книги из ГПНТБ / Зятьков, А. Н. Автоматика и прогноз погоды

гидрометслужбы дают точные прогнозы цветения плодо­ вых культурЭто позволяет правильно распланировать проведение работ в садах, виноградниках.

Специалисты службы погоды республики успешно проводят облет высокогорных и пустынных пастбище це­ лью определения урожайности трав фотометрическим ме­ тодом, который впервые стал применяться в республиках Средней Азии. За несколько дней с самолета фотогра­ фируются сотни тысяч гектаров угодий, затем составля­ ется карта урожайности трав, что оказывает большую помощь животноводству.

Особенно широко развиты наблюдения за замороз­ ками и прогноз их. Климат Киргизии резко континен­ тальный. Погодные условия часто бывают аномальными,

Обычно заморозки наблюдаются ночью или утром пе­ ред восходом солнца, когда температура воздуха и поч­ вы достигает своего минимума. Возникновение и разви­ тие заморозков бывает различным в зависимости от их физической природы. Они могут возникать как в резуль­ тате местного выхолаживания (радиационные), так и в результате вторжения холодных воздушных масс (ад­ вективные). Иногда возникают заморозки смешанного характера.

Наибольшую опасность представляют заморозки для теплолюбивых культур. Некоторые из них, например, огурцы, томаты, табак, повреждаются при температуре около 0°. Наиболее устойчивы к заморозкам зерновые культуры. Всходы их начинают повреждаться только при температуре 8—9° ниже нуля. Для работников сель­ ского хозяйства очень важны своевременные предупреж­ дения метеорологов.

Вся информация об ожидаемых агрометеорологиче-

20

ских условиях со станций сосредоточивается в отделе аг­ рометеорологических прогнозов Фрунзенского бюро пого­

метеорологи, арометеорологи. Все они — исследователи сложной системы: растения — влага — атмосфера. Бла­ годаря их кропотливому труду определяется прогноз се­ ва, прогноз фаз развития растений, сроков цветения пло­ довых, сроков созревания хлопчатника и других ценных сельскохозяйственных культур, прогноз урожая. Наука эта молодая, но успехи очевидны. Уже сейчас достовер­ ность агрометеорологических прогнозов составляет бо­ лее 90%.

В ближайшие годы гидрометеорологическая служба значительно расширится, технически переоснастится. Уже в 1976 г. планируется организовать четыре новых гидрометеорологических станции, две — в Чуйской доли­ не на богарных землях, две — в Нарынской области — в урочище Урук-Там и на высокогорном озере Сон-Куль, около десяти новых постов, три автоматических станции, первый радиометеорологический локатор для обнаруже­

>рены работы по наблюдению за загрязнением внешней среды. Планируется открыть специальные химические лаборатории в Пржевальске, Токмаке. В городах Фрун­ зе и Чолпон-Ате будут действовать первые телеметри­ ческие автоматические станции.

На перспективу планируется довести сеть гидроме­ теорологических станций до 110—115-ти, автоматичес­ ких — до 35-ти, установить метеорологические радиоло­ каторы в новом аэропорту «Манас», в городах Нарыне, Пржевальске, Чолпон-Ате, открыть две новые снегола­ винные станции.

21

КАК ПРЕДСКАЗЫВАЮТ ПОГОДУ

Прогнозы погоды стали одной из привычных сторон нашей жизни. Мы слышим их ежедневно по радио, теле­ видению, читаем в газетах. Однако мало кто задумыва­ ется над тем, как рождаются прогнозы, с какими слож­ ными проблемами сталкиваются специалисты при их составлении.

В определенное время, через каждые три часа, метео­ рологи всего мира одновременно приступают к наблюде­ ниям за погодой. Они фиксируют состояние неба и клас­ сифицируют облака, снимают показания барометров и

нижней границы облаков, измеряют количество осадков, высоту снежного покрова зимой. Тщательно регистри­ руют другие атмосферные явления, такие, как грозы, ту­ маны, дым, мглу, метели, пыльные бури и ураганы. Сот­ ки аэрологических станций следят за состоянием атмо­ сферы на разных высотах. Радиозонды фиксируют и пе­ редают на землю сведения о температуре, давлении, влажности воздуха, скорости и направлении ветра.

