Метеорология и климатология как наука. Предмет и объект метеорологии и климатологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция 1. Метеорология и климатология как наука. Предмет и объект метеорологии и климатологии



Метеорология , греч. наука о метеорах, гидро, возд., литометеоры, светящиеся, -радуга, аккустические - гром.

Атмосферные явления, за которыми проводятся наблюдения на метеорологических станциях, разделяются на группы:

¦ гидрометеоры -- осадки, выпадающие на земную поверх¬ность (дождь, снег, град и др.), взвешенные над ней (туман), об¬разующиеся на поверхности (роса, гололед, иней, изморозь) или поднятые ветром с поверхности земли (метель);

¦литометеоры -- скопление твердых (не водных) частиц, поднимаются с поверхности земли ветром и переносятся на некоторые расстояния либо остаются в воздухе во взвешенном состоянии (пыльные бури);

¦электрические явления (гроза);

¦оптические (зарница);

¦неклассифицированные явления.

-- наука об атмосфере, ее газовом составе, строении, свойствах, физических и химических процессах и явлениях, создающих разные условия погоды.

Теоретическая основа - законы физики и химии.

Процессы, происходящие в атмосфере, развиваются в результате превращения энергии, поступающей от Солнца. Атмосферные процессы протекают по физическим законам, поэтому метеорология -- наука геофизическая. Явления, происходящие в атмосфере, называются метеорологическими явлениями.

Структура. Современный комплекс метеорологических дисциплин

физика атмосферы, физические закономерности атмосферных явлений,

синоптическая метеорология, Закономерности формирования погоды и разрабатывающая методы ее предсказания,

динамическая метеорология, атмосферные движение, разработка числовых методов прогноза атмосферных процессов и погоды.

Аэрология -- учение о методах исследования свободной атмосферы. процессы, которые протекают в свободной атмосфере до 40 км. особенно важны с практической точки зрения, наиболее изучены. Среди этих методов наибольшее развитие получили дистанционные методы, которые представляют наземные и космические измерительные системы, используемые для наблюдения за атмосферными процессами на значительном расстоянии.

РАДИОМЕТЕОРОЛОГИЯ влияние атмосферы и метеорологических условий на распространение электромагнитных волн, использование электромагнитных волн для исследования атмосферы и определения ее состояния на разных высотах.

дистанционная спектроскопия, основана на внедрении сверхчувствительных лазерных спектрометров.

АЭРОНОМИЯ Учение о физических и химических процессах в высоких слоях атмосферы, влияющих на состояние нижней атмосферы (физика верхней атмосферы).с практическими потребностями радиосвязи, освоения космического пространства, изучаются с помощью геофизических ракет и спутников

происходит поглощение уф и корпускулярного излучения, которое вызывает фотохимические реакции разложения нейтральных газовых молекул на электически заряженные атомы. сильно ионизирована, высокая электропроводность. полярные сияния, свечение воздуха

Метеорология аэрозолей исследует физические и статистические характеристики аэрозольного компонента атмосферы, а также распространение аэрозолей природного и антропогенного происхождения в разных условиях.

Спутниковая метеорология изучает атмосферные и гидросферные процессы в глобальном масштабе. получение информации о физическом состоянии атмосферы и гидросферы и использование этой информации для анализов атмосферных процессов, прогнозов погоды и изучения климата.

В настоящее время проводится непрерывный мониторинг состояния атмосферы и земной поверхности с помощью искусственных спутников Земли. Геостационарными спутниками управляет Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников EUMETSAT (Meteosat), в которую входят 26 европейских стран, а также США (GOES), Япония (MTSAT), Китай (Fengyun-2), Россия (GOMS) и Индия (KALPANA).

Геостационарные спутники движутся по кругу над экватором на высоте 38 500 км со скоростью вращения Земли и как бы зависают над определенной точкой на экваторе. Эта орбита позволяет спутникам непрерывно наблюдать одну и ту же область -- 42 % от всей поверхности Земли. Глобальный обзор обеспечивает сеть из 5--6 спутников. Однако геостационарные спутники не охватывают полярные области, поэтому вместе с ними функционируют полярные орбитальные погодные спутники, что обеспечивает глобальный охват.

Связь между атмосферой и гидросферой осуществляется в результате непрерывного обмена энергией, веществом, движением и информацией. Физические процессы взаимодействия атмосферы и гидросферы изучает гидрометеорология.

