Лекция 1.

1. Предмет метеорологии и климатологии. Состав и строение атмосферы.

1.1. Предмет метеорологии и климатологии.

Метеорология – наука о физических процессах, происходящих в земной атмосфере. Метеорология изучает состав, плотность, температуру и влажность воздуха, лучистую энергию, движение и преобразование воздушных масс, облака, осадки, ураганы, заморозки, засухи и другие явления, происходящие в земной атмосфере, во взаимодействии с поверхностью суши и Мирового океана. Явления, происходящие в атмосфере, называются метеорологическими явлениями. Метеорология тесно связана с гидрологией. Гидрология изучает процессы, протекающие в гидросфере, включающую океаны, моря, реки, озера, почвенные и грунтовые воды, снег и ледники, влагу атмосферы, а также ее связь с атмо-, лито- и биосферой. Без взаимного влияния атмосферы и гидросферы, а также особенностей местности невозможно планировать любую хозяйственную и водохозяйственную деятельность. Климатология – это наука о климате, то есть совокупности атмосферных условий, свойственных тому или иному месту в зависимости от его географической обстановки, закономерностях формирования климата и его изменениях. Климатология тесно связана с метеорологией. Понимание закономерностей климата возможно на основании тех общих закономерностей, которым подчинены атмосферные процессы.

1.2. Организация метеорологических наблюдений

В нашей стране, как и в других странах мира, существует обширная сеть метеорологических наблюдений, которая включает приземные наблюдения на метеорологических станциях, постах, обсерваториях; аэрологические наблюдения с помощью радиозондов, метеорологических и геофизических ракет; радиолокационные наблюдения атмосферы; наблюдения на морях и океанах со специально оборудованных судов; спутниковые наблюдения и др. Наземная метеорологическая сеть в России максимального развития достигла к началу 80-х годов XX столетия. Начавшиеся в конце 80-х годов кризисные процессы и неудавшаяся перестройка вызвали ощутимое сокращение метеорологической сети. Так с 1987 по 1989 гг. число метеостанций сократилось на 15%, а постов на 20%, на начало 1995 г. уменьшение составило 22% и 30% соответственно по сравнению с количеством станций и постов в 1987 г. Метеорологические исследования опираются на новейшие технические средства, новые приборы с использованием камер искусственного климата, авиации, спутниковой информации, парка ЭВМ. Российская Федерация является членом Всемирной метеорологической организации (ВМО), учрежденной при Организации Объединенных Наций в 1950 г. Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) принимает активное участие в работе ВМО, в том числе в деятельности Всемирной службы погоды (ВСП). Сведения о метеорологическом режиме необходимы и широко используются при проектировании и эксплуатации сооружений самого различного назначения Так как одним из основных объектов изучения метеорологии является атмосфера, рассмотрим её состав и основные характеристики.

1.3 Понятие погоды, ее характеристики

Погодой называется непрерывно меняющееся состояние атмосферы. В данном месте и в данный момент погода характеризуется совокупностью значений метеорологических элементов. Погода отличается большим разнообразием и изменчивостью. Различают периодические и непериодические изменения погоды. Периодические изменения погоды – это изменения, обусловленные суточным и годовым ходом метеорологических элементов, то есть изменения, зависящие от суточного и годового вращения Земли. Непериодические изменения погоды – это изменения, обусловленные переносом воздушных масс. Они нарушают нормальный и годовой ход метеорологических элементов, то есть перекрывают периодические изменения погоды. Несовпадение фазы периодических с характером непериодических изменений обуславливает наиболее резкие изменения погоды. Например, весной постепенно увеличивается приход солнечной радиации, с каждым днем все больше прогреваются почва и воздух – происходит периодическое изменение погоды, обусловленное годовым вращением Земли. Но если с утра в данный район вторгается арктический воздух, то температура начинает резко снижаться и в полдень может стать даже холоднее, чем было в прошлую ночь. Следовательно, нормальный суточный ход температуры воздуха нарушится. В последующие дни может стать еще холоднее – нарушится и ее годовой ход. Подобные похолодания весной и летом, а также оттепели зимой – нередкое явление в умеренном климате. Следовательно, погода зависит не только от времени суток и года, но в значительной степени также от свойств воздушных масс, движущихся или удерживающихся над данным районом.