Історія розвитку метеорології і кліматології. Емпіричний або описовий етап (до другої половини хvіі століття. ). Античний період.

 

Історія розвитку метеорології і кліматологвъ.Емпричний етап..

Перший – “від Геродота до Ератосфена” (з 456 до 270 рр. до н.е.), або період накопичення первинних географічних знань:

Гомер “Іліада” і “Одіссея”. Сторони обрію вказувались назвами вітрів: Борей – північний, Нот-південний, Зефір – західний, Евр – східний.

Фалес (624-548 рр. до н.е.) - міллетська натурфілософська школа. Перші уявлення про кругообіг води.

Учень Фалеса -Анаксимандрит (610-546 рр. до н.е) - розвинув ці погляди.

Джерелом метеорологічних явищ є Сонце. Під впливом сонячного проміння волога випаровується і перетворюється в хмари, а звідти випадає у вигляді опадів. Вітер виникає внаслідок дії Сонця на повітря. Відкрив нахил екліптики, на основі аналізу зміни довжини гнома, вперше провів на карті в дні рівнодень лінію “схід-захід”, що пізніше була названа “іонійським” екватором

Анаксімен (біля 582-525 рр. до н.е) поклав за матеріальну основу світу – повітря (“аер”).

Геродот (484-428 рр. до н.е) - поділ Ойкумени на три широтні пояси.

Перший - займає Скіфію з холодною зимою, яка триває вісім місяців і прохолодним літом.

Другий – найбільш сприятливий пояс включає в собі узбережжя Середземного моря.

Третій - займає Єгипет, Ефіопію та Аравію і характеризується сухою та спекотною погодою.

Парменідес (515-445 рр. до н.е.) - перші уявлення про Землю, як кулю і 5 теплових поясів на ній.

“жаркий клімат” - незначна смуга між тропіками з крутим падінням сонячних променів;

“клімат помірних температур” - середня зенітальна відстань і помірний кут падіння сонячних променів;

“холодний клімат” - велика зенітальна відстань і невеликий кут падіння сонячних променів.

Едвокс Кнідський (біля 406-355 рр. до н.е.) - перший вчений, що застосував астрономічні дані в інтересах географії. Сонячні промені, завдяки великим розмірам Сонця і значній віддаленості від Землі, надходять на земну поверхню у вигляді паралельних ліній.

Він довів, що тропік є широтою, де Сонце знаходиться у полудень в зеніті, а літом при русі на північ тривалість дня зростає, тоді як зимою скорочується.

Парманідес з Елеа близько 500 р. до н.е, а також Гіппократ (460-375 рр. до н.е) – ввели поняття “клімат”.

Арістотель (384-322 рр. до н.е.) – ввів поняття “метеорологія” в книзі “Метеорологіка” де зібрав всі відомі на той час знання з метеорології. Чотири книги, що включають 41 главу. Розповідається про комети, метеорити, річки, моря, землетруси. Особлива увага приділяється розгляду вологообігу в природі.

Геофаст (372-287 рр. до н.е) - написав трактат про прикмети погоди – “книга ознак”, опис понад 200 ознак вітру, шторму, дощу та гарної погоди, за якими визначався стан погоди на добу, тиждень і навіть сезон.

Стародавні греки та індуси користувались дощоміром та флюгером.

Парапегми- створені на основі прикмет і простих розрахунків погоди - від грецького слова "прикріпляти", започатковані в V ст.до н.е. грецьким астрономом Метоном, кам'яні або глиняні дощечки. Це були перші бюлетні погоди.

Другий період – «від Ератосфена до Птолемея» (270 р. до н.е і до 160 р. н.е) – характеризується як період «математичного землезнавства» Ератосфена і «історичної географії та країнознавства» Страбона.

Ератосфен із Кірени (біля 276 – 194 рр. до н.е) пов'язав клімат з вузькою смугою паралелей. Йому належить виділення 7-ми таких смуг.

Посідоній із Апамеї (біля 135-51 рр. до н.е) - виділив 13 кліматичних поясів, які назвав природними.

Уявлення греків про клімат відповідали такій схемі. Найспекотніший клімат - смуга вздовж екватора шириною 12° по обидві його сторони, а при русі на північ і південь від нього через кожні 5,5° змінювалось сім типів клімату. Дев'ятий був найхолодніший і розташовувався на північ і південь від 50°широти. Така уява про клімат панувала досить довго, аж до XVII ст.

