Синоптическая метеорология
Другие рефераты
ПЛАН
1. Из истории развития Синоптической метеорологии…….2
2. Синоптическая метеорология……………………………..4
3. Атмосферные фронты и барические системы……………6
4. Прогноз погоды…………………………………………….10
5. Литература………………………………………………….13
1. Из истории развития синоптической метеорологии
Прежде чем мы обратимся к современным методам прогнозов погоды,
позвольте для начала пару определений и немного из истории вопроса.
Прогнозы погоды (П.п.) составляются методами синоптической
метеорологии.
Синоптическая метеорология С.М.(от греч. synoptikos – способный всё
обозреть), - раздел метеорологии,
изучающий атмосферные процессы,
определяющие условия погоды и их изменения
с целью разработки методов прогноза погоды.
Первые попытки предвидения погоды, основанные на местных признаках,
относятся к глубокой древности. Обычно, столь «выгодным» делом занимались
колдуны, шаманы, знахари, жрецы, то есть люди в своём окружении талантливые
и наблюдательные. Передавая знания и опыт своим последователям они
подмечали какие местные признаки (ветер со стороны на которой мох у
деревьев- к похолоданию, иногда не выпавшая утром роса на траве- к
образованию тумана, перемена ветра перед сильным дождём и т.д.), означают
то или иное состояние погоды. Были в их предсказаниях и ошибки, но их
списывали на волю богов, которым поклонялся данный народ. Мы - дети своей
истории, зайдите сейчас на пороге ХХI века в любой метеорологический центр
и вы услышите от людей не связанных с этой профессией в обращении к
синоптикам: «Что наколдовали шаманы?, Я вам бубен принёс, Ну что, боги
погоды ?».
В 350 – г.г. до н. э. древнегреческий философ и учёный Аристотель одним
из первых научно обосновал и написал логический трактат «О
метеорологических вопросах».
После изобретения в ХVII веке барометра, делались попытки предсказания
погоды по изменению атм.давления в данном пункте, но единичные данные не
давали общей картины для анализа процессов происходящих в атмосфере. Первую
попытку построения прогнозных карт предпринял в 1826г. немецкий учёный Г.В.
Брандес. Но только изобретение телеграфа создало предпосылки для широкого
развития синоптического метода и позволило создать службу погоды.
Практическим толчком к этому послужила буря 14 февраля 1854, во время
которой в Балаклавской бухте погибло много кораблей англо-французкого
флота, действовавшего на Чёрном море в период Крымской войны (1853-1856г.).
Французкий учёный Урбен Жан Жозеф ЛЕВЕРЬЕ астроном, член Парижской АН
который всю жизнь занимался небесной механикой, вопросами устойчивости
Солнечной системы. Будучи к этому моменту директором Парижской обсерватории
проследил перемещение этой бури в Европе по данным имевшихся наблюдений и
пришёл к выводу, что её можно было своевременно предсказать при условии
обмена данными наблюдений между разными странами.
В Главную физическую обсерваторию в Петербурге метеорологические
телеграммы начали поступать в 1856г., а в 1872г. в России под руководством
М.А. Рыкачёва начато издание ежедневного бюллетеня погоды. Первое штормовое
предупреждение по Балтийскому морю было дано 10 октября 1874г.
Ещё до организации службы погоды Г.В. Дове (1837) в Германии пришёл к
выводу, что изменения погоды в умеренных широтах объясняются
последовательной сменой полярных и экваториальных потоков воздуха и что все
атм.движения имеют вихревой характер.
В 60-х гг. английский учёный Р. Фицрой Вице-адмирал, тот самый что
возглавлял океанографическую экспедицию на корабле «Бигл», в которой
участвовал Ч. Дарвин; во время этой эксп. были произведены съёмки берегов
Патагонии, Огненной Земли и Магелланова пролива. Развивая воззрения Дове,
Фицрой доказал, что, в атмосфере умеренных широт всегда обнаруживаются
перемежающиеся течения полярного и тропического воздуха, на границах между
которыми возникают циклоны.
В 20-е годы ХХв. Норвежские учёные В. Бьеркнес, Т. Бержерон и др. более
точно сформулировали представления о воздушных массах и атмосферных
фронтах, предложили схемы эволюции циклонов и антициклонов и развили
волновую теорию циклогенеза. Циклогенез - процесс возникновения и развития
циклона, Антициклогенез – процесс возн. и разв. антициклона.