экономическая метеорология, изучающая методы использования метеорологической информации для обеспечения устойчивого развития природы, экономики и общества. исследует эффективность использования метеорологической информации в разных отраслях хозяйственной деятельности, а также экономичный риск проявления неблагоприятных явлений погоды.

Без метеорологического обеспечения не может эффективно развиваться ни одна отрасль народного хозяйства. В процессе использования метеорологических сведений выделились прикладные разделы метеорологии: сХ, лесная, авиационная, морская, космическая, строительная, медицинская и биометеорология.

актинометрия, наука о радиации, в т.ч. солнечной, об излучении

атмосферная оптика, - атмосферные явления в а.

атмосферное электричество

задачи метеорологии:

¦изучение состава и строения атмосферы

изучение теплооборота, тепловой режим, влагооборота, фазовые преобразования воды, ОЦА

изучение электрического поля, оптических, акустических явлений в атмосфере

повсеместные и непрерывные метеорологические наблюдения;

¦обобщение и изучение материалов наблюдений с целью установления причин и законов изменений метеорологических элементов и погодных явлений;

¦создание прогнозов погоды и разработка методов предсказания погоды;

Ш обеспечение отраслей народного хозяйства информацией о текущем состоянии погодных условий, их прогнозирование на будущее

Ш создание прогнозов изменения климата под влиянием природных и антропогенных факторов, сложная проблема - долгосрочные прогнозы

Ш оценка воздействия климатических изменений на хоз. деятельность и разработка способов адаптации народохозяйственного комплекса в условиях потепления климата.

Ш активное воздействие на атмосферу с целью улучшения климата и управления погодой

Ш контроль загрязнения природной среды

Климатология --

наука о климате, его формировании и изменениии

раздел метеорологии, изучающий закономерности формирования климатов, их распределение по земному шару, а также изменения климата в прошлом и в будущем.

Структура:

общая климатология, выявление общих закономерностей формирования климата

климатография, многообразие климатов планеты Земля

динамическая климатология, физические законы, формирующие климат

учение о климатологической обработке метеорологических знаний

статистическая климатология, занимается расчетом вероятности экстремальных явлений

палеоклиматология - климаты прошлого

прикладная климатология, сх, туризм

Планетарная, глобальная, мега-/мезо региональная/микро

задачи климатологии:

- изучение механизмов формирования климата, генез

- изучение и описание климата

- изучение климатов геологического и исторического прошлого

изучение формирования микроклимата

- изучение глобальной климатической системы и прогноз изменений глобального и локального климатов

- построение моделей изменения климата

Атмосфера -газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами, движущимися с Землёй в мировом пространстве как единое целое и одновременно принимающая участие во вращении Земли.

Физическое состояние атмосферы в той или иной местности, в нижних 30-40 км, за короткий промежуток времени (в данный момент, за день, месяц, сезон или год) называется погодой. Изменения погоды оказывают влияние на различные области хозяйственной деятельности как на поверхности земли (сельское хозяйство), так и в более высоких слоях атмосферы (авиация).

Погода характеризуется количественными (измеряются инструментально) и качественными метеорологическими величинами, параметрами: температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, формы облаков. атмосферными явлениями: метель, буря.

Атмосферные явления не подлежат измерению, а определяются визуально.

Метеорологические величины и атмосферные явления, которые характеризуют погоду, непрерывно изменяются. Эти изменения происходят как во времени, так и в пространстве. Они имеют суточный и годовой ход, а также географические закономерности распределения.

Перенос воздуха и изменение его свойств, характеризуемых метеорологическими величинами и явлениями, в горизонтальном направлении называется адвекцией (например, адвекция воздушных масс, тепла, водяного пара и др.).

В метеорологии для характеристики интенсивности изменения метеорологических величин в пространстве широко используется понятие градиента. В практической метеорологии градиент -- это изменение какой-либо величины, приходящееся на единицу расстояния. Так как по высоте (вертикали) изменения физических величин происходят намного быстрее, чем в горизонтальном направлении, то при определении вертикальных градиентов за единицу расстояния принимают 100 м, а для горизонтальных -- расстояние на земной поверхности, соответствующее 1° по меридиану, т.е. 111 км (практически в расчетах принимают 100 км). Например, вертикальный градиент температуры воздуха 0,6°С/100м, горизонтальный -- 2 °С/100 км.