Затем вся полученная информация переводится на цифровой язык согласно Международному коду. Сводки погоды представляют собой сочетание групп пятизнач­ ных цифр. Если перевести эти цифры на описательный язык, каждая из них составит до 100 и более слов.

В центральной аппаратной Узла связи Управления гидрометслужбы республики — ритмичный стук телетай­ пов и фототелеграфа. В небольшом отсеке опытный ра­ дист принимает сводки погоды с высокогорных станций Тянь-Шаня, Кара-Куджура, Чаар-Таша, Чатыр-Куля, Ак-Сая, Нарына, Арпы — сведения о погоде из любой отдаленной точки Киргизии. Станции, расположенные в долинах, передают сюда сведения о погоде по телефо-

22

Интересно наблюдать, как умная машина «Диди­ граф», свободно ориентируясь в огромном количестве данных, вычерчивает с помощью ЭВМ изолинии давле­ ния, температуры, высот изобарических поверхностей. Линии одинакового давления — изобары — исключи­ тельно важный элемент погоды, так как они показывают контуры областей высокого и низкого давление.

На карте погоды используется много условных зна­ ков. Специальное устройство «анализирует» карту пого­

вихри, достигающие в поперечнике 2000—3000 км и су­ ществующие в течение пяти — восьми дней. Ветер в цик­

правлен по часовой стрелке и слегка наружу от центра. В результате происходит медленное опускание воздуха из верхних слоев атмосферы. Опускающийся воздух сжимается и, нагреваясь, приводит к рассеиванию обла­

ков.

Таким образом, в антициклоне, как правило, наблю­ дается безоблачная погода, в циклонах — облачная, час­ то с осадками, погода.

Линии одинакового давления (изобары) не только указывают на положение циклонов и антициклонов, но и свидетельствуют о скорости ветра. Если изобары рас­ полагаются на небольшом отрезке карты, это значит, что градиент давления велик, велика и скорость ветра. Если

24

Дальнейший анализ синоптической карты осущест­ вляет инженер-синоптик. Вслед з а центрами давления н а картах проводятся атмосферные фронты — границы раз­ дела теплых и холодных воздушных масс.

Путем сопоставления синоптических карт за разные сроки выясняются скорости и направление перемещения циклонов и антициклонов, атмосферных фронтов и свя­ занных с ними зон осадков, туманов, штормовых ветров,, определяются разности давления (градиенты), темпера­

тура.

Карты, составленные и проанализированные в Гидро­ метцентре СССР и в региональных центрах погоды, по фототелеграфу передаются в территориальные центры погоды, в том числе и в бюро погоды г. Фрунзе.

Под стеклом аппарата «Ладога», словно на экране, не торопясь, пробегает едва уловимая волна синхронно волне московского передающего устройства. После каж­ дого такого «пробега» на чистом листе бумаги появ­ ляются все новые и новые линми, цифры, знаки. Через несколько минут из аппарата выходит карта погоды. Она? понятна только прогнозисту.

За одни сутки на стол дежурного синоптика ложится несколько десятков карт погоды. Это и приземные си­ ноптические карты, и карты барической топографии, пакоторым можно судить о состоянии атмосферы на раз-

•личных уровнях, и данные метеорологических спутников.. По основным картам составляется целый ряд вспомога­ тельных — карты изменения высот различных изобари­ ческих поверхностей, карты вихрей, карты изменения температуры воздуха, на разных уровнях, карты влаж­ ности и т. д.

Однако для составления достоверного, даже кратко­ срочного прогноза погоды недостаточно иметь карты только фактического состояния погоды. Необходимы карты будущего положения циклонов и антикциклонов„

25

воздушных потоков и атмосферных фронтов. Такие кар­ ты составляются с помощью ЭВМ в Мировых и Регио­ нальных центрах погоды.

