt trái đất và lượng bức xạ hấp thụ chỉ được hình thành do albedo, đặc biệt lớn ở vĩ độ cao và do độ phản xạ cao của lớp băng tuyết.

Trong số tất cả năng lượng mặt trời được sử dụng bởi hệ thống bầu khí quyển Trái đất, chưa đến một phần ba được khí quyển hấp thụ trực tiếp và phần lớn năng lượng nó nhận được phản xạ từ bề mặt trái đất. Hầu hết năng lượng mặt trời đến các khu vực nằm ở vĩ độ thấp.

Bức xạ trái đất.

Bất chấp dòng năng lượng mặt trời liên tục vào bầu khí quyển và lên bề mặt trái đất, nhiệt độ trung bình của trái đất và khí quyển là khá ổn định. Lý do cho điều này là gần như cùng một lượng năng lượng được phát ra từ Trái đất và bầu khí quyển của nó vào không gian, chủ yếu ở dạng bức xạ hồng ngoại, vì Trái đất và bầu khí quyển của nó lạnh hơn nhiều so với Mặt trời, và chỉ một phần nhỏ là trong phần nhìn thấy của quang phổ. Bức xạ hồng ngoại phát ra được ghi lại bởi các vệ tinh khí tượng được trang bị thiết bị đặc biệt. Nhiều bản đồ khái quát vệ tinh hiển thị trên truyền hình là hình ảnh hồng ngoại và phản xạ bức xạ nhiệt từ bề mặt trái đất và các đám mây.

Cân bằng nhiệt.

Là kết quả của sự trao đổi năng lượng phức tạp giữa bề mặt trái đất, bầu khí quyển và không gian liên hành tinh, mỗi thành phần này trung bình nhận được nhiều năng lượng từ hai thành phần kia khi nó tự mất đi. Do đó, cả bề mặt trái đất và bầu khí quyển đều không trải qua bất kỳ sự tăng hoặc giảm năng lượng nào.

LƯU THÔNG ATMOSPHERIC CHUNG

Do đặc thù về vị trí tương hỗ của Mặt trời và Trái đất, các vùng xích đạo và vùng cực có diện tích bằng nhau nhận được lượng năng lượng mặt trời hoàn toàn khác nhau. Các vùng xích đạo nhận được nhiều năng lượng hơn vùng cực, các vùng nước và thảm thực vật của chúng hấp thụ nhiều năng lượng hơn. Ở các vùng cực, lượng tuyết và băng bao phủ cao. Mặc dù nhiệt độ ở các vùng xích đạo ấm hơn tỏa nhiều nhiệt hơn các vùng cực, sự cân bằng nhiệt khiến các vùng cực mất nhiều năng lượng hơn năng lượng thu được và các vùng xích đạo nhận được nhiều năng lượng hơn mức mất đi. Vì không có sự nóng lên của các vùng xích đạo, cũng như không có sự lạnh đi của các vùng cực, nên hiển nhiên là để duy trì sự cân bằng nhiệt của Trái đất, nhiệt lượng dư thừa phải di chuyển từ vùng nhiệt đới đến các cực. Chuyển động này là động lực chính của hoàn lưu khí quyển. Không khí ở vùng nhiệt đới nóng lên, bốc lên và mở rộng, và chảy về các cực ở độ cao xấp xỉ. 19 km. Ở gần các cực, nó nguội đi, dày đặc hơn và chìm xuống bề mặt trái đất, từ đó nó lan rộng về phía xích đạo.

Các tính năng chính của tuần hoàn.

Không khí bay lên gần xích đạo và hướng về các cực bị làm lệch hướng bởi lực Coriolis. Hãy xem xét quá trình này trên ví dụ về Bắc bán cầu (điều tương tự cũng xảy ra ở Nam bán cầu). Khi di chuyển về phía cực, không khí lệch về phía đông, và nó chuyển từ phía tây. Đây là cách hình thành những cơn gió Tây. Một phần không khí này được làm mát bằng cách giãn nở và bức xạ nhiệt, đi xuống và chảy theo hướng ngược lại, về phía xích đạo, lệch sang phải và tạo thành gió mậu dịch Đông Bắc. Một phần không khí di chuyển về cực tạo thành sự vận chuyển theo phương tây ở các vùng vĩ độ ôn đới. Không khí đi xuống ở vùng cực di chuyển về phía xích đạo và lệch về phía tây, tạo thành một sự vận chuyển đông ở các vùng cực. Đây chỉ là một giản đồ về sự hoàn lưu của khí quyển, thành phần không đổi của nó là gió mậu dịch.

Các đai gió.

Dưới ảnh hưởng của chuyển động quay của Trái đất, một số vành đai gió chính được hình thành ở các lớp thấp hơn của khí quyển ( xem ảnh.).

đới yên tĩnh xích đạo,

nằm gần xích đạo, có đặc điểm là gió yếu kết hợp với vùng hội tụ (tức là hội tụ các luồng khí) của gió mậu dịch đông nam ổn định của Nam bán cầu và gió mậu dịch đông bắc của bán cầu bắc, đã tạo điều kiện bất lợi cho sự di chuyển của tàu buồm. Với các dòng khí hội tụ trong khu vực, không khí phải tăng hoặc giảm. Vì bề mặt của đất liền hoặc đại dương ngăn cản sự chìm xuống của nó, nên các chuyển động không khí đi lên mạnh mẽ chắc chắn sẽ phát sinh ở các lớp thấp hơn của khí quyển, điều này cũng được tạo điều kiện bởi sự đốt nóng mạnh của không khí từ bên dưới. Không khí bốc lên lạnh đi và khả năng giữ ẩm của nó giảm xuống. Do đó, mây dày đặc và lượng mưa thường xuyên là đặc trưng cho đới này.

Vĩ độ ngựa

- Vùng có gió rất yếu, nằm trong khoảng vĩ độ từ 30 đến 35 ° N. và y.sh. Cái tên này có lẽ quay trở lại thời đại của đội thuyền buồm, khi các con tàu băng qua Đại Tây Dương thường êm đềm hoặc bị trì hoãn do gió yếu và thay đổi. Trong khi đó, nguồn cung cấp nước cạn kiệt, và các đội tàu chở ngựa đến Tây Ấn buộc phải ném chúng lên tàu.

Các vĩ độ ngựa nằm giữa các khu vực của gió mậu dịch và giao thông phương Tây thịnh hành (nằm gần các cực hơn) và là các khu vực phân kỳ (tức là phân kỳ) của gió trong lớp không khí bề mặt. Nói chung, các chuyển động không khí đi xuống chiếm ưu thế trong chúng. Sự đi xuống của các khối khí đi kèm với sự nóng lên của không khí và sự gia tăng khả năng giữ ẩm của nó, do đó, các vùng này có đặc điểm là ít mây và lượng mưa không đáng kể.

Vùng cận cực của xoáy thuận

nằm trong khoảng từ 50 đến 55 ° N. Nó được đặc trưng bởi gió bão có hướng thay đổi liên quan đến sự đi qua của lốc xoáy. Đây là vùng hội tụ của gió tây thịnh hành ở vĩ độ ôn đới và gió đông đặc trưng của vùng cực. Cũng như trong vùng hội tụ xích đạo, các chuyển động của không khí tăng dần, các đám mây dày đặc và lượng mưa trên các khu vực rộng lớn chiếm ưu thế ở đây.

TÁC ĐỘNG CỦA SỰ PHÂN BỐ ĐẤT VÀ BIỂN

Bức xạ năng lượng mặt trời.

Dưới tác động của những thay đổi khi bức xạ mặt trời xuất hiện, đất liền nóng lên và nguội đi nhanh và mạnh hơn nhiều so với đại dương. Điều này là do các đặc tính khác nhau của đất và nước. Nước trong suốt hơn đối với bức xạ so với đất, vì vậy năng lượng được phân phối trong một khối lượng nước lớn hơn và dẫn đến việc tỏa nhiệt ít hơn trên một đơn vị thể tích. Sự trộn rối phân bố nhiệt ở lớp trên của đại dương đến độ sâu khoảng 100 m. Nước có nhiệt dung lớn hơn đất, vì vậy đối với cùng một lượng nhiệt được hấp thụ bởi cùng một khối lượng nước và đất thì nhiệt độ của nước tăng ít hơn. Gần một nửa lượng nhiệt đi vào bề mặt nước được dành cho quá trình bay hơi chứ không phải để sưởi ấm, và trên cạn, đất sẽ khô đi. Do đó, nhiệt độ bề mặt đại dương trong ngày và trong năm thay đổi ít hơn nhiều so với nhiệt độ bề mặt đất liền. Vì bầu khí quyển nóng lên và nguội đi chủ yếu do bức xạ nhiệt của bề mặt bên dưới, sự khác biệt được lưu ý thể hiện ở nhiệt độ không khí trên đất liền và đại dương.

Nhiệt độ không khí.

Tùy thuộc vào việc khí hậu được hình thành chủ yếu dưới tác động của đại dương hay đất liền mà nó được gọi là hải dương hay lục địa. Khí hậu hàng hải được đặc trưng bởi phạm vi nhiệt độ trung bình hàng năm thấp hơn đáng kể (mùa đông ấm hơn và mùa hè mát hơn) so với các vùng lục địa.

Các đảo trong đại dương mở (ví dụ, Hawaii, Bermuda, Ascension) có khí hậu hàng hải được xác định rõ ràng. Ở ngoại vi của các lục địa, các kiểu khí hậu này hay kiểu khác có thể hình thành, tùy thuộc vào bản chất của gió thịnh hành. Ví dụ, trong khu vực giao thông phía Tây chiếm ưu thế, khí hậu hàng hải chiếm ưu thế ở các bờ biển phía Tây, và khí hậu lục địa chiếm ưu thế ở các bờ biển phía Đông. Điều này được thể hiện trong Bảng. 3, so sánh nhiệt độ tại ba trạm thời tiết của Hoa Kỳ nằm ở cùng vĩ độ trong khu vực thống trị giao thông phía Tây.

Trên bờ biển phía tây, ở San Francisco, khí hậu là hàng hải, với mùa đông ấm áp, mùa hè mát mẻ và phạm vi nhiệt độ thấp. Ở Chicago, bên trong đất liền, khí hậu mang tính lục địa, với mùa đông lạnh, mùa hè ấm áp và biên độ nhiệt đáng kể. Khí hậu của bờ biển phía đông, ở Boston, không khác lắm so với ở Chicago, mặc dù Đại Tây Dương có ảnh hưởng điều hòa đối với nó do đôi khi có gió thổi từ biển (gió biển).

Quái vật.

Thuật ngữ "gió mùa", có nguồn gốc từ tiếng Ả Rập "mausim" (mùa), có nghĩa là "gió theo mùa". Tên lần đầu tiên được áp dụng cho các cơn gió ở Biển Ả Rập thổi trong sáu tháng từ phía đông bắc và trong sáu tháng tiếp theo từ phía tây nam. Các gió bão đạt sức mạnh lớn nhất của chúng ở Nam và Đông Á, cũng như trên các bờ biển nhiệt đới, khi ảnh hưởng của hoàn lưu chung của khí quyển yếu và không ngăn chặn được chúng. Bờ Vịnh được đặc trưng bởi gió mùa yếu hơn.

Gió mùa là loại gió tương tự theo mùa quy mô lớn, một loại gió thổi hàng ngày ở nhiều khu vực ven biển luân phiên từ đất liền sang biển và từ biển này sang đất liền. Trong đợt gió mùa mùa hè, đất liền ấm hơn đại dương, và không khí ấm áp, bốc lên trên nó, lan sang các phía trong tầng trên của bầu khí quyển. Kết quả là, áp suất thấp được tạo ra gần bề mặt, góp phần vào luồng không khí ẩm từ đại dương. Trong thời kỳ gió mùa mùa đông, đất liền lạnh hơn đại dương, do đó không khí lạnh chìm xuống đất liền và chảy về phía đại dương. Ở những vùng khí hậu gió mùa, gió cũng có thể phát triển, nhưng chúng chỉ bao phủ lớp bề mặt của khí quyển và chỉ xuất hiện ở dải ven biển.

Khí hậu gió mùa được đặc trưng bởi sự thay đổi theo mùa rõ rệt trong các khu vực mà từ đó các khối khí đến - lục địa vào mùa đông và hàng hải vào mùa hè; ưu thế của gió thổi từ biển vào mùa hè và từ đất liền vào mùa đông; lượng mưa tối đa vào mùa hè, mây mù và độ ẩm.

Vùng lân cận Bombay trên bờ biển phía tây của Ấn Độ (khoảng 20 ° N) là một ví dụ điển hình về khí hậu gió mùa. Vào tháng Hai, khoảng 90% thời gian, gió từ đông bắc thổi đến đó, và vào tháng Bảy - ước chừng. 92% thời gian - rhumbs tây nam. Lượng mưa trung bình ở Tháng hai là 2,5 mm và trong Tháng 7 - 693 mm. Số ngày có mưa trung bình trong tháng Hai là 0,1 và trong tháng Bảy - 21. Lượng mây trung bình trong tháng Hai là 13%, trong tháng Bảy - 88%. Độ ẩm tương đối trung bình là 71% vào tháng Hai và 87% vào tháng Bảy.

ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ TIN CẬY

Các chướng ngại vật địa chất lớn nhất (núi) có tác động đáng kể đến khí hậu đất liền.

chế độ nhiệt.

Ở các lớp thấp hơn của khí quyển, nhiệt độ giảm khoảng 0,65 ° C với mức tăng cứ sau mỗi 100 m; ở những khu vực có mùa đông dài, nhiệt độ chậm hơn một chút, đặc biệt là ở tầng thấp hơn 300 m, và ở những khu vực có mùa hè dài, nó có phần nhanh hơn. Mối quan hệ gần nhất giữa nhiệt độ trung bình và độ cao được quan sát thấy ở vùng núi. Do đó, các đường đẳng nhiệt của nhiệt độ trung bình, ví dụ, ở các vùng như Colorado, nói chung, lặp lại các đường đồng mức của bản đồ địa hình.

Có mây và lượng mưa.

Khi không khí gặp một dãy núi trên đường đi của nó, nó buộc phải bay lên. Đồng thời, không khí lạnh đi, dẫn đến giảm khả năng giữ ẩm và ngưng tụ hơi nước (hình thành mây và lượng mưa) ở phía hướng gió của các ngọn núi. Khi hơi ẩm ngưng tụ, không khí nóng lên và đến sườn núi, nó trở nên khô và ấm. Do đó, trong dãy núi Rocky, gió Chinook phát sinh.

Bảng 4. Nhiệt độ khắc nghiệt của các lục địa và hải đảo Châu Đại Dương

Bảng 4. NHIỆT ĐỘ VƯỢT TRỘI CỦA CÁC VÙNG CHỨA VÀ ĐẢO ĐẠI DƯƠNG
Vùng đất	Nhiệt độ tối đa, ° C	Nơi	nhiệt độ thấp nhất, ° C	Nơi
Bắc Mỹ	57	Thung lũng chết, California, Hoa Kỳ	–66	Nortis, Greenland 1
Nam Mỹ	49	Rivadavia, Argentina	–33	Sarmiento, Argentina
Châu Âu	50	Seville, Tây Ban Nha	–55	Ust-Shchugor, Nga
Châu Á	54	Tirat Zevi, Israel	–68	Oymyakon, Nga
Châu phi	58	Al Azizia, Libya	–24	Ifrane, Maroc
Châu Úc	53	Cloncurry, Úc	–22	Charlotte Pass, Úc
Nam Cực	14	Esperanza, Bán đảo Nam Cực	–89	Trạm Vostok, Nam Cực
Châu đại dương	42	Tuguegarao, Philippines	–10	Haleakala, Hawaii, Hoa Kỳ
1 Ở lục địa Bắc Mỹ, nhiệt độ tối thiểu được ghi lại là -63 ° С (Snug, Yukon, Canada)

Bảng 5. Các giá trị cực đoan của lượng mưa trung bình hàng năm trên các lục địa và hải đảo của Châu Đại Dương

Bảng 5. CÁC GIÁ TRỊ VƯỢT TRỘI CỦA HÀNG KHÔNG HÀNG NĂM CHÍNH XÁC TRÊN CÁC VẬT LIỆU VÀ CÁC ĐẢO CỦA ĐẠI DƯƠNG
Vùng đất	Tối đa, mm	Nơi	Tối thiểu, mm	Nơi
Bắc Mỹ	6657	Hồ Henderson, British Columbia, Canada	30	Batages, Mexico
Nam Mỹ	8989	Quibdo, Colombia		Arica, Chile
Châu Âu	4643	Crkvice, Nam Tư	163	Astrakhan, Nga
Châu Á	11430	Cherrapunji, Ấn Độ	46	Aden, Yemen
Châu phi	10277	Debunja, Cameroon		Wadi Halfa, Sudan
Châu Úc	4554	Tully, Úc	104	Malka, Úc
Châu đại dương	11684	Waialeale, Hawaii, Hoa Kỳ	226	Puako, Hawaii, Hoa Kỳ

ĐỐI TƯỢNG TRIỆU CHỨNG

Không khí.

Khối lượng không khí là một khối lượng không khí khổng lồ, các đặc tính của nó (chủ yếu là nhiệt độ và độ ẩm) được hình thành dưới ảnh hưởng của bề mặt bên dưới trong một vùng nhất định và thay đổi dần khi nó di chuyển từ nguồn hình thành theo phương ngang.

Các khối khí được phân biệt chủ yếu bởi các đặc điểm nhiệt của các khu vực hình thành, ví dụ, nhiệt đới và địa cực. Sự chuyển động của các khối khí từ khu vực này sang khu vực khác, giữ lại nhiều đặc điểm ban đầu của chúng, có thể được theo dõi trên bản đồ khái quát. Ví dụ, không khí lạnh và khô từ Bắc Cực thuộc Canada, di chuyển trên lãnh thổ của Hoa Kỳ, từ từ ấm lên, nhưng vẫn khô. Tương tự, các khối không khí nhiệt đới ấm, ẩm hình thành trên Vịnh Mexico vẫn ẩm, nhưng có thể ấm lên hoặc nguội đi tùy thuộc vào đặc tính của bề mặt bên dưới. Tất nhiên, sự biến đổi như vậy của các khối khí sẽ tăng lên khi các điều kiện gặp phải trên đường bay của chúng thay đổi.

