Погода интересует всех - [5]

Метеорологи еще 35 лет тому назад строили только приземные карты погоды, нанося на них значения метеорологических элементов в виде чисел или условных значков. А когда в результате международного сотрудничества в области радио- и телеграфной связи стали общедоступными также и данные измерений в высоких слоях атмосферы, повсеместно начали строить не только приземные, но и высотные карты погоды. В настоящее время наличие таких карт стало непременным условием хорошего прогноза погоды.

В период с 1934 по 1938 г. наряду с развитием сети аэрологических станций увеличивалось число наземных: метеорологических станций в тропических широтах и полярных районах.

В настоящее время на поверхности земного шара имеется около 11 000 метеорологических станций. Они располагаются на суше, на кораблях погоды и на дрейфующих льдинах. Кроме того, особые радиометстанции автоматически или по особому сигналу — запросу — передают в эфир сведения из труднодоступных районов. К современным средствам исследования атмосферы относятся также метеорологические ракеты. В СССР, США и Канаде ракеты дают службе погоды ценные сведения о физическом состоянии средней стратосферы.

Для составления прогнозов погоды все шире используются искусственные спутники Земли. Так, например, «Тайрос-II» с высоты примерно 1000 км обнаружил атмосферный вихрь над Индийским океаном. Телевизионные изображения этого вихря, переданные на Землю, позволили своевременно предупредить прибрежные станции о его приближении. Кораблями погоды этот вихрь не был обнаружен.

Постепенно становилась все более очевидной необходимость разработки единой международной программы метеорологических исследований на всей планете. Примером всемирного сотрудничества явилось проведение Международного полярного года в 1882–1883 и в 1932–1933 гг. Было решено, что такое мероприятие будет проводиться через каждые 50 лет. Однако позднее ученые договорились о том, чтобы уже через 25 лет после Второго международного полярного года начать новые и невиданные по размаху одновременные международные научные исследования планеты. Период проведения совместных исследований получил название Международного геофизического года (МГГ). Этот период продолжался с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г.

В период Международного геофизического года, продолженного еще на один год и названного годом Международного геофизического сотрудничества (МГС), расширились представления в области метеорологии и была значительно развита прежняя классическая схема состояния и строения атмосферы. В частности, стало известно, что атмосфера — нечто большее, чем простая смесь кислорода, азота, инертных газов и водяного пара. В ней, кроме того, в изобилии встречаются различные атомы и атомные ядра, которые постоянно вторгаются в атмосферу из космоса, взаимодействуют с ней и либо достигают земной поверхности, либо снова возвращаются в космическое пространство. Если несколько десятилетий тому назад атмосферу считали резко отграниченной от космоса, то результаты ракетных измерений заставляют рассматривать ее скорее в качестве сложного связующего звена между твердой поверхностью земного шара и космическим пространством. Еще неизвестно, как далеко простирается атмосфера в космос. Однако бесспорно, что воздушная оболочка Земли проникает и в область солнечной материи, причем обе они непрерывно взаимодействуют между собой. Доказательством взаимодействия являются, например, тесная связь между солнечной активностью и полярными сияниями, колебания земного магнитного поля, имеющие характер магнитных возмущений и бурь, различные изменения в ионосфере и другие явления, происходящие в воздушном океане. Новейшие измерения вблизи верхней границы атмосферы показали, что, кроме солнечной радиации, в земную атмосферу проникает жесткое рентгеновское излучение и корпускулярный поток. Советские геофизики установили большую роль потоков энергии в атмосферных процессах. Благодаря успехам Советского-Союза в области исследований с помощью спутников скоро осуществится давняя мечта геофизиков и метеорологов о создании аппарата, непрерывно вращающегося вблизи верхней границы атмосферы и измеряющего энергетический баланс, а также баланс вещества. Не исключено, что и прогноз погоды будет строиться на совершенно новых основах.

Мы видим, таким образом, как одни научные открытия последовательно вытекают из других. Имевшиеся ранее данные об атмосфере помогли созданию искусственных спутников Земли и даже искусственных планет солнечной системы. Спутники же в свою очередь открывают для метеорологии новые возможности исследований, которые позволят получить новые сведения об атмосфере.

Воздух можно взвесить

Пожалуй, не существует такой квартиры, в которой не имелось бы комнатного барометра (анероида). Слегка постучав по стеклу прибора, следят за движением стрелки и определяют, возрастает или падает атмосферное давление.

Атмосферное давление и характер его изменения являются непременной основой прогноза погоды. Барометр измеряет давление столба атмосферы, имеющего основание 1 см² и простирающегося от уровня установки барометра до верхней границы атмосферы. Это является для нас привычным. Но потребовался длинный ряд исследований, прежде чем стало понятно, что воздух имеет вес. Вернемся мысленно к тому времени, когда человек впервые заставил природу ответить на вопрос, можно ли рассматривать воздух в качестве некоторого физического тела.