Изобретатель - природа - [15]

Хотя обработка всей собранной информации еще продолжается и результаты первого глобального эксперимента будут окончательно оценены, вероятно, через несколько лет, уже сейчас можно сказать, что получены важные результаты, в ряде случаев меняющие представления метеорологов о глобальных атмосферных процессах.

До проведения первого глобального эксперимента было общепринято мнение о сравнительно малой изменчивости метеорологических величин в тропической зоне. Считалось также, что в экспериментальном поясе меридиональные движения воздуха малы и поэтому обмен воздушными массами между полушариями не велик, и, следовательно, при математическом моделировании атмосферных движений каждое полушарие можно рассматривать независимо - движения проходят так, как если бы на экваторе существовала стенка, препятствующая доступу воздушных масс из одного полушария в другое. Конечно, это была некоторая идеализация, но считалось, что она близка к действительности из-за малости меридиональных движений. Наблюдения первого глобального эксперимента показали, что воздушные течения в верхней половине тропической атмосферы обладают очень большой изменчивостью, здесь происходит интенсивный обмен воздушными массами через экватор, особенно во время зимы Северного полушария. А это значит, что происходит также интенсивный обмен теплом и влагой. Проведенные численные эксперименты по моделированию атмосферных движений в Северном полушарии совершенно определенно показали, что сходство рассчитанных движений с действительностью существенно ухудшается, если исключить наблюдения Южного полушария, то есть поставить на экваторе стенку. Результаты этих экспериментов с несомненностью свидетельствуют, что численный прогноз погоды по дням на сроки до 10 суток возможен только при условии, если мы будем опираться на глобальные наблюдения за атмосферой.

Впервые за всю историю метеорологии были получены достаточно подробные данные о распределении давления на уровне моря и в свободной атмосфере над океанами Южного полушария в течение годаь, Их анализ позволил установить, что глубокие области низкого давления образуются в умеренных широтах Южного полушария, гораздо севернее Антарктиды. Их смещение позволяет объяснить ранее непонятные внезапные и резкие изменения давления, наблюдавшиеся на некоторых островных станциях Южного полушария. В целом атмосферные движения в умеренных широтах Южного полушария (40-60 градусов ю. ш.) являются более интенсивными, чем предполагалось ранее. Так что "ревущие сороковые" есть следствие этой интенсивной циркуляции атмосферы Южного полушария.

С несомненностью установлено, что атмосферные процессы, происходящие в тропических широтах, влияют на процессы в умеренных и высоких широтах значительно быстрее и значительно более существенно, чем предполагалось ранее. Их влияние обнаруживается уже в пределах 4-5 дней. Это значит, что качество прогнозов на 3-5 дней существенно зависит от наблюдательной системы в тропических широтах, которая в настоящее время требует серьезного улучшения на основе последних достижений науки и техники.

В целом первый глобальный эксперимент убедительно показал, что, если человечество хочет более точно прогнозировать погоду по дням на сроки от 3 до 10 суток, а также месячные и сезонные аномалии погоды, включая засухи и дождливые периоды, ему придется снова построить глобальную систему наблюдений, но теперь уже не временную, а постоянную. Сделать это не так уж трудно, если обратить часть средств, затрачиваемых сейчас во всем мире на вооружение, на построение глобальной системы наблюдений за состоянием атмосферы и океана.

А пока, чтобы пробить брешь в так называемом теоретическом пределе предсказуемости (7-10 дней), по инициативе советских ученых разработана и осуществляется международная научная программа "Разрезы". Работа по этой программе рассчитана до 1990 года.

Известно, что своеобразным накопителем тепла является океан. Океан, как более инерционная, чем атмосфера, среда, медленно накапливает энергию в теплые сезоны года, черпая ее из солнца и атмосферы, а затем, перераспределяя ее в своей среде, постепенно отдает атмосфере в холодный период времени. Программа "Разрезы" предусматривает регулярное слежение за состоянием океана. В комплексных наблюдениях будут участвовать научно-исследовательские суда Госкомгидромета и Академии наук СССР, а также спутники, сообщающие данные о состоянии атмосферы и океана, самолеты-лаборатории, морские буи. Осуществление этой программы, как надеются ученые, позволит через несколько лет собрать уникальный материал, с помощью которого можно будет проверить существующие гипотезы и проводить новые исследования и интересные численные эксперименты с математическими моделями атмосферы и океана. Последующая специальная обработка этой информации позволит создать архив многолетних данных, без которых немыслимы исследования по долгосрочным прогнозам погоды.

Научные поиски этой программы будут направлены на подтверждение с помощью численных экспериментов тех взаимосвязей между настоящей и прошлой погодой, которые были найдены эмпирически на основе существующей довольно бедной информации о состоянии океанов, а также гипотезы об определяющей роли состояния океана для погоды континентальных районов Земли.