 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Метеорологические элементы, приборы и требования к метеорологическим наблюдениям
Предмет и задачи метеорологии
Наука, изучающая физические явления и процессы в атмосфере, называется метеорологией или физикой атмосферы. Для прогноза она (синоптическая м.) использует большое количество данных, поэтому основными методами исследования являются наблюдение и физико-математический анализ, который устанавливает количественные закономерности, в том числе эмпирические (составленными на основе опыта), в различных атмосферных процессах.
Задачей метеорологии является не только изучение и прогнозирование атмосферных явлений, но и разработка способов устранения или смягчения неблагоприятного влияния погоды и климата в народном хозяйстве.
Для изучения климата и предсказания погоды необходимо иметь продолжительные, непрерывные ряды наблюдений. Основное требование, - сравнимость величин, получаемых в различных пунктах за разные периоды времени. При анализе результатов наблюдений выявляются причинно-следственные связи изучаемых явлений.
Основные разделы метеорологии и теоретические исследования
В метеорологии выделяют ряд разделов, имеющих характер отдельных дисциплин.
Синоптическая метеорология - учение о погоде и методах ее предсказания.
Погода тесно связана с климатом. Данные о климате широко используются в экономике, при оценке климатических ресурсов территории, решении вопросов об изменении климата. «Климатом данной местности называется характерный для нее в многолетнем разрезе режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы».
Климатология изучает процессы взаимодействия климатообразующих факторов и географическое распределение климатов на планете.
Особенности местного климата изучает микроклиматология.
Агроклиматология, медицинская климатология - этоотрасли прикладной климатологии
Исследуемые в метеорологии процессы можно разделить на три группы, в зависимости от высоты атмосферы, на которой они происходят.
Физика приземного слоя атмосферы занимается изучением нижнего слоя атмосферы высотой несколько десятков метров.
Исследованием процессов в свободной атмосфере до высоты около 100 км, занимается аэрология, или физика свободной атмосферы. Учение о физических процессах в высших слоях атмосферы, удаленных на сотни и тысячи километров, получило название аэрономии.
Метеорологические элементы, приборы и требования к метеорологическим наблюдениям
Физическое состояние атмосферы характеризуется метеорологическими элементами, которые изменяются во времени и пространстве. Основными метеорологическими элементами являются солнечная радиация, атмосферное давление, температура и влажность воздуха, ветер, облачность, осадки, температура и влажность почвы, испарение.
Они измеряются согласно международным стандартам на метеорологических станциях и постах. Посты отличаются меньшей оснащенностью и более простой программой наблюдений. Метеостанции в зависимости от содержания работы подразделяются на о сновные и специальные. Для наблюдений в высоких слоях атмосферы организуются высокогорные станции и обсерватории, а также подъемы самопишущих приборов, закреплённых на аэростатах и самолетах, средства радиолокации, метеорологические ракеты. Сведения о погоде в труднодоступных районах позволяют получить автоматические радиометеорологические станции.
Для обеспечения сравнимости данных все метеорологические станции ведут наблюдения по специальным наставлениям, однотипными приборами, в определенное время (четыре или восемь раз в сутки).
Наблюдения за большинством метеорологических элементов проводятся на метеорологической площадке, которую располагают на ровном открытом горизонтальном участке, типичном для данного района, чтобы полученные наблюдения характеризовали окружающую территорию.
Приборы на метеорологической площадке устанавливают в определенном порядке. Они не должны затенять друг друга или препятствовать свободному обмену воздуха.
Для метеорологических наблюдений используют термометры: психрометрический, максимальный, минимальный, почвенные коленчатые Савинова, вытяжные глубинные; волосной гигрометр, психрометры Ассмана и Августа; анемометры Фусса (чашечный) и Прайса (крыльчатый), флюгер Вильда; осадкомер Третьякова; ртутный чашечный барометр, барометр-анероид; приборы самописцы - термограф, барограф, гигрограф Сассюра, плювиограф, гелиограф универсальный.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТЕОРОЛОГИИВ РОССИИ
Россия находится в зоне рискованного земледелия. Каждый третий год на Руси из-за погодных условий был голодным (засухи, заморозки, затяжные дожди или суровые морозы зимой). Поэтому первые зафиксированные описания погодных явлений даны в летописях. Подобие метеорологической службе появилось во второй половине XVIII века, в царствование Алексея Михайловича. Количественные измерения метеоэлементов приборами ввёл в 1722 году Пётр 1, приказавший иметь «справедливую записку журналу, погоде и ветрам». Организация наблюдений по более широкой программе началась в 1725 году – дата основания Академии наук.
Великая Северная экспедиция (1733-1743 гг.) создала ряд метеорологических станций на Урале и в Сибири. Это была первая в мире метеорологическая сеть станций, на которых проводились наблюдения по единой программе.