Климатом

в узком смысле, локальный климат, совокупность атмосферных условий за многолетний период, свойственный тому или иному месту в зависимости от г. обстновки. гео. обстановка - широта, высота над уровнем моря, орография, почвы.

называют многолетний режим погоды, характерный для определенной местности и обусловленный взаимодействием?солнечной радиации, влагооборота, циркуляции атмосферы и подстилающей поверхности.

Теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция определяют состояние климатической системы на Земле. Климат, являясь одной из физико-географических характеристик местности, влияет на хозяйственную деятельность людей.

Климатология тесно связана с метеорологией. При анализе причин возникновения различных типов климата и их распределения по земному шару климатология исходит из понятий и законов метеорологии. Понимание закономерностей климата возможно на основании общих закономерностей, которым подчинены атмосферные процессы.

Под глобальным климатом, климатом в широком смысле, понимается статистический ансамбль, совокупность состояний разных типов погоды, которые формируются во взаимодействующей системе атмосфера -- океан -- суша -- криосфера -- биосфера, за периоды времени в несколько десятилетий. в течение климатической эпохи продолжительностью 30--40 лет. Различия между климатами двух климатических эпох считаются изменениями климата.

Глобальный климат следует рассматривать как систему локальных климатов, которые обладают определенной устойчивостью и являются главной причиной разнообразия природных условий и ландшафтов. Локальный климат является частным проявлением глобального климата.

Под локальным климатом понимают совокупность атмосферных условий за многолетний период, свойственных тому или иному месту в зависимости от его географической обстановки.

климатообразование:

астрономические факторы - светимость солнца, движение и скорость вращения земли, географические - размеры и масса земли, состав атмосферы, рельеф…

На современный климат большое влияние оказывает хозяйственная деятельность человека, или антропогенный фактор: изменяется газовый состав атмосферы, выбрасывается большое количество тепла, пыли, парниковых газов, уничтожается растительность и животный мир. осушение и орошение, строительство водохранилищ. процесс потепления глобального климата в результате усиления парникового эффекта атмосферы. Разогрев атмосферы породил планетарный процесс опустынивания Земли. озоновый слой. проблема кислотных дождей.

3 основных цикла атмосферных процессов, участвующих в формировании погоды и определяющих климат - климатообразующие процессы:

теплооборот - процессы получения, переноса и потери тепла в системе земля-атмосфера.

влагооборот - оборот воды между земной поверхностью и атмосферой, водяной пар - составная часть атмосферного воздуха.

атмосферная циркуляция, движение воздуха - движение воздуха относительно земной поверхности, причина ветра - неравномерное распределение давления.

система крупномасштабных воздушных течений а земле., составляющие - циклоны и антициклоны.

местные циркуляции - бриз, горно-долинные ветры. вихри малого масштаба - смерч

Связи с другими науками. Метеорология и климатология в своих исследованиях опираются на результаты исследований многочисленных естествоведческих дисциплин. в метеорологии - законы физики и химии, оптика, учение о теплоте, об электромагнитных излучениях, тепло- и массообмене, о строении вещества, законы теоретической механики, географии и астрономии, а также основы математики.

Поскольку атмосферные процессы зависят от процессов, происходящих в лито- и гидросфере, то метеорология и климатология тесно связаны с такими науками, как геоморфология, тектоника, геофизика, физика моря, океанология, гидрология, гляциология.

Все климатические элементы, а также все процессы и явления, которые происходят в атмосфере и используются человеком для социально-экономического развития, относят к климатическим ресурсам, запасы разных видов энергии, вещества и информации, удерживающиеся в атмосфере. Соответственно отраслевому использованию климатические ресурсы делятся на группы: агроклиматические, биоклиматические, энерготопливно-климатические, строительно-климатические, транспортно- и коммунальнохозяйственные, торговые и др.

Методы исследований в метеорологии

В метеорологии применяются метод наблюдений и измерений (аэрологических наблюдений, статистические, картографический) экспериментальные и теоретический.

Главный метод -- метод наблюдений и измерений.

количественное наблюдение и качественная оценка

м. наблюдения - измерения метеовеличин, а также регистрация а. явлений.

аэрологические, до 40 км, аэрономические.

наиболее полные и точные наблюдения производятся в метеорологических и аэрологических обсерваториях.

