Погода

Погода, состояние главнейших метеорологических факторов атмосферы (давление, t° и влажность воздуха, направление и сила ветра, облачность, осадки) в течение сравнительно небольшого периода времени. Указанные метеорологическ. элементы, особенно в средних широтах, подвергаются иногда очень резким изменениям, предвидение которых на первый взгляд представляется невозможным. Однако со времени Леверрье (исследование метеорологии, условий балаклавской бури, разрушившей лагерь и флот англичан и французов во время Севастопольской войны 1855—56) стало ясно, что на основании одновременных наблюдений на сети метеорологии, станций возможно предупредить приближение бури. В основу этого т. н. синоптического м е т о-д а предупреждения погоды положена та мысль, что общий облик П. в каждый данный момент неразрывно связан с определенной картиной распределения атмосферного давления и что вместе с изменением давления происходят также перемены в состоянии П. Синоптич. метод потребовал развития наблюдательной сети и быстрой передачи наблюдения для составления т. н. синоптич. карты, вначале используя телеграф, а в последние годы—радио. Синоптическая карта ·представляет собою обычную географич. карту, на которой нанесены те метеорологич. станции, с которых получаются телеграфные сведения о состоянии метеорологич. элементов на них. На основании ежедневно получаемых телеграмм со сведениями о П., Б ю р о П. наносит на карту около соответственных пунктов значения барометрич. давления, направление ветров в виде стрелки, при этом число оперений стрелки указывает силу ветра; кроме того отмечается ί°, а также особые явления погоды отдельными условными значками; затем на карте вычерчиваются изобары (смотрите). Линии эти чаще всего составляют определенную систему, которая м. б. отнесена к одной из 7 барических систем, предложенных Эберкомби.

1) Циклон, или депрессия, то есть такое состояние давления атмосферы, к-рое отличается замкнутыми изобарами овальной или круговой формы, причем внутри этой системы наблюдается наименьшее давление, увеличивающееся постепенно к периферии. Ветры обтекают область, занятую циклоном, в направлении, обратном движению часовой стрелки; пересекают изобары, стремясь заполнить область пониженного давления. Наблюдаемое несовпадение ветрас направлением барометрического градиента“ зависит от отклоняющей силы Л вращения земли, которая представляет собой значение:

А=2ων sin φ,

где ω=729 xlO^-5 — угловая скорость движения земли, ψ—географич. широта и ν— скорость ветра. При этом скорость ветра зависит от густоты распределения изобар. Сама депрессия не остается на одном месте, но перемещается по карте чаще всего в направлении от WSW на ΟΝΟ. Классификация путей циклонов предложена Веббером, Рыкачевым и др. При приближении циклона небо покрывается облаками, сначала легкими церистыми, которые постепенно уплотняются, а затем переходят в дождевые формы. Прохождение линии, пересекающей депрессию через центр перпендикулярно направлению движения, характеризуется наиболее низким давлением и сопровождается резкими шквалами и частыми переменами направления ветра. Темп-pa в передней части циклона обычно выше нормы, что же касается тыловой части, то здесь благодаря

* Барометрич. градиентом давления называется изменение давления на единицу расстояния, считая цо направлению нормали к изобаре в сторону убывающего давления; за единицу расстояния принимают при этом длину одного градуса меридиана, равную 111,1 км. северным ветрам температура значительно понижается.

2) Антициклон образуется изобарными замкнутыми линиями, причем внутри давление выше, чем на периферии. Размеры этой системы как правило больше, чем циклона. Перемещаются антициклоны весьма медленно, иногда наблюдаются даже стационарные формы. Антициклоны отличаются слабыми, особенно в центральных областях, ветрами, которые движутся по направлению часовой стрелки, пересекая изобары под небольшими углами. Благодаря нисходящим потокам воздуха, которые имеют место в области антициклона, облачность здесь незначительна, почему увеличивается количество приходящего солнечного тепла вследствие излучения с земной поверхности. Зимою антициклоны обычно сопровождаются образованием туманов затяжного характера. Для П. СССР имеет большое значение образование т. н. сибирского антициклона.

3) Вторичная депрессия. В некоторых случаях на внешней части циклона, чаще в южной стороне его, наблюдаются образования в виде мешка скученных изобар, так называемым вторичные, или секундарные, депрессии. Они могут иметь свою самостоятельную циркуляцию ветра, или, по крайней мере, внести изменения в систему ветров главной депрессии. Здесь часто наблюдаются туманы и осадки, а во время теплого сезона—грозы.

