Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

851. Какую роль сыграла первая мировая война в развитии науки о погоде?В 1914–1918 годах союзные страны прекратили передачу данных о погоде и прогнозов погоды. В неблагоприятных условиях оказались и нейтральные страны, в том числе Норвегия, которая лишилась сведений о погоде с Запада. Тогда норвежские метеорологи стали искать новые методы прогнозирования погоды. Создалась норвежская школа метеорологов (бергенская школа), которой был разработан наиболее важный принцип изучения погоды — фронтологический анализ — и введено понятие «воздушные массы». Для описания взаимодействия воздушных масс была использована терминология, которая отражала язык войны, — фронты, вторжения и отступления. Это было оправдано, поскольку норвежские метеорологи стали рассматривать погоду как результат никогда не прекращающейся борьбы между «армиями» воздуха.

852. Кому принадлежит теория о фронтах и воздушных массах?Эта теория принадлежит группе норвежских метеорологов, которую возглавлял Якоб Бьеркнес, сын знаменитого норвежского физика Вильгельма Бьеркнеса. Бьеркнес изучил и развил идеи своих предшественников — немца Генриха Дове и сотрудника Бюро погоды Соединенных Штатов Франка Байджлоу. Он рассматривал зону умеренных широт как арену постоянной борьбы между холодными воздушными массами, вторгающимися к югу из полярных районов, и теплыми воздушными массами, распространяющимися к северу из тропиков. Бьеркнес установил, что встречающиеся и взаимодействующие воздушные массы образуют циклоны и антициклоны, которые приходят на Норвегию из Атлантического океана через сравнительно одинаковые промежутки времени. Он также выдвинул идею о наличии характерных путей движения воздушных масс и о существовании границ между воздушными массами (фронтов). Теория Бьеркнеса способствовала быстрому развитию методов краткосрочного прогноза погоды.

853. Чем характеризовалось развитие метеорологии между первой и второй мировыми войнами?Два десятилетия, прошедшие между двумя мировыми войнами, в метеорологии характеризовались переходом от двухмерного представления о процессах, происходящих в атмосфере, к трехмерным представлениям. Начиная с 1920-х годов стали быстро распространяться идеи фронтологического анализа, развитые норвежскими метеорологами. Быстрое развитие авиации в 1930-х годах дало толчок развитию новых термодинамических и гидродинамических схем и методов прогнозирования. Этому в большой мере способствовало совершенствование средств зондирования атмосферы. Исследование верхних слоев атмосферы оказалось в центре внимания метеорологов. Важный вклад в метеорологическую науку в этот период был сделан Якобом Бьеркнесом, Хальвором Солбергом, Тором Бержероном, Сверром Петтерссеном, Карлом-Густавом Россби, Хардом С. Биллетом, Джорджем Стюве и Робертом А. Миллекеном.

854. Какие основные проблемы пришлось решать метеорологам в период второй мировой войны?Военные операции большого масштаба на суше, море и в воздухе во время второй мировой войны создали необходимость значительного расширения метеорологической службы во многих странах. Бомбардировщики дальнего действия и истребители летали все выше, быстрее и дальше. Военно-морские и сухопутные силы развертывались на акваториях океанов и территориях некоторых континентов. Все это создало острую необходимость в совершенствовании методов прогнозирования. При решении широкого круга военных проблем потребовалось использовать многочисленные климатологические данные.

855. Чем ознаменовалось развитие метеорологии после второй мировой войны?Во время второй мировой войны были созданы и усовершенствованы специальные приборы для зондирования атмосферы, что позволило проводить исследование атмосферы до больших высот. Многие тайны атмосферы помогли раскрыть радиолокационные средства, большие аэростаты и ракеты. Стала быстро развиваться телетайпная метеорологическая сеть, а также факсимильная аппаратура, служащая для передачи по проводам приземных и высотных карт погоды. Новую эру в метеорологии открыло международное сотрудничество в области изучения погоды в глобальном масштабе, включая метеорологические наблюдения в Арктике и Антарктике, проводимые многими государствами.

856. Как производятся исследования погоды с помощью радаров?Недремлющий глаз радара является в настоящее время наиболее многообещающим средством изучения погоды.

Радары могут применяться для изучения многих метеорологических объектов, но основная их задача — определять местоположение и особенности приближающихся штормов и зон осадков. Радиолокационные станции являются частью общей метеорологической сети и оказывают большую помощь в прогнозировании погоды для обеспечения деятельности людей на суше, на море и в воздухе. Благодаря объединенным усилиям Бюро погоды Соединенных Штатов, вооруженных сил, университетов и промышленных групп быстрое развитие получает использование радаров для обнаружения ураганов, сильных гроз и торнадо. Кроме того, что радиолокаторы помогают обнаруживать штормы и определять пути их движения, они позволяют установить мощность облаков, а также оказывают помощь пилотам во время выполнения посадки при минимально допустимых для этого условиях погоды. [49] Несмотря на оснащение современных самолетов и аэродромов высокоэффективными системами «слепой» посадки, существуют определенные ограничения в условиях погоды для посадки самолетов. Такие ограничения устанавливаются для аэродромов, самолетов и летчиков. Они определяются качеством системы посадки, установленной на аэродроме, оборудованием и летно-техническими качествами самолета и уровнем подготовки летчика. ( Прим. перев .)

Радары дают возможность прослеживать движение в свободной атмосфере шаров, служащих для измерения направления и скорости ветра на высотах.

857. Какие причины стимулировали применение радаров в метеорологии?Самой главной причиной явилась угроза вторжения ураганов в прибрежную зону восточной части Соединенных Штатов.

В настоящее время по всему побережью — от Браунсвилла, расположенного на берегу Мексиканского залива, до Портленда в штате Мэн — развернута сеть дорогостоящих метеорологических радаров. Бюро погоды, военные ведомства, гражданская оборона и промышленные группы объединяют свои усилия, чтобы создать сплошное радиолокационное поле для своевременного обнаружения ураганов. Как только ураган оказывается в поле зрения радиолокационной системы, т. е. на расстоянии около 500 км, он зажимается в радиоэлектронные клещи, что дает возможность непрерывно получать горизонтальный разрез шторма. Путем прослеживания и хронометрирования изображения шторма на индикаторе кругового обзора рассчитывают положение шторма, направление и скорость его движения.