требования к наблюдениям -длительность и непрерывность, многолетние ряды систематических наблюдений.

На наземных метеорологических и аэрологических станциях осуществляются регулярные наблюдения с применением различных приборов и инструментов, которые дают количественные значения метеоэлементов. на станциях ведутся визуальные наблюдения за атмосферными явлениями. Полученные данные о фактическом состоянии атмосферы используются в научных целях, для обеспечения народного хозяйства информацией, для ее предсказания на будущее.

Методы аэрологических наблюдений позволяют дистанционно определять физические характеристики атмосферы, океана, суши с помощью специальной аппаратуры, установленной на летательных аппаратах.с помощью:

¦зондов -- небольших резиновых шаров, наполненных воздухом или гелием, выпускаемых в свободный полет (за скоростью и направлением ветра);

¦искусственных спутников земли (ИСЗ);

¦трансокеанических зондов;

¦метеорологических и геофизических ракет.

Данные методы позволяют производить измерения на значительных площадях.

Одним из методов обработки материалов метеорологических наблюдений является статистический анализ. Особую значимость имеет использование теории корреляции, с помощью которой изучают физические связи между атмосферными явлениями, развивающимися в климатической системе.

большие массивы наблюдений - анализ для выяснения закономерностей. операция осреднения, затем они сопоставляются во времени и пространстве.

Статистические методы широко используются для анализа данных наблюдений за определенный период и получения выводов о режиме погоды в будущем. В климатологии наибольшую значимость статистические методы имеют для определения средних многолетних значений, что позволяет установить особенности сезонного режима, годового и суточного хода климатических элементов.

средние температуры, отклонения от средних многолетних величин, повторяемость явлений

картографический метод сравниваются наблюдения, сделанные в разных пунктах, и выявляются географические закономерности метеоэлементов.

Экспериментальные методы

натурный эксперимент: опыт осаждения облаков и получения осадков, рассеяние туманов - практические цели.

насаждение лесных полос - микроклимат.

исследования проводятся как в лабораторных, так и в природных условиях. Применение лабораторного моделирования атмосферных процессов ограничено. позволяют детально изучить взаимосвязи между отдельными факторами, наблюдаемыми в каком-либо метеорологическом процессе. В лабораторных установках (климатронах) моделируют общую циркуляцию атмосферы, процессы конденсации и облакообразования, особенности обтекания горных препятствий ИМИТИРовать процессы облакообразования при температурах и давлениях, соответствующих высоте 5--6 км. электрические, акустические явления.

Экспериментальные исследования в натурных условиях по активному воздействию на метеорологические процессы выпол¬няются с целью разработки практических методов создания и рас¬сеяния облаков, туманов, стимулирования или предотвращения осадков, борьбы с градом. На облака и туманы воздействуют путем их засева различными химическими веществами^ астидизирующими процессы конденсации и осадкообразования. На практике до¬казана эффективность искусственного воздействия на облака для предотвращения градобития.

физико-математический анализ.

Теоретические методы базируются на использовании математических моделей различных атмосферных процессов. Метод математического моделирования основан на использовании уравнений термо- и гидро-динамики, описывающих развитие погоды. Важнейшим направлением этого метода является совершенствование техники прогнозов погоды. Опираясь на законы физики, составляют дифференциальные уравнения, описывающие атмосферные процессы. Решают их, используя фактические данные наблюдений. Полученная при решении уравнений модельная картина атмосферных движений сравнивается с фактической. В результате устанавливаются количественные закономерности атмосферных процессов и прогнозируется их дальнейшее течение.

моделирование ОЦА

особенности перетекания или обтекания горных препятствий

ГИС предназначенная для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в этой системе объектах. позволяющий пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах.

История развития метеорологии и климатологии

издавна интересовалось вопросами климата, с ним были связаны условия его существования. Упоминания о различных атмосферных явлениях. древние летописи Китая, Индии, Египта, Греции.

Из летописей Средневековья до нас дошли сведения о различных явлениях природы, в том числе бурях, грозах, ранних снегопадах, сильных морозах.

Первая система знаний об атмосферных явлениях была разработана Аристотелем. описано образование росы, инея и радуги.

В эпоху ВГО (XV--XVI вв.) климатические описания открываемых стран.

