Метеороло́гия ( др.-греч. μετεωρο-λογία — « рассуждение о небесных явлениях », от др.-греч. μετ-έωρα — « небесные явления » (др.-греч. μετέωρος metéōros — атмосферные и небесные явления, «небесный») + др.-греч. λογία — наука ) — научно-прикладная область знания о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физико - химических процессах. В процессе развития метеорологии из неё выделился ряд самостоятельных научных дисциплин: физика атмосферы , климатология , синоптическая метеорология и пр. .

История науки

Слово «метеорология» ( др.-греч. μετεωρο-λογία — « рассуждение о небесных явлениях ») связано с трудами Платона , Аристотеля , Плутарха , где оно встречается. Например, у Аристотеля в трактате под названием « Метеорологика » ( др.-греч. «Μετεωρολογικά») описаны небесные явления. Аристотель назвал свой труд, исходя из греческого выражения «та метеора» ( др.-греч. τά μετέωρα) — « небесные явления ». К ним он причислял дожди и кометы, град и метеоры, радуги и полярные сияния.

Метеорология как наука возникла после изобретения в XVII веке термометра Галилео Галилеем и барометра Отто фон Герике . В XVII веке также были изобретены гигрометр , дождемер , флюгер и анемометр . Герцог Тосканский Леопольдо Медичи поручил созданной им Академии дель Чименто во Флоренции организовать сбор информации о метеоусловиях на территории Европы и в 1654 году секретарь герцога иезуит Антинори организовал сбор такой информации с девяти метеостанций (в основном, в Италии , самая дальняя находилась в Варшаве ). Эта сеть работала до 1667 года, когда Академия дель Чименто была закрыта .

Аббат монастыря Лангхейм Мориц Кнауэр с 1652 года по 1658 год записывал свои наблюдения за погодой. Однажды, перелистывая свои записи, Кнауэр обратил внимание на ежегодную повторяемость погоды. Затем врач на основании записей Кнауэра составил и издал календарь погоды для периода с 1701 года по 1800 год .

В 1723 году секретарь Лондонского королевского общества Джеймс Джурин разработал инструкцию по наблюдению за погодой, в которой приводились форма стандартной таблицы замеров, перечень необходимых приборов и описание методик измерения температуры, давления воздуха, силы и направления ветра, которую он разослал более чем сотне ученых Европы. Вторая сеть метеостанций в Европе просуществовала до 1735 года.

В России сеть станций наблюдения за погодой появилась в период Великой Северной экспедиции . Инструкцию для наблюдателей написал Даниил Бернулли . За период с 1733 по 1744 год по всей Сибири было организовано 24 метеостанции.

В 1781 году в Мангейме было основано первое в мире метеорологическое общество. Оно снабжало наблюдателей в разных странах одинаковыми приборами, по его программе действовало 39 метеостанций, от Кембриджа в США до Урала . Им было предложено установить четыре момента проведения измерений в день — в 7, 11, 14 и 21 час .

В 1802 году, независимо друг от друга, Жан-Батист Ламарк и Люк Говард предложили свои системы классификации облаков . Однако терминология Ламарка не вошла в научный обиход, так как он создал её на французском языке . Говард же, ориентируясь на номенклатуру животного и растительного мира, разработанную Линнеем , использовал в своей классификации латинский язык . Именно Говард дал облакам их ныне общепринятые названия, выделив три основных типа: «cumulus» ( кучевые ), «stratus» ( слоистые ), «cirrus» ( перистые ) . Комбинации основных типов позволяли охарактеризовать ещё четыре типа облаков: «cirro-cumulus», «cirro-stratus», «cumulostratus», «сumulo-cirro-stratus», или «nimbus» .

В 1826 году немецкий учёный Георг Вильгельм Брандес предпринял первую попытку построения прогнозных карт погоды. Другой немецкий учёный, Генрих Вильгельм Дове , занимался температурными изменениями и, в частности, пришёл к выводу, что для более точного исследования годового хода температуры нужно избрать более короткие периоды, чем месяцы .

После конференции главных морских держав в Брюсселе в 1853 году, на которой обсуждались принципы метеорологических наблюдений на море, в Великобритании была создана должность метеоролога-статистика при , на которую был назначен Роберт Фицрой . Ему было дано несколько помощников. Так было положено начало первому в истории государственному метеорологическому ведомству — .

Во время Крымской войны 14 ноября 1854 года буря разбила 60 британских и французских кораблей. После этого в конце ноября директор Парижской обсерватории Урбен Леверье обратился с просьбой к знакомым европейским учёным прислать ему сводки о состоянии погоды в период с 12 по 16 ноября. Когда сводки были получены и данные нанесли на карту, стало ясно, что ураган, потопивший корабли в Чёрном море , можно было предвидеть заранее. В феврале 1855 г. Леверье подготовил доклад Наполеону III о перспективах создания централизованной метеорологической сети наблюдений с передачей сведений по телеграфу . Уже 19 февраля Леверье составил первую карту погодной обстановки, сформированную по данным, полученным в реальном времени.