Khi các khối khí với các đặc tính khác nhau từ các trung tâm hình thành ở xa tiếp xúc với nhau, chúng vẫn giữ nguyên các đặc tính của mình. Phần lớn thời gian tồn tại, chúng bị ngăn cách bởi ít nhiều các vùng chuyển tiếp được xác định rõ ràng, nơi nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió thay đổi đáng kể. Sau đó, các khối khí trộn lẫn, phân tán và cuối cùng, không còn tồn tại như những thể riêng biệt. Các vùng chuyển tiếp giữa các khối khí chuyển động được gọi là "mặt trận".

Mặt trận

đi qua những chỗ trũng của trường baric, tức là dọc theo các đường đẳng áp thấp. Khi băng qua mặt trước, hướng gió thường thay đổi đột ngột. Trong các khối khí vùng cực, gió có thể là hướng Tây Bắc, trong khi trong các khối khí nhiệt đới, gió có thể là hướng Nam. Thời tiết xấu nhất xảy ra dọc theo mặt trận và ở vùng lạnh hơn gần mặt trước, nơi không khí ấm áp trượt lên một khối không khí lạnh dày đặc và nguội đi. Kết quả là, các đám mây hình thành và lượng mưa giảm xuống. Các xoáy thuận ngoại nhiệt đôi khi hình thành dọc theo mặt trước. Các mặt trận cũng hình thành khi các khối không khí lạnh ở phía bắc và ấm ở phía nam ở phần trung tâm của xoáy thuận (khu vực có áp suất khí quyển thấp) tiếp xúc với nhau.

Có bốn loại mặt trước. Một mặt trước đứng yên hình thành trên một ranh giới ít nhiều ổn định giữa các khối khí vùng cực và vùng nhiệt đới. Nếu không khí lạnh rút đi trong lớp bề mặt và không khí ấm tiến lên, mặt trước ấm sẽ hình thành. Thông thường, trước một mặt trận ấm áp đang đến gần, bầu trời u ám, mưa hoặc tuyết và nhiệt độ dần dần tăng lên. Khi phía trước đi qua, mưa tạnh và nhiệt độ vẫn cao. Khi mặt trước lạnh đi qua, không khí lạnh tiến lên và không khí ấm lùi lại. Thời tiết mưa, gió được quan sát trong một dải hẹp dọc theo mặt trận lạnh. Ngược lại, mặt trước ấm áp trước một vùng mây và mưa rộng. Mặt trước được che phủ kết hợp các tính năng của cả mặt trước ấm và lạnh và thường được kết hợp với một lốc xoáy cũ.

Cyclones và antyclones.

Lốc xoáy là những nhiễu động khí quyển quy mô lớn trong một khu vực có áp suất thấp. Ở Bắc bán cầu, gió thổi ngược chiều kim đồng hồ từ áp suất cao đến áp thấp, và theo chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu. Trong các xoáy thuận ở vĩ độ ôn đới, được gọi là ngoại nhiệt đới, mặt trước lạnh thường được biểu hiện, và mặt trước ấm, nếu nó tồn tại, không phải lúc nào cũng nhìn thấy rõ ràng. Các xoáy thuận ngoại nhiệt đới thường tạo thành gió xoáy trên các dãy núi, chẳng hạn như trên các sườn phía đông của dãy núi Rocky và dọc theo các bờ biển phía đông của Bắc Mỹ và châu Á. Ở các vĩ độ ôn đới, phần lớn lượng mưa liên quan đến xoáy thuận.

Antiyclone là khu vực có áp suất không khí cao. Nó thường được kết hợp với thời tiết tốt với bầu trời trong hoặc hơi nhiều mây. Ở Bắc bán cầu, gió thổi từ tâm của nghịch lưu lệch theo chiều kim đồng hồ, và ở Nam bán cầu - ngược chiều kim đồng hồ. Anticyclones thường lớn hơn lốc xoáy và di chuyển chậm hơn.

Vì không khí lan truyền từ trung tâm ra ngoại vi trong màng ngược dòng, các lớp không khí cao hơn sẽ đi xuống, bù đắp cho luồng khí đi ra ngoài của nó. Ngược lại, trong lốc xoáy, không khí bị dịch chuyển bởi các luồng gió hội tụ lại tăng lên. Vì các chuyển động không khí tăng dần dẫn đến hình thành mây, mây và lượng mưa chủ yếu chỉ giới hạn trong các xoáy thuận, trong khi thời tiết trong hoặc hơi nhiều mây lại chiếm ưu thế trong các xoáy thuận.

Xoáy thuận nhiệt đới (bão, bão)

Xoáy thuận nhiệt đới (bão, cuồng phong) là tên gọi chung của các xoáy thuận hình thành trên các đại dương ở vùng nhiệt đới (ngoại trừ vùng biển lạnh ở Nam Đại Tây Dương và đông nam Thái Bình Dương) và không chứa các khối khí tương phản. Các xoáy thuận nhiệt đới xảy ra ở các khu vực khác nhau trên thế giới, thường đổ bộ vào khu vực phía đông và xích đạo của các lục địa. Chúng được tìm thấy ở phía nam và tây nam Bắc Đại Tây Dương (bao gồm biển Caribe và vịnh Mexico), bắc Thái Bình Dương (phía tây bờ biển Mexico, quần đảo Philippines và biển Trung Quốc), vịnh Bengal và biển Ả Rập. , ở phần phía nam của Ấn Độ Dương ngoài khơi bờ biển Madagascar, ngoài khơi bờ biển phía tây bắc Australia và ở Nam Thái Bình Dương - từ bờ biển Australia đến 140 ° W.

Theo thỏa thuận quốc tế, xoáy thuận nhiệt đới được phân loại theo sức gió. Có áp thấp nhiệt đới với sức gió đến 63 km / h, bão nhiệt đới (tốc độ gió từ 64 đến 119 km / h) và bão nhiệt đới (tốc độ gió trên 120 km / h).

Ở một số khu vực trên thế giới, xoáy thuận nhiệt đới có tên địa phương: ở Bắc Đại Tây Dương và Vịnh Mexico - bão (ở Haiti - bí mật); ở Thái Bình Dương ngoài khơi bờ biển phía tây Mexico - cordonaso, ở khu vực phía tây và hầu hết phía nam - bão, ở Philippines - baguyo, hoặc baruyo; ở Úc - willy-willy.

Xoáy thuận nhiệt đới là một xoáy thuận khí quyển khổng lồ có đường kính từ 100 đến 1600 km, kèm theo gió phá hủy mạnh, mưa lớn và nước dâng cao (mực nước biển dâng cao do gió). Các xoáy thuận nhiệt đới mới bắt đầu thường di chuyển về phía Tây, lệch về phía Bắc một chút, với tốc độ di chuyển ngày càng lớn và kích thước ngày càng lớn. Sau khi di chuyển về phía cực, một xoáy thuận nhiệt đới có thể "quay đầu", nhập vào vùng chuyển dịch phía tây của vĩ độ ôn đới và bắt đầu di chuyển về phía đông (tuy nhiên, sự thay đổi hướng di chuyển như vậy không phải lúc nào cũng xảy ra).

Các cơn gió xoáy thuận quay ngược chiều kim đồng hồ của Bắc bán cầu có sức mạnh cực đại trong vành đai có đường kính 30–45 km trở lên, bắt đầu từ “mắt bão”. Tốc độ gió gần bề mặt trái đất có thể đạt 240 km / h. Ở trung tâm của xoáy thuận nhiệt đới thường có một vùng không có mây, đường kính từ 8 đến 30 km, được gọi là "mắt bão", do bầu trời ở đây thường trong xanh (hoặc hơi có mây), và gió thường rất yếu. Vùng có sức gió hủy diệt dọc theo đường đi của bão có chiều rộng từ 40–800 km. Phát triển và di chuyển, xoáy thuận bao phủ khoảng cách vài nghìn km, ví dụ, từ nguồn hình thành ở biển Caribe hoặc ở vùng nhiệt đới Đại Tây Dương đến các vùng nội địa hoặc Bắc Đại Tây Dương.

Mặc dù sức gió mạnh của bão ở trung tâm của xoáy thuận đạt tốc độ cực lớn, nhưng bản thân cơn bão có thể di chuyển rất chậm và thậm chí dừng lại trong một thời gian, điều này đặc biệt đúng đối với các xoáy thuận nhiệt đới, thường di chuyển với tốc độ không quá 24 km / h. Khi lốc xoáy di chuyển khỏi vùng nhiệt đới, tốc độ của nó thường tăng lên và trong một số trường hợp có thể đạt tới 80 km / h hoặc hơn.

Gió bão có thể gây ra thiệt hại lớn. Dù yếu hơn trong cơn lốc xoáy, chúng vẫn có khả năng đốn ngã cây cối, lật úp nhà cửa, làm đứt đường dây điện và thậm chí là trật bánh tàu hỏa. Nhưng thiệt hại lớn nhất về người là do lũ kèm theo bão. Khi cơn bão tiến triển, những đợt sóng lớn thường hình thành và mực nước biển có thể dâng cao hơn 2 m trong vài phút. Các tàu nhỏ bị đánh dạt vào bờ. Những con sóng khổng lồ phá hủy nhà cửa, đường xá, cầu cống và các công trình khác nằm trên bờ và có thể cuốn trôi cả những hòn đảo cát lâu đời. Hầu hết các cơn bão đều đi kèm với những trận mưa xối xả làm ngập lụt các cánh đồng và làm hư hại mùa màng, cuốn trôi đường xá và phá hủy các cây cầu, và gây ngập lụt cho các cộng đồng ở vùng trũng thấp.

Các dự báo được cải thiện, đi kèm với các cảnh báo bão hoạt động, đã dẫn đến việc giảm đáng kể số lượng thương vong. Khi một xoáy thuận nhiệt đới hình thành, tần suất phát sóng dự báo sẽ tăng lên. Nguồn thông tin quan trọng nhất là các báo cáo từ máy bay được trang bị đặc biệt để quan sát lốc xoáy. Những chiếc máy bay như vậy tuần tra cách bờ biển hàng trăm km, thường xuyên thâm nhập vào trung tâm của một cơn lốc xoáy để có được thông tin chính xác về vị trí và chuyển động của nó.

Các khu vực ven biển dễ xảy ra bão nhất được trang bị hệ thống radar để phát hiện chúng. Do đó, cơn bão có thể được ghi lại và theo dõi ở khoảng cách lên đến 400 km từ trạm radar.

Tornado (lốc xoáy)

Một cơn lốc xoáy (lốc xoáy) là một đám mây hình phễu quay kéo dài đến mặt đất từ ​​chân của một đám mây dông. Màu của nó thay đổi từ xám sang đen. Khoảng 80% lốc xoáy ở Hoa Kỳ có sức gió tối đa 65–120 km / h và chỉ 1% từ 320 km / h trở lên. Một cơn lốc xoáy đến gần thường tạo ra tiếng ồn tương tự như tiếng tàu chở hàng đang di chuyển. Mặc dù có kích thước tương đối nhỏ nhưng lốc xoáy là một trong những hiện tượng bão nguy hiểm nhất.

Từ năm 1961 đến năm 1999, các cơn lốc xoáy đã giết chết trung bình 82 người mỗi năm ở Hoa Kỳ. Tuy nhiên, xác suất lốc xoáy đi qua nơi này là cực kỳ thấp, vì chiều dài đường chạy trung bình của nó khá ngắn (khoảng 25 km) và vùng xoáy nhỏ (rộng dưới 400 m).

Một cơn lốc xoáy bắt nguồn từ độ cao lên tới 1000 m so với bề mặt. Một số trong số chúng không bao giờ chạm đất, một số khác có thể chạm vào nó và sống lại. Lốc xoáy thường kết hợp với các đám mây dông, từ đó mưa đá rơi xuống đất và có thể xảy ra theo nhóm từ hai người trở lên. Trong trường hợp này, một cơn lốc xoáy mạnh hơn được hình thành trước tiên, và sau đó là một hoặc nhiều cơn lốc yếu hơn.

Để hình thành một cơn lốc xoáy trong các khối không khí, cần có sự tương phản rõ nét về nhiệt độ, độ ẩm, mật độ và các thông số của luồng không khí. Không khí mát và khô từ phía tây hoặc tây bắc di chuyển về phía không khí ấm và ẩm ở lớp bề mặt. Điều này đi kèm với gió mạnh trong một vùng chuyển tiếp hẹp, nơi diễn ra các quá trình biến đổi năng lượng phức tạp có thể gây ra sự hình thành xoáy. Có thể, một cơn lốc xoáy chỉ được hình thành với sự kết hợp được xác định chặt chẽ của một số yếu tố khá phổ biến khác nhau trong một phạm vi rộng.

Lốc xoáy được quan sát thấy trên toàn cầu, nhưng điều kiện thuận lợi nhất để hình thành chúng là ở các vùng trung tâm của Hoa Kỳ. Tần suất lốc xoáy thường tăng vào tháng Hai ở tất cả các bang phía đông tiếp giáp với Vịnh Mexico và đạt cực đại vào tháng Ba. Ở Iowa và Kansas, tần suất xuất hiện cao nhất vào tháng 5-6. Từ tháng 7 đến tháng 12, số lượng lốc xoáy trên phạm vi cả nước giảm nhanh. Số lượng cơn lốc xoáy trung bình ở Mỹ là khoảng. 800 mỗi năm, với một nửa trong số đó vào tháng Tư, tháng Năm và tháng Sáu. Con số này đạt giá trị cao nhất ở Texas (120 mỗi năm) và thấp nhất - ở các bang phía đông bắc và phía tây (1 mỗi năm).

Sự tàn phá do lốc xoáy gây ra thật khủng khiếp. Chúng xảy ra cả do gió có lực cực lớn và do áp suất lớn giảm xuống trong một khu vực giới hạn. Một cơn lốc xoáy có thể phá hủy một tòa nhà thành nhiều mảnh và phân tán nó trong không khí. Tường có thể sụp đổ. Áp suất giảm mạnh khiến các vật nặng, thậm chí cả những vật bên trong các tòa nhà, bay lên không trung, như thể bị một chiếc máy bơm khổng lồ hút vào, và đôi khi được vận chuyển trên một khoảng cách đáng kể.

Không thể dự đoán chính xác nơi hình thành lốc xoáy. Tuy nhiên, có thể xác định diện tích khoảng. 50 nghìn mét vuông. km, trong đó khả năng xuất hiện lốc xoáy khá cao.

Sấm sét

Giông tố hay còn gọi là sấm sét, là những nhiễu động khí quyển cục bộ liên quan đến sự phát triển của các đám mây vũ tích. Những cơn bão như vậy luôn kèm theo sấm sét và thường là gió giật mạnh và lượng mưa lớn. Đôi khi mưa đá rơi. Hầu hết các cơn giông kết thúc nhanh chóng, và ngay cả những cơn dông dài nhất cũng hiếm khi kéo dài hơn một hoặc hai giờ.

Sấm sét xảy ra do sự bất ổn định của khí quyển và chủ yếu liên quan đến sự trộn lẫn của các lớp không khí, có xu hướng đạt được sự phân bố mật độ ổn định hơn. Các luồng không khí mạnh mẽ đi lên là một đặc điểm khác biệt của giai đoạn đầu của một cơn giông. Chuyển động mạnh của không khí trong các khu vực có lượng mưa lớn là đặc điểm của giai đoạn cuối của nó. Mây dông thường đạt độ cao từ 12–15 km ở vĩ độ ôn đới và thậm chí cao hơn ở vùng nhiệt đới. Sự phát triển theo chiều thẳng đứng của chúng bị giới hạn bởi trạng thái ổn định của tầng bình lưu thấp hơn.

Một tính chất độc đáo của giông bão là hoạt động điện của chúng. Sét có thể xảy ra trong một đám mây tích đang phát triển, giữa hai đám mây hoặc giữa một đám mây và mặt đất. Trên thực tế, sự phóng điện sét hầu như luôn bao gồm một số lần phóng điện đi qua cùng một kênh và chúng truyền nhanh đến mức mắt thường chúng được nhận biết là một và cùng một lần phóng điện.

Vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng làm thế nào mà sự phân tách các điện tích lớn trái dấu xảy ra trong khí quyển. Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng quá trình này có liên quan đến sự khác biệt về kích thước của các giọt nước lỏng và đông lạnh, cũng như với các dòng không khí thẳng đứng. Điện tích của một đám mây dông tạo ra điện tích trên bề mặt trái đất bên dưới nó và tích điện trái dấu xung quanh đáy của đám mây. Một sự khác biệt tiềm tàng rất lớn phát sinh giữa các phần tích điện trái dấu của đám mây và bề mặt trái đất. Khi nó đạt đến một giá trị đủ, một sự phóng điện xảy ra - một tia chớp.

Sấm sét đi kèm với phóng điện sét là do sự giãn nở tức thời của không khí trên đường phóng điện, xảy ra khi nó bị sét nung nóng đột ngột. Sấm sét thường được nghe thấy dưới dạng tiếng sét liên tục chứ không phải là một tiếng sét, vì nó xảy ra dọc theo toàn bộ kênh phóng điện sét, và do đó âm thanh vượt qua khoảng cách từ nguồn của nó đến người quan sát trong một số giai đoạn.

dòng không khí phản lực

- "những dòng sông" uốn khúc của gió mạnh ở vĩ độ ôn đới ở độ cao 9-12 km (thường chỉ giới hạn cho các chuyến bay tầm xa của máy bay phản lực), thổi với tốc độ đôi khi lên đến 320 km / h. Một chiếc máy bay bay theo hướng của dòng phản lực giúp tiết kiệm rất nhiều nhiên liệu và thời gian. Do đó, dự báo sự lan truyền và sức mạnh của các luồng phản lực là điều cần thiết cho việc lập kế hoạch bay và dẫn đường hàng không nói chung.