Дальнейшее развитие С.М. происходило под знаком внедрения в синоптич.
анализ аэрологических наблюдений, ставших возможными после изобретения
радиозонда, первая конструкция к-рого была предложена П.А. Молчановым. В
конце 40 -нач. 50-х гг. рост аэрологич. сети и увеличение высоты подъёма
радиозондов позволили обогатить С.М. новыми представлениями, в частности о
струйных течениях. С 50-х гг. также интенсивно развивались методы описания
и прогноза атм. процессов с помощью составления и численного решения
уравнений атм. гидротермодинамики.
В 60-е гг. начался новый этап развития С.М. 28 февраля 1967. запущен
первый метеорологический спутник. На базе гидродинамич. теории и численных
методов анализа, прогноза полей давления, температуры и ветра оказалось
возможным перейти к рассмотрению атм. процессов в целом, в масштабе всей
планеты (Дж. Смагоринский и др.,США) и численному краткосрочному а также
долгосрочному прогнозу общего характера погоды для больших территорий.
И наконец 90-е г.г. подарили С.М. персональные компьютеры с их
мобильностью, и мировой метеорологической сетью. Что позволяет современным
метеорологическим службам значительно повысить наглядность, качество и
оперативность прогнозов погоды.
2. Синоптическая метеорология
С.м. изучает, те атмосферные процессы, которые развиваются на обширных
территориях и по масштабам относятся к звеньям общей циркуляции атмосферы.
Исследования этих процессов опираются на физические законы,
определяющие изменения свойств воздуха и его движение; при этом учитываются
широта места, с которой связано количество притекающей солнечной энергии, а
также характер и свойства подстилающей поверхности (суша, характер её
рельефа, море), реализующей эту энергию.
Циркуляция атмосферы (Ц.а.) – система крупномасштабных воздушных
течений над
земным шаром.
В тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны, воздушные течения,
связанные с циклонами и антициклонами, в стратосфере – преимущественно
западные переносы воздуха с наложенными на них длинными волнами. Создавая
перенос воздуха, а с ним тепла и влаги из одних широт и регионов в другие,
Ц.а. является важнейшим климатообразующим процессом. Характер погоды и его
изменения в любом месте Земли определяются не только местными условиями
теплооборота между земной поверхностью и атмосферой, но и Ц.а.
Существование Ц.а. обусловлено неоднородным распределением атмосферного
давления (наличием барического градиента), вызванным прежде всего
неодинаковым притоком солнечной радиации в различных широтах Земли и
различными физическими свойствами земной поверхности, особенно в связи с её
разделением на сушу и море. Неравномерное распределение тепла на земной
поверхности и обмен теплом между ней и атмосферой приводят в результате к
постоянному существованию Ц.а., энергия которой расходуется на трение, но
непрерывно пополняется за счёт солнечной радиации.
Вследствие силы Кориолиса движение воздуха при общей Ц.а. является
квазигеострофическим, т.е. оно достаточно близко к геострофическому ветру,
направленному по изобарам, перпендикулярно барическому градиенту. А т.к.
атмосферное давление распределяется над земным шаром в общем зонально
(изобары близки к широтным кругам), то и перенос воздуха имеет зональный
характер. Распределение атм.давления над земной поверхностью, а с ним и
течения Ц.а. зональны лишь в общих чертах. В действительности Ц.а.
находиться в непрерывном изменении как в связи с сезонными изменениями в
распределении источников и стоков тепла на земной поверхности и в
атмосфере, так и в связи с циклонической деятельностью которая осуществляет
обмен воздуха между низкими и высокими широтами Земли. В низких широтах
Земля получает больше тепла от Солнца, чем теряет его путём собственного
излучения, в высоких широтах – наоборот. Междуширотный обмен воздухом
приводит к переносу тепла из низких широт в высокие и холода из высоких
широт в низкие, чем сохраняется тепловое равновесие на всех широтах Земли.
Поскольку температура воздуха в тропосфере в среднем убывает от низких
широт к высоким, атмосферное давление в среднем также убывает в каждом
полушарии от низких широт к высоким. Поэтому начиная примерно с высоты 5км,
где влияние материков, океанов и циклонической деятельности на структуру
полей давления и движения воздуха становится малым, устанавливается
западный перенос воздуха (отсюда «погода к нам идёт с запада») см (рис 1,
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