Третій період (160 р. до середини VІ століття) - відноситься «історичне землезнавство» Маріна Тірського, Клавдія Птолемея та Косьми Індикоплава.

 

Це період, коли знання першого етапу поступово знову завойовували собі місце. Кліматологія розвивалась переважно в географічних описах нововідкритих територій при застосуванні порівняльного методу.

Середньовіччя (VI-XVII ст.).

Велика популярність календарів погоди - найбільш відомий “столітній календар”, виданий для періоду 1701 по 1800 роки.

Він був складений на основі семирічного періоду візуальних спостережень для тодішньої Німеччини. У перекладах " столітній календар" обійшов майже всі країни Європи.

 

Інверсії температури. Приземні інверсії. Припідняті інверсії.

Інверсії температури в атмосфері, підвищення температури повітря з висотою замість звичайного для тропосфери її убування. Інверсії температури зустрічаються і в земної поверхні (приземні Інверсії температури), і у вільній атмосфері. Приземні Інверсії температури найчастіше утворюються в безвітряні ночі (взимку інколи і вдень) в результаті інтенсивного випромінювання тепла земною поверхнею, що приводить до охолоджування як її самої, так і прилеглого шару повітря. Товщина приземних Інверсії температури складає десятки — сотні метрів. Збільшення температури в інверсійному шарі вагається від десятих доль градусів до 15—20 °С і більш. Найбільш потужні зимові приземні Інверсії температури в Східному Сибіру і в Антарктиді. У тропосфері, вище за приземний шар, Інверсії температури частіше утворюються в антициклонах завдяки осіданню повітря, що супроводиться його стискуванням, а отже — нагріванням (інверсії осідання). У зонах фронтів атмосферних Інверсії температури створюються унаслідок натікання теплого повітря на розташований нижче холодний. У верхніх шарах атмосфери (стратосфері, мезосфері, термосфере) Інверсії температури виникають із-за сильного поглинання сонячної радіації. Так, на висотах від 20—30 до 50—60 км. розташована Інверсії температури, пов'язана з поглинанням ультрафіолетового випромінювання Сонця озоном. В підстави цього шару температура рівна від — 50 до — 70°c, в його верхнього кордону вона піднімається до — 10 — + 10 °С. Потужна Інверсії температури, така, що починається на висоті 80—90 км. і тягнеться на сотні км. вгору, також обумовлена поглинанням сонячної радіації. Інверсії температури є затримуючими шарами в атмосфері; вони перешкоджають розвитку вертикальних рухів повітря, унаслідок чого під ними накопичуються водяна пара, пил, ядра конденсації. Це сприяє утворенню шарів серпанку, туману, хмар. Унаслідок аномальної рефракції світла в Інверсії температури інколи виникають міражі. У Інверсії температури утворюються також атмосферні хвилеводи, що сприяють далекому поширенню радіохвиль.

Синоптичний аналіз. Види карт погоди. Первинний аналіз карт погоди, аерологічних діаграм і вертикальних розрізів атмосфери.

 

На розвиток атмосферних процесів і характер погоди впливає підстелююча поверхня (акваторія океанів, внутріконтинентальні райони, рівнини та гірські області. При аналізі атмосферних процесів синоптик широко використовує бланки географічних карт, на яких наносять дані метеорологічних спостережень. Це і є синоптичні карти (з грецької - одночасно оглядаю), що відображають умови погоди над районом, який охоплений картою, в певний момент часу. Друга особливість синоптичної метеорології знаходиться у фізико-статистичному аналізі атмосферних процесів і підході до побудови методів прогнозу погодних умов 1) Комплексність - характеристики погоди аналізуються не ізольовано одна від другої, а в комплексі, що визначає їх взаємозв’язок і взаємообумовленість;2) Трьохмірність - порівнюються покази приземної карти погоди і карт баричної топографії.3) Історична послідовність - проводиться узгодження аналізу даної карт погоди з аналізом попередніх карт. Процеси, які протікають в атмосфері, мають часто значну тривалість і можуть відслідковуватись від карти до карти.Залежно від призначення використовують бланкові карти різних масштабів і проекцій. У службі погоди Росії найбільш використовувані масштаби 1: 30000000 для синоптичних карт Північної і Південної півкуль, 1:15000000 для території Росії, суміжних країн і частин океанів, що їх омивають; 1: 5000000 і 1: 2500000 для окремих регіонів і країн.