Biểu đồ khái quát (Biểu đồ thời tiết)

Để xác định đặc điểm và nghiên cứu nhiều hiện tượng khí quyển, cũng như dự đoán thời tiết, cần tiến hành đồng thời các quan sát khác nhau ở nhiều điểm và ghi lại các số liệu thu được trên bản đồ. Trong khí tượng học, cái gọi là. phương pháp khái quát.

Bản đồ khái quát bề mặt.

Trên lãnh thổ của Hoa Kỳ mỗi giờ (ở một số quốc gia - ít thường xuyên hơn) quan sát thời tiết được thực hiện. Mây được đặc trưng (mật độ, chiều cao và loại); các số đọc của khí áp kế được thực hiện, trong đó các hiệu chỉnh được đưa ra để đưa các giá trị thu được về mực nước biển; hướng và tốc độ gió là cố định; lượng kết tủa lỏng hoặc rắn và nhiệt độ của không khí và đất được đo (tại thời điểm quan sát, cực đại và cực tiểu); độ ẩm không khí được xác định; điều kiện tầm nhìn và tất cả các hiện tượng khí quyển khác (ví dụ, giông bão, sương mù, khói mù, v.v.) được ghi lại cẩn thận.

Mỗi quan sát viên sau đó mã hóa và truyền thông tin bằng cách sử dụng Mã khí tượng quốc tế. Bởi vì quy trình này được tiêu chuẩn hóa bởi Tổ chức Khí tượng Thế giới, những dữ liệu như vậy có thể dễ dàng được giải mã ở bất kỳ đâu trên thế giới. Quá trình mã hóa mất khoảng. 20 phút, sau đó thông điệp được truyền đến trung tâm thu thập thông tin và trao đổi dữ liệu quốc tế diễn ra. Sau đó, kết quả quan sát (dưới dạng số và ký hiệu) được vẽ trên bản đồ đường đồng mức, trên đó các trạm khí tượng được biểu thị bằng các dấu chấm. Bằng cách này, người dự báo có được ý tưởng về điều kiện thời tiết trong một khu vực địa lý rộng lớn. Bức tranh tổng thể thậm chí còn trở nên rõ ràng hơn sau khi kết nối các điểm mà tại đó áp suất giống nhau được ghi lại bằng các đường liền nét mịn - các đường đẳng áp và vẽ ranh giới giữa các khối không khí khác nhau (mặt trước khí quyển). Các khu vực có áp suất cao hoặc thấp cũng được phân biệt. Bản đồ sẽ trở nên biểu cảm hơn nếu bạn tô lên hoặc tô bóng các khu vực có lượng mưa rơi vào thời điểm quan sát.

Bản đồ khái quát về lớp bề mặt của khí quyển là một trong những công cụ chính để dự báo thời tiết. Người dự báo so sánh một loạt biểu đồ khái quát tại các thời điểm quan sát khác nhau và nghiên cứu động lực học của các hệ thống baric, ghi nhận những thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm trong các khối không khí khi chúng di chuyển trên nhiều loại bề mặt bên dưới.

Bản đồ khái quát về độ cao.

Các đám mây được di chuyển bởi các dòng không khí, thường ở độ cao đáng kể so với bề mặt trái đất. Do đó, điều quan trọng đối với nhà khí tượng học là phải có dữ liệu đáng tin cậy cho nhiều tầng của khí quyển. Dựa trên dữ liệu thu được với sự trợ giúp của khinh khí cầu, máy bay và vệ tinh, bản đồ thời tiết được biên soạn cho năm mức độ cao. Các bản đồ này được truyền đến các trung tâm khái quát.

DỰ BÁO THỜI TIẾT

Dự báo thời tiết dựa trên kiến ​​thức của con người và khả năng máy tính. Một thành phần truyền thống của dự báo là phân tích các bản đồ cho thấy cấu trúc của khí quyển theo chiều ngang và chiều dọc. Dựa trên chúng, người dự báo có thể đánh giá sự phát triển và chuyển động của các đối tượng khái quát. Việc sử dụng máy tính trong mạng khí tượng tạo điều kiện rất nhiều cho việc dự báo nhiệt độ, áp suất và các yếu tố khí tượng khác.

Ngoài một máy tính mạnh, dự báo thời tiết đòi hỏi một mạng lưới quan sát thời tiết rộng và một bộ máy toán học đáng tin cậy. Các quan sát trực tiếp cung cấp các mô hình toán học với dữ liệu cần thiết cho việc hiệu chuẩn của chúng.

Một dự báo lý tưởng phải được chứng minh về mọi mặt. Rất khó để xác định nguyên nhân của sai số trong dự báo. Các nhà khí tượng học coi một dự báo là chính đáng nếu sai số của nó nhỏ hơn so với dự báo thời tiết bằng một trong hai phương pháp không đòi hỏi kiến ​​thức đặc biệt trong lĩnh vực khí tượng. Đầu tiên trong số chúng, được gọi là quán tính, giả định rằng bản chất của thời tiết sẽ không thay đổi. Phương pháp thứ hai giả định rằng các đặc điểm thời tiết sẽ tương ứng với mức trung bình hàng tháng trong một ngày nhất định.

Khoảng thời gian mà dự báo được xác định (tức là cho kết quả tốt hơn một trong hai cách tiếp cận đã đề cập) không chỉ phụ thuộc vào chất lượng quan sát, thiết bị toán học, công nghệ máy tính mà còn phụ thuộc vào quy mô của khí tượng dự báo. hiện tượng. Nói chung, sự kiện thời tiết càng lớn thì thời gian dự đoán càng cao. Ví dụ, thường mức độ phát triển và đường đi của lốc xoáy có thể được dự đoán trước vài ngày, nhưng hành vi của một đám mây tích cụ thể có thể được dự đoán không quá một giờ tới. Những hạn chế này dường như là do các đặc tính của khí quyển và vẫn chưa thể khắc phục được bằng các quan sát cẩn thận hơn hoặc các phương trình chính xác hơn.

Các quá trình khí quyển phát triển một cách hỗn loạn. Điều này có nghĩa là cần có các phương pháp tiếp cận khác nhau để dự đoán các hiện tượng khác nhau trên các quy mô không gian khác nhau, đặc biệt, để dự đoán hành vi của các xoáy thuận vĩ độ trung bình lớn và các cơn giông mạnh cục bộ, cũng như dự báo dài hạn. Ví dụ, dự báo về áp suất không khí trong một ngày ở lớp bề mặt gần như chính xác như các phép đo với sự trợ giúp của bóng bay thời tiết, trên đó nó đã được kiểm tra. Và ngược lại, rất khó để đưa ra dự báo chi tiết trong ba giờ về sự chuyển động của đường squall - một dải mưa dữ dội ở phía trước mặt trận lạnh và nói chung là song song với nó, nơi có thể bắt nguồn lốc xoáy. Các nhà khí tượng học chỉ có thể xác định sơ bộ những khu vực rộng lớn có thể xuất hiện các đường nhỏ. Khi chúng được cố định trên một hình ảnh vệ tinh hoặc sử dụng radar, tiến trình của chúng chỉ có thể được ngoại suy trong một đến hai giờ, và do đó, điều quan trọng là phải đưa báo cáo thời tiết đến người dân kịp thời. Dự báo các hiện tượng khí tượng trong thời gian ngắn không thuận lợi (gió giật, mưa đá, lốc xoáy, v.v.) được gọi là dự báo khẩn cấp. Các kỹ thuật máy tính đang được phát triển để dự đoán những hiện tượng thời tiết nguy hiểm này.

Mặt khác, có vấn đề về dự báo dài hạn, tức là trước vài ngày, việc quan sát thời tiết trên toàn cầu là hoàn toàn cần thiết, nhưng ngay cả điều này vẫn chưa đủ. Vì tính chất hỗn loạn của khí quyển giới hạn khả năng dự đoán thời tiết trên một khu vực rộng lớn lên đến khoảng hai tuần, nên các dự báo trong thời gian dài hơn phải dựa trên các yếu tố ảnh hưởng đến bầu khí quyển theo cách có thể dự đoán được và bản thân chúng sẽ được biết sau hơn hai tuần. trước. Một trong những yếu tố đó là nhiệt độ bề mặt đại dương, thay đổi chậm theo tuần và tháng, ảnh hưởng đến các quá trình khái quát và có thể được sử dụng để xác định các khu vực có nhiệt độ và lượng mưa bất thường.

NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ THỜI TIẾT VÀ KHÍ HẬU HIỆN NAY

Ô nhiễm không khí.

Sự nóng lên toàn cầu.

Hàm lượng carbon dioxide trong bầu khí quyển của Trái đất đã tăng khoảng 15% kể từ năm 1850 và dự kiến ​​sẽ tăng gần như tương tự vào năm 2015, rất có thể là do việc đốt các nhiên liệu hóa thạch: than đá, dầu và khí đốt. Người ta cho rằng do kết quả của quá trình này, nhiệt độ trung bình hàng năm trên địa cầu sẽ tăng khoảng 0,5 ° C, và sau đó, trong thế kỷ 21, sẽ còn cao hơn nữa. Hậu quả của hiện tượng nóng lên toàn cầu rất khó lường trước nhưng cũng chưa chắc đã thuận lợi.

Khí quyển,

phân tử trong đó bao gồm ba nguyên tử oxy, được tìm thấy chủ yếu trong khí quyển. Các quan sát được thực hiện từ giữa những năm 1970 đến giữa những năm 1990 cho thấy nồng độ ôzôn ở Nam Cực đã thay đổi đáng kể: nó giảm xuống vào mùa xuân (vào tháng 10), khi cái gọi là ôzôn được hình thành. "lỗ thủng ôzôn", và sau đó lại tăng lên giá trị bình thường vào mùa hè (vào tháng 1). Trong thời gian đang được xem xét, có một xu hướng rõ ràng là giảm hàm lượng ôzôn tối thiểu mùa xuân ở khu vực này. Các quan sát vệ tinh toàn cầu cho thấy sự sụt giảm nồng độ ôzôn nhỏ hơn một chút nhưng đáng chú ý xảy ra ở khắp mọi nơi, ngoại trừ vùng xích đạo. Người ta cho rằng điều này xảy ra do việc sử dụng rộng rãi các freon (freon) có chứa fluorochlorine trong các đơn vị làm lạnh và cho các mục đích khác.

El Nino.

Vài năm một lần, một sự ấm lên cực kỳ mạnh xảy ra ở phía đông của khu vực xích đạo của Thái Bình Dương. Nó thường bắt đầu vào tháng 12 và kéo dài trong vài tháng. Do thời điểm diễn ra gần với lễ Giáng sinh nên hiện tượng này được gọi là "El Niño", trong tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là "em bé (Chúa Kitô)". Các hiện tượng khí quyển đi kèm được gọi là Dao động Nam bởi vì chúng lần đầu tiên được quan sát thấy ở Nam bán cầu. Do bề mặt nước ấm, sự gia tăng không khí đối lưu được quan sát thấy ở phần phía đông của Thái Bình Dương, chứ không phải ở phần phía tây như thường lệ. Do đó, khu vực mưa lớn đang dịch chuyển từ khu vực phía tây của Thái Bình Dương sang khu vực phía đông.

Hạn hán ở Châu Phi.

Việc đề cập đến hạn hán ở Châu Phi đã trở lại lịch sử trong Kinh thánh. Gần đây hơn, vào cuối những năm 1960 và đầu những năm 1970, một trận hạn hán ở Sahel, rìa phía nam của sa mạc Sahara, đã giết chết 100.000 người. Hạn hán vào những năm 1980 cũng gây ra thiệt hại tương tự ở Đông Phi. Điều kiện khí hậu bất lợi của những vùng này càng trở nên trầm trọng hơn do chăn thả quá mức, phá rừng và các hoạt động quân sự (như ở Somalia trong những năm 1990).

DỤNG CỤ KHOA HỌC

Các dụng cụ khí tượng được thiết kế cho các phép đo khẩn cấp tức thời (nhiệt kế hoặc khí áp kế để đo nhiệt độ hoặc áp suất) và để ghi liên tục các yếu tố giống nhau theo thời gian, thường ở dạng đồ thị hoặc đường cong (nhiệt kế, barograph). Chỉ các thiết bị cho các phép đo khẩn cấp được mô tả dưới đây, nhưng hầu như tất cả chúng cũng tồn tại ở dạng máy ghi. Trên thực tế, đây là những dụng cụ đo lường giống nhau, nhưng dùng bút vẽ một đường thẳng trên băng giấy chuyển động.

Nhiệt kế.

Nhiệt kế thủy tinh lỏng.

Trong các nhiệt kế khí tượng, khả năng giãn nở và co lại của chất lỏng nằm trong bầu thủy tinh thường được sử dụng nhiều nhất. Thông thường, một ống mao dẫn thủy tinh kết thúc ở dạng giãn nở hình cầu dùng như một bể chứa chất lỏng. Độ nhạy của một nhiệt kế này tỷ lệ nghịch với diện tích mặt cắt ngang của ống mao dẫn và tỷ lệ thuận với thể tích của bình chứa và sự khác biệt về hệ số giãn nở của chất lỏng và thủy tinh nhất định. Do đó, các nhiệt kế khí tượng nhạy cảm có bể chứa lớn và ống mỏng, và chất lỏng được sử dụng trong chúng nở ra nhanh hơn nhiều khi nhiệt độ tăng hơn so với thủy tinh.

Việc lựa chọn chất lỏng cho nhiệt kế chủ yếu phụ thuộc vào phạm vi nhiệt độ đo được. Thủy ngân được sử dụng để đo nhiệt độ trên -39 ° C, điểm đóng băng của nó. Đối với nhiệt độ thấp hơn, các hợp chất hữu cơ lỏng, chẳng hạn như rượu etylic, được sử dụng.

Độ chính xác của nhiệt kế thủy tinh khí tượng tiêu chuẩn đã thử nghiệm là ± 0,05 ° C. Nguyên nhân chính gây ra sai số của nhiệt kế thủy ngân là do những thay đổi dần dần không thể đảo ngược trong các đặc tính đàn hồi của thủy tinh. Chúng dẫn đến giảm thể tích của kính và tăng điểm chuẩn. Ngoài ra, sai số có thể xảy ra do kết quả đọc sai hoặc do đặt nhiệt kế ở nơi có nhiệt độ không tương ứng với nhiệt độ không khí thực trong vùng lân cận của trạm thời tiết.

Sai số của nhiệt kế rượu và thủy ngân là tương tự nhau. Sai số bổ sung có thể xảy ra do lực dính giữa cồn và thành thủy tinh của ống, do đó khi nhiệt độ giảm nhanh, một phần chất lỏng được giữ lại trên thành ống. Ngoài ra, rượu trong ánh sáng làm giảm thể tích của nó.

Nhiệt kế tối thiểu

được thiết kế để xác định nhiệt độ thấp nhất trong một ngày nhất định. Đối với những mục đích này, nhiệt kế cồn thủy tinh thường được sử dụng. Một con trỏ bằng thủy tinh có chỗ phồng ở hai đầu được nhúng vào rượu. Nhiệt kế làm việc ở vị trí nằm ngang. Khi nhiệt độ giảm, cột cồn sẽ rút lại, kéo theo chốt và khi nhiệt độ tăng, cồn chảy xung quanh nó mà không làm nó di chuyển, và do đó chốt sẽ cố định nhiệt độ tối thiểu. Đưa nhiệt kế trở lại trạng thái hoạt động bằng cách nghiêng bình lên để chốt tiếp xúc lại với cồn.

Nhiệt kế tối đa

được sử dụng để xác định nhiệt độ cao nhất trong một ngày nhất định. Thông thường đây là nhiệt kế thủy ngân thủy tinh, tương tự như nhiệt kế y tế. Có một chỗ co thắt trong ống thủy tinh gần bình chứa. Thủy ngân bị ép ra ngoài thông qua sự co thắt này khi nhiệt độ tăng lên, và khi nó hạ xuống, sự co thắt này sẽ ngăn cản dòng chảy của nó vào bình chứa. Một nhiệt kế như vậy lại được chuẩn bị để vận hành trên một thiết bị quay đặc biệt.

Nhiệt kế lưỡng kim

bao gồm hai dải kim loại mỏng, chẳng hạn như đồng và sắt, chúng nở ra ở các mức độ khác nhau khi bị nung nóng. Các bề mặt phẳng của chúng vừa khít với nhau. Một băng lưỡng kim như vậy được xoắn thành hình xoắn ốc, một đầu của nó được cố định cứng. Khi cuộn dây nóng lên hoặc nguội đi, hai kim loại nở ra hoặc co lại theo cách khác nhau, và cuộn dây sẽ cuộn lại hoặc xoắn chặt hơn. Theo con trỏ gắn vào đầu tự do của xoắn ốc, độ lớn của những thay đổi này được đánh giá. Ví dụ về nhiệt kế lưỡng kim là nhiệt kế phòng có mặt đồng hồ tròn.

Nhiệt kế điện.

Những nhiệt kế như vậy bao gồm một thiết bị có nhiệt độ bán dẫn - nhiệt điện trở, hay nhiệt điện trở. Cặp nhiệt điện được đặc trưng bởi hệ số điện trở âm lớn (tức là điện trở của nó giảm nhanh khi nhiệt độ tăng). Ưu điểm của nhiệt điện trở là độ nhạy cao và phản ứng nhanh với sự thay đổi nhiệt độ. Hiệu chuẩn nhiệt điện trở thay đổi theo thời gian. Nhiệt điện trở được sử dụng trên vệ tinh khí tượng, bóng bay và hầu hết các nhiệt kế phòng kỹ thuật số.

