Погода
Погода — состояние нижнего слоя атмосферы в данной местности в текущее время или в течение длительного времени (час, сутки, неделя, месяц). Представляет собой совокупность погодных явлений, происходящих в атмосфере в определённом месте и в определённое время, в частности, в гидросфере и тропосфере Земли.
Характеризуется рядом метеорологических элементов.
Обычные погодные явления на Земле — это ветер, облака, атмосферные осадки (дождь, снег и т. д.), туманы, грозы, пыльные бури и метели. Редкие явления включают в себя стихийные бедствия, такие как торнадо и ураганы. Почти все погодные явления происходят в тропосфере (нижняя часть атмосферы). Погода может также возникать в стратосфере и влиять на процессы в тропосфере, но как именно это происходит, науке достоверно не известно[1].
Многолетний режим погоды в данной местности называют климатом. Понятие погоды относится к текущему состоянию атмосферы, в отличие от понятия климата, которое относится к усредненным атмосферным условиям на основе более длительных записей и измерений[2].
Выделяют периодические и непериодические изменения погоды. Периодические изменения погоды зависят от суточного и годового вращения Земли. Непериодические обусловлены переносом воздушных масс. Они нарушают нормальный ход метеорологических элементов. Расхождение фазы периодических изменений с характером непериодических приводят к самых резких изменений погоды.
Прогнозирование погоды — это использование достижений науки и техники для предсказания состояния атмосферы в данном месте в определённое время в будущем. Однако атмосфера представляет собой хаотическую систему, и небольшие изменения в одной её части могут привести к большим изменениям в системе в целом. В связи с этим трудно сделать точный прогноз погоды более чем на несколько дней вперед[3].
Причины[править]
Различия в физических свойствах воздушных масс возникают через изменения угла падения солнечных лучей в зависимости от широты и удаленности региона от океанов. Большая является причиной наличия высотных струйных течений. Барические образования в средних широтах, такие как внетропические циклоны, образуются при развитии волн в зоне высотной струйной течения. Поскольку ось Земли наклонена относительно плоскости ее орбиты, угол падения солнечных лучей зависит от времени года. В среднем ежегодная температура на поверхности Земли изменяется в пределах ± 40 °C. На протяжении сотен тысяч лет изменение орбиты Земли влияет на количество и распределение солнечной энергии на планете, определяя долгосрочный климат.
Разница температур на поверхности в свою очередь вызывает разницу в поле атмосферного давления. Горячая поверхность и нагревает воздух, находящийся над ней, расширяет его, снижая давление и плотность воздуха . Полученный горизонтальный градиент давления ускоряет воздух в сторону низкого давления, создавая ветер. А вследствие работы эффекта Кориолиса при вращении Земли происходит закручивание потока. Примером простой погодной системы являются прибрежные бризы, а сложной — ячейка Хэдли.
Атмосфера — это сложная система, поэтому незначительные изменения в одной ее части могут иметь большое влияние на систему в целом. В истории человечества всегда были попытки управлять погодой. Доказано, что деятельность людей, такая как сельское хозяйство и промышленность, может в некоторых пределах влиять на погоду. Прогноз погоды — это научно и технически обоснованное предположение о будущем состоянии атмосферы в определенной точке или регионе земного шара.
Изучение погоды на других планетах стало полезным для понимания принципов изменения погоды на Земле. Известный объект исследований в Солнечной системе — Большое красное пятно Юпитера, шторм, который существует в течение, по крайней мере, 300 лет. Однако погода не ограничена планетарными телами. Корона Солнца постоянно теряется в космосе, создавая, по сути, очень тонкую атмосферу во всей Солнечной системе. Движение частиц, испускаемых Солнцем, называется солнечным ветром.
Организация метеорологических наблюдений[править]
Первые метеорологические наблюдения начали проводить в древнем Египте, Индии и Китае. В Европе в 1654 году Фердинандом II в Тоскане была создана первая международная метеорологическая сеть. Сеть состояла из 11 станций, 7 из которых разместились в Италии, а остальные — во Франции, Германии, Австрии и Польше.