4) V-oбразные депрессии являются частным случаем вторичных депрессий; в них изобары вытянуты в виде латинской буквы V. Прохождение таких депрессий сопровождается шквалами, выпадением осадков, резкой сменор ветров и временными прояснениями; температура здесь часто низко падает.

5) Гребень высокого давления имеет место между двумя депрессиями. Прохождение гребня характеризуется внезапным прояснением и быстрым увеличением давления, за которыми следуют падение барометра, изменение направления ветра с NW на Si усиление облачности.

6) Барометрическое седл о—это область пониженного давления между 2 антициклонами; она характеризуется системой сходящихся ветров. Обычно здесь наблюдаются зимою туманные, а летом грозовые явления.

7) В некоторых случаях наблюдается с и-стема прямолинейных изобар, в которой изобары на значительном протяжении представляют собою прямые линии; чаще давление падает в направлении от S к N, при этом по мере уменьшения давления, облачность приобретает «обложной» характер в общем без выпадения осадков. В случае расположения прямолинейных изобар в меридиональном направлении с высоким давлением на W и нижнем на О часто наблюдаются шквалистые ветры и обильные осадки.

Норвежская метода предсказаний П., развитая Бьеркнесом и его учениками, основывается на роли поверхности разрыва между полярными и тропически ми токами воздуха. Полярный воздух обладает следующими физич. свойствами: он сухой, холодный, имеет хорошую прозрачность, направление движения его часто от восточн. стороны. В противоположность ему экваториальный воздух теплый, влажный, с плохой видимостью и всегда движется по направлению от W. Линия разрыва, которая называется фронтом, проходит через центр циклона и соединяет центр одного циклона с центром предыдущего и последующего. Экваториальный ток (фигура

1), подходя к току полярного воздуха, поднимается над ним, образуя широкую полосу држдя к N от линии О А. Что касается холодного воздуха, то поток его в зап. стороне от О отклоняется в юж. направлении и атакует с фланга теплые струи воздуха, проталкивается под него, почему теплый воздух поднимается кверху, образуя узкую дождевую полосу к W от линии ОВ. Бьеркнес показал, что характерной особенностью каждого циклона являются две линии сходимост и—первая между ветрами юж. и воет. ОА—теплый фронт—и вторая линия сходимости между ю.-з., зап. и с.-з. ветрами—ОВ, т. н. холодный фронт. Первая линия сходимости ОА находится в передней части циклона и по мере приближения к центру циклона она все ближе и ближе подходит к траектории движения самого циклона, почему эта линия носит название курсовой, или направляющей. Вторая линия ОВ называется линией шквалов. Эти линии сходимости и являются в сущности носителями изменений П. Прямым следствием системы ветров является наблюдаемая асимметрия распределения f внутри циклона, а именно: в нижних слоях циклонич. системы сев. и тыловая стороны обычно по ί° ниже нормы, а на значительных высотах, наоборот,— юж. и передняя часть обычно холоднее. Под влиянием восходящих токов образуется перенос теплых влажных масс воздуха вверх и связанная с этим процессом конденсация водных паров и образование облаков и осадков. На фигуре 2 дана по Бьеркнесу схема изменения состояния П. при прохождении циклона. Сначала появляются высокие, легкие, перистые облака Ci. Это первые признаки восходящего воздушного течения вдоль поверхности теплого фронта. Постепенно эти формы меняются на более плотные: слоистые A St и слоисто-кучевые А Си, дающие начало обложному дождю. Давление при этом падает, ветер изменяет направление с воет, на ю.-в. и юж. После прохождения теплого фронта наступает частичное прояснение, а затем подходит холодный фронт с низкими формами облаков, резкими шквалистыми ветрами и повышением давления. Объяснение появления ба-рометрич. систем по Бьеркнесу заключается в следующем: на границе двух сред различной плотности обычно возникает волнооб-

разное движение, сопровождаемое вихрями. В атмосфере происходит непрерывная борьба теплого воздуха юж. широт и холодного воздуха полярных областей. Эти массы, различающиеся по плотности, вклиниваются одна в другую, образуя поверхности раздела, расположенные наклонно к горизонту. В тонких взаимовклинивающихся слоях получается циркуляция циклонич. или анти-циклонич. характера в зависимости от того, наблюдаются ли они в вершинах или в долинах волн. Линия пересечения наклонной поверхности раздела с земной поверхностью имеет волнообразную форму. Эта волнообразная линия раздела между тропическими и полярными массами воздуха носит название полярного фронта. Активную часть полярного фронта составляет ветвь, которая направлена от арктической зоны к S; вдоль нее происходит возникновение и развитие различных фаз циклонов за счет энергии притока холодных масс воздуха.