Phong vũ biểu.

phong vũ biểu thủy ngân

là một ống thủy tinh khoảng. 90 cm, chứa đầy thuỷ ngân, bịt kín một đầu và nghiêng vào cốc thuỷ ngân. Dưới tác dụng của trọng lực, một phần thủy ngân tràn ra khỏi ống vào cốc, và do áp suất không khí trên bề mặt cốc, thủy ngân dâng lên trong ống. Khi cân bằng được thiết lập giữa hai lực đối nghịch này, chiều cao của thủy ngân trong ống so với bề mặt chất lỏng trong bình tương ứng với áp suất khí quyển. Nếu tăng áp suất không khí thì mức thuỷ ngân trong ống tăng lên. Chiều cao trung bình của cột thủy ngân trong khí áp kế ở mực nước biển là khoảng. 760 mm.

Phong vũ biểu Aneroid

bao gồm một hộp kín mà từ đó không khí được thoát ra một phần. Một trong những bề mặt của nó là một lớp màng đàn hồi. Nếu áp suất khí quyển tăng, màng uốn vào trong; nếu giảm, màng uốn ra ngoài. Một con trỏ gắn vào nó sẽ ghi lại những thay đổi này. Thiết bị đo khí áp kế nhỏ gọn và tương đối rẻ tiền, được sử dụng cả trong nhà và trên các đồng hồ vô tuyến khí tượng tiêu chuẩn. Xem thêmÁP KẾ.

Dụng cụ đo độ ẩm.

Psychrometer

bao gồm hai nhiệt kế liền nhau: khô, đo nhiệt độ của không khí và làm ướt, bình được bọc trong một miếng vải (cambric) được làm ẩm bằng nước cất. Không khí chạy xung quanh cả hai nhiệt kế. Do sự bay hơi của nước từ vải, nhiệt độ bầu ướt thường thấp hơn bầu khô. Độ ẩm tương đối càng thấp, sự khác biệt về số đo nhiệt kế càng lớn. Dựa trên các số đọc này, độ ẩm tương đối được xác định bằng cách sử dụng các bảng đặc biệt.

Ẩm kế tóc

đo độ ẩm tương đối dựa trên sự thay đổi độ dài của tóc người. Để loại bỏ chất béo tự nhiên, đầu tiên người ta ngâm tóc trong rượu etylic và sau đó gội sạch trong nước cất. Chiều dài của tóc được chuẩn bị như vậy có sự phụ thuộc gần như logarit vào độ ẩm tương đối trong khoảng từ 20 đến 100%. Thời gian cần thiết để tóc phản ứng với sự thay đổi độ ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ không khí (nhiệt độ càng thấp thì tóc càng dài). Trong máy đo độ ẩm tóc, khi tăng hoặc giảm độ dài của tóc, một cơ chế đặc biệt sẽ di chuyển con trỏ dọc theo thang đo. Những máy đo độ ẩm như vậy thường được sử dụng để đo độ ẩm tương đối trong phòng.

Ẩm kế điện phân.

Yếu tố nhạy cảm của những ẩm kế này là một tấm thủy tinh hoặc nhựa được phủ bằng cacbon hoặc liti clorua, điện trở của chúng thay đổi theo độ ẩm tương đối. Các yếu tố như vậy thường được sử dụng trong các bộ dụng cụ khí tượng. Khi đầu dò đi qua đám mây, thiết bị bị ẩm và các kết quả đọc của nó bị biến dạng trong một thời gian khá dài (cho đến khi đầu dò ở bên ngoài đám mây và phần tử nhạy cảm khô đi).

Dụng cụ đo tốc độ gió.

Máy đo nhiệt độ cốc.

Tốc độ gió thường được đo bằng máy đo gió cốc. Thiết bị này bao gồm ba hoặc nhiều cốc hình nón, được gắn thẳng đứng vào các đầu của thanh kim loại, kéo dài đối xứng xuyên tâm so với trục thẳng đứng. Gió tác dụng lực lớn nhất lên mặt lõm của các cốc và làm trục quay. Trong một số loại máy đo gió dạng cốc, chuyển động tự do của cốc bị ngăn cản bởi một hệ thống lò xo, độ lớn của biến dạng sẽ xác định tốc độ gió.

Trong máy đo gió dạng cốc quay tự do, tốc độ quay, tỷ lệ thuận với tốc độ gió, được đo bằng đồng hồ điện báo hiệu khi một lượng không khí nhất định đã chảy quanh máy đo gió. Tín hiệu điện bao gồm tín hiệu đèn và thiết bị ghi ở trạm thời tiết. Thường thì một máy đo gió dạng cốc được ghép cơ học với một nam châm và điện áp hoặc tần số của dòng điện được tạo ra có liên quan đến tốc độ gió.

Máy đo gió

với một bàn xoay cối xay bao gồm một vít nhựa ba bốn lưỡi gắn trên một trục nam châm. Vít với sự trợ giúp của cánh gió thời tiết, bên trong có đặt một nam châm, liên tục hướng ngược lại gió. Thông tin về hướng gió được gửi qua các kênh đo xa tới trạm quan sát. Dòng điện do nam châm tạo ra thay đổi tỷ lệ thuận với tốc độ gió.

Thang điểm Beaufort.

Tốc độ gió được ước tính trực quan bằng tác động của nó lên các vật thể xung quanh người quan sát. Năm 1805, Francis Beaufort, một thủy thủ trong Hải quân Anh, đã phát triển thang điểm 12 để đặc trưng cho sức mạnh của gió trên biển. Năm 1926, các ước tính về tốc độ gió trên đất liền đã được thêm vào đó. Năm 1955, để phân biệt giữa các cơn bão có cường độ khác nhau, thang đo được mở rộng thành 17. Phiên bản hiện đại của thang đo Beaufort (Bảng 6) giúp bạn có thể ước tính tốc độ gió mà không cần sử dụng bất kỳ thiết bị nào.

Bảng 6. Thang đo Beaufort để xác định cường độ gió

Bảng 6. QUY MÔ BIỂU HIỆN ĐỂ XÁC ĐỊNH LỰC GIÓ
Điểm	Dấu hiệu trực quan trên đất liền	Tốc độ gió, km / h	Thuật ngữ xác định sức mạnh của gió
0	Bình tĩnh; khói bốc lên thẳng đứng	Dưới 1,6	Điềm tĩnh
1	Hướng gió có thể nhận thấy bởi độ lệch của khói, nhưng không phải do cánh gió thời tiết	1,6–4,8	Yên tĩnh
2	Da mặt cảm nhận được gió; lá xào xạc; biến thời tiết bình thường	6,4–11,2	Dễ dàng
3	Lá và cành nhỏ chuyển động không đổi; vẫy cờ nhẹ	12,8–19,2	Yếu ớt
4	Gió làm tung bụi và giấy tờ; cành mảnh đung đưa	20,8–28,8	Vừa phải
5	Cây lá đung đưa; gợn sóng xuất hiện trên đất liền	30,4–38,4	Tươi
6	Cành dày đung đưa; tiếng còi của gió được nghe thấy trong các dây điện; khó cầm ô	40,0–49,6	Mạnh
7	Thân cây đung đưa; khó đi ngược gió	51,2–60,8	Mạnh
8	Cây gãy cành; hầu như không thể đi ngược chiều gió	62,4–73,6	Rất mạnh
9	Hư hỏng nhỏ; gió xé toạc mái che khói và ngói	75,2–86,4	Bão
10	Hiếm khi trên đất khô hạn. Cây cối bị bật gốc. Thiệt hại đáng kể cho các tòa nhà	88,0–100,8	Bão lớn
11	Nó rất hiếm trên đất khô. Đi kèm với sự tàn phá trên một khu vực rộng lớn	102,4–115,2	Cơn bão dữ dội
12	Sự phá hủy mạnh mẽ (Điểm 13-17 đã được Cục Thời tiết Hoa Kỳ bổ sung vào năm 1955 và được sử dụng trong thang đo của Hoa Kỳ và Vương quốc Anh)	116,8–131,2	bão
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

Dụng cụ đo lượng mưa.

Lượng mưa bao gồm các hạt nước, cả ở thể lỏng và rắn, đi từ khí quyển đến bề mặt trái đất. Trong các đồng hồ đo mưa tiêu chuẩn không ghi, phễu tiếp nhận được lắp vào ống đong. Tỷ lệ giữa diện tích phần trên của phễu và tiết diện của ống đong là 10: 1, tức là 25 mm kết tủa sẽ tương ứng với vạch 250 mm trong xi lanh.

Ghi lại đồng hồ đo mưa - phích cắm - tự động cân lượng nước đã thu thập hoặc đếm số lần một bình đo nhỏ chứa đầy nước mưa và tự động làm trống.

Nếu dự kiến ​​có kết tủa dưới dạng tuyết, thì phễu và cốc đo được lấy ra và thu tuyết vào một xô đựng mưa. Khi tuyết có kèm theo gió vừa phải hoặc mạnh, lượng tuyết vào tàu không tương ứng với lượng mưa thực tế. Chiều cao của lớp phủ tuyết được xác định bằng cách đo độ dày của lớp tuyết trong khu vực điển hình cho khu vực nhất định và giá trị trung bình của ít nhất ba phép đo được thực hiện. Để thiết lập lượng nước tương đương ở những khu vực mà tác động của vận chuyển bão tuyết là nhỏ nhất, một hình trụ được ngâm trong khối tuyết và một cột tuyết được cắt ra, làm tan chảy hoặc cân. Lượng mưa đo được bằng máy đo mưa phụ thuộc vào vị trí của nó. Sự nhiễu loạn không khí, cho dù do chính thiết bị gây ra hoặc do các vật cản xung quanh nó, dẫn đến lượng kết tủa đi vào cốc đo bị đánh giá thấp hơn. Do đó, máy đo mưa được lắp đặt trên bề mặt phẳng càng xa cây cối và các chướng ngại vật càng tốt. Màn hình bảo vệ được sử dụng để giảm ảnh hưởng của các xoáy do chính thiết bị tạo ra.

QUAN SÁT BỆNH HỌC

Dụng cụ đo chiều cao của mây.

Cách đơn giản nhất để xác định chiều cao của đám mây là đo thời gian để một quả bóng nhỏ thả từ bề mặt trái đất đến chân đám mây. Chiều cao của nó bằng tích của tốc độ bay lên trung bình của khí cầu theo thời gian bay.

Một cách khác là quan sát một đốm sáng hình thành ở đáy đám mây với một chùm máy chiếu hướng thẳng đứng lên trên. Từ khoảng cách xấp xỉ. Cách đèn rọi 300 m, đo góc giữa hướng tới điểm này và chùm đèn rọi. Chiều cao của đám mây được tính bằng phương pháp tam giác, tương tự như cách đo khoảng cách trong các cuộc khảo sát địa hình. Hệ thống được đề xuất có thể hoạt động tự động cả ngày lẫn đêm. Tế bào quang điện được sử dụng để quan sát điểm sáng ở chân các đám mây.

Chiều cao của đám mây cũng được đo bằng sóng vô tuyến - xung dài 0,86 cm do radar gửi đi. Chiều cao của đám mây được xác định bằng thời gian cần một xung vô tuyến truyền đến đám mây và quay trở lại. Vì các đám mây trong suốt một phần đối với sóng vô tuyến, nên phương pháp này được sử dụng để xác định chiều cao của các lớp trong các đám mây nhiều lớp.

Khí tượng bóng bay.

Loại khí cầu khí tượng đơn giản nhất - cái gọi là. Khí cầu là một quả bóng cao su nhỏ chứa đầy hydro hoặc heli. Bằng cách quan sát quang học những thay đổi về phương vị và độ cao của khí cầu, và giả sử rằng tốc độ bay lên của nó là không đổi, có thể tính toán tốc độ và hướng gió như một hàm của độ cao trên bề mặt trái đất. Để quan sát vào ban đêm, một đèn pin nhỏ hoạt động bằng pin được gắn vào bóng.

Một bóng phóng xạ thời tiết là một quả bóng cao su mang một máy phát sóng vô tuyến, một nhiệt kế nhiệt điện trở, một khí áp kế và một ẩm kế điện phân. Sóng radiosonde tăng với tốc độ xấp xỉ. 300 m / phút lên đến độ cao xấp xỉ. 30 km. Khi bạn đi lên, dữ liệu đo liên tục được truyền tới trạm phóng. Một ăng-ten thu định hướng trên Trái đất theo dõi phương vị và độ cao của sóng vô tuyến, từ đó tốc độ và hướng gió được tính toán ở các độ cao khác nhau theo cách tương tự như khi quan sát khinh khí cầu. Các quả bóng phóng xạ và khinh khí cầu được phóng từ hàng trăm địa điểm trên khắp thế giới hai lần một ngày, vào buổi trưa và nửa đêm theo giờ GMT.

Các vệ tinh.

Đối với chụp ảnh ban ngày về đám mây che phủ, ánh sáng mặt trời được cung cấp chiếu sáng, trong khi bức xạ hồng ngoại phát ra từ tất cả các thiên thể cho phép chụp cả ngày và đêm bằng máy ảnh hồng ngoại đặc biệt. Sử dụng các bức ảnh trong các dải bức xạ hồng ngoại khác nhau, bạn thậm chí có thể tính toán nhiệt độ của các lớp riêng lẻ của khí quyển. Các quan sát vệ tinh có độ phân giải theo kế hoạch cao, nhưng độ phân giải dọc của chúng thấp hơn nhiều so với độ phân giải do các đồng hồ vô tuyến cung cấp.

Một số vệ tinh, chẳng hạn như TIROS của Mỹ, được phóng lên quỹ đạo địa cực tròn ở độ cao xấp xỉ. 1000 km. Vì Trái đất quay quanh trục của nó, nên từ một vệ tinh như vậy, mỗi điểm trên bề mặt trái đất thường có thể nhìn thấy hai lần một ngày.

Thậm chí quan trọng hơn là những cái gọi là. vệ tinh địa tĩnh quay quanh xích đạo ở độ cao xấp xỉ. 36 nghìn km. Một vệ tinh như vậy mất 24 giờ để thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh. Vì thời gian này bằng độ dài trong ngày, vệ tinh vẫn ở trên cùng một điểm trên đường xích đạo, và nó cung cấp tầm nhìn không đổi về bề mặt trái đất. Do đó, một vệ tinh địa tĩnh có thể chụp ảnh nhiều lần cùng một khu vực, ghi lại những thay đổi của thời tiết. Ngoài ra, tốc độ gió có thể được tính toán từ chuyển động của các đám mây.

Các radar thời tiết.

Tín hiệu do radar gửi đi sẽ bị phản xạ bởi mưa, tuyết hoặc nhiệt độ đảo ngược và tín hiệu phản xạ này đến thiết bị nhận. Các đám mây thường không thể nhìn thấy trên màn hình radar vì các giọt tạo thành chúng quá nhỏ để phản xạ tín hiệu vô tuyến một cách hiệu quả.

Đến giữa những năm 1990, Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ đã được trang bị lại các radar hiệu ứng Doppler ( Xem thêm HIỆU ỨNG DOPPLER ; RADAR). Trong các hệ thống lắp đặt kiểu này, để đo tốc độ tiếp cận của các hạt phản xạ tới radar hoặc ra xa nó, người ta sử dụng cái gọi là nguyên tắc. Chuyển dịch Doppler. Do đó, các radar này có thể được sử dụng để đo tốc độ gió. Chúng đặc biệt hữu ích để phát hiện lốc xoáy, vì gió ở một bên của cơn lốc xoáy nhanh chóng lao về phía radar, và ở phía bên kia nó nhanh chóng di chuyển ra khỏi nó. Các radar hiện đại có thể phát hiện các đối tượng khí tượng ở khoảng cách lên đến 225 km.



Từ điển của Efremova

Khí tượng học

ổn.
Một ngành khoa học nghiên cứu bầu khí quyển của trái đất và các quá trình xảy ra trong đó.

Từ điển Ushakov

Từ điển Hải quân

Khí tượng học

một ngành khoa học nghiên cứu thành phần và cấu trúc của khí quyển, cũng như các hiện tượng xảy ra trong nó (chế độ nhiệt, chuyển động không khí, âm thanh và điện). Khí tượng quân sự nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện khí tượng đến hành động của quân đội (Hải quân), đến việc sử dụng vũ khí và trang thiết bị quân sự.

Từ điển của Ozhegov

METEOROL O GIA, và, ổn. Khoa học về trạng thái vật lý của bầu khí quyển trái đất và các quá trình xảy ra trong đó. Sơ đồ khái quát m. (nghiên cứu các quá trình khí quyển liên quan đến dự báo thời tiết).

| tính từ. khí tượng,ồ ồ.

từ điển bách khoa

Khí tượng học

(từ tiếng Hy Lạp meteora - các hiện tượng khí quyển và ... logic), khoa học về bầu khí quyển của trái đất và các quá trình xảy ra trong đó. Ngành chính của khí tượng học là vật lý khí quyển. Khí tượng học nghiên cứu thành phần và cấu trúc của khí quyển; sự tuần hoàn nhiệt và chế độ nhiệt trong khí quyển và trên bề mặt trái đất; sự tuần hoàn độ ẩm và sự chuyển pha của nước trong khí quyển, sự chuyển động của các khối khí; các hiện tượng điện, quang học và âm học trong khí quyển. Khí tượng học bao gồm phép đo kích hoạt, khí tượng động và khái quát, quang học khí quyển, điện khí quyển, khí tượng học và các ngành khí tượng học ứng dụng khác.

