По многолетним данным метеорологических наблюдений во всех странах составляют климатические справочники и карты. Они позволяют получить общее представление о характерных особенностях погоды и климата данной местности, о преобладающих направлениях и скоростях воздушных течений у земли и на высотах и о других метеорологических элементах. Близкие к средним показатели погоды наблюдаются сравнительно чаще, чем крайне редкие, или аномальные, однако и они входят в характеристику климата. Особенно резкие аномалии погоды характерны для районов с континентальным климатом. В Москве, например, средняя суточная температура воздуха за много лет наблюдений у поверхности земли 3 сентября равна 13,3°. По тем же многолетним наблюдениям, аномально высокая для 3 сентября средняя суточная положительная температура 32,3° была в 1890 г., а аномально низкая 1,5° была в 1939 г. Следовательно, в один и тот же день (по календарю) в 1890 г. была крайне жаркая погода, а в 1939 г. — резко холодная. Разность между средней суточной температурой в эти годы составляла 30,8°. В отличие от них, 3 сентября 1965 г. средняя суточная положительная температура была близка к многолетней (14,7°), при суточном максимуме 17,2° и минимуме 13,0°.
За период с 1879 по 1967 г. в течение всех январей в Москве зарегистрированы величины температуры от —42,2° до +4,9°. Даже средняя температура одного и того же месяца от года к году колеблется в широких пределах. Например, многолетняя средняя температура января в Москве равна —9,7°. В то же время в 1893 г. она была —20,5°, а в 1925 г. только на 3,3° ниже нуля. На севере Европейской части СССР зима 1940/41 года была резко холодной. Температура воздуха понижалась до —40°, — 54°. Зима же 1960/61 года была очень теплой. Весь декабрь 1960 г. и в первую декаду января 1961 г. устойчиво держалась исключительно теплая погода. Да и декабрь 1965 г. был теплый. Даже в начале третьей декады декабря была оттепель и шел дождь со снегом, хотя средняя многолетняя температура воздуха равна 8,2° ниже нуля.
Погода очень изменчива. Однако климатические данные обработки материалов наблюдений за 100, 50 или 30 лет, как правило, мало отличаются друг от друга. Это означает, что чаще повторяется погода, близкая к средним типам, а отклонения от средних встречаются реже. И все же по средним величинам нельзя судить о конкретной погоде в течение ближайшего месяца, сезона и даже о погоде завтрашнего дня. При статистической обработке данных метеорологических наблюдений и осреднении их затушевываются конкретные, особенно экстремальные характеристики погоды. Поэтому понятен интерес к прогнозам погоды со стороны широких кругов населения, если даже они оправдываются на 80—85%. Ведь погода оказывает огромное влияние на всю хозяйственную и культурную жизнь человека.
Можно ли назвать какую-либо отрасль человеческой деятельности, которая не нуждалась бы в прогнозе погоды?! Все обычно с интересом слушают сводки о погоде, передаваемые по радио, и хотят знать, какая погода будет завтра, в ближайшие дни и даже месяцы.
Наука, изучающая условия формирования и изменения погоды, в последние 2—3 десятилетия усиленно развилась. При современных методах прогноза погоды в двух случаях из десяти они не оправдываются. Это, естественно, вызывает неудовлетворенность. А ведь точное прогнозирование погоды относится к одной из наиболее сложных и еще неполностью решенных проблем наших дней.
В основе современных методов синоптической метеорологии лежат законы гидродинамики. Однако точность, с которой можно предсказывать изучаемые данной наукой явления, зависит от уровня ее развития. Из современных наук наиболее высокой степени совершенства прогноза, в частности движения небесных тел, добилась астрономия. Прогнозирование погоды — задача более сложная, чем вычисление движения планет. Будущая погода зависит от большого числа факторов, обладающих значительной изменчивостью во времени и пространстве. Воздух, «несущий» ту или иную погоду, при движении взаимодействует с поверхностью земли и воды — подстилающей поверхностью — и непрерывно изменяет свои свойства вследствие неравномерного прогревания или охлаждения и изменения вертикального градиента температуры (т. е. величины изменения ее с высотой на единицу расстояния), увеличения или уменьшения влагосодержания, изменения горизонтальных и вертикальных скоростей, изменения притока солнечной энергии из-за облакообразования и других причин.
Современная метеорология еще не справилась со многими трудностями точного прогноза погоды. Создание электронных вычислительных быстродействующих машин с большой памятью способствует внедрению в метеорологию численных методов прогноза погоды. И это может привести к успехам, аналогичным тем, которых достигла астрономия. Но для этого придется преодолеть еще большие трудности, так как в метеорологии приходится иметь дело с процессами, описываемыми методами механики сплошной материальной среды.