На чем основывается предвычисление карт погоды? Движение воздуха подчиняется основным законам физи­ ки. Большинство атмосферных процессов можно описать с помощью уравнений гидро- и термодинамики. Исполь­ зование этих уравнений в различных прогностических схемах и позволяет рассчитывать карты будущего сос­ тояния погоды.

Непрерывно — днем и ночью, в будни и праздники — синоптики наблюдают за развитием атмосферных про­ цессов.

Прогнозы становятся все более точными. Пусть не сбываются некоторые, но удач во много раз больше!

ПОГОДА И СПУТНИКИ

При поверхностном знакомстве два небольших скром­ ных на вид устройства, установленные в аппаратной спутниковой информации Управления гидрометслужбы республики, не производят особого впечатления. Однако это новинки электроники и радиотехники. Сидящий у приемного устройства оператор направляет сверхчувст­ вительную антенну в сторону спутника. Его коллега со­ средоточенно наблюдает за показаниями приборов, сле­ дящих за спутником.

Спутник дает сигнал. С точностью до одной секунды

26

затем она проявляется. И вот фотокадры всех трех вит­ ков складываются рядом, составляя общий вид «лица» планеты. У берегов Курильской гряды просматривают­ ся образования грозовой спирали зарождающегося цик­ лона. Наши районы открыты. Хорошо видны Иссык-Куль и Балхаш. У Аральского моря — белое покрывало обла­ ков.

«Спутник видит...», «Спутник передает...». Эти слова стали обычными для специалистов службы погоды Кир­ гизии. С февраля 1972 г. специалисты республики прини­ мают все сигналы спутников.

Около 11-ти тыс. станций различных стран мира пос­ тоянно следят за небесной кухней погоды. И все-таки две трети земной поверхности не охвачены наземной се­ тью наблюдений. Лишь появление «небесных помощни­ ков» дало возможность ликвидировать этот пробел.

В 1966 г. в СССР был запущен первый метеорологи­

аппаратурой. Два типа приборов непрерывно фиксируют облачность. Одни фотографируют ее на дневной сторо­ не Земли, другие — на ночной. Все наблюдения, произво­ димые спутниками, записываются на пленку и пере­ даются на Землю, помогая людям определять погоду.

27

ремещение циклонов, уточнить время резких изменений иинтенсивность погодных процессов. Плотные полосы об­ лачности указывают на место встречи холодных и теп­ лых воздушных масс или, как мы их называем, на ат­ мосферные фронты. По очертаниям и яркости изображе­ ния облачных полей можно установить положение, структуру грозовых облаков и многие другие особенно­ сти воздушного океана.

Еще задолго до запуска первого спутника писателифантасты пытались определить полезную роль космичес­ ких кораблей и спутников, мечты вели их в далекий кос­ мос, к еще неоткрытым мирам и созвездиям. И мало кто думал тогда о повседневной будничной работе косми­ ческих аппаратов, служащих ныне человеку.

Успешный запуск первых спутников позволил соз­ дать эспериментально-космическую метеорологическую систему «Метеор», которая вступила в строй в начале 1967 г. В состав ее входят метеорологические спутники, пункты приема, обработки и распространения информации, а также службы контроля, состояния бор­ товых систем спутников и управления ими. Спутни­ ки системы «Метеор» выводятся на круговые орбиты со следующими параметрами: расстояние от поверхности

Глядя на облака, мы обычно поражаемся разнообра­ зию и причудливости их форм. Поэты воспевают свобо­ ду движения, неуловимость, изменчивость облаков. А когда на них взглянул «Метеор», обнаружилось нечто неожиданное. Оказалось, что облака далеко не так сво­ бодны в своем движении, расположении и формах, как это нам кажется с Земли. Первые же исследования об­ лачных слоев показали, что они имеют строго опреде­ ленный рисунок. В практику работы специалистов служ­ бы погоды вошел новый метод — метод спутникового не-

28