В Великобритании Фицрой вменил в обязанность всем капитанам английских судов наблюдение за погодой, отмечать значение температуры, силы и направления ветра, снимать показания барометров и заносить данные в специально разработанные таблицы. Для этого он добивался снабжения всех судов необходимым оборудованием. На побережье Великобритании, а также в некоторых европейских стран было создано 24 метеорологические станции. 19 находились в Великобритании, одна — в Копенгагене , одна в Нидерландах , две во Франции ( Брест и Байен ) и ещё одна в Лиссабоне . Станции были соединены с центром службы погоды недавно изобретённым телеграфом Морзе . Сведения о погоде, собранные с этих станций, анализировались в центре службы погоды и на основании этого анализа давались рекомендации. Рекомендации рассылались на станции с помощью телеграфа. Были выпущены первые синоптические карты , на основании которых и составлялся прогноз погоды . Газета « Таймс » начала публикацию первых прогнозов погоды.

В 1873 году в Вене состоялся первый международный метеорологический конгресс, на котором были выработаны единые сроки измерений, единый телеграфный код передачи метеосведений .

В 1908 году на третьем ярусе Эйфелевой башни была открыта первая в мире высотная метеорологическая лаборатория . Изначально данные высотных метрологических лабораторий использовались для авиационной метеорологии, но с развитием техники и технологий задачи поменялись и сейчас эти данные применяются для оценки техногенного воздействия на места компактного проживания людей.

В 1917 году норвежский метеоролог Вильгельм Бьеркнес предложил концепцию атмосферного фронта . Принципы фронтологического анализа были главной научной базой прогнозов погоды вплоть до конца 1940-х годов.

С 1930 года для изучения верхних слоев атмосферы начали применять радиозонды . Однако достаточно частую мировую сеть аэрологических станций, с которых они запускались, удалось создать лишь после Второй мировой войны . В результате в 1946—53 годы оправдываемость прогнозов погоды резко возросла.

Следующий резкий скачок роста оправдываемости прогнозов погоды приходится на 1961—67 годы, когда для составления прогнозов стали применяться ЭВМ , начали использоваться метеорологические спутники .

История метеорологии в России и СССР

Регулярные наблюдения за погодой первым попытался установить царь Алексей Михайлович . По его повелению из Европы привезли астрономические инструменты и метеорологические приборы, в том числе изобретение Эванджелиста Торричелли , ученика Галилея — барометр. Однако назначенный царем вести записи о погоде Афанасий Матюшкин , сын дьяка, инструментами не пользовался и фиксировал в «Дневальных записках» в основном собственные наблюдения: когда начался дождь, когда закончился, когда замёрзла Москва-река, когда вскрылся лед .

• конец XVII в. (при Петре I ) — начались постоянные наблюдения за погодой.
• 1715 г. — первый в России водомерный пост , по приказу Петра I на Неве у Петропавловской крепости .
• 10 апреля 1722 по указу Петра I в Санкт-Петербурге начались систематические наблюдения за погодой. Записи вёл вице-адмирал Корнелиус Крюйс . Первое время записи были довольно скупы на интересную информацию и выглядели примерно так: «Апрель, 22, воскресенье. Поутру ветер норд-вест; вода також стоит, как выше упомянуто. Пасмурно и студёно… в полдни ветр малый норд-вест и дождь после полудня. Тихо и красный день до самого вечера». Позднее наблюдения приняли более научный характер.
• В 1724 году была образована первая в России метеорологическая станция , а с декабря 1725 года при Академии наук стали проводиться наблюдения при помощи барометра и термометра .
• 1730-е годы — создана сеть из 20 метеостанций (« Великая северная экспедиция »).
• 1 апреля 1849 года — в Петербурге учреждена «Главная физическая обсерватория» (ГФО). (Ныне « Главная геофизическая обсерватория » им. А. И. Воейкова ( ГГО )).
  • 1868 … 1895 — директор Г. И. Вильд
  • 1896 …? — директор М. А. Рыкачёв
  • 1913 - 1916 — директор Б. Б. Голицын
• 1870-е годы — массовое развитие сети пунктов гидрологических наблюдений на крупных реках и озёрах.
• 1 января 1872 г. — ГФО приступила к созданию ежедневных синоптических карт Европы и Сибири и к выпуску метеорологического бюллетеня (дату принято считать днём рождения службы погоды в России).
• 1892 г. — начал выходить « Метеорологический ежемесячник ».
• 21 июня 1921 г. — В. И. Ленин подписал декрет «Об организации метеорологической службы в РСФСР ».
• август 1929 г. — постановление СНК СССР об организации единой Гидрометеорологической службы.
  • создатель и руководитель — А. Ф. Вангенгейм , председатель Гидрометеорологического комитета при СНК СССР . (В 1934 году приговорён к 10 годам ИТЛ )
• 1 января 1930 г. — начало работу «Центральное бюро погоды».
• 30 января 1930 г. — П. А. Молчанов запустил первый в мире метеорологический радиозонд.
• 1940 г. — И. А. Кибель нашел первый в мире эффективный практический способ решения системы уравнений погоды.
• 1961 г. — И. А. Кибель организовал Объединенный Вычислительный Центр Академии Наук СССР и Гидрометслужбы.
• 1966 г. — запущен первый метеорологический спутник « Космос-122 ».

