134

Программная лекция 1 из модуля 1 «предмет и задачи метеорологии. Методы метеорологии и климатологии. Метеорологические наблюдения»

С момента своего возникновения человечество постоянно подвергалось благоприятным или неблагоприятным влияниям атмосферы. К настоящему времени, несмотря на высокий уровень развития, большую защищенность людей от естественных катаклизмов, такие стихийные бедствия, как засуха, наводнения, смерчи наносят потери хозяйственной деятельности людей. Все это вызывает необходимость исследования метеорологических элементов и прогнозирование погоды. Для этого надо иметь знание об использовании исследовательских приемов метеорологических элементов на наземных метеорологических станциях, аэрологических станциях, с помощью самолетов, космических ракет.

◙ Основные положения, которые необходимо знать после изучения данного модуля.

1. знать определение метеорологии и климатологи и главные разделы метеорологии;

2. знать программу наблюдений на метеорологических станциях;

3.знать и уметь использовать метеорологические приборы;

4. знать методы аэрологических наблюдений;

5. знать роль метеорологической службы и Всемирной метеорологической организации.

Проблемная лекция 1 из модуля 1

«ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ МЕТЕОРОЛОГИИ. МЕТОДЫ МЕТЕОРОЛОГИИ

И КЛИМАТОЛОГИИ. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИИ И КЛИМАТОЛОГИ.

ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ МЕТЕОРОЛОГИИ

Воздушная оболочка, которая окружает земную пулю, называется атмосферой. В атмосфере непрерывно происходят разнообразные физические, химические, биологические процессы, которые изменяют состояние как нижних, так и более высоких слоев атмосферы.

Метеорологией называется наука об атмосфере - воздушной оболочке Земли. Она относится к геофизическим наукам, поскольку в ней, на основе законов физики, изучаются определенные категории физических процессов, присущие Земному шару.

Климатология - это наука о климате, то есть о совокупности атмосферных условий, присущих определенной местности в зависимости от ее географической обстановки.

Климат есть, таким образом, одной из физико-географических характеристик местности. Он влияет на хозяйственную деятельность людей: на специализацию сельского хозяйства, географическое размещение промышленности, воздушный, водный и наземный транспорт. Итак, климатология - собственно говоря, географическая наука.

Основные задачи климатологии – изучение закономерностей формирования климата; исследование факторов, которые приводят к изменению климата; исследование взаимодействия климата с естественными факторами, сельским хозяйством и производственной деятельностью человека.

Климатология тесно связана с метеорологией. Понимание закономерностей климата возможно на основании тех общих закономерностей, каким подчинены атмосферные процессы. Поэтому при анализе причин возникновения разных типов климата и их распределения по Земному шару климатология исходит из понятий и законов метеорологии.

Одной из основных задач метеорологи есть объяснение сущности процессов, которые происходят в атмосфере. Поэтому метеорология может успешно развиваться только в связи с другими науками.

В первую очередь метеорология связана с географией, гидрологией, океанологией, физикой, математикой, химией. Вопрос атмосферных движений, фазовых превращений в атмосфере, температурный и тепловой режим атмосферы изучаются на основе законов гидромеханики и термодинамики. Оптические, электрические, акустические явления изучаются на основе законов физики. В метеорологии широко применяются методы математического моделирования.

Главные разделы метеорологии:

• Синоптическая метеорология – наука о погоде и методах ее прогнозирования.

• Физика атмосферы – наука, которая изучает термодинамические процессы в атмосфере, ее состав и строение, процессы образования облаков, туманов, осадков; изучает радиационные, оптические, электрические и акустические явления в атмосфере.

• Динамическая метеорология – основана на теоретических методах исследования и широко использует аппарат математического моделирования при изучении процессов атмосферной турбулентности, переноса лучистой энергии в атмосфере и т. др.

Можно выделить еще ряд разделов метеорологии, которые развивались несколько более позднее:

• агрометеорология – изучает влияние метеорологических условий на объекты и процессы сельскохозяйственного производства;

• биометеорология – изучает влияние атмосферных условий на человека и другие живые организмы;

• ядерная метеорология – изучает естественную и искусственную радиоактивность атмосферы, распространение в ней радиоактивных примесей, влияние ядерных и термоядерных взрывов на атмосферу;

• радиометеорология – изучает влияние метеорологических условий на распространение радиоволн в атмосфере, а также исследует атмосферные процессы с помощью радиолокации.

Основная задача метеорологии – изучение атмосферных явлений за счет накопления данных об изменениях в пространстве и во времени. Конечной целью метеорологии есть отыскание возможностей и конкретных путей управления атмосферными явлениями и изменения их в желательном для нас направлении.

Промежуточные задачи, которые решает метеорология, сводятся к следующему:

• получение точных данных, которые характеризуют атмосферные процессы и явления;

• объяснение атмосферных процессов и явлений, то есть установление законов, управляющих их развитием;

• использование найденных закономерностей для разработки методов прогнозирования атмосферных процессов;

• применение найденных закономерностей развития атмосферных процессов для активной борьбы против опасных и вредных метеорологических явлений, для более полного использования сил природы в практической деятельности человека.

Для решения первой задачи в метеорологии широко используется метод наблюдений. На всем земном шаре существуют метеорологические обсерватории, станции и посты, на которых ведутся наблюдения за состоянием атмосферы по всей ее толще. Существуют также самолетные, вертолетные, спутниковые наблюдения. В последнее время все более широко используется экспериментальный метод, который состоит в том, что как в естественных, так и в лабораторных условиях специально создаются или искусственно воссоздаются те или другие атмосферные явления, что позволяет изучить закономерности их развития. Для решения трех последних задач широкое применение получи теоретический метод, основанный на использовании законов физики, термодинамики, гидромеханики, методов математического моделирования. Для решения четвертой задачи успешно практикуется искусственное рассеяние туманов и облаков.

Метеорологические наблюдения делятся на прямые и косвенные.

К прямым относятся непосредственные инструментальные и визуальные наблюдения за метеорологическими характеристиками, например, температурой воздуха, количеством облаков.

К косвенным относятся такие наблюдения, на основании которых получают сведение о других, непосредственно не наблюдаемых характеристиках. Например, при наблюдениях за движением облаков получают сведения о ветре на высотах; по результатам наблюдений за полярным сиянием определяют газовый состав высоких слоев атмосферы и т.д.