В настоящее время в СССР начали переходить постепенно на составление карт П. по норвежской системе. На приведенной выше карте дано состояние погоды от 1 марта 1931 г. Цифры у изобар показывают значения давления воздуха в абсолютных еди-

,_ггг^. _/. ₇ у.·

•—Холодный воздух

ницах миллибарах (мб) вместо миллиметров ртутного столба (1 000 мб=750,1 миллиметров, 1 мб= 0,75 миллиметров, 1 миллиметров=1,33 мб). Буквы В и Н обозначают центральные области высокого (антициклона) и низкого (циклона) давления; между этими основными системами можно проследить образование остальных барич, форм. Стрелка для условного знака ветра показывает направление, откуда он дует. Цифры над кружками ί° в °С. Вся территория Европ. части СССР занята массой арктич. воздуха, зашедшего в тыл циклона, к-рый находится на N0. Западная граница этого воздуха, идущая по Днепру, совпадает с более теплыми массами, представляющими собою прогретый морской полярный или даже бывший тропич. воздух. Сравнение ряда последовательных карт показывает, что можно в дальнейшем ожидать смещения зап. крыла арктич. фронта на N0, а в связи с этим повышения t° в зап. половине страны и продвижения на SO восточного крыла восточного фронта и вследствие этого на О возможно усиление похолодания. В центральной части Союза можно ожидать значительных осадков вследствие усиления восходящего движения воздуха и связанного с этим конденсирования водяных паров и образования мощного облачного покрова. Одна только карта, построенная по наблюдениям данного дня, еще не дает всего необходимого материала для предсказания будущего состояния погоды, но если изучить одну за другой ряд последовательных карт, можно сделать заключение о наблюдавшихся до сего времени изменениях, происшедших в физич. состоянии атмосферы, и дать выводы об ожидаемых изменениях в ближайшем будущем.

Предсказания П. бывают краткосрочные, по местным признакам, и долгосрочные. Краткосрочные предсказания даются обычно на срок не более 48 ч., на основании синоптич. карт П.; в последние годы англ, служба П. дает предсказания на 3 дня вперед. Предсказания эти не абсолютно точны, они б. или м. вероятны и представляют собой лишь предостережения об обнаруженных вихрях, вероятное приближение которых может изменять П. в том или ином направлении. Существует значительное число правил, применяемых при краткосрочных предсказаниях П., которые согласно франц. метеорологу Бальди м. б. разбиты на 4 группы: 1) правила, основанные на барометрич. давлении, 2) на t° воздуха,

3) на направлении и скорости ветра и 4) на других метеорология. элементах. Предсказания погоды по местным признакам (приметам о П.) без синоптич. карт основываются на внимательном наблюдении за изменением метеорологич. элементов в данном месте. Этот метод позволяет с большей или меньшей вероятностью судить о предстоящих изменениях погоды или о том, что установившаяся погода сохранится. Проф. В. А. Михельсон подразделяет научные приметы о П. на след, группы: 1) основанные на наблюдении облаков и ветра, 2) на суточном ходе метеорологич. элементов и его изменений, 3) на показаниях отдельных инструментов (гл. обр. барографа), 4) на явлениях радиации и на оптич. и акустич. явлениях. В долгосрочны хпредс Казани ях П., вполне отвечающих потребностям практич. жизни, являются лишь указания относительного характера предстоящей П. Основными моментами при этом являются следующие: 1) тенденция к устойчивости погоды; 2) взаимоотношения между метеорологическими и гидрологическими факторами, наконец 3) общая циркуляция атмосферы.

Лит.: Броунов П. И., Основания учения о погоде, СПБ, 1892; ЛюбославскийГ. А., Основания учепия о погоде, 2 изд., П., 1915; О б оленей и и В. Н., Метеорология, М., 1927; Георгии В., Предсказание погоды; достижение синоптич. метеорологии, пер. с нем., М., 1930; МихельсонВ.А., О погоде и как ее можно предвидеть, Москва—Ле-ниград, 1928; Е х n е г F., Dynaraisclie Meteorolo-gie, 2А ullage, Wien, 1925; Grosse W., Wetterkun-de, Berlin, 1928. В. Пришлецов.