В России первые инструментальные метеорологические наблюдения начали проводить в Киеве в 1771 году. Большое значение для развития метеорологической науки в России имело открытие университетов, благодаря которым в первой половине XIX века проводились систематические научные исследования в области метеорологии, климатологии, геофизики.
Во второй половине XX века системы метеорологических наблюдений качественно улучшились, что связано с внедрением автоматизированных систем измерения гидрометеорологических параметров и метеорологических спутников Земли. С целью стандартизации, сбора, анализа, обработки и глобального распространения гидрометеорологической информации Всемирная метеорологическая организация (ВМО) в 1963 году создала Всемирную службу погоды, одним из основных компонентов которой является Глобальная система наблюдений, которая охватывает все технические средства для гидрометеорологических наблюдений на земле, на море, в воздухе и в космическом пространстве.
Главными потребителями метеорологической информации является морской флот и авиация. Данные о метеорологическом режиме широко используются при проектировании и эксплуатации различных сооружений — зданий, аэродромов, железных дорог, линий электропередач и т. п. В первую очередь от погодных условий и климата зависит сельское хозяйство. На производительность в значительной степени влияет влажность почвы и воздуха, количество осадков, света, тепла. В конце XIX века сформировалась даже самостоятельная отрасль метеорологии — агрометеорология.
Можно выделить два типа метеорологической информации:
- Первичную информацию о текущей погоде, получаемый в результате метеорологических наблюдений.
- Информацию о погоде в виде различных данных, синоптических карт, аэрологических диаграмм, вертикальных разрезов, карт облачности и т. д.
Успешность составленных прогнозов в значительной степени зависят от качества первичной метеорологической информации.
Синоптические карты[править]
Синоптическая карта (греч. συνοπτικός , «обозримый одновременно») — это географическая карта, на которой условными обозначениями нанесены результаты наблюдений многих метеостанций. Такая карта дает наглядное представление о состоянии погоды в это время. При последовательном составлении карт выясняются направления движения воздушных масс, развитие циклонов, перемещение фронтов. Анализ синоптических карт позволяет предвидеть изменения погоды. Можно отследить изменения состояния атмосферы, в том числе перемещения и эволюции атмосферных возмущений, перемещение, трансформацию и взаимодействие воздушных масс и др. В последние десятилетия синоптическая информация обогатилась результатами аэрологических наблюдений. В последние годы также используется спутниковая информация о состоянии океанов и частей суши, где нет метеостанций. Фотографирование облачных систем с спутников позволяет выявить зарождение тропических циклонов над океанами.
Параметры погоды (метеорологические величины)[править]
Величины, определяющие «эквивалентную комфортную температуру»:
- атмосферное давление
- температура воздуха
- влажность воздуха
- скорость и направление ветра
Величины, важные для транспорта и сельского хозяйства:
- дальность видимости
- атмосферная турбулентность
- возможность обледенения
- солнечная радиация
- облачность, продолжительность солнечного сияния
- возможность шторма (на море, большом озере)
Прогноз погоды[править]
Прогноз погоды — это научно и технически обоснованное предположение о будущем состоянии атмосферы в определенном месте. Люди пробовали предсказывать погоду тысячелетиями, но официальные прогнозы появились тольков девятнадцатом веке. Для составления прогноза погоды собираются количественные данные о текущем состоянии атмосферы, и с помощью научного понимания атмосферных процессов проектируется, как изменится состояние атмосферы.