С 1970-х годов в СССР для передачи метеорологических данных стал использоваться фототелеграф , транслирующий построчно изображения метеокарт как по радио, так и по обычным каналам телефонной и телеграфной связи. В дальнейшем с развитием компьютерных сетей стали использоваться широко использоваться таблично-ориентированные способы организации баз данных . Современные метеорологи занимаются, в частности, моделированием прогноза погоды , климата , исследованием атмосферы (с помощью радаров , спутников и др.).

Разделы метеорологии

• (разработка радиолокационных и космических методов исследования атмосферных явлений)
• Динамическая метеорология (изучение физических механизмов атмосферных процессов)
• (наука о закономерностях изменения погоды).
• Климатология
• Аэрология (наука, изучающая верхние слои атмосферы до нескольких десятков километров от поверхности Земли)

Кроме того, есть такие прикладные разделы, как:

• Авиационная метеорология
• Агрометеорология
• Биометеорология (наука, изучающая влияние атмосферных процессов на человека и другие живые организмы)
• Метеорология в парусном спорте
• Ядерная метеорология (наука, изучающая естественную и искусственную радиоактивность, распространение в атмосфере радиоактивных примесей, влияние ядерных взрывов)
• Радиометеорология (наука, изучающая распространение радиоволн в атмосфере)
• Спутниковая метеорология

Также выделяют более мелкие разделы, как лесную (связанную с пожарами), транспортную, строительную и другие .

Внепланетная метеорология

Программы НАСА , обеспечившие, начиная с 1970-х годов, размещение на Марсе посадочных модулей, а затем и марсоходов , заложили основы , как отдельной отрасли знания. Каждая новая экспедиция на Марс (кроме Mars Exploration Rover ) имела в комплекте научного оборудования метеостанции для наблюдения за базовыми параметрами приземного слоя атмосферы: сила ветра, температура, давление. В 2021 году к списку добавился китайский марсоход Чжужун .

Экспедиции на Марс и их метеорологическое оборудование

№№	Название	Координаты	От	До	Солов	Прибор	Зона по широте
6			25.05.2008	28.10.2008	152		субарктическая
1			04.09.1976	12.04.1980	1281	(NASA)	умеренная
10			22.05.2021		869	MCS	умеренная
2			20.07.1976	11.11.1982	2243	(NASA)	умеренная
3			04.07.1997	27.09.1997	83	ASI/MET	субтропическая
9			18.02.2021		966		субтропическая
8			26.11.2018		1753		экваториальная
5			25.01.2004	10.06.2018	5110	нет	экваториальная
7			06.08.2012		3994		экваториальная
4			04.01.2004	01.05.2009	1892	нет	субтропическая

Предметы исследования

Технические средства

• Метеостанция
• Метеозонд
• Метеорологическая ракета
• Дистанционное зондирование Земли

См. также

Примечания

Литература

• Хромов С. П. Метеорология и климатология для географических факультетов. — Л. : Гидрометеорологическое изд-во, 1964. — С. 30. — 500 с.
• Городецкий О. А., Гуральник И. И., Ларин В. В. Метеорология, методы и технические средства наблюдений. — 2-е изд. — Л. : Гидрометеоиздат , 1991. — С. 8. — 336 с. — ISBN 5-268-00646-9 .
• Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. Учебник. — М. : Изд. МГУ , 2001. — 527 с.
• Пасецкий В. М. Метеорологический центр России. — Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
• Селезнева Е. С. Первые женщины геофизики и метеорологи. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — 184 с.
• Метеорология // Военно-морской словарь / Гл. ред. В. П. Чернавин . — М. : Военное издательство . 1990. С. 245—246. — ISBN 5-203-00174-X
• Сидорова Л. П. — Екатеринбург: ФГАОУ ВПО УрФУ , 2015. (рус.)

Ссылки

• (англ.) . Royal Meteorological Society. Дата обращения: 24 октября 2015. Архивировано из 19 октября 2015 года.
• Keith.C.Heidorn. (англ.) (1999). Дата обращения: 24 октября 2015.