Хосе де Акоста (1590) высказал соображения об изгибе изотермических линий и о распределении тепла в зависимости от широты, о направлении течений и многих физических явлениях: различия климатов, активности вулканов, землетрясений, типы ветров и причины их возникновения. попытался объяснить природу отливов и приливов, взаимосвязь с фазами Луны. описал цунами высотой 25 м Гумбольдт высоко оценил вклад в м. и физику и причислил его к основателям геофизики.

метеорология как наука возникла в XVII в., когда началось научное изучение атмосферы. бурного развития естественных наук. Зарождение же метеорологии как самостоятельной науки связано с появлением специальных приборов, термометр, барометр, дождемер, приборы для определения скорости и направления ветра.

Начало инструментальных измерений, изобретены термометр (Галилей, 1597), ртутный барометр (Торричелли, 1643), барометр-анероид (Лейбниц, 1700), дождемер и флюгер, позволили проводить регулярные наблюдения за т., давлением, осадками

В 1657 г. в Италии были проведены первые инструментальные метеорологические наблюдения. Э. Галлей (1686) заложил основы представлений о циркуляции атмосферы, обосновал причины проявления муссонной циркуляции, а Дж. Галлей (Хэдли) толкования пассатной циркуляции (ячейкаГадлея) что глобальная система конвекции приводится в движение теплыми воздушными массами тропиков.

В России регулярные метеорологические наблюдения начали проводиться при Петре I после открытия в 1725 г. Петербургской академии наук.

М.В. Ломоносов (1711--1765) высказал важные суждения о причинах вертикального и горизонтального движения воздуха, о возникновении атмосферного электричества, о строении атмосферы и температурных изменениях с высотой. изобрел анемометр (ветра) и морской барометр, разработал схему образования грозы. Он высказал мысль о возможности создания самопишущих приборов для регистрации атмосферных явлений, о необходимости организации постоянно действующей сети метеорологических станций на общей методической основе. считал метеорологию самостоятельной наукой, задачей которой является научное предсказание погоды.

Во 2п XVIII в. было организовано Мангеймское метеорологическое общество, которое создало в Европе сеть из 39 станций, оснащенных однотипными приборами, в России 3. На всех метеорологических станциях наблюдения про-водились по единой методике в течение 12 лет.

В 1820 г. Г.В. Брандес в Германии нанес на карту данные наблюдений Мангеймской сети и выявил области повышенного и пониженного давления. была создана 1 синоптическая карта. наука о составлении прогнозов-- синоптическая м.

Развитие климатологии в XIX в. Важный этап развития -- внедрение картограф. метода, который сделал возможным выявление основных закономерностей распределения метеорологических элементов на больших пространствах.

1 карта изотерм А. Гумбольдтом (1817), а карты изотерм января и июля -- французскими учеными. Первые карты изобар, отображающие распределение атмосферного давления, построены в 1869 г. шотландским ученым А. Буханом.

А. Гумбольдт (1769--1859) изучал климатологию и физическую географию. распределение климата в зависимости от г. широты места и высоты над уровнем моря. разработал метод отображения на картах средних температур при помощи изотерм, способствовало введению картографического метода, помогало выявлять основные закономерности распределения метеоэлементов на Земле.

В середине 19в. в Европе стали организовываться метеоинституты, в том числе в России -- Главная физическая (геофизическая) обсерватория в Петербурге (1849) -- первое в мире научное метеорологическое учреждение. Г.И. Вильд приборы: флюгер Вильда, испаритель, организована образцовая метеорологическая сеть. Рыкачёв возглавлял первый в России отдел предсказания погоды. Вильд разработал методические указания по проведению наблюдений и их анализу.

Русское географическое общество (1845). В его составе был отдел метеорологии, руководил А.И. Воейков (1842--1916). климатическую значимость снежного покрова и атмосферную циркуляцию, а также первый показал существование муссонной циркуляции в умеренных широтах Восточной Азии. «Климаты земного шара, в особенности России» (1884).

внимание уделял физич. зак-тям формир. климата. Он указал на необходимость изучения теплового баланса атмосферы и системы земная поверхность -- атмосфера, а также микроклимата. установил связь между Азорским и Азиатским антициклонами в зимний период и назвал ее большой осью материка Евразия. ось Воейкова.

А.И. Воейков -- один из основоположников климатологии в России. Именем названа Главная геофизическая обсерватория (ГГО) в Санкт-Петербурге.