Из-за сложности точного решения уравнений, описывающих атмосферные процессы, нередко приходится довольствоваться приближенным решением их или ограничиваться частными задачами. Поэтому при составлении прогнозов погоды используются качественно-физические методы. Синоптику приходится опираться на знание физики атмосферных процессов и опыт работы в конкретных физико-географических условиях.
Изменчивость погоды вызвана периодическими, а главное непериодическими процессами. К периодическим относятся суточные и сезонные изменения температуры, влажности, ветра и других элементов. В частности, суточные изменения температуры (суточный ход) наиболее ярко проявляются при тихой и ясной погоде. Суточные изменения обычно затухают на высотах 1,5—2 км. Сезонные изменения охватывают всю тропосферу, стратосферу и мезосферу.
Непериодические изменения погоды хотя и наблюдаются во всех районах Земли, однако резче всего выражены в средних широтах.
Еще в 30-х годах господствовало мнение, что погода зависит главным образом от свойств воздушных масс, движущихся из различных географических районов, где они формируются. Это верно лишь отчасти. Конечно, с севера, тем более из Арктики, почти всегда вторгаются в умеренную зону холодные массы воздуха, с юга — теплые. С Атлантики приходит влажный воздух, а со стороны пустынь — сухой. Но в течение одного сезона со стороны Атлантики могут прийти, например, в Восточную Европу массы воздуха одинакового свойства. Однако в одном случае они принесут ясную и теплую погоду, а в другом — облачную и дождливую. Все зависит от условий циркуляции. Например, в системе антициклона с нисходящими движениями воздуха обычно преобладает ясная и тихая погода, а в системе циклона с восходящими движениями воздуха — пасмурная погода с обложными дождями и сильными ветрами.
Над разными районами умеренной зоны погода может быть различной, в зависимости от расположения атмосферных вихрей. Но так как они находятся в движении и за сутки могут пройти от 500 до 1500 км, то плохая погода в системе циклона, находящегося сегодня над Скандинавией, на следующий день может прийти в центральные районы Европейской части СССР, а еще через день достичь Урала. Трудности прогнозирования погоды были бы меньшими, если бы циклоны и антициклоны двигались с постоянной скоростью и по определенным траекториям. В действительности в процессе движения непрерывно развивающиеся вихри становятся более мощными или, наоборот, ослабевают; в результате и погода в них очень изменчива. Прогноз погоды в пункте и области может не оправдаться, если, например, циклон пройдет несколько севернее или южнее интересующего нас пункта или области. Конвективные облака и ливневые осадки очень часто движутся узкими полосами; из-за этого в одном пункте льет дождь, а в соседнем бывает сухо. Нередко одинаковая по типу погода может наблюдаться на большой территории. Наоборот, на небольшом расстоянии, в пределах нескольких десятков километров, а в горах — на разных сторонах хребта — в одном месте может наблюдаться пасмурная с осадками, в другом ясная погода, при большой разности температур.
На погоду Европы и даже значительной части Азии большое влияние оказывает Атлантика. При общем переносе с запада на восток массы воздуха, перемещаясь над Атлантическим океаном, в нижнем слое принимают температуру воды и обогащаются влагой. Поэтому зимой поступающий с океана воздух намного теплее материкового. По мере перемещения на восток влияние Атлантики ослабевает. Морозы над Европой зимой связаны с вторжением холодного воздуха из Арктического бассейна. Это бывает не так уж редко. В Сибири очень низкие температуры возникают при высоком давлении воздуха, г. е. при антициклональной тихой погоде зимой, когда излучение поверхности земли превалирует над количеством притекающей солнечной радиации. Летом, наоборот, в системе антициклонов на материках воздух сильно нагревается и преобладает сухая и жаркая погода.
В отличие от умеренной зоны и Арктического бассейна, изменения погоды в низких широтах носят более периодический характер, в значительной степени определяющийся сменой сезонов года. Однако и в низких широтах часты изменения погоды, которые обусловлены местными особенностями циркуляции и влиянием атмосферных процессов, развивающихся во внетропических широтах и тропиках. Большие изменения погоды связаны также с тропическими циклонами, возникающими над океанами.
Несмотря на трудности учета многих факторов, взаимодействующих между собой, за последние десятилетия успешность прогнозов погоды заметно возросла. И не только повысился процент оправдываемости, но и уточнились формулировки прогнозов. Если раньше суточные прогнозы большей частью ограничивались самой общей характеристикой ближайшей погоды, то, как знает читатель, в настоящее время обычно указываются температура, направление и скорость ветра, облачность и осадки как днем, так и ночью. Это стало возможным после успешных исследований атмосферных процессов с привлечением данных аэрологического зондирования атмосферы, развития теории прогноза и постепенного внедрения численных методов предсказания погоды как и развития спутниковой метеорологии.
—Источник—
Погосян, Х.П. Атмосфера Земли/ Х.П. Погосян [и д.р.]. – М.: Просвещение, 1970.- 318 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
