4.История синоптической метеорологии и методологии краткосрочного прогноза.

Досиноптический период. В этот период были налажены систематические наблюдения за погодой на ряде станций во многих странах. Были открыты закономерности в распределении направлений ветра (пассаты), составлены первые карты ветров, а затем и первые схемы общей циркуляции атмосферы. Развитие синоптической метеорологии началось в XIX в. Можно выделить несколько периодов, характеризующихся существенным совершенствованием либо средств анализа погоды, либо методов прогноза, либо тех и других одновременно.

Подготовительный период (1826—1860 гг.) — от составления первых синоптических карт до организации регулярной службы погоды. В 1826 г. в Германии Брандес опубликовал первые карты погоды, составленные по наблюдениям нескольких станций 24—25 декабря 1821 г. и 2—3 февраля 1823 г. На карты были нанесены лишь откло­нения давления от нормы. В 1846 г. в США были опубликованы карты Лумиса, составленные по материалам наблюдений нескольких дней в 1842 г., на которых уже были нанесены более подробные характеристики погоды и про­ведены изолинии некоторых метеорологических величин. В последующем карты погоды эпизодически составлялись во многих странах и постепенно совершенствовались. В 1832 г. П. Л. Шиллингом в России был изобретён телеграфный аппарат. В 1843 г. К. Крейль в Праге впервые высказал идею о сборе метеорологических данных по телеграфу.

Первый период (1860—1920 гг.) — от организации службы погоды до введения в оперативную работу анализа атмосфер­ных фронтов. После Балаклавской бури, разразившейся на Черном море 14 ноября 1854 г. и потопившей много кораблей англо-французского флота, французский учёный У. Леверье высказал мысль, что при наличии метеорологических данных эту бурю можно было предсказать. Этот вывод послужил толчком для организации сбора метеорологических данных и создания службы погоды в ряде стран. В организации службы погоды был заинтересован морской флот. Поэтому вначале служба погоды создавалась в приморских странах и первыми синоптиками были моряки. В морские порты в первую очередь посылались штормовые оповещения, а затем и штормовые предупреждения. В 1860—1876 гг. по инициативе и при участии крупных учёных того времени служба погоды была организована в большинстве стран. Первое штормовое предупреждение было дано в 1874 г. В 1889 г. издано первое пособие по синоптической метеорологии М. М. Поморцева. В первый период были выявлены общие закономерности перемеще­ния циклонов и антициклонов и разработаны первые приёмы про­гноза погоды. Преимущественное внимание уделялось анализу бари­ческих систем.

Во время первой мировой войны 1914— 1918 гг. обмен метеороло­гической информацией между странами был нарушен. Однако в невоевавших Скандинавских странах в этот период была создана достаточно густая сеть метеорологических станций, что позволило составлять более подробные карты погоды. По этим картам учёным удалось обнаружить фронтальные разделы между воздушными мас­сами, а также связать возникновение и развитие циклонов с фрон­тами. В 1918—1928 гг. группой учёных Бергенской синоптической школы под руководством В. Бьеркнеса были заложены основы новой фронтологической си­ноптики.

В т о р о й п е р и о д (1920-1940 гг.) – введение в оператив­ную работу анализа атмосферных фронтов и результатов радиозондирования атмосферы. Советские учёные одними из первых (на­чиная с 1922 г.) стали изучать и развивать работы Бергенской сино­птической школы. Начиная с 1930 г. фронтологический анализ карт погоды прочно вошёл в практику работы синоп­тиков советской службы погоды. В этот период получила дальнейшее развитие теория атмосфер­ных фронтов и циклонов, разработано учение о трансформации воз­душных масс. Изобретение Молчановым радиозонда в 1930 г. открыло но­вую эпоху в развитии синоптической метеорологии. Изучение вер­тикального строения атмосферы стало возможным по результатам ра­диозондирования атмосферы. Была создана сеть аэрологических станций и началось составление первых карт барической топографии в научных целях. С 1937 г. карты барической топографии стали составлять ежедневно.

В 1929 г. организована единая Гидрометеорологическая служба страны, орга­низованы новые метеорологические станции и подразделения службы погоды. В 1930 г. в Москве открыто Бюро погоды СCCP. Широко развернулось метеорологическое обеспечение авиации, в том числе путём систематической передачи по радио информации о погоде. В этот период началось систематическое изучение Арктики. В 1937 г. была создана первая дрейфующая станция «Северный полюс».

Третий период (1940—1960 гг.) — широкое оперативное применение высотных карт погоды и численных методов прогноза. В этот период благодаря широкому оперативному применению карт барической топографии синоптический анализ атмосферных процессов стал подлинно трёхмерным. Это позволило детальнее изучить строение не только циклонов и антициклонов в различных стадиях их развития, но и таких синоптических объек­тов, как высотные фронтальные зоны и струйные течения. Особое внимание уделялось атмосферным фронтам, циклонам и антициклонам, общей циркуляции атмосферы, орографическим влияниям на атмосферные процессы. Большое раз­витие получила региональная синоптика и авиационная метеороло­гия. В 1940 г. была опубликована работа Кибеля, посвящённая оперативному расчёту локальных изменений давления и темпера­туры. Эта работа и последующие исследования Кибеля послужили толчком для развития численных (гидродинамических) методов прогноза. В начале 50-х годов благодаря исследованиям в Совет­ском Союзе, а также за рубежом численные методы стали быстро развиваться, чему способствовало применение для расчётов ЭВМ.

Четвёртый период (1960 г. – по настоящее время) — использование спутниковой метеорологической информации и широ­кое применение в оперативной работе гидродинамических методов прогноза. Запуск в Советском Союзе первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 г. открыл исключительные принципиальные возможности получения различного рода новой информации, в том числе метеорологической. В конце 60-х годов в Советском Союзе и США были созданы метео­рологические космические системы, информация которых с этого времени используется в оперативной работе службы погоды. Было налажено систематическое получение фотографий облачности в лю­бое время суток практически для любой территории земного шара. До настоящего времени продолжается совершенствование систем автоматизации получения, сбора, обработки и передачи как первич­ной, так и вторичной метеорологической информации. В последний период усилилось изучение общей циркуляции атмо­сферы, в том числе проблемы взаимодействия океана и атмосферы. Это имеет особое значение для долгосрочных прогнозов погоды.