Важным стимулом в развития метеорологии в XIX в. явилось открытие ряда физических законов (газовых, излучения, термодинамики, гидростатики и гидродинамики), использованы для объяснения многочисленных атмосферных явлений. На основе этих законов во 2п XIX в. физика атмосферы и динамическая метеорология. Большой вклад в развитие динамической метеорологии внесли Г. Кориолис и С. Пуассон во Франции, В. Феррель в США, Г. Гельмгольц в Германии, Г. Мон и К. Гульдберг в Норвегии. Исследования климата в зависимости от географических факторов его формирования были проведены Ю. Ганном (Австрия) и В. Кёппеном (Германия). В конце столетия активизировалось изучение радиационных и электрических процессов в атмосфере.

В 1873 г. в Вене состоялся Первый международный метеоконгресс, а в 1879 г. -- второй; его участником был Д.И. Менделеев. Развитие метеорологии в XX в. шло нарастающими темпами. Увеличилась сеть метеостанций, улучшилось их техническое оснащение. в русле достижений физики, химии, математики и вычислительной техники. Успехи изучения физических связаны с достижениями учение о газах, учение об излучении, гидростатика, гидродинамика, термодинамика. Стали внедряться вычислительные методы прогноза (К. Россби, Ж. Чарни, была разработана методика долгосрочных прогнозов погоды (Б.П. Мультановский, Г.Я. Ван- гейм и др.).

В 1920-х гг. норвежские ученые В. Бьеркнес и Я. Бьеркнес создали учение о воздушных массах и атмосферных фронтах, продвинуло синоптич. методы прогнозов погоды. Синоптическая метеорология шагнула вперед благодаря работам С.П. Хромова, Х.П. Погосяна (СССР), С. Петерсена (Норвегия). Начали разрабатываться методы активных воздействий на облака (В.Н. Оболенский, Е.К. Федоров).

С появлением летательных аппаратов стало возможным изучение атмосферы в слоях, удаленных от земной поверхности. Аэрологические исследования ряд открытий, расширили представления о строении и газовом составе атмосферы. в 1902 г. А. Тэйсеран де Бор (Франция) открыл существование тропопаузы и стратосферы. Немного позже это открытие подтвердил Р. Ассман (Германия).

В 1930 г. советский ученый П.А. Молчанов изобрел радиозонд, что позволило дополнить наземные наблюдения на метеостанциях аэрологическими наблюдениями и существенно повысить точность прогнозов погоды.

С середины XX в. в практику метеорологических наблюдений вошли метеорологические радиолокаторы и ракетное зондирование атмосферы. Современные прогнозы погоды не обходятся без информации, получаемой с м ИСЗ. апреле 1960 г. первого метеоспутника стал основой для развития спутниковой метеорологии и климатологии. регулярные измерения радиационного баланса Земли и его составляющих, а также появилась возможность следить за большим количеством элементов и величин.

В XX в. получила развитие актинометрия (наука о радиации в атмосфере). Н.Н. Калитин, В.А. Михельсон, О.Д. Хвольсон, С.И. Са¬винов), а также ученых из США (Г. Аббот), Германии (Ф. Линке) и Швеции (А. Онгстрем) разработаны методы и приборы для измерения потоков лучистой энергии, теория ее переноса в атмосфере. стали измерять потоки солнечной радиации в системе Земля -- атмосфера.

В XX в. в климатологии началось активное использование моделей обшей циркуляции атмосферы, а также совмещенных моделей общей циркуляции атмосферы и океана. С помощью моделей общей циркуляции проводят расчет климатических сценариев, которые отличаются от современного климата, но могут возникнуть в будущем при разных сочетаниях внешних природных и антропогенных факторов. Моделирование палеоклиматов помогает изучать климатические условия, уже существовавшие на Земле в геол. прошлом, дает возможность понять процессы современного климата и его изменения в будущем с учетом воздействия факторов.

классификаций климатове XX в. В.П. Кеппеном (Германия).

климат.: Л.С. Берг, Б.П. Алисов, А.А. Григорьев, С.П. Хромов, М.И. Будыко.

Впервые были исследованы все компоненты теплового баланса Земли (М.И. Будыко). Интенсивно изучались влагооборот (Х.П. Погосян, М.И. Будыко, О.А. Дроздов), циркуляция атмосферы, взаимодействие атмосферы и океана, центры действия атмосферы, совершенствовались методы климатической обработки данных.