Bách khoa toàn thư của Brockhaus và Efron

Khí tượng học

Khoa học nghiên cứu các hiện tượng xảy ra trong bầu khí quyển của trái đất, chẳng hạn như: áp suất, nhiệt độ, độ ẩm không khí, mây mù, lượng mưa, mưa, tuyết, v.v. . Các hiện tượng xảy ra trong bầu khí quyển của trái đất là vô cùng phức tạp và phụ thuộc lẫn nhau và chỉ có thể khái quát hóa nếu có sẵn tài liệu sâu rộng, có thể chính xác do các quan sát thu được (xem phần Quan sát khí tượng). Vì không khí trong suốt về mặt nhiệt, tức là nó truyền một lượng nhiệt đáng kể, chỉ ấm lên một chút do tia nắng mặt trời, một lượng nhiệt mặt trời đáng kể đến bề mặt đất và nước trên địa cầu. Hơn nữa, cả đất và nước đều có nhiệt dung lớn hơn nhiều so với không khí (với cùng một thể tích, vật thứ nhất hơn 1500 lần, vật thứ hai hơn 3000 lần) nên rõ ràng nhiệt độ bề mặt của đất và nước trên địa cầu có nhiệt độ của lớp không khí thấp hơn, và các lớp dưới của không khí được nghiên cứu nhiều nhất. Do đó, việc nghiên cứu các lớp trên của đất và nước, đặc biệt là nhiệt độ của chúng, được đưa vào khu vực M. Khi tích tụ vật chất và sự phát triển khoa học của nó, M. bắt đầu được chia thành các bộ phận hoặc phòng ban. Cho đến tương đối gần đây, M. đã thống trị một cách dứt khoát phương pháp trung bình (xem phần Quan sát khí tượng), hiện nay nó có tầm quan trọng đặc biệt đối với khí hậu (xem phần Khí hậu), tức là một phần của khí tượng học, nhưng ngay cả ở đây người ta càng chú ý đến sự khác biệt và dao động của các yếu tố khí tượng, mô tả chúng không chỉ là những con số. , nhưng cũng rõ ràng hơn, trên các bảng và bản đồ đồ họa. Các biến động càng nhỏ, khí hậu càng không đổi và các giá trị trung bình càng trở nên quan trọng. Nếu các biến động rất lớn và thường xuyên, thì các giá trị trung bình đặc trưng cho các vùng khí hậu ít hơn nhiều so với những nơi có biến động nhỏ hơn. Khí tượng học hiện đại cũng rất chú ý đến cường độ cực lớn của các yếu tố khí tượng khác nhau, và việc nghiên cứu chúng có tầm quan trọng đối với cả khoa học thuần túy và ứng dụng vào thực tế, chẳng hạn như trong nông nghiệp. Mọi hiện tượng khí tượng trực tiếp hay gián tiếp đều phụ thuộc vào ảnh hưởng của nhiệt và ánh sáng Mặt Trời lên Trái Đất; Theo quan điểm này, hai giai đoạn có tầm quan trọng đặc biệt: hằng ngày, tùy thuộc vào chuyển động quay của Trái đất quanh trục của nó, và hàng năm, tùy thuộc vào vòng quay của Trái đất quanh Mặt trời. Vĩ độ càng thấp, giá trị tương đối của chu kỳ hàng ngày, đặc biệt là nhiệt độ (mà còn của các hiện tượng khác) càng lớn, và giá trị của chu kỳ năm càng nhỏ. Tại đường xích đạo, độ dài của ngày như nhau trong suốt năm, tức là 12 giờ 7 phút và góc tới của tia sáng mặt trời vào buổi trưa chỉ thay đổi trong ranh giới từ 66 ° 32 "đến 90 °, do đó, tại đường xích đạo, trong cả năm vào khoảng giữa trưa, rất nhiều nhiệt thu được từ mặt trời, và trong đêm dài bị mất đi rất nhiều bởi bức xạ, do đó điều kiện thuận lợi cho một lượng lớn biên độ hàng ngày nhiệt độ của bề mặt đất và lớp không khí bên dưới, tức là sự chênh lệch lớn giữa nhiệt độ hàng ngày của nhiệt độ thấp nhất và cao nhất. Ngược lại, nhiệt độ trong ngày vào các thời điểm khác nhau trong năm nên chênh lệch nhau rất ít. Tại các cực, nhật ngày hoàn toàn biến mất, mặt trời mọc vào ngày phân đỉnh và sau đó vẫn ở trên đường chân trời cho đến ngày thu phân, và trong hơn 2 tháng các tia sáng của nó liên tục rơi xuống một góc lớn hơn 20 °, và trong khoảng nửa năm trời hoàn toàn không nhìn thấy mặt trời. Rõ ràng, những điều kiện này sẽ đóng góp vào một biên độ nhiệt độ hàng năm ở các cực , khác hẳn với biên độ nhỏ được quan sát ở vùng nhiệt đới. Các thời kỳ hàng ngày và hàng năm của các hiện tượng khí tượng là những thời kỳ không thể chối cãi, nhưng bên cạnh đó, các nhà khí tượng đã và đang tìm kiếm những thời kỳ khác, một số ngắn hơn hàng năm, một số dài hơn. Trong số đó, người ta đặc biệt chú ý đến chu kỳ 26 ngày quay quanh trục của Mặt Trời, mà theo các nhà khí tượng học khác, tương ứng với cùng một chu kỳ tần số giông bão. Trong khoảng thời gian dài hơn, đặc biệt là nhiều tính toán đã được thực hiện để làm rõ câu hỏi liệu nhiều hay ít vết đen có ảnh hưởng đến bầu khí quyển của trái đất hay không. Khoảng thời gian của chúng là khoảng 11 năm, tức là các khoảng thời gian có một số lượng vết đốm đặc biệt lớn và đặc biệt nhỏ được lặp lại sau một khoảng thời gian như vậy. Trong những năm gần đây, người ta đã viết nhiều về khoảng thời gian 35 năm, trong đó những năm được cho là lạnh và ẩm ướt xen kẽ với những năm ấm và khô, nhưng khoảng thời gian đó không trùng với bất kỳ hiện tượng nào đã biết trên Mặt trời. Các nghiên cứu kiểu này đã mang lại những kết quả khác xa với nhau, và do đó ảnh hưởng đến bầu không khí của chúng ta trong bất kỳ thời kỳ nào khác ngoài hàng ngày và hàng năm có thể được coi là đáng nghi ngờ.

Trong 30 năm trở lại đây, M. ngày càng ít quan tâm đến các số liệu trung bình và nghiên cứu thực nghiệm nói chung, và ngày càng cố gắng đi sâu vào bản chất của hiện tượng, áp dụng cho chúng các định luật vật lý (đặc biệt là lý thuyết nhiệt) và cơ học. Do đó, toàn bộ lý thuyết hiện đại về sự thay đổi nhiệt độ trong chuyển động tăng dần và giảm dần của không khí dựa trên ứng dụng của các định luật nhiệt động lực học, và hóa ra rằng, mặc dù hiện tượng vô cùng phức tạp, trong một số trường hợp, kết quả thu được rất giống nhau. những lý thuyết. Đặc biệt tuyệt vời trong vấn đề này là công lao của Hann (Hann, xem). Toàn bộ lý thuyết hiện đại về chuyển động của không khí dựa trên việc áp dụng những lời dạy của cơ học, và các nhà khí tượng học đã phải độc lập phát triển các định luật cơ học áp dụng cho các điều kiện của địa cầu. Ferrel đã làm nhiều nhất trong lĩnh vực này (xem). Tương tự như vậy, rất nhiều điều đã được thực hiện trong những năm gần đây đối với các câu hỏi về sự phát bức xạ của mặt trời, trái đất và không khí, đặc biệt là trong trường hợp đầu tiên, và nếu công việc quan trọng nhất đã được thực hiện bởi các nhà vật lý và vật lý thiên văn (chúng tôi sẽ đặc biệt đề cập đến Langle, xem), sau đó các nhà khoa học này đã quen thuộc với các yêu cầu hiện đại của M., được nhiều nhà khí tượng học thể hiện rất rõ ràng, và sau đó, họ đã cố gắng nhanh chóng tận dụng các kết quả đạt được, đồng thời phát triển các phương pháp quan sát đơn giản có thể truy cập được. một vòng kết nối lớn của mọi người, vì vậy bây giờ phép đo hoạt tính Ngày càng trở thành một bộ phận cần thiết của M. Ở trên đã nói, khí tượng học cho đến nay chủ yếu nghiên cứu các tầng thấp của không khí vì các hiện tượng ở đây dễ tiếp cận hơn để nghiên cứu và hơn nữa, có tầm quan trọng lớn đối với đời sống thực tiễn. Nhưng các nhà khí tượng học từ lâu đã tìm cách khám phá các lớp không khí cách xa khối lượng của bề mặt trái đất. Trên những ngọn núi cao, xa xôi, không khí chạm vào một phần rất nhỏ của bề mặt trái đất, và hơn nữa, nó thường chuyển động nhanh đến mức mục đích ở một mức độ nào đó mà thiết bị của các đài quan sát khí tượng trên núi đạt được. Chúng tồn tại ở một số quốc gia của châu Âu và châu Mỹ (Pháp đi trước các quốc gia khác trong vấn đề này) và chắc chắn đã mang lại và sẽ tiếp tục mang lại những dịch vụ tuyệt vời cho M. Ngay sau khi phát minh ra bóng bay, các nhà khoa học đã tự đặt ra mục tiêu sử dụng chúng để khám phá các lớp không khí rất xa bề mặt trái đất và rất hiếm, và vào đầu thế kỷ 19, Gay-Lussac đã thực hiện các chuyến bay vì mục đích khoa học. Nhưng trong một thời gian dài, những thiếu sót của hàng không và sự không đủ nhạy của các thiết bị khí tượng đã cản trở sự thành công của vụ án, và chỉ từ năm 1893, gần như đồng thời ở Pháp và Đức, khinh khí cầu đã được phóng lên một độ cao lớn (tới 18.000 m) mà không người, với các công cụ tự viết. Ở Nga, hoạt động kinh doanh này cũng đã đạt được nhiều tiến bộ, và hiện nay ở Pháp, Đức và Nga, các chuyến bay đồng thời đang được thực hiện, điều này rất quan trọng trong hoạt động kinh doanh này. Trong một thời gian dài, sau khi toán học trở thành một khoa học, khi những quan sát và khái quát hóa đúng đắn bắt đầu, mối liên hệ giữa khoa học và thực tiễn là cực kỳ yếu hoặc thậm chí không tồn tại trong một thời gian dài. Trong 35 năm qua, điều này đã thay đổi đáng kể, và công quan hoặc M. thực tế đã nhận được sự phát triển vượt bậc. Nó không chỉ nhằm mục đích nghiên cứu các hiện tượng thời tiết, mà còn để dự đoán hoặc dự đoán thời tiết (xem). Vụ án bắt đầu với những hiện tượng đơn giản hơn, đó là những dự đoán bão tố, nhằm mục đích điều hướng, trong đó tiến bộ đáng kể đã được thực hiện. Hiện tại, M. cũng đang phấn đấu vì lợi ích của ngành nông nghiệp, nhưng nhiệm vụ này chắc chắn là khó khăn hơn, cả về bản chất của hiện tượng, dự đoán trong đó đặc biệt mong muốn, đó là lượng mưa (xem), và trong các trang trại rải rác, rất khó để cảnh báo chúng về khả năng xuất hiện của thời tiết này hay thời tiết khác. Tuy nhiên, các nhiệm vụ của khí tượng nông nghiệp không chỉ giới hạn ở việc dự báo thời tiết vì lợi ích của nông nghiệp; Một nghiên cứu khí hậu chi tiết về tất cả các yếu tố khí tượng quan trọng đối với nông nghiệp đang ở phía trước. Cơ giới hóa nông nghiệp chỉ mới xuất hiện và có tầm quan trọng đặc biệt ở hai quốc gia nông nghiệp rộng lớn là Nga và Hoa Kỳ. Trên đây nó đã chỉ ra sự khác biệt trong phương pháp của hai ngành khoa học gần nhau như vật lý và M. Nhờ ưu thế quan sát, M. tiếp cận với thiên văn học. Tuy nhiên, sự khác biệt là rất lớn, không chỉ ở đối tượng nghiên cứu, mà còn ở những thứ khác. Tất cả các quan sát cần thiết cho thiên văn học có thể được thực hiện tại một vài chục điểm nằm thuận tiện trên địa cầu; những quan sát này chỉ yêu cầu những người có kiến ​​thức tuyệt vời và những người đã hoàn toàn làm chủ được kỹ thuật khá phức tạp của trường hợp. Khí tượng học là một vấn đề khác. Vài chục đài quan sát được đặt theo cách quan trọng nhất trên toàn cầu, với những quan sát viên và dụng cụ tốt nhất, vẫn sẽ không đủ để nghiên cứu rất nhiều hiện tượng khí tượng. Loại thứ hai rất phức tạp, thay đổi theo không gian và thời gian, đến nỗi chúng chắc chắn đòi hỏi một số lượng rất lớn các điểm quan sát. Vì sẽ không thể tưởng tượng nổi nếu cung cấp hàng chục, hàng trăm nghìn trạm với các thiết bị phức tạp và đắt tiền, và thậm chí ít có khả năng tìm được một số lượng quan sát viên ở đỉnh cao của khoa học và công nghệ như vậy, thì M. phải bằng lòng với ít hơn. quan sát hoàn hảo, và nhờ đến sự hỗ trợ của nhiều người, những người không được giáo dục đặc biệt, nhưng quan tâm đến các hiện tượng khí hậu và thời tiết, và phát triển cho họ những công cụ và phương pháp quan sát đơn giản và rẻ tiền nhất. Trong nhiều trường hợp, thậm chí việc quan sát được thực hiện mà không cần dụng cụ. Vì vậy, không có ngành khoa học nào cần những cuốn sách và bài báo phổ biến tài năng như M.

Hiện tại, không có khóa học hoàn chỉnh nào về khí tượng học tương ứng với tình trạng khoa học hiện tại; hai khóa học hoàn chỉnh duy nhất là K ä mtz, "Lehrbuch d. M." (1833) và Schmid, "Lehrbuch der M." (1860) ở nhiều phần đã lỗi thời đáng kể. Trong số các hướng dẫn ít đầy đủ hơn, bao gồm tất cả các phần của khoa học, chúng tôi chỉ von Bebber, "Lehrbuch der M."; Lachinov, "Các nguyên tắc cơ bản của M.". Ngắn hơn và phổ biến hơn nhiều là khóa học nổi tiếng Mohn, "Grundz ü ge der M."; ở đây người ta chú ý đến các hiện tượng thời tiết, có một bản dịch tiếng Nga từ ấn bản tiếng Đức lần thứ nhất: "M., hay Khoa học về thời tiết." Một cuốn sách hoàn toàn độc lập về thời tiết: Abercromby, "Weather" (có bản dịch tiếng Đức); hướng dẫn có hệ thống để nghiên cứu thời tiết: von Bebber, "Handbuch der aus ü benten Witterungskunde". Cuốn sách của Pomortsev, "Synoptic M.", về bản chất của nó là ở giữa phần trên. Theo M. động: Sprung, "Lehrbuch der M.". Đối với khí hậu học: Hann, "Handbuch der Klimatologie"; Voeikov, "Khí hậu của toàn cầu". Theo M. Nông nghiệp: Houdaille, "Met Khí tượng học nông nghiệp"; theo rừng M.: Hornberger, "Grundriss der M.". Các khóa học khá phổ biến, rất ngắn hạn "Houzeau et Lancaster Met Khí tượng"; Scott, "Tiểu học M.". Bộ sưu tập các quan sát và ấn phẩm định kỳ - xem các ấn phẩm về Khí tượng.

Đây là khoa học về khí quyển, nghiên cứu thành phần, tính chất của nó và các quá trình vật lý và hóa học xảy ra trong khí quyển. Khí tượng học được gọi một cách ngắn gọn và cô đọng là vật lý khí quyển. Khí tượng học là một phần của khoa học tổng quát hơn - địa vật lý, nghiên cứu các hiện tượng và quá trình xảy ra trong khí quyển, trên bề mặt đất và độ dày của đất (Hình 1).

Hình 1. Sơ đồ khối khoa học - địa vật lý.

Các nhiệm vụ chính của khí tượng:

• nghiên cứu tất cả các quá trình và hiện tượng vật lý và hóa học xảy ra trong khí quyển;
• nghiên cứu các mô hình mà các quá trình và hiện tượng này xảy ra;
• dự báo sự khởi phát và phát triển của các quá trình và hiện tượng khí quyển;
• tổ chức hệ thống quan sát các hiện tượng và quá trình khí quyển;
• phát triển các phương pháp quản lý các quá trình xảy ra trong khí quyển;
• sử dụng kết quả thông tin khí tượng trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân: chủ yếu trong hàng không, vận tải đường biển, đường sắt và đường bộ, trong thiết kế và xây dựng các công trình quan trọng khác nhau (đường dây điện, tòa nhà, hồ chứa, đường ống dẫn khí đốt và nhà máy điện).

Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc trực tiếp và trực tiếp vào thông tin khí tượng.

Giải quyết các vấn đề về sinh thái và bảo vệ môi trường cũng gắn liền với việc quan trắc khí tượng về các quá trình ô nhiễm khí quyển và các vùng nước.

Các nhiệm vụ chính của khí tượng được liệt kê dựa trên giải pháp của các nhiệm vụ hoặc nhiệm vụ cụ thể, riêng lẻ sau:

• nghiên cứu các đặc điểm chính của khí quyển: thành phần, sự phân tầng theo chiều dọc, tính không đồng nhất theo chiều ngang, áp suất khí quyển, v.v ...;
• nghiên cứu về bức xạ mặt trời, mặt đất và khí quyển: các dòng năng lượng mặt trời trong khí quyển, phổ bức xạ mặt trời, đến và tiêu thụ năng lượng mặt trời;
• chế độ nhiệt của đất và thủy vực: làm nóng và làm mát đất, sự biến đổi hàng ngày và hàng năm của nhiệt độ bề mặt đất, sự thay đổi nhiệt độ của đất theo độ sâu, chế độ nhiệt độ của các thủy vực;
• chế độ nhiệt của khí quyển: làm nóng và làm mát không khí, biến động nhiệt độ hàng ngày và hàng năm, ảnh hưởng của thảm thực vật, sự phân bố địa lý của nhiệt độ lớp bề mặt của khí quyển, sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao, các quá trình đoạn nhiệt trong khí quyển;
• hơi nước trong khí quyển: bốc hơi, độ ẩm, ngưng tụ hơi nước, sự hình thành các loại và nhiều loại mây;
• sự hình thành lượng mưa trong khí quyển: loại lượng mưa và đặc điểm của chúng, sự phân bố lượng mưa trên bề mặt trái đất;
• các dòng không khí trong khí quyển: thay đổi tốc độ và hướng gió, ảnh hưởng của các chướng ngại vật đối với gió, thay đổi tốc độ và hướng gió theo độ cao;
• các hiện tượng quang học và các quá trình điện trong khí quyển: tán xạ và hấp thụ ánh sáng, tầm nhìn xa, khúc xạ và phản xạ ánh sáng trong khí quyển, điện trường và độ dẫn điện của khí quyển, điện sét;
• các hiện tượng âm thanh trong khí quyển: tốc độ của âm thanh, sự khúc xạ và phản xạ của âm thanh, sự suy giảm của âm thanh trong khí quyển.