Если раньше прогнозы основывались в основном на изменении атмосферного давления, текущих погодных условий и состояния неба, то сейчас для определения будущей погоды применяются модели прогнозирования. Участие человека необходимо для выбора наиболее подходящей модели прогнозирования, на которой в дальнейшем будет основываться прогноз. Это включает в себя умение выбрать шаблон модели, учет взаимосвязи удаленных событий, знание принципов работы и особенностей выбранной модели. Сложная природа атмосферы, необходимость мощной вычислительной техники для решения уравнений, описывающих атмосферу, наличие погрешностей при измерении начальных условий и неполное понимание атмосферных процессов означают, что точность прогноза снижается. Чем больше разница между текущей датой и датой, на которую делается прогноз (диапазон прогноза), тем меньше точность. Использование нескольких моделей и приведение их к единому результату помогает снизить погрешность и получить наиболее вероятный результат.
Прогнозами погоды пользуются многие. Важными прогнозами является штормовые предупреждения, так как они используются для защиты жизни и имущества. Прогнозы температуры и осадков важны для сельского хозяйства, а следовательно, для трейдеров на фондовых рынках . Температурные прогнозы нужны тепловым сетям для оценки потребности в тепловой энергии. Ежедневно люди пользуются прогнозом погоды, чтобы решить, что одеть в этот день. Прогнозы дождей, снега и сильных ветров используются для планирования работ и отдыха на свежем воздухе.
Влияние на людей[править]
Погода оказывает огромное влияние на жизнь людей, как в исторической перспективе так и в настоящее время. Наряду с климатическими изменениями, вызывающими постепенные сдвиги в человеческих сообществах (например, расширение пустынь на Ближнем Востоке, образование мостов между островами и даже континентами в ледниковые периоды), менее продолжительные выходящие за привычные нормы погодные явления, оказывают влияние на динамику популяции человека в различных географических областях, и самым прямым образом вмешиваются в ход исторических событий[4].
Резкие штормовые ветра неожиданно подувшие в 1281 году, спасли изолированную от мира Японию от флота монгольского завоевателя хана Хубилая. Малый ледниковый период привёл к снижению урожайности зерновых и крупнейшему голоду в истории Европы. Например, голод 1596-1597 годов унес треть населения Финляндии. Ураган «Катрина» переселил более миллиона человек из центральной части побережья Мексиканского залива по всей территории США[5][6].
Хотя погода влияет на людей радикально, она воздействует на каждого и более простыми способами. Люди плохо переносят перепады температуры, влажности, атмосферного давления и ветра. Погода также влияет на настроение, самочувствие и сон[7].
Воздействие на погоду[править]
На протяжении всей истории человеком, и человеческим обществом в целом, предпринимались попытки воздействовать на погоду, начиная с древних ритуалов вызывания дождя у пшеницы и заканчивая военной метеорологической операцией «Попай», проводимой вооруженными силами США, — попыткой продлить вьетнамский муссон, чтобы перекрыть пути снабжения коммунистического ополчения Национального фронта освобождения в Южном Вьетнаме из Северного Вьетнама. Лучше всего у человека получаются попытки разгона грозовых облаков, методы рассеивания тумана и низких слоистых облаков в аэропортах, методы создания искусственного снега в горах[8].
Человек также оказывает влияние на погоду в результате некоторых видов своей деятельности, таких как земледелие и промышленность. Это является причиной возникновения следующих погодных явлений, наносящих большой вред окружающей среде: кислотные дожди, загрязнение воздуха, изменение климата и парниковый эффект. Нетрадиционная погода оказывает сильное влияние на многие аспекты цивилизации, такие как экосистемы, природные ресурсы, производство продуктов питания, экономическое развитие и здоровье человека[8].
Температурные рекорды[править]
Ежегодно температура воздуха на Земле обычно изменяется в пределах ±40 °C. Самая низкая температура воздуха, когда-либо измеренная на Земле, составила −98 °C на севере Антарктиды 31 июля 2010 года[9]. Самая высокая температура воздуха, когда-либо измеренная на Земле, составила 57,7 °C в Эль-Азизия (Ливия) 13 сентября 1922 года, но это значение оспаривается[10].