Бурный рост промышленности во 2п XX в. оказал неблагоприятное влияние на атмосферу. проблемы загрязнения атмосферы и распространения вредных примесей необходимость контроля и управления процессами антропогенного загрязнения. в развитых странах создана специальная служба, занимающаяся контролем загрязнения природной среды, включая атмосферный воздух.

направление исследований в метео. как воздействие антропогенных факторов на современный климат, а также изучается влияние изменений климата на разные отрасли народнохозяйственного комплекса, включая вопросы адаптации хозяйства в новых климатических условиях (М.И. Будыко, В.Ф. Логинов).

глобальные метеорологические проблемы, требующие коллективных усилий метеорологов всех стран. На Внеочередной конференции директоров национальных метеорологических служб в Лондоне в 1946 г. британский министр Стрэтчи сказал: «Вы, являющиеся метеорологами, будете призваны сыграть в жизни человечества гораздо более важную роль, чем вы играли когда-либо ранее». После Второй мировой войны при ООН была создана ВМО. международных программ, как Программа исследования глобальных атмосферных процессов, и уникальных экспериментов, подобных Международному геофизическому году (1957--1958), Атлантическому тропическому эксперименту (1974).

Метеорологические и климатические исследования на территории Беларуси

в белорусских летописях и хрониках что в IX--XII вв. на территории Беларуси наблюдалось потепление климата, а в XIV--XVII -- похолодание.

сведения о погоде и климате встречаются в монастырских книгах (К. Туровский, XII в.). Сведения по географии и о природных явлениях Ф. Скорины (ок. 1490--1551). В XV-XVII вв. развитию интереса к наблюдениям способствовали путешествия. Николай Радзивилл Сиротка - на Ближний Восток подробно описал природу и климат.

В XVIII в. в учебных заведениях предусматривалось обязательное изучение естествознания, которое включало физико- географические и метеорологические знания о земной атмосфере и атмосферных явлениях. При них открывали метеорологические станции, где вели журналы наблюдений за изменениями погоды.

Государственная сеть метеорологических станций Беларуси начала формироваться в начале XIX в. в Могилеве (1809) и в Витебске (1810). До конца столетия было организовано более 20 станций: Брест (1834), Бобруйск и Свислочь (1836), Гродно (1839), Горки (1841), Минск (1849), Молодечно (1870), Пинск (1871), Слуцк и Василевичи (1878), Быхов (1881), Новокоролево (близ Витебска, 1884), Чечерск (1885), Пружаны (1886), Сенно (1887), Мозырь (1889), Верхнедвинск, Калинковичи, Барановичи и Гомель (1891), Лепель (1893), Марьина Горка и Борисов (1894), Глубокое (1895), Полоцк и Лида (1900).

Обширные сведения об особенностях климата, погодных условий южных областей Беларуси были собраны Западной экспедицией по осушению болот Полесья (под руководством И.И. Жилинского), организовавшей ряд метеостанций ( в Пинске и Василевичах). Первые научные обобщения материалов наблюдений экспедиции А.И. Воейковым в работе «Климат Полесья» (1899), влияние осушения болот на климат.

А.С. Бялыницкий-Бируля. С 1884 по 1916 г. он изучал природные условия в своем имении Новокоролево (недалеко от Витебска), где им была оборудована метеостанция -- единственная станция 1 разряда во всем С-западном крае России.

полные данные наблюдений имеются на метеостанции в Горках, организованной при Гори-Горецком земледельческом институте. Создание метеостанций продолжалось и в XX в.: Волковыск (1905), Ошмяны и Лельчицы (1909), Толочин (1914) и др. Метеостанции, организованные в XIX -- начале XX в., составляют основу современной метеорологической сети Беларуси. В первой половине XX в. почти вся территория современной Беларуси была покрыта плотной сетью метеостанций. В 1913 г. вели наблюдения около 20 метеостанций первого разряда, 20 -- второго и более 60 -- третьего. В 1940 г. работала одна метеостанция первого разряда (в Минске), 60 метеостанций второго и 90 -- третьего разряда.

В 1920-30-е гг. появились обобщающие труды по климату Беларуси. данные многолетних наблюдений (с 1871 по 1917 г.) всей сети метеостанций обобщил академик Нан Беларуси А.И. Кайгородов (1881--1951). В 1927 г. «Климатический атлас Белоруссии», «Климат БССР, Западной Белоруссии и смежных областей». заложил основы климатологии, сх метеорологии и службы погоды Беларуси.