Vì khí tượng giải quyết rất nhiều vấn đề nên nó được chia thành nhiều chỉ đường riêng lẻ.

khí tượng học khái quát- định hướng của khí tượng học, nghiên cứu các mô hình phát triển của các quá trình khí quyển xác định các điều kiện thời tiết và các phương pháp dự báo của nó đang được phát triển.

thời tiếtđược gọi là trạng thái của khí quyển và tổng thể các hiện tượng quan sát được trong nó tại một thời điểm nhất định.

Khí hậu học- hướng khí tượng, nghiên cứu các điều kiện và mô hình hình thành, phân bố khí hậu trên toàn cầu và biến đổi khí hậu theo thời gian.

khí hậu Một địa phương nhất định được gọi là đặc điểm chế độ thời tiết của địa phương này trong bối cảnh dài hạn và do bức xạ mặt trời, tính chất của bề mặt bên dưới (bề mặt mà bức xạ mặt trời hướng tới) và sự hoàn lưu của khí quyển.

Sự không đồng nhất của bề mặt bên dưới quyết định khí hậu khác nhau. Việc nghiên cứu các đặc điểm khí hậu liên quan đến sự không đồng nhất của bề mặt bên dưới là vi khí hậu học.

phép đo hoạt tính- hướng của khí tượng học, nghiên cứu bức xạ mặt trời, mặt đất và khí quyển trong các điều kiện khí quyển.

Vật lý khí quyển- hướng của khí tượng học, nghiên cứu các quy luật vật lý của các quá trình và hiện tượng xảy ra ở bề mặt, tức là các lớp dưới của khí quyển, trong khí quyển tự do (khí học) và trong khí quyển trên.

Actinometry đôi khi được gọi là vật lý khí quyển. Vật lý khí quyển được chia thành quang học khí quyển, điện khí quyển và âm học khí quyển.

Khí tượng động- một nhánh của khí tượng học nghiên cứu động lực học của khí quyển (chuyển động) và các chuyển đổi năng lượng liên quan dựa trên các quy luật của thủy cơ và nhiệt động lực học.

Một trong những nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực này là phát triển các mô hình toán học về các quá trình khí quyển để chuẩn bị các dự báo thời tiết, nghiên cứu sinh thái môi trường và những thay đổi của các hiện tượng khí hậu.

Khí tượng học ứng dụng- phương hướng của khí tượng, nghiên cứu ảnh hưởng của các quá trình khí tượng khác nhau đến hoạt động của các ngành khác nhau của nền kinh tế quốc dân.

Có khí tượng nông nghiệp (khí tượng nông nghiệp), khí tượng y tế (khí tượng sinh học), khí tượng hàng không, v.v.

Khí tượng học (từ tiếng Hy Lạp μετέωρος, metéōros, các hiện tượng khí quyển và thiên thể và -λογία, -logy) là khoa học về cấu trúc và tính chất của bầu khí quyển trái đất và các quá trình vật lý diễn ra trong đó. Ở nhiều nước, khí tượng học được gọi là vật lý khí quyển, đúng hơn với nghĩa hiện tại của nó.

Đối tượng nghiên cứu chính

• các quá trình vật lý, hóa học trong khí quyển
• thành phần khí quyển
• cấu trúc của khí quyển
• chế độ nhiệt của khí quyển
• trao đổi độ ẩm trong khí quyển
• hoàn lưu khí quyển chung
• điện trường
• hiện tượng quang học và âm học
• cơn lốc
• Xoáy nghịch
• gió
• mặt trận
• khí hậu
• thời tiết
• những đám mây

Lịch sử khoa học

Những nghiên cứu đầu tiên trong lĩnh vực khí tượng có từ thời cổ đại (Aristotle). Sự phát triển của khí tượng học đã tăng tốc từ nửa đầu thế kỷ 17, khi các nhà khoa học người Ý G. Galilei và E. Torricelli phát triển các công cụ khí tượng đầu tiên, khí áp kế và nhiệt kế.

Trong các thế kỷ 17-18. những bước đầu tiên đã được thực hiện trong việc nghiên cứu tính quy luật của các quá trình trong khí quyển. Trong số các công trình của thời gian này, cần phải kể đến các nghiên cứu khí tượng của M. V. Lomonosov và B. Franklin, những người đặc biệt chú ý đến nghiên cứu điện khí quyển. Trong cùng thời kỳ, các thiết bị đo tốc độ gió, lượng mưa, độ ẩm không khí và các đại lượng khí tượng khác đã được phát minh và cải tiến. Điều này làm cho nó có thể bắt đầu quan sát có hệ thống về trạng thái của bầu khí quyển với sự trợ giúp của các thiết bị, trước tiên ở các điểm riêng lẻ, và sau đó (từ cuối thế kỷ 18) tại một mạng lưới các trạm khí tượng. Một mạng lưới các trạm khí tượng thế giới thực hiện các quan sát trên mặt đất trên phần chính của bề mặt các lục địa đã hình thành vào giữa thế kỷ 19.

Các quan sát về trạng thái của khí quyển ở các độ cao khác nhau bắt đầu ở vùng núi, và ngay sau khi phát minh ra khinh khí cầu (cuối thế kỷ 18) trong bầu khí quyển tự do. Từ cuối thế kỷ 19 để quan sát các giá trị khí tượng ở các độ cao khác nhau, bóng bay hoa tiêu và bóng bay có dụng cụ tự ghi được sử dụng rộng rãi. Năm 1930, nhà khoa học Liên Xô P. A. Molchanov đã phát minh ra radiosonde, một thiết bị truyền thông tin về trạng thái của bầu khí quyển tự do bằng sóng vô tuyến. Sau đó, các quan sát với sự trợ giúp của các đồng vị phóng xạ đã trở thành phương pháp chính để nghiên cứu bầu khí quyển tại một mạng lưới các trạm khí tượng. Vào giữa thế kỷ 20 một mạng lực lượng thế giới đã được hình thành, tại các trạm quan sát được bức xạ mặt trời và các biến đổi của nó trên bề mặt trái đất; các phương pháp quan sát hàm lượng ôzôn trong khí quyển, các nguyên tố điện khí quyển, thành phần hóa học của không khí được phát triển, vv. A. I. Voeikov, người đã nghiên cứu một số hiện tượng khí quyển: hoàn lưu chung của khí quyển, tuần hoàn ẩm, tuyết phủ, và những hiện tượng khác, đã đóng góp rất nhiều vào việc xây dựng cơ sở của khí hậu học.

Trong thế kỷ 19 Các nghiên cứu thực nghiệm về hoàn lưu khí quyển đã được phát triển để chứng minh các phương pháp dự báo thời tiết. Công trình của W. Ferrel ở Mỹ và H. Helmholtz ở Đức đánh dấu sự khởi đầu nghiên cứu trong lĩnh vực động lực học của các chuyển động khí quyển, được tiếp tục vào đầu thế kỷ 20. Nhà khoa học Na Uy V. Bjerknes và các học trò của ông. Tiến bộ hơn nữa trong khí tượng động học được đánh dấu bằng sự ra đời của phương pháp dự báo thời tiết thủy động lực học bằng số đầu tiên, do nhà khoa học Liên Xô I. A. Kibel phát triển, và sự phát triển nhanh chóng sau đó của phương pháp này.

Vào giữa thế kỷ 20 Các phương pháp khí tượng động học đã được phát triển rất nhiều trong việc nghiên cứu sự hoàn lưu chung của khí quyển. Với sự giúp đỡ của họ, các nhà khí tượng học người Mỹ J. Smagorinsky và S. Manabe đã xây dựng bản đồ thế giới về nhiệt độ không khí, lượng mưa và các đại lượng khí tượng khác. Các nghiên cứu tương tự đang được thực hiện ở nhiều quốc gia, chúng có liên quan mật thiết đến Chương trình Quốc tế Nghiên cứu các Quá trình Khí quyển Toàn cầu (GARP). Khí tượng học hiện đại được chú ý nhiều đến việc nghiên cứu các quá trình vật lý trong lớp bề mặt của không khí. Trong những năm 20-30. Các nghiên cứu này do R. Geiger (Đức) và các nhà khoa học khác bắt đầu với mục đích nghiên cứu vi khí hậu; sau đó, họ đã dẫn đến việc tạo ra một nhánh khí tượng học mới - vật lý của lớp ranh giới của không khí. Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu chiếm một phần lớn diện tích, đặc biệt là nghiên cứu về ảnh hưởng ngày càng đáng chú ý của các hoạt động của con người đối với khí hậu.

Khí tượng ở Nga đã đạt đến mức cao trong thế kỷ 19. Năm 1849, Đài quan sát Vật lý Chính (nay là Địa vật lý), một trong những tổ chức khí tượng khoa học đầu tiên trên thế giới, được thành lập tại St.Petersburg. G. I. Vild, người đã chỉ đạo đài quan sát trong nhiều năm trong nửa sau của thế kỷ 19, đã tạo ra ở Nga một hệ thống quan sát khí tượng và dịch vụ thời tiết mẫu mực. Ông là một trong những người sáng lập Tổ chức Khí tượng Quốc tế (1871) và là chủ tịch của ủy ban quốc tế cho Năm Địa cực Quốc tế lần thứ nhất (1882-83). Trong những năm nắm quyền của Liên Xô, một số tổ chức khí tượng khoa học mới đã được thành lập, bao gồm Trung tâm Khí tượng Thủy văn của Liên Xô (trước đây là Viện Dự báo Trung ương), Đài Quan sát Khí tượng Trung ương, Viện Vật lý Khí quyển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, và những người khác.

A. A. Fridman là người sáng lập ra trường phái khí tượng động học hiện đại. Trong các nghiên cứu của mình, cũng như trong các công trình sau này của N. E. Kochin, P. Ya. Kochina, E. N. Blinova, G. I. Marchuk, A. M. Obukhov, A. S. Monin, M. I. Yudina và các cộng sự. mô hình lý thuyết khí hậu và phát triển lý thuyết về nhiễu động khí quyển. Các công trình của K. Ya. Kondratiev được dành cho các quy luật của quá trình bức xạ trong khí quyển.

Trong các công trình của A. A. Kaminsky, E. S. Rubinshtein, B. P. Alisov, O. A. Drozdov, và các nhà khí hậu học Liên Xô khác, khí hậu của nước ta đã được nghiên cứu chi tiết và các quá trình khí quyển quyết định điều kiện khí hậu đã được nghiên cứu. Trong các nghiên cứu được thực hiện tại Đài quan sát Địa vật lý Chính, sự cân bằng nhiệt của quả địa cầu đã được nghiên cứu và các atlases đã được chuẩn bị có chứa các bản đồ thế giới về các thành phần cân bằng. Các công trình trong lĩnh vực khí tượng khái quát (V. A. Bugaev, S. P. Khromov, A. S. Zverev và những người khác) đã góp phần làm tăng đáng kể mức độ thành công của dự báo khí tượng. Trong các nghiên cứu của các nhà khí tượng nông nghiệp (G. T. Selyaninov, F. F. Davitaia, và những người khác), một lý do đã được đưa ra cho việc bố trí các loại cây nông nghiệp một cách tối ưu. các nền văn hóa ở nước ta.

Liên Xô đã thu được những kết quả đáng kể trong nghiên cứu về những ảnh hưởng tích cực đến các quá trình khí quyển. Các thí nghiệm về ảnh hưởng của mây và lượng mưa, do V. N. Obolensky bắt đầu, đã được phát triển rộng rãi trong những năm sau chiến tranh. Theo kết quả của nghiên cứu được thực hiện dưới sự hướng dẫn của E.K. Fedorov, hệ thống đầu tiên đã được tạo ra cho phép làm suy yếu thiệt hại do mưa đá gây ra trên một khu vực rộng lớn.

Khí tượng học ngày nay

Một tính năng đặc trưng của khí tượng hiện đại là ứng dụng những thành tựu mới nhất của vật lý và công nghệ. Do đó, vệ tinh khí tượng được sử dụng để quan sát trạng thái của khí quyển, giúp thu được thông tin về nhiều đại lượng khí tượng cho toàn bộ địa cầu. Đối với các quan sát trên mặt đất về các đám mây và lượng mưa, các phương pháp radar được sử dụng. Việc tự động hóa các quan sát khí tượng và xử lý dữ liệu của chúng ngày càng được ứng dụng nhiều hơn. Trong nghiên cứu khí tượng lý thuyết, máy tính được sử dụng rộng rãi, việc sử dụng nó có tầm quan trọng to lớn đối với việc phát triển và cải tiến các phương pháp số để dự báo thời tiết. Việc sử dụng các phương pháp nghiên cứu vật lý định lượng đang được mở rộng trong các lĩnh vực khí tượng học như khí hậu, khí tượng nông nghiệp và khí tượng sinh học con người, nơi mà trước đây chúng hầu như không được sử dụng.

Khí tượng học có mối liên hệ chặt chẽ nhất với đại dương học và thủy văn đất liền. Ba ngành khoa học này nghiên cứu các liên kết khác nhau của các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi ẩm giống nhau phát triển trong lớp vỏ địa lý của Trái đất. Mối liên hệ của khí tượng với địa chất và địa hóa dựa trên nhiệm vụ chung của các ngành khoa học này là nghiên cứu sự tiến hóa của khí quyển và những thay đổi của khí hậu Trái đất trong quá khứ địa chất. Khí tượng học hiện đại sử dụng rộng rãi các phương pháp cơ học lý thuyết, cũng như các vật liệu và phương pháp của nhiều ngành vật lý, hóa học và kỹ thuật khác.

Một trong những nhiệm vụ chính của Khí tượng là dự báo thời tiết cho các thời kỳ khác nhau. Dự báo tầm ngắn đặc biệt cần thiết cho hoạt động hàng không; dài hạn - có tầm quan trọng lớn đối với nông nghiệp. Do các yếu tố khí tượng có tác động đáng kể đến nhiều mặt của hoạt động kinh tế, nên các tài liệu về chế độ khí hậu là cần thiết để đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế quốc dân. Tầm quan trọng thực tế của các ảnh hưởng tích cực đến các quá trình khí quyển, bao gồm ảnh hưởng đến mây và lượng mưa, bảo vệ thực vật khỏi sương giá, v.v., đang ngày càng gia tăng nhanh chóng.

Công tác khoa học và thực tiễn trong lĩnh vực khí tượng do Cục Khí tượng Thủy văn Liên Xô thành lập năm 1929 chỉ đạo.

Các hoạt động của dịch vụ khí tượng của các quốc gia khác nhau được thống nhất bởi Tổ chức Khí tượng Thế giới và các tổ chức khí tượng quốc tế khác. Các hội thảo khoa học quốc tế về các vấn đề khác nhau của khí tượng cũng được tổ chức bởi Hiệp hội Khí tượng và Vật lý Khí quyển, một bộ phận của Liên minh Trắc địa và Địa vật lý. Các cuộc họp lớn nhất về khí tượng ở Liên bang Nga là Đại hội Khí tượng toàn Liên minh. Đại hội khí tượng đã được tổ chức ở Nga từ năm 1900. Đại hội cuối cùng được tổ chức tại Liên Xô vào năm 1971. Đại hội Khí tượng toàn Nga lần thứ 6 được coi là sự kiện lớn nhất trong lịch sử mới của nước Nga trong lĩnh vực khí tượng thủy văn và giám sát môi trường, diễn ra vào ngày 14-16 tháng 10 năm 2009 tại Nga, St.Petersburg.

Các công trình thực hiện trong lĩnh vực Khí tượng được đăng trên các tạp chí khí tượng.

Những ngày lịch sử quan trọng nhất:

• cuối thế kỷ 17 (dưới thời Peter I) - bắt đầu quan sát liên tục về thời tiết.
• 1715 - trạm đo nước đầu tiên ở Nga, theo lệnh của Peter I trên sông Neva gần Pháo đài Peter và Paul.
• Vào ngày 10 tháng 4 năm 1722, theo sắc lệnh của Peter Đại đế, việc quan sát thời tiết có hệ thống bắt đầu ở St.Petersburg. Hồ sơ do Phó Đô đốc Cornelius Kruys lưu giữ. Lúc đầu, các mục nhập khá keo kiệt với những thông tin thú vị và trông giống như sau: “Ngày 22 tháng 4, Chủ nhật. Buổi sáng gió Tây Bắc; nước giống như đã nói ở trên. Nhiều mây và se lạnh… trưa chiều gió Tây Bắc nhỏ và có mưa. Ngày yên tĩnh và đỏ cho đến tối. Các quan sát sau đó mang tính khoa học hơn.
• Năm 1724, trạm khí tượng đầu tiên ở Nga được hình thành, và từ tháng 12 năm 1725, các quan sát được thực hiện tại Viện Hàn lâm Khoa học bằng cách sử dụng phong vũ biểu và nhiệt kế.
• Những năm 30 của thế kỷ XVIII. - một mạng lưới gồm 20 trạm khí tượng đã được tạo ra (“Cuộc thám hiểm vĩ đại phương Bắc”).
• Ngày 1 tháng 4 năm 1849 - "Đài quan sát vật lý chính" (GFO) được thành lập tại St.Petersburg. (Bây giờ là "Đài quan sát địa vật lý chính" được đặt theo tên của A. I. Voeikov (GGO)).
• Những năm 70 của TK XIX. - phát triển ồ ạt mạng lưới điểm quan trắc thủy văn trên các sông, hồ lớn.
• Ngày 1 tháng 1 năm 1872 - HFO bắt đầu tạo bản đồ khái quát hàng ngày về châu Âu và Siberia và phát hành bản tin khí tượng (ngày được coi là sinh nhật của dịch vụ thời tiết ở Nga).
• 1892 - Hàng tháng Khí tượng bắt đầu xuất hiện.
• Ngày 21 tháng 6 năm 1921 - V. I. Lenin ký sắc lệnh "Về việc tổ chức một dịch vụ khí tượng trong RSFSR."
• Tháng 8 năm 1929 - Nghị định của Hội đồng Ủy ban nhân dân Liên Xô về việc tổ chức Sở Khí tượng Thủy văn thống nhất. Người tạo ra và lãnh đạo là A.F. Vangengeim, Chủ tịch Ủy ban Khí tượng Thủy văn thuộc Hội đồng Ủy ban Nhân dân Liên Xô.
• Ngày 1 tháng 1 năm 1930 - "Cục Thời tiết Trung ương" bắt đầu hoạt động.

Các nhà khí tượng học làm việc ở đâu

• Các cơ quan của Cục Khí tượng Thủy văn và Giám sát Môi trường Liên bang Nga (các phòng dự báo thời tiết, khí hậu, khí tượng nông nghiệp).
• Tiên lượng của hàng không dân dụng và quân sự.
• Các trung tâm khu vực để thu thập, kiểm soát và phân tích thông tin về hiện trạng môi trường không khí.
• Mạng lưới trạm khí tượng, khí tượng, đo điện tích.
• Các cơ quan nghiên cứu nghiên cứu các mô hình khí hậu và phát triển các dự báo về biến đổi khí hậu.

Các nhà khí tượng học làm gì

Một bộ phận đáng kể các nhà khí tượng học tham gia vào công việc dự báo thời tiết. Họ làm việc trong các tổ chức chính phủ, quân đội và các công ty tư nhân cung cấp các dự báo về hàng không, hàng hải, nông nghiệp, xây dựng, đồng thời phát sóng chúng trên đài phát thanh và truyền hình.

Các chuyên gia khác giám sát mức độ ô nhiễm, đưa ra lời khuyên, giảng dạy hoặc nghiên cứu. Trong hoạt động quan trắc khí tượng, dự báo thời tiết và nghiên cứu khoa học, thiết bị điện tử ngày càng trở nên quan trọng.

Thực hành nghề nghiệp bao gồm:

• nghiên cứu: tham gia vào việc phát triển các mô hình vật lý và toán học về hoàn lưu chung của khí quyển và khí hậu, bao gồm cả sự tương tác của khí quyển và đại dương, so sánh chúng với các quan sát, phân tích độ nhạy cảm với các yếu tố tự nhiên khác nhau; nghiên cứu các quá trình vật lý và hóa học xảy ra trong khí quyển và trong quá trình tương tác của nó với bề mặt trái đất và sinh quyển; thực hiện phân tích địa lý và vật lý các quá trình và hiện tượng khí quyển, phân loại chúng, thiết lập các mẫu và phụ thuộc thực nghiệm; nghiên cứu chuyển giao, chuyển hóa và loại bỏ các chất ô nhiễm công nghiệp và các chất ô nhiễm khác phát thải vào khí quyển;
• vận hành và sản xuất: đánh giá tác động của các yếu tố khí tượng đối với hiện trạng môi trường và xây dựng các khuyến nghị xem xét hợp lý cho các mục đích bảo vệ thiên nhiên; chứng minh khí tượng của các cấu trúc thiết kế của sân bay, vị trí xây dựng, v.v.; tham gia đánh giá tác động môi trường của các dự án;
• thiết kế và sản xuất: tổ chức và tiến hành các quan trắc khí tượng đặc biệt; tiến hành dự báo thời tiết hoạt động trong các thời gian dẫn khác nhau và thu thập các thông tin cần thiết; đánh giá tác động của các điều kiện khí tượng hiện có và dự kiến ​​đến nông nghiệp, thủy sản và hoạt động sản xuất của các loại hình giao thông vận tải;
• sư phạm (thuộc đối tượng xây dựng chương trình đào tạo nghiệp vụ sư phạm): giảng dạy các bộ môn khí tượng trong các trường đại học và cơ sở giáo dục trung học chuyên nghiệp; công tác giáo dục và phụ trợ trong các trường đại học.

Nhà khí tượng học đã nắm vững chương trình giáo dục cơ bản của giáo dục chuyên nghiệp đại học có thể tiếp tục học lên cao học các chuyên ngành "Khí tượng, khí hậu và khí tượng nông nghiệp", "Địa chất", và các chuyên ngành khác có liên quan, cũng như học chương trình thạc sĩ theo hướng "Khí tượng Thủy văn".

Thời tiết luôn thay đổi, sự thay đổi của nó tuân theo những quy luật phức tạp, chưa được mọi người biết hết. Cho dù cô ấy bình tĩnh đến đâu, bất cứ lúc nào bạn cũng có thể mong đợi những điều bất ngờ từ cô ấy. Một nhà khí tượng học, đặc biệt là một nhà dự báo thời tiết, không bao giờ phải đối phó với cùng một tình huống, cùng một thời tiết: sự đa dạng của các điều kiện khí tượng trong tự nhiên lớn đến nỗi chưa ai từng thấy hai bản đồ thời tiết giống hệt nhau. Việc phân tích bất kỳ tình huống nào được phản ánh bởi bản đồ thời tiết của bất kỳ ngày nào luôn là một nhiệm vụ mới, chưa từng gặp phải trước đây. Bạn thực sự không thể cảm thấy buồn chán với thời tiết!

Một đặc điểm hấp dẫn khác trong công việc của một nhà khí tượng học đáng được lưu ý: anh ta có đồng nghiệp ở hầu hết mọi nơi trên thế giới. Người ta có thể ghi nhận sự dễ dàng liên lạc đáng kinh ngạc giữa các đồng nghiệp, những nhà khí tượng học chưa từng gặp nhau trước đây, dù họ gặp nhau ở đâu - trong một ngôi làng rừng taiga ở Đông Siberia hoặc trên những con đèo của dãy Gissar ở Trung Á, trong khu bảo tồn thiên nhiên Tây Caucasus hoặc ở các ngôi làng ở thung lũng Alazani, ở Georgia, ở cảng Constanta của Romania, ở các thành phố của Bulgaria trong thung lũng Danube, ở các ngôi làng ở Serbia và Hungary, tại các trạm khoa học của Mỹ ở Nam Cực, ở Australia nhiệt đới ở cận nhiệt đới New Zealand, trong rừng rậm Brazil , thảo nguyên Argentina, trên dãy Alps của Thụy Sĩ và Jura của Pháp ...

Người ta cũng không thể hạ thấp nhận thức về tầm quan trọng của công việc của các nhà khí tượng học, những kết quả của công việc này là cần thiết cho tất cả các ngành của nền kinh tế quốc dân. Sự quan tâm thường xuyên của tất cả các bộ phận dân cư của đất nước đối với thông tin khí tượng làm cho công việc của các nhà khí tượng học trở nên thú vị gấp đôi.

Nghề nhà khí tượng học là một trong những nghề tương đối hiếm, không mang tính đại chúng và ở một mức độ nào đó lãng mạn: nhà khí tượng học là những người tham gia không thể thiếu trong các cuộc thám hiểm khác nhau, họ dành cả mùa đông tại các trạm địa cực, làm việc ở các khu vực thưa dân cư, trên các cao nguyên núi cao và đèo , trên tàu viễn dương, trên sân bay, họ bay bằng máy bay và khinh khí cầu, v.v ... Tất cả điều này là sự thật, quả thật các nhà khí tượng học có mặt ở khắp nơi, họ phải đến những nơi mà những người làm nghề khác không thể hy vọng đến trong bất kỳ hoàn cảnh nào. Tuy nhiên, đây không phải là đặc điểm phân biệt chính của công việc của một nhà khí tượng học, công việc này không phải lúc nào cũng lãng mạn như thoạt nhìn, và hầu như luôn đòi hỏi sự đúng giờ, kiên trì và bền bỉ trong việc thực hiện các công việc hàng ngày. Yêu cầu chính đối với công việc của một nhà khí tượng học ở bất kỳ trình độ chuyên môn nào là tính khách quan. Tính khách quan trong việc thực hiện các quan sát, một phần quan trọng trong số đó được thực hiện bằng mắt thường và kết quả của chúng chỉ được ghi lại bởi một quan sát viên khí tượng và không thể được xác minh hoặc sửa chữa nếu có sai sót hoặc không chính xác. Tính khách quan trong việc xử lý các kết quả quan trắc, tính chính xác của việc ghi lại các mã số quốc tế, khiến chúng có thể được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Tính khách quan của việc phân tích toàn bộ lượng dữ liệu quan sát, giảm thiểu tính chủ quan trong đánh giá của họ - đây là chìa khóa thành công của tất cả các loại hình cung cấp thông tin khí tượng cho người tiêu dùng, bao gồm cả sự thành công của dự báo thời tiết được biên soạn trên cơ sở này phân tích ... Đặc điểm thứ hai trong công việc của một nhà khí tượng học là thường xuyên chú ý quan sát, nghiên cứu và phân tích đối tượng, không có khả năng bị phân tâm, ít nhất là trong một thời gian, để làm việc khác. Một nhà khí tượng học tại nơi làm việc - thời tiết hàng giờ, anh ta đang theo dõi không thể rời khỏi một phút. Anh ta có nghĩa vụ theo dõi tất cả những thay đổi của thời tiết, bất kể chúng có thể nhỏ đến mức nào, phải ghi lại tất cả những thay đổi này và đọc. Một nhà khí tượng học theo dõi bầu trời liên tục, ngay cả khi không làm việc. Dù ở bất cứ đâu và bất cứ điều gì xảy ra, anh ấy đều tinh thần đánh giá mọi thứ diễn ra trong bầu không khí trước mắt mình. Tuy nhiên, không có nghề nào mang tính quốc tế hơn nghề khí tượng học. Ý tưởng thực hiện các quan sát thời tiết, thu thập, xử lý và phổ biến thông tin khí tượng cung cấp cho sự hợp tác quốc tế, nếu không có ý tưởng này là không khả thi. Thật vậy: các hiện tượng thời tiết phát triển trên bề mặt trái đất, không phụ thuộc vào biên giới của các bang; Việc trao đổi thông tin khí tượng là cần thiết trên phạm vi toàn cầu và chỉ có thể thực hiện được nếu có một ngôn ngữ quốc tế mà tất cả các chuyên gia khí tượng có thể tiếp cận được, chẳng hạn như mã khí tượng số và ký hiệu tiêu chuẩn; các kết quả quan trắc thời tiết và tất cả các phép đo khí tượng phải có thể so sánh và so sánh được với nhau, đòi hỏi phải có một hệ thống đo lường thống nhất cho toàn thế giới, một phương pháp luận thống nhất để thực hiện các quan trắc, chuẩn hóa các dụng cụ quan sát, độ chính xác và thời gian của các phép đo các đại lượng khí tượng. . Các nhà khí tượng học là những người được giáo dục đặc biệt. Trong số đó có các nhà quan sát thời tiết, vận hành radar thời tiết, kỹ thuật viên, kỹ sư và nhà khoa học. Trong dịch vụ khí tượng, cùng với các nhà khí tượng học, những người từ các chuyên ngành khác làm việc - kỹ sư vô tuyến, tín hiệu, cơ khí, đo xa, kỹ sư điện tử, lập trình viên và vận hành máy tính, và nhiều người khác. Nếu không có sự giúp đỡ của họ, không thể tưởng tượng được công việc của các nhà khí tượng học, những người ngày nay canh gác thời tiết.

Các bộ phận của khí tượng

Ngành chính của Khí tượng học là vật lý khí quyển, nghiên cứu các hiện tượng và quá trình vật lý trong khí quyển.

Các quá trình hóa học trong khí quyển được nghiên cứu bởi hóa học khí quyển - một ngành mới, đang phát triển nhanh chóng của khí tượng học.

Việc nghiên cứu các quá trình khí quyển bằng các phương pháp lý thuyết của thủy động cơ là một nhiệm vụ của khí tượng động lực học, một trong những vấn đề quan trọng của nó là phát triển các phương pháp số để dự báo thời tiết.

Các phần khác của Khí tượng học là: khoa học về thời tiết và các phương pháp dự đoán thời tiết - khí tượng khái quát và khoa học về khí hậu của Trái đất - khí hậu, đã trở thành một ngành độc lập. Trong những ngành này, cả phương pháp nghiên cứu vật lý và địa lý đều được sử dụng, nhưng gần đây các phương pháp vật lý trong đó đã trở thành hàng đầu. Ảnh hưởng của các yếu tố khí quyển đến các quá trình sinh học được nghiên cứu bởi khí tượng sinh học, bao gồm khí tượng nông nghiệp và khí tượng sinh học con người.

Vật lý khí quyển bao gồm: vật lý lớp bề mặt của không khí, nghiên cứu các quá trình ở các lớp thấp hơn của khí quyển; khí học, dành cho các quá trình trong bầu khí quyển tự do, nơi ảnh hưởng của bề mặt trái đất ít đáng kể hơn; vật lý của các lớp trên của khí quyển, xem xét khí quyển ở độ cao hàng trăm km, nơi mật độ của các khí trong khí quyển rất thấp. Khí quyển là nghiên cứu về vật lý và hóa học của các lớp trên của khí quyển. Vật lý của khí quyển cũng bao gồm phép đo kích hoạt, nghiên cứu bức xạ mặt trời trong khí quyển và các biến đổi của nó, quang học khí quyển - khoa học về các hiện tượng quang học trong khí quyển, điện khí quyển và âm học khí quyển.

Chuyên ngành và hồ sơ "Khí tượng học" tại ISU

Ngày nay, không ai cần phải tin rằng giáo dục đại học chất lượng cao là chìa khóa cho một tương lai thành công và an toàn. Điều cần thiết đối với mỗi người trong thế giới hiện đại để thành công và nhận ra bản thân. Đại học Bang Irkutsk (ISU) tạo cơ hội để có được một nền giáo dục đại học chính thức trong lĩnh vực khí tượng thủy văn đáp ứng các quy tắc và tiêu chuẩn quốc tế.

Có ba chuyên ngành chính mà các nhà khí tượng học được đào tạo: khí tượng thích hợp, khí hậu và khí tượng nông nghiệp. Trong chuyên ngành khí tượng có một số chuyên ngành: dự báo thời tiết, khí tượng, khí tượng biển, khí tượng hàng không, khí tượng vô tuyến điện, thiết bị khí tượng và dự báo thời tiết (giải các bài toán dự báo bằng phương pháp số sử dụng máy tính). Các nhà dự báo tham gia vào việc biên soạn các dự báo thời tiết, các nhà hàng không - trong việc nghiên cứu trạng thái của bầu khí quyển ở độ cao, các nhà khí tượng hàng hải - trong việc cung cấp thông tin khí tượng cho giao thông hàng hải và các nhà khí tượng hàng không - trong vận tải hàng không. Các nhà khí tượng vô tuyến đang nghiên cứu việc sử dụng các phương tiện kỹ thuật vô tuyến khác nhau để nghiên cứu bầu khí quyển. Trong những năm gần đây, có xu hướng phát triển thêm một chuyên ngành khác - khí tượng vệ tinh, do nhu cầu sử dụng thông tin từ vệ tinh khí tượng phục vụ nhu cầu của nền kinh tế quốc dân ngày càng tăng.

Trong quá trình đào tạo các nhà khí tượng học tại Cục Khí tượng và Bảo vệ Khí quyển, cả hai công nghệ tiên tiến nhất để phân tích thông tin khí tượng và các phương pháp kiểm tra thời gian đều được nghiên cứu. Phương pháp thứ nhất bao gồm mô hình hóa các quá trình khí hậu, dự đoán thời tiết bằng cách sử dụng mạng nơ-ron, phương pháp thứ hai - phân tích thống kê thông thường, nhưng có sự tham gia của phần mềm và thiết bị máy tính hiện đại.

Ở giai đoạn đầu, học sinh nhận được thông tin cơ bản từ số liệu thống kê và có được các kỹ năng làm việc trên máy tính cá nhân. Đào tạo thêm dựa trên việc đào sâu dữ liệu nhận được và dạy các kỹ năng khác. Vì vậy, để phân tích thống kê các chuỗi số, là chuỗi các phép đo các đặc trưng khí tượng, các gói của StatSoft STATISTICA và Goldern SoftWare Grapher được sử dụng. Phương pháp thứ nhất có khả năng phân tích đầy đủ nhất các chuỗi số bằng cách sử dụng hầu hết các phương pháp thống kê đã biết, và phương pháp thứ hai trình bày các chuỗi này dưới dạng biểu đồ để các xu hướng trong hoạt động của một hoặc một đặc điểm khí tượng khác trở nên rõ ràng. .

Trong những năm cuối cấp, sinh viên được dạy các công nghệ đang được đưa vào các dịch vụ thời tiết hiện đại. Chúng bao gồm, trước hết, hệ thống thông tin địa lý (GIS). Dựa trên dữ liệu nhận được hai lần một ngày từ Trung tâm Dữ liệu Thế giới ở Moscow và Washington, sinh viên xây dựng và xử lý bản đồ khí tượng. Các bản đồ này hiển thị các đường đẳng nhiệt, đường đẳng áp và mặt trước của khí quyển. Các bản đồ tiên lượng về thời gian dẫn đầu khác nhau được xây dựng và nhiều hơn thế nữa.