Большую роль в развитии метеорологии сыграла деятельность М. В. Ломоносова. Он (считал, что правильные прогнозы погоды «от истинной теории о движении жидких тел около земного шара, то есть воды и воздуха, ожидать должно») предсказал развитие динамической метеорологии, дал схему образования гроз и объяснил их возникновение развитием вертикальных токов в атмосфере. Изобрел и построил ряд метеоприборов оригинальной конструкции: анемометр, морской воздушный барометр (нечувствительный к морской качке), «аэродромную» машину—геликоптер—для исследования верхних слоев атмосферы путем подъема метеорологических приборов (первый в мире предшественник метеорографа и вертолета).
В апреле 2004 г. исполнилось 170 лет Гидрометеорологической службе России. Она учреждена Николаем I как Нормальная обсерватория при Корпусе горных инженеров (ГФО, ныне ГГО). В результате метеорологическая сеть России начала вести регулярные метеорологические и магнитные наблюдения по единому руководству. Россия способствовала зарождению метеорологической службы планеты. В 1850 г. в Эдинбурге А. Я. Купфер призвал к западные страны последовать примеру России. В 1873 г. На Венском метеорологическом конгрессе при активном участии преемника Купфера академика Генриха Ивановича Вильда создан Международный метеорологический комитет.
Наблюдения в России велись по единой методике, тщательно проверялись, обрабатывались и печатались. Летописи Главной физической обсерватории приобрели мировую славу и были приняты в качестве образца другими странами. На основании большого ряда наблюдений были написаны классические работы: «О климате России» - К. С. Веселовского (1857 г.), «Температура воздуха в Российской империи» - Г. И. Вильда (1881—1882 гг.) и др.
Работа М.Ф. Спасского «О климате Москвы» (1847 г.), объясняла особенности климата, как результат борьбы различных масс воздуха и намного опередила по методам изучения метеорологическую науку за рубежом.
Работа А.И. Воейкова «Климаты земного шара, в особенности России» (1884 г.) впервые дала физическое объяснение климатов земного шара. А.И. Воейков (1842—1916 гг.) крупнейший метеоролог и основоположник отечественной климатологии посвятил ряд исследований лесному хозяйству, микроклиматологии, курортной климатологии и сельскохозяйственной метеорологии, основоположником которой он является совместно с П.И. Броуновым (1852—1927 гг.).
В 1884 г. академик М.А. Рыкачев подготовил проект "Программы по организации метеорологических наблюдений". К началу 1890-х годов метеосеть насчитывала уже 943 станции. Им были заложены основы аэрологической службы, получившей развитие почти сорок лет спустя.
Менделеев также много работал в области метеорологии. Его интересовали высокие слои атмосферы.
Гражданская война и интервенция нанесли огромный ущерб наблюдательной сети. Прекратили работу 1072 станции в европейской части России и 461 станция в Сибири. В 1918 г. ГФО получала сводки лишь от 17 станций страны и ни одной сводки из-за границы. До окончания гражданской войны, в 1921 году СовНарКом принял "Декрет об организации метеорологической службы РСФСР", подписанный В. И. Лениным. (Этому предшествовали следующие события: известный метеоролог и физик, профессор Петровско-Разумовской сельскохозяйственной академии В. А. Михельсон в конце 1920 г. передал наркому земледелия С. П. Середе две статьи. В одной из них, названной «Важное предостережение», говорилось о возможности крупной засухи в будущем 1921 году, а в другой обосновывалась вероятность этой засухи исходя из анализа периодичности влажных и засушливых лет в России в связи с активностью Солнца. Нарком земледелия передал эти материалы для ознакомления В. И. Ленину. Ленин неоднократно возвращался к вопросу о грозящей засухе и 25 апреля 1921 года направил в Наркомат земледелия специальное письмо, в котором настаивал на немедленном созыве совещания для разработки особого декрета ввиду крайней неотложности вопроса о мерах борьбы с засухой. 29 апреля 1921 г. был принят проект постановления о мерах борьбы с засухой. Вскоре после этого появилось постановление об организации метеорологической службы в нашей стране.)
На июнь 1941 г. в ГУГМС функционировало 3947 метеорологических, 190 аэрологических, 240 авиационно-метеорологических станций, 4463 гидрологических станций и постов. К 1946 г. сеть наблюдений насчитывала 9532 станций и постов, а в 1967 г. их было уже 11 039. Наблюдения выполняли также 134 обсерваторий, нескольких тысяч пунктов контроля за загрязнением, более 70 крупных экспедиционных и научно-исследовательских судов. Мировую известность приобрели работы отважных советских полярников, исследующих режим атмосферы за Полярным кругом на дрейфующих станциях «Северный полюс». В Советском Союзе научными исследованиями в области метеорологии, климатологии, приборостроения занимались тысячи учёных.
На Гидрометеослужбу было возложено выполнение ряда новых задач: создание служб контроля загрязнения атмосферы и водных объектов, активных воздействий на гидрометеорологические и геофизические процессы и явления. Огромное развитие получили спутниковые методы исследования координацию, которых осуществляет НПО "Планета".
Поиск по сайту: