Погоду приносит ветер

Погоду приносит ветер

Более или менее точные прогнозы погоды начали публиковать с 31 августа 1848 года в лондонской газете “The Daily News”, издателем которой в то время был уже прославившийся Чарлз Диккенс. Многочисленные британские метеостанции посредством телеграфа передавали результаты своих утренних (9-часовых) наблюдений в Гринвичскую обсерваторию, находящуюся в предместье Лондона, где их анализировал главный метеоролог сэр Джеймс Глейшер. А на следующий день его “вердикт” о предстоящих погодных изменениях попадал непосредственно в редакцию газеты.

Как мы предсказываем погоду? Например, смотрим в окно: что показывает термометр, ясное ли небо, мокрый ли асфальт, как одеты прохожие и т. п. При этом мы подразумеваем, что, пока спустимся по лестнице, погодa сильно не изменится — мы даем инерционный прогноз. Однако если информация нам нужна не на 2 минуты, а на 12 часов, то надежность инерционного прогноза существенно ниже — за это время не один ливень может пройти. То есть нам нужен другой прогноз — более долгосрочный и надежный.

Климатические наблюдения делались в глубокой древности. Овидий в “Скорбных эллегиях” жалуется на суровость зим на Дунае — по сравнению с Римом. Гессиод и Тит Ливий пишут об опасностях зимнего мореплавания. Египетские жрецы следят за колебаниями уровня Нила. Гиппократ связывает болезни и даже характер жителей города с преимущественным направлением ветра. Мудрецы Талмуда пишут о проблемах погоды.

С годами интерес к погоде усиливался, и наблюдения за ней стали более пристальными. “Ведя особый список и дневник судов, приплывающих и отплывающих в порты Александрии, Александретты и нашей Венеции, по сравнению друг с другом многих данных, что я делал из любопытства, нашел, что рейсы сюда, т. е. с востока на запад по Средиземному морю, как общее правило, совершаются в сроки, меньшие, чем рейсы в обратном направлении, процентов на 25. Таким образом, оказывается, что ветры с востока более сильны, чем с запада”. Стиль этого простого и убедительного исследования напоминает “Записки о Шерлоке Холмсе”. Имя любопытного — Галилео Галилей, и цитата эта — из книги “Диалоги о двух главных системах мира, Птолемея и Коперника. День IV”, 1632 год. Речь здесь идет о ветре на высотах, не превышающих корабельных мачт.

Прогнозами на завтра тогда не занимались. Потому что не могли. Дело в том, что погоду в большой степени “приносит с собой ветер”. У поверхности Земли скорость составляет десятки метров в секунду, а выше может превысить и сотню. За сутки частицы воздуха способны переместиться на сотни и даже тысячи километров. Следовательно, без быстрой передачи информации о погоде в других местах прогноз на завтра невозможен.

Но в середине XVII века делается первая попытка сравнить одновременные данные из 10 городов (в это время уже изобретены первые метеоприборы — термометр и барометр и начались отдельные инструментальные наблюдения в Европе). Деньги дает герцог Фердинанд Тосканский. Данные с этой первой метеорологической сети доставляют на лошадях — медленнее ветра, да и как их использовать для прогноза, понятно, плохо. В начале XVIII века предлагается первый стандарт для ведения записей о метеонаблюдениях. Теперь данные легче обрабатывать и создавать архивы — накапливать статистику, а затем пытаться использовать ее для прогноза.

Возможность быстрого сбора метеосводок с больших территорий появилась после изобретения электрического телеграфа. В том числе этому “поспособствовал” ужасный ураган 14 ноября 1854 года, который нанес ущерб англо-французскому флоту, блокировавшему Севастополь. Погибли и получили повреждения множество судов, среди затонувших кораблей был и знаменитый “Черный Принц”, везший жалованье английской армии. Военный министр Франции маршал Вальян, узнав, что этот ураган наблюдался накануне в Средиземноморье, обратился к директору Парижской астрономической обсерватории У. Леверье с просьбой изучить вопрос. Тот запросил коллег по всей Европе о погоде на 12—16 ноября и получил более 250 ответов. Обработав ответы и проследив путь бури, Леверье представил Наполеону III проект большой метеорологической сети для оповещения моряков о приближающихся бурях. Спустя три дня Леверье с помощью главного директора почт и телеграфов представил Французской академии карту погоды, отвечавшую состоянию всего на несколько часов назад. Еще через полтора месяца была организована сеть из 13 регулярно телеграфирующих станций. Через два года телеграммы стали приходить из семи европейских столиц, включая С.-Петербург. В следующем, 1858 году обсерватория ежедневно печатала международный бюллетень.