В послевоенные годы была восстановлена разрушенная метеосеть, возобновлены работы по составлению краткосрочных прогнозов погоды. Долгосрочные прогнозы разрабатываются в республике с 1946 г. Сбор, обработку и издание метеоданных проводили работники Минской гидрометео обсерватории.

обобщение данных метеонаблюдений профессор А.Х. Шкляр (1910--1977). ряд монографий, агроклиматическое районирование, увязанное с физ-гео районами.

В 70--90 гг. XX в. выполнен большой объем исследований микроклимата, разработаны методики организации и проведения исследований природных и природно-антропогенных геосистем, а также методика построения крупномасштабных микроклиматических карт (П.А. Ковриго), изучена структура радиационного и теплового баланса на болотных и минеральных почвах, исследовано воздействие на микроклимат разных способов осушения и орошения и их влияние на формирование водного и температурного режимов торфяно-болотных и дерново-подзолистых почв.

НАН В.Ф. Логинов дана характеристика современного климата Беларуси, сведения об изменениях климата за период инструмент. наблюдений, рассмотрены причины и сценарии изменений глобального климата и климата Беларуси.

«Изменение климата и использование климатических ресурсов» [5].

Применение количественных и математических методов, а также компьютерного моделирования для анализа структуры гидрометео режима Беларуси исследовал Г.И. Сачок. А.Н. Витченко проведено агроэкологическое исследование климата и климатических ресурсов республики. Влияние изменения климата на агро-климатические ресурсы и производительность сх культур изучено В.И. Мельником.

Современный уровень метеорологической науки и технические средства позволяют влиять на некоторые атмосферные процессы, направляя их в нужную для человека сторону. воздействия на облако- и туманообразование, стимулиро¬вание выпадения осадков или предотвращение ливневых дождей и града.

В настоящее время на территории Республики Беларусь создана разветвленная сеть метеонаблюдений, которая входит во Всемирную службу погоды и подчиняется ВМО. Административное и хозяйственное руководство гидрометеорологическими наблюдениями осуществляет Департамент по гидрометеорологии Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды, основными задачами:

¦ организация гидрометеонаблюдений за состоянием атмосферы, воды и сх культур, составом и уровнем загрязнения а. воздуха, почвы и вод, за радиационными условиями, сбор, анализ, обработка и распространение результатов этих наблюдений;

¦ составление и обеспечение предприятий и учреждений разнообразными прогнозами погоды, составление и издание справочников о климатических, агроклиматических и водных ресурсах, гидрометеорологическом режиме, уровне загрязнения окружающей среды;

¦ ведение фонда данных (сбор, учет, сохранение и выдача материалов гидрометеорологических наблюдений заинтересованным учреждениям и лицам). метеорология климатология аэрологический беларусь

В Беларуси метеослужбой руководит Государственное учреждение «Республиканский гидрометеорологический центр» (РГМЦ) -- некоммерческая организация Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды. РГМЦ 1 октября 1999 г. В систему РГМЦ входят метеостанции и гидропосты, центры по изучению и контролю загрязнения природной среды и т.п. 58 гидрометеостанций и 84 гидрометеорологических поста. Некоторые ведомства имеют свою сеть метеонаблюдений, например гражданская и военная авиация, сх

задачи РГМЦ следующие:

¦изучение особенностей климатических, агрометеорологических и гидрологических условий на территории Республики Беларусь;

¦проведение регулярных наблюдений за состоянием окружающей среды, сбор информации, ее анализ и обобщение;

¦сбор данных о состоянии рек, озер, вдхр, каналов, болот и иных вобъектов;

¦составление краткосрочных и среднесрочных прогнозов погоды по территории республики, по областям и г. Минску, прогнозов условий развития и урожайности сельхозкультур, гидрологических условий на реках и водохранилищах;

предоставление руководству республики, органам гос управления, предприятиям и населению информациио фактических и ожидаемых погодных условиях, предупреждение об опасных гидрометеорологических явлениях;

¦ведение климатического кадастра, государственного фонда данных о состоянии окружающей среды и ее загрязнении;

¦участие в межгосударственном обмене информацией о состоянии ос в соответствии с рекомендациями Вмо и ЮНЕСКО.

Размещено на Allbest.ru

...