Самая высокая среднегодовая температура 34 °C в Далоле, Эфиопия. Самая низкая среднегодовая температура −51,1 °C на станции Восток. Самая низкая среднегодовая температура в постоянно населенном человеком поселении −19,7 °C в Юрике, Нунавут, Канада[11].
Роль погоды в формировании рельефа Земли[править]
Погода — один из основных процессов, формирующих рельеф Земли. В процессе выветривания горные породы и почва разрушаются на составные части. Они, в свою очередь, могут участвовать в химических реакциях, оказывающих дальнейшее влияние на земную поверхность (например, кислотные дожди), или вновь превращаться в горные породы и почву. То есть погода играет важную роль в эрозии земной поверхности[12].
Источники[править]
- ↑ Батыр Каррыев Катастрофы в природе: климат и погода. Факты, причины, гипотезы и последствия. — М: ЛитРес, 2021. — 470 с. — ISBN 978-5-0050-1349-1.
- ↑ Погода и климат. Проверено 14 октября 2023.
- ↑ Ольга Сабурова Кажется, дождь начинается: почему так трудно предсказать погоду /. РБК (16.08.2022). Проверено 14 октября 2023.
- ↑ Л.Н. Карлин, И.Н. Самусевич Глобальный климат, история и культура (2010). Проверено 15 октября 2023.
- ↑ "Божественному ветру" помогли халтурщики-корабелы. Наука и жизнь (2005). Проверено 15 октября 2023.
- ↑ Восстание крестьян в Финляндии (1596-1597). Проверено 15 октября 2023.
- ↑ Желтова Д.В Анализ влияния погодных условий на здоровье и настроение челоека (2023).
- ↑ 8,0 8,1 Управление погодой (23.09.2019). Проверено 16 октября 2023.
- ↑ Алла Салькова «Там вдох приносит боль»: найдено самое холодное место на Земле (27 июня 2018). Проверено 16 октября 2023.
- ↑ Метеорологи отменили продержавшийся 90 лет рекорд жары на Земле. РИА Новости (13.09.2012). Проверено 16 октября 2023.
- ↑ Нина Богданова От плюс 70 до минус 90. Самые экстремальные температурные рекорды мира. Аргументы и факты (17.01.2017). Проверено 16 октября 2023.
- ↑ Какие природные факторы влияют на изменение рельефа земли. Проверено 14 октября 2023.
Литература[править]
- Брюс Бакли, Эдвард Дж. Хопкинс, Ричард Уайтекер. Погода: Энциклопедический путеводитель. — К.: Махаон-Украина, 2007, с.304
- Батыр Каррыев Катастрофы в природе: климат и погода. Факты, причины, гипотезы и последствия. — М: ЛитРес, 2021. — 470 с. — ISBN 978-5-0050-1349-1.
- Павел Ковриго Метеорология и климатология. — М: ЛитРес, 2020. — 414 с. — ISBN 978-985-06-3435-1.
- Форрестер Фрэнк Тысяча и один вопрос о погоде. — М: Гидрометеоиздат, 1968. — 382 с.
↑ [+] | |
---|---|
Общие понятия и концепции |
Погода • Климат (восстановление, изменение, политика изменения, смягчение последствий изменения, противодействие изменению • роль женщин, роль в гендерном неравенстве) • Круговорот воды в природе |
Классификация |
Геологические явления • Гидрологические явления • Атмосферные явления • Биологические явления • Небесные явления • Стихийное бедствие |
Природные явления |
Буран • Ветер • Вьюга • Град • Гроза • Гром • Дождь • Землетрясение • Лавина • Ледяной дождь • Лёд • Ливень • Метель • Молния (кометная) • Наводнение • Облакопад • Провал грунта • Пурга • Смерч • Снег • Снегопад • Ураган • Цунами • Шаровая молния • Шторм |
Теории |
11-летний цикл солнечной активности • Вулканическая зима • Маундеровский минимум • Солярная теория климата • Ядерная зима • Ядерная осень |
Мемы |