У поверхности Земли скорость ветра редко превосходит 20 м/с, а на высоте нескольких километров скорости могут быть в несколько раз больше. Так, при скорости 50 м/с частицы воздуха за сутки могут покрыть 4 000 км, невзирая на государственные границы и линии фронтов, и принести с собой свою “погоду”. Поэтому для прогноза погоды необходимо иметь данные измерений там, откуда дует ветер. И уже в конце XVIII века, когда в небо начали поднимать воздушные шары, проводили метеоизмерения на высоте. Использовали и воздушные змеи. В конце XIX века во Франции стали запускать сравнительно дешевые шары-метозонды с приборами и запиской, в которой просили нашедшего прислать зонд в Париж. К началу XX века была достигнута высота 16 км.

В России первые систематические приборные наблюдения за погодой были организованы при Петре Первом. Тогда же Михаил Ломоносов указал на необходимость организации сети метеостанций с единой методикой наблюдений. Однако его идеи были реализованы лишь век спустя. Большой толчок созданию сети метонаблюдений дало открытие в 1849 году Главной физической обсерватории в Петербурге. Под ее началом к 1856 году функционировало в России 13 метеостанций, а к 1872-му — уже 26. В дальнейшем их количество неуклонно росло и к 1914 году превысило 3000.

Вторая половина XIX века и 1910—1920-е годы дали толчок развитию синоптической метеорологии (раздела метеорологии, изучающего крупномасштабные атмосферные процессы и разрабатывающего методы предсказания погоды), в это время начато изучение циклонов и антициклонов как основных погодообразующих механизмов. Наличие атмосферных фронтов (линий раздела между различными воздушными массами, часто связанными с облачностью, осадками и явлениями погоды) было обнаружено еще в 1850 году. С 1920-х годов получила большое развитие фронтологическая теория, с этого момента анализ и прогноз перемещения и эволюциии атмосферных фронтов стал важнейшим элементом синоптического анализа.

Во время гражданской войны сеть российских метеостанций сильно пострадала: к 1920 году работало лишь около 350 станций. По мере становления Советского государства началось быстрое восстановление и развитие метеорологической сети.

В 1960-е годы стали появляться новые ценные источники метеоинформации: радиолокаторы и искусственные спутники Земли. Развитие техники позволило автоматически наносить карты погоды в крупных метеоцентрах и передавать их по каналам связи в нижестоящие подразделения (ранее производился прием метеосводок по радио в виде морзянки и ручное нанесение данных на бланк карты), что значительно повысило культуру и качество труда синоптика. А сейчас, конечно же, на помощь пришла компьютерная техника. Словом, прогнозы погоды по точности разительно отличаются от тех, которые публиковали в газетах более ста лет назад. Только вот по-прежнему мы с сомнением слушаем и читаем сегодняшние предсказания — сбываются они не всегда.

Климатологи из Центра Хэдли (Национальная служба погоды Соединенного Королевства) опубликовали первый прогноз, сделанный на несколько лет на основе климатической модели. Прогноз включает изменение годовой глобальной температуры до 2014 года. За рассматриваемый период климат продолжает становиться более теплым, вероятно, что в 2014 году глобальная температура окажется на 0,3° выше, чем в 2004 году. По крайней мере годы после 2009-го по температурным показателям превысят самый теплый год на планете. Такие прогнозы важны для финансистов, бизнесменов и представителей структур власти, которые принимают решения и в состоянии повлиять на выработку стратегии адаптации к климатическим изменениям.

Ближайшее десятилетие — время вполне обозримого будущего для большинства людей, которые могут почувствовать и оценить эти изменения. В новой модели были учтены такие факторы, как температура поверхности океана, эмиссия парниковых газов, изменение потока солнечного тепла, выбросы вулканов — то есть учитывалась и внутренняя, и внешняя изменчивость климатической системы.