Погода интересует всех - [4]
Выдающийся ученый и путешественник Александр Гумбольдт построил первые в мире карты изотерм. На таких картах пункты с одинаковой температурой воздуха соединяются плавными линиями, называемыми изотермами. Проведение изолиний в то время было весьма затруднительным, так как сеть станций была очень редкой. Но это был первый шаг к познанию климатических особенностей на большой территории. На картах изотерм стало видно, как велики климатические различия между северным и южным полушариями и как сильно влияет распределение моря и суши на пространственное изменение температуры воздуха.
Еще одно крупное открытие помогло дальнейшему изучению воздушной оболочки Земли. В 1771 г. английский химик Дж. Пристли и шведский ученый Шееле независимо друг от друга обнаружили, что воздух на одну четверть состоит из газа, принимающего участие во всех процессах горения. Они назвали его огненным газом. Современное же его название — кислород — было введено в науку французским химиком Лавуазье. Однако в то время метеорология мало занималась химическими исследованиями атмосферы.
В XVIII в. не имелось возможности для изучения погоды, т. е. непрерывных изменений состояния воздушного океана. Для этого необходимо было получать результаты одновременных метеорологических наблюдений с достаточно обширной территории и не позднее чем через несколько часов. Такая возможность появилась лишь в середине XIX в., когда физики Гаусс и Вебер изобрели телеграфную связь[4]. С развитием телеграфа возник и новый раздел метеорологии — синоптическая метеорология. Термин «синоптический метод» означает метод одновременного обзора обширной территории. До введения этого метода погода для некоторого пункта прогнозировалась на основании наблюдений за ходом метеорологических явлений только в этом пункте. Подобным методом прогнозирования является, например, и народная примета: «Ясный закат — к хорошей погоде». Погода на следующий день определялась по виду вечернего неба. С появлением телеграфа метеоролог смог «видеть» распределение погодных явлений в пространстве и предсказывать, например, бури и грозы, которые в данном пункте в момент прогнозирования еще ни в чем не проявлялись.
Значительно изменились методы предсказания погоды лишь с 1851 г. На Всемирной выставке в Лондоне по телеграфу ежедневно получали сведения с 22 метеорологических станций и строили синоптические карты погоды. Так впервые оказалось возможным предсказывать движение воздушных масс на обширной территории.
Первые официальные службы погоды были созданы несколькими годами позднее. Поводом для этого послужило следующее событие. Во время Крымской войны, в 1854 г., англичане и французы, осаждая русский порт Севастополь, надеялись захватить город после обстрела. Однако внезапно началась буря, во время которой, между прочим, затонул французский военный корабль «Генрих IV». Французское военное министерство запросило директора парижской астрономической обсерватории Леверье, можно ли было заблаговременно предсказать приближение этой бури. Леверье проделал большую и кропотливую работу. Он сопоставил показания барометров в том месте, где произошла катастрофа, и в окружающих районах и пришел к заключению, что траектория бури могла быть предсказана заранее. Это открытие привело к зарождению службы погоды в Европе.
Дове, возглавлявший в то время германскую метеорологию, отвергал возможность предсказания погоды. Поэтому в Берлинском бюро погоды первые сводки погоды появились лишь в 1883 г. Конгресс США также медлил с организацией службы погоды, пока во время урагана в 1869 г. не погибло в районе Великих озер 2000 кораблей. Уже через год после катастрофы в США начала работать служба погоды.
Когда метеорологи поняли, что погода формируется не у земной поверхности, а в более высоких слоях атмосферы, началось интенсивное изучение всей толщи воздушного океана. В конце XIX и в начале XX в. началась организация высокогорных метеорологических обсерваторий. (Старейшая высокогорная обсерватория на горе Зоннблик уже через несколько лет будет располагать 100-летним рядом наблюдений.) Однако было установлено, что значения метеорологических элементов, измеренных на отдельных горных станциях, не характеризуют действительного состояния свободной атмосферы на той же высоте над равнинной местностью. Горный массив существенно искажает поле ветра и температуры, присущее свободной атмосфере.
На развитие метеорологии XX в. оказали влияние два выдающихся события: открытие стратосферы Р. Ассманом и Тейсеран де Бором в 1900 г. и организация сети аэрологических (радиозондовых) станций, начавшаяся с 1934 г.[5] Радиозонд представляет собой метеорологический прибор, поднимаемый на шаре на значительную высоту — часто до средней части стратосферы. Во время подъема радиозонд измеряет атмосферное давление, температуру и влажность воздуха. Три датчика, воспринимающие значения этих метеоэлементов, включены в цепь небольшого коротковолнового передатчика, который при подъеме излучает определенные радиосигналы. Если, например, температура воздуха изменяется с высотой, то меняется и характер радиосигналов. Регистратор, находящийся на земле, фиксирует сигналы, посылаемые радиозондом, и уже во время его подъема можно получать данные о физическом состоянии атмосферы.
