Погода интересует всех - [45]

Солнечные зеркала, установленные в Пиренеях и нагревающие солнечными лучами плавильную печь. Параболическое зеркало.

Пиранометр. Под действием прямой и рассеянной солнечной радиации зачерненные и белые клетки нагреваются неодинаково. Разность температуры спаев термоэлемента измеряется или записывается.

Параболическая антенна радиотелескопа для наблюдений за вспышками на Солнце. Наблюдения с помощью такого телескопа можно проводить даже при пасмурном небе (фото агентства Центральбильд).

Видимое изображение Солнца вблизи горизонта часто искажается из-за неодинакового преломления лучей различной длины волны. Слева заход солнца в морском тропическом воздухе, справа — в морском арктическом воздухе.

Схема различных типов гало.

Правила, которыми пользуется метеоролог, позволяют построить прогностическую карту погоды или графическим методом, или с помощью электронных вычислительных машин. Там, где имеются машины, перемещение барических полей в атмосфере вычисляется следующим образом. Вся территория Атлантического океана и Европы на карте покрывается определенной сеткой. По атмосферному давлению на сухопутных станциях и на кораблях погоды вычисляется предстоящее изменение давления во всех точках пересечения (узлах) такой сетки. Изменения давления, называемые барическими тенденциями, вводятся в блок команд электронного мозга. Электронная вычислительная машина в зависимости от продолжительности интервала, на который требуется составить прогноз, должна для каждой из 1200 точек пересечения проделать все вычисления 10–20 раз. Современные вычислительные машины могут в течение одной секунды сложить около 10 000 восьмизначных чисел. Для простого предвычисления будущего поля давления электронной вычислительной машине потребуется ¹/₄ часа. Конечный результат, который выдаст машина, — это отпечатанная прогностическая карта.

Возникает вопрос: почему же при столь четкой организации международной метеорологической службы все же встречаются неудачные прогнозы? Этот вопрос должен быть отнесен не столько к организационной стороне метеорологической службы, сколько к научным основам современных методов прогнозирования погоды.

Термодинамические процессы в атмосфере и радиационный режим еще не могут учитываться при выполнении расчетов. Это связано, во-первых, с тем, что во многих пунктах земного шара пока еще ведутся не систематические наблюдения за радиационным и тепловым балансом. Во-вторых, если бы систематические наблюдения и проводились, учет их результатов привел бы к почти безграничному увеличению числа необходимых вычислительных операций. Кроме того, строящиеся на прогностических картах линии возмущения можно лишь с некоторой осторожностью принимать за поверхности раздела, имеющие погодообразующее значение. Так, например, холодный фронт, который сегодня проходит от Норвегии или Франции до Испании и представляет собой единую полосу гроз, может завтра перестать как-либо влиять на погоду. Наоборот, иногда поверхность раздела между различными воздушными массами, выраженная сначала совсем слабо, может дать осадки над значительной частью Центральной Европы.

Оправдываемость суточных прогнозов погоды составляет в настоящее время 85 %. Повышение оправдываемости прогнозов при современных методах прогнозирования может быть достигнуто только путем расширения сети метеорологических станций и пунктов радиозондирования.

Кроме прогнозов погоды на одни сутки, составляют также прогнозы средней продолжительности. Они разрабатываются уже не в кабинете синоптика, ведущего оперативное обслуживание народного хозяйства, авиации и т. п., а в других помещениях, где имеются таблицы и синоптические карты прошлых лет. В прогнозе средней продолжительности (на 1–7 дней) нельзя точно указать время наступления и интенсивность того или иного метеорологического явления. При составлении прогноза средней продолжительности рассматривается лишь тенденция к потеплению или похолоданию, увеличению или уменьшению вероятности выпадения осадков и т. п. Чтобы сделать заключение, из синоптических карт за прошлые годы выбираются все карты, на которых синоптическое положение было сходным с положением в данное время. Затем из числа отобранных карт производится еще одна выборка: отбираются все карты, по отношению к которым предшествующее развитие погодообразующих процессов также было аналогично нынешнему их ходу. Если эти условия выполнены, делают с некоторыми оговорками вывод, что будущее развитие погоды пойдет так же, как в отобранных случаях, независимо от того, наблюдалось это 2 года или 8 лет тому назад.

Существуют и другие методы составления прогнозов средней продолжительности, учитывающие физическое состояние атмосферы в исходный момент. Прогноз средней заблаговременности, основанный на таких методах, бывает успешным, если зональная циркуляция не перестраивается на меридиональную или наоборот.

Составление долгосрочного прогноза погоды опирается уже не только на сопоставление карт с аналогичным синоптическим положением, но еще и на учет многолетних колебаний атмосферного давления, охватывающих значительную часть земной поверхности. В результате многолетних наблюдений сведения о географическом распределении средних значений атмосферного давления в отдельные месяцы довольно точны. Так, если осенью над центральными и восточными районами Атлантического океана атмосферное давление будет значительно отличаться от среднего многолетнего, то это неизбежно окажет влияние на характер будущей зимы. Следовательно, рассматривая осеннее распределение атмосферного давления за прошлые годы, можно дать прогноз погоды на следующую зиму. Тахой метод аналогов не может объяснить причины возникновения колебаний в ходе погоды, но он позволяет предсказать, суровой или мягкой будет зима, сухим или дождливым — лето и т. п. Таким образом, краткосрочный прогноз погоды составляется с учетом только исходного синоптического положения, прогноз средней продолжительности учитывает крупномасштабные особенности этого положения, а долгосрочный прогноз — изменение общей циркуляции атмосферы за предшествующее полугодие на обширной части земной поверхности.