Các lĩnh vực hứa hẹn là cổ sinh vật học (các vùng khí hậu cổ đại của Trái đất), khí tượng sinh học (tác động của điều kiện khí hậu đối với các sinh vật sống, chu kỳ hoạt động mặt trời của Chizhevsky), khí hậu y tế (cuộc sống và các hoạt động kinh tế của con người ở các vùng khí hậu khác nhau trên Trái đất), thời tiết dự báo dựa trên khí tượng vệ tinh, khí tượng quân sự (phát triển cái gọi là vũ khí khí hậu), khí tượng hành tinh (nghiên cứu bầu khí quyển của sao Kim, sao Hỏa, sao Mộc, sao Thổ và các vệ tinh của chúng), các vấn đề của sự nóng lên toàn cầu và lỗ thủng tầng ôzôn trên Trái đất , mô hình máy tính của các quá trình khí tượng và khí hậu.

Các chuyên gia cần phải biết rõ về vật lý, toán học và khoa học máy tính, do đó, tại Cục Khí tượng và Bảo vệ Khí quyển, vật lý và toán học được chú trọng không kém địa lý!

Khí tượng học (từ tiếng Hy Lạp metéōros - lớn lên, thiên đường, metéōra - hiện tượng khí quyển và thiên thể và ... Logia

khoa học về bầu khí quyển và các quá trình xảy ra trong nó. Phần chính của M. - Vật lý khí quyển , điều tra các hiện tượng và quá trình vật lý trong khí quyển. Các quá trình hóa học trong khí quyển được nghiên cứu bằng hóa học khí quyển - một phần mới, đang phát triển nhanh chóng của M. Nghiên cứu các quá trình khí quyển bằng các phương pháp lý thuyết của thủy động cơ (Xem Hydroaeromechanics) - vấn đề của khí tượng động (Xem Khí tượng động) , một trong những vấn đề quan trọng đó là sự phát triển của các phương pháp số để dự báo thời tiết (Xem dự báo thời tiết). Dr. Các phần của khí tượng học là: khoa học về thời tiết và các phương pháp dự đoán thời tiết - Khí tượng học khái quát và khoa học về khí hậu Trái đất - Khí hậu học , phát triển thành một bộ môn độc lập. Trong các ngành này, cả phương pháp nghiên cứu vật lý và địa lý đều được sử dụng, nhưng gần đây các phương pháp vật lý trong đó đã trở thành hàng đầu. Ảnh hưởng của các yếu tố khí quyển đến các quá trình sinh học được nghiên cứu bởi khí tượng sinh học, bao gồm trang - x. M. và khí tượng sinh học con người.

Vật lý khí quyển bao gồm: vật lý lớp bề mặt của không khí, nghiên cứu các quá trình ở các lớp dưới của khí quyển; Khí học , dành cho các quá trình trong bầu khí quyển tự do, nơi ảnh hưởng của bề mặt trái đất ít đáng kể hơn; vật lý của tầng trên của bầu khí quyển, xem xét bầu khí quyển ở độ cao hàng trăm và hàng nghìn km, nơi mật độ của các khí trong khí quyển rất thấp. Khí quyển liên quan đến nghiên cứu vật lý và hóa học của các lớp trên của khí quyển. Vật lý khí quyển cũng bao gồm phép đo kích hoạt , nghiên cứu bức xạ mặt trời trong khí quyển và sự biến đổi của nó, Quang học khí quyển - khoa học về các hiện tượng quang học trong khí quyển, Điện khí quyển và Âm học khí quyển.

Những nghiên cứu đầu tiên trong lĩnh vực của M. thuộc về thời cổ đại (Aristotle). Sự phát triển của khí tượng học đã tăng tốc từ nửa đầu thế kỷ 17, khi các nhà khoa học người Ý G. Galilei và E. Torricelli phát triển các công cụ khí tượng đầu tiên, khí áp kế và nhiệt kế.

Trong các thế kỷ 17-18. những bước đầu tiên đã được thực hiện trong việc nghiên cứu tính quy luật của các quá trình trong khí quyển. Trong số các công trình của thời gian này, cần phải kể đến các nghiên cứu khí tượng của M. V. Lomonosov và B. Franklin, những người đặc biệt chú ý đến nghiên cứu điện khí quyển. Trong cùng thời kỳ, các thiết bị đo tốc độ gió, lượng mưa, độ ẩm không khí và các yếu tố khí tượng khác đã được phát minh và cải tiến. Điều này làm cho nó có thể bắt đầu quan sát có hệ thống về trạng thái của bầu khí quyển với sự trợ giúp của các thiết bị, trước tiên ở các điểm riêng lẻ, và sau đó (từ cuối thế kỷ 18) tại một mạng lưới các trạm khí tượng. Một mạng lưới các trạm khí tượng thế giới thực hiện các quan sát trên mặt đất trên phần chính của bề mặt các lục địa đã hình thành vào giữa thế kỷ 19.

Các quan sát về trạng thái của khí quyển ở các độ cao khác nhau bắt đầu ở vùng núi, và ngay sau khi phát minh ra khinh khí cầu (cuối thế kỷ 18) trong bầu khí quyển tự do. Từ cuối thế kỷ 19 Bóng bay hoa tiêu và bóng bay phát âm thanh có dụng cụ tự ghi được sử dụng rộng rãi để quan sát các yếu tố khí tượng ở nhiều độ cao khác nhau. Năm 1930, nhà khoa học Liên Xô P. A. Molchanov đã phát minh ra Radiosonde, một thiết bị truyền thông tin về trạng thái của bầu khí quyển tự do bằng sóng vô tuyến. Sau đó, các quan sát với sự trợ giúp của các đồng vị phóng xạ đã trở thành phương pháp chính để nghiên cứu bầu khí quyển tại một mạng lưới các trạm khí tượng. Vào giữa thế kỷ 20 một mạng lực lượng thế giới đã được hình thành, tại các trạm quan sát được bức xạ mặt trời và các biến đổi của nó trên bề mặt trái đất; các phương pháp quan sát hàm lượng ôzôn trong khí quyển, các nguyên tố điện khí quyển, thành phần hóa học của không khí được phát triển, vv. A. I. Voeikov, người đã nghiên cứu một số hiện tượng khí quyển, có đóng góp to lớn trong việc xây dựng cơ sở của khí hậu học: hoàn lưu chung của khí quyển (xem Hoàn lưu khí quyển), Hoàn lưu ẩm , tuyết phủ, v.v.

Trong thế kỷ 19 Các nghiên cứu thực nghiệm về hoàn lưu khí quyển đã được phát triển để chứng minh các phương pháp dự báo thời tiết. Công trình của W. Ferrel ở Mỹ và H. Helmholtz ở Đức đánh dấu sự khởi đầu nghiên cứu trong lĩnh vực động lực học của các chuyển động khí quyển, được tiếp tục vào đầu thế kỷ 20. Nhà khoa học Na Uy V. Bjerknes và các học trò của ông. Tiến bộ hơn nữa trong thời tiết động được đánh dấu bằng việc tạo ra phương pháp đầu tiên để dự báo thời tiết thủy động lực học bằng số, do nhà khoa học Liên Xô I. A. Kibel phát triển, và sự phát triển nhanh chóng sau đó của phương pháp này.

Vào giữa thế kỷ 20 các phương pháp khí tượng động đã được phát triển rất nhiều trong việc nghiên cứu sự hoàn lưu chung của khí quyển. Với sự giúp đỡ của họ, các nhà khí tượng học người Mỹ J. Smagorinsky và S. Manabe đã xây dựng bản đồ thế giới về nhiệt độ không khí, lượng mưa và các yếu tố khí tượng khác. Nghiên cứu tương tự đang được tiến hành ở nhiều quốc gia và có mối liên hệ chặt chẽ với Chương trình Nghiên cứu Khí quyển Toàn cầu Quốc tế (GAPAP). Sự chú ý đáng kể trong toán học hiện đại được dành cho việc nghiên cứu các quá trình vật lý trong lớp bề mặt của không khí. Trong những năm 20-30. Các nghiên cứu này do R. Geiger (Đức) và các nhà khoa học khác bắt đầu với mục đích nghiên cứu vi khí hậu; sau đó họ đã dẫn đến việc tạo ra một phần mới của toán học - vật lý của lớp ranh giới của không khí. Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu chiếm một phần lớn diện tích, đặc biệt là nghiên cứu về ảnh hưởng ngày càng đáng chú ý của các hoạt động của con người đối với khí hậu.

M. ở Nga đã đạt đến trình độ cao vào thế kỷ 19. Năm 1849, Đài quan sát Vật lý Chính (nay là Địa vật lý), một trong những tổ chức khí tượng khoa học đầu tiên trên thế giới, được thành lập tại St.Petersburg. G. I. Hoang dã , Phụ trách đài quan sát trong nhiều năm vào nửa sau của thế kỷ 19, ông đã tạo ra ở Nga một hệ thống mẫu mực về quan sát khí tượng và dịch vụ thời tiết. Ông là một trong những người sáng lập Tổ chức Khí tượng Quốc tế (1871) và là chủ tịch của ủy ban quốc tế cho Năm Địa cực Quốc tế lần thứ nhất (1882-83). Trong những năm Xô Viết Các cơ quan chức năng đã thành lập một số cơ quan khoa học khí tượng mới, bao gồm Trung tâm Khí tượng Thủy văn của Liên Xô (trước đây là Viện Dự báo Trung ương), Đài Quan sát Khí tượng Trung ương, Viện Vật lý Khí quyển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, v.v.

Người sáng lập loài cú trường M. năng động là A. A. Fridman. Trong các nghiên cứu của mình, cũng như trong các công trình sau này của N. E. Kochin, P. Ya. Kochina, E. N. Blinova, G. I. Marchuk, A. M. Obukhov, A. S. Monin, M. I. Yudina và các cộng sự. mô hình lý thuyết khí hậu và phát triển lý thuyết về nhiễu động khí quyển. Các công trình của K. Ya. Kondratiev được dành cho các quy luật của quá trình bức xạ trong khí quyển.

Trong các công trình của A. A. Kaminsky, E. S. Rubinshtein, B. P. Alisov, O. A. Drozdov, và các nhà khí hậu học Liên Xô khác, khí hậu của nước ta đã được nghiên cứu chi tiết và các quá trình khí quyển quyết định điều kiện khí hậu đã được nghiên cứu. Trong các nghiên cứu được thực hiện tại Đài quan sát Địa vật lý Chính, sự cân bằng nhiệt của quả địa cầu đã được nghiên cứu và các atlases đã được chuẩn bị có chứa các bản đồ thế giới về các thành phần cân bằng. Công việc trong lĩnh vực thời tiết khái quát (V. A. Bugaev, S. P. Khromov, và những người khác) đã góp phần làm tăng đáng kể mức độ thành công trong dự báo khí tượng. Trong các nghiên cứu về cú. Các nhà khí tượng nông nghiệp (G. T. Selyaninov, F. F. Davitaia, và những người khác) đã chứng minh vị trí tối ưu của các loại cây nông nghiệp. các nền văn hóa ở nước ta.

Liên Xô đã thu được những kết quả đáng kể trong nghiên cứu về những ảnh hưởng tích cực đến các quá trình khí quyển. Các thí nghiệm về ảnh hưởng của mây và lượng mưa, do VN Obolenskii bắt đầu, đã được phát triển rộng rãi trong những năm sau chiến tranh. Theo kết quả của nghiên cứu được thực hiện dưới sự hướng dẫn của E.K. Fedorov, hệ thống đầu tiên đã được tạo ra cho phép làm suy yếu thiệt hại do mưa đá gây ra trên một khu vực rộng lớn.

Một tính năng đặc trưng của toán học hiện đại là sử dụng những thành tựu mới nhất của vật lý và công nghệ. Do đó, để quan sát trạng thái của bầu khí quyển, các vệ tinh khí tượng được sử dụng để có thể thu được thông tin về nhiều yếu tố khí tượng cho toàn bộ địa cầu. Đối với các quan sát trên mặt đất về các đám mây và lượng mưa, các phương pháp radar được sử dụng (xem Radar trong khí tượng học). Việc tự động hóa các quan sát khí tượng và xử lý dữ liệu của chúng ngày càng được ứng dụng nhiều hơn. Trong nghiên cứu về thời tiết lý thuyết, máy tính được sử dụng rộng rãi, việc sử dụng nó có tầm quan trọng lớn để cải thiện các phương pháp số của dự báo thời tiết. Việc sử dụng các phương pháp vật lý định lượng trong nghiên cứu đang được mở rộng trong các lĩnh vực toán học như khí hậu học, khí tượng nông nghiệp (xem Khí tượng nông nghiệp) và khí tượng sinh học con người (xem Khí hậu y tế), nơi mà trước đây chúng hầu như không được sử dụng.

Thủy văn có liên quan chặt chẽ nhất với đại dương và thủy văn đất. Ba ngành khoa học này nghiên cứu các liên kết khác nhau của các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi ẩm giống nhau phát triển trong lớp vỏ địa lý của Trái đất. Mối liên hệ của M. với địa chất và địa hóa dựa trên nhiệm vụ chung của các ngành khoa học này trong việc nghiên cứu sự tiến hóa của khí quyển và những thay đổi của khí hậu Trái đất trong quá khứ địa chất. Cơ học hiện đại sử dụng rộng rãi các phương pháp của cơ học lý thuyết, cũng như các vật liệu và phương pháp của nhiều ngành vật lý, hóa học và kỹ thuật khác.

Một trong những nhiệm vụ chính của M. là dự báo thời tiết cho các thời kỳ. Dự báo tầm ngắn đặc biệt cần thiết cho hoạt động hàng không; dài hạn - có tầm quan trọng lớn đối với nông nghiệp. Do các yếu tố khí tượng có tác động đáng kể đến nhiều mặt của hoạt động kinh tế, nên các tài liệu về chế độ khí hậu là cần thiết để đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế quốc dân. Tầm quan trọng thực tế của các ảnh hưởng tích cực đến các quá trình khí quyển, bao gồm ảnh hưởng đến mây và lượng mưa, bảo vệ thực vật khỏi sương giá, v.v., đang ngày càng gia tăng nhanh chóng.

Các hoạt động của dịch vụ khí tượng của các quốc gia khác nhau được thống nhất bởi Tổ chức Khí tượng Thế giới và các tổ chức khí tượng quốc tế khác. Các hội thảo khoa học quốc tế về các vấn đề khác nhau của khí tượng cũng được tổ chức bởi Hiệp hội Khí tượng và Vật lý Khí quyển, một bộ phận của Liên minh Trắc địa và Địa vật lý. Các hội nghị lớn nhất về khí tượng ở Liên Xô là Đại hội Khí tượng toàn Liên minh; đại hội cuối cùng (lần thứ 5) diễn ra vào tháng 6 năm 1971 tại Leningrad. Các công việc tiến hành trong lĩnh vực khí tượng được đăng trên các tạp chí khí tượng (xem Tạp chí khí tượng).

Lít: Khrgian A. Kh., Các tiểu luận về sự phát triển của khí tượng học, xuất bản lần thứ 2, tập 1, L., 1959; Khí tượng và thủy văn trong 50 năm cầm quyền của Liên Xô, ed. Biên tập bởi E. K. Fedorova. Leningrad, 1967. Khromov S.P., Khí tượng học và khí hậu học cho các khoa địa lý, L., 1964; Tverskoy P. N., Khóa học khí tượng học, L., 1962; Matveev L. T., Cơ bản về Khí tượng học Đại cương, Vật lý Khí quyển, L., 1965; Fedorov E.K., Thời tiết hàng giờ, [L.], 1970.

M. I. Budyko.

Bách khoa toàn thư Liên Xô vĩ đại. - M.: Bách khoa toàn thư Liên Xô. 1969-1978 .

Từ đồng nghĩa:

Xem "Khí tượng học" là gì trong các từ điển khác:

Khí tượng học… Từ điển chính tả

- (Khí tượng học tiếng Hy Lạp, từ sao băng meteoros, và tôi nói là lego). Khoa học về các hiện tượng không khí, thiên thạch; nghiên cứu các hiện tượng xảy ra trong khí quyển. Từ điển các từ nước ngoài có trong tiếng Nga. Chudinov A.N., 1910. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tiếng Hy Lạp ... ... Từ điển các từ nước ngoài của tiếng Nga

Khí tượng học- Khí tượng học: khoa học về khí quyển về cấu trúc, tính chất và các quá trình vật lý xảy ra trong nó, một trong những khoa học địa vật lý (thuật ngữ khoa học khí quyển cũng được sử dụng). Lưu ý Các ngành chính của khí tượng học là động lực học, ... ... Thuật ngữ chính thức

khí tượng học- ổn cả. nhà khí tượng học, c. khí tượng học. Khoa học nghiên cứu trạng thái vật lý của bầu khí quyển trái đất và các quá trình xảy ra trong đó. CƠ BẢN 1. Khí tượng học là khoa học về các hiện tượng trong không khí. Corypheus 1 24. Cho đến nay chưa có một ngành khoa học nào đại diện cho ... ... Từ điển lịch sử của Gallicisms tiếng Nga

- (từ tiếng Hy Lạp. hiện tượng khí quyển meteora và ... logic) khoa học về bầu khí quyển của trái đất và các quá trình xảy ra trong đó. Ngành chính của khí tượng học là vật lý khí quyển. Khí tượng học nghiên cứu thành phần và cấu trúc của khí quyển; sự truyền nhiệt và chế độ nhiệt trong khí quyển và ... Từ điển Bách khoa toàn thư lớn

- (Khí tượng) khoa địa vật lý, nghiên cứu tất cả các hiện tượng xảy ra trong vỏ khí của địa cầu, tức là trong khí quyển. Từ điển biển Samoilov K.I. M. L .: Nhà xuất bản Hải quân Nhà nước của NKVMF của Liên Xô, 1941 ... ... Từ điển Hàng hải