Файл: Зятьков, А. Н. Автоматика и прогноз погоды.pdf

Дальнейший анализ синоптической карты осущест­ вляет инженер-синоптик. Вслед з а центрами давления н а картах проводятся атмосферные фронты — границы раз­ дела теплых и холодных воздушных масс.

Путем сопоставления синоптических карт за разные сроки выясняются скорости и направление перемещения циклонов и антициклонов, атмосферных фронтов и свя­ занных с ними зон осадков, туманов, штормовых ветров,, определяются разности давления (градиенты), темпера­

тура.

Карты, составленные и проанализированные в Гидро­ метцентре СССР и в региональных центрах погоды, по фототелеграфу передаются в территориальные центры погоды, в том числе и в бюро погоды г. Фрунзе.

Под стеклом аппарата «Ладога», словно на экране, не торопясь, пробегает едва уловимая волна синхронно волне московского передающего устройства. После каж­ дого такого «пробега» на чистом листе бумаги появ­ ляются все новые и новые линми, цифры, знаки. Через несколько минут из аппарата выходит карта погоды. Она? понятна только прогнозисту.

За одни сутки на стол дежурного синоптика ложится несколько десятков карт погоды. Это и приземные си­ ноптические карты, и карты барической топографии, пакоторым можно судить о состоянии атмосферы на раз-

•личных уровнях, и данные метеорологических спутников.. По основным картам составляется целый ряд вспомога­ тельных — карты изменения высот различных изобари­ ческих поверхностей, карты вихрей, карты изменения температуры воздуха, на разных уровнях, карты влаж­ ности и т. д.

Однако для составления достоверного, даже кратко­ срочного прогноза погоды недостаточно иметь карты только фактического состояния погоды. Необходимы карты будущего положения циклонов и антикциклонов„

25

воздушных потоков и атмосферных фронтов. Такие кар­ ты составляются с помощью ЭВМ в Мировых и Регио­ нальных центрах погоды.

На чем основывается предвычисление карт погоды? Движение воздуха подчиняется основным законам физи­ ки. Большинство атмосферных процессов можно описать с помощью уравнений гидро- и термодинамики. Исполь­ зование этих уравнений в различных прогностических схемах и позволяет рассчитывать карты будущего сос­ тояния погоды.

Непрерывно — днем и ночью, в будни и праздники — синоптики наблюдают за развитием атмосферных про­ цессов.

Прогнозы становятся все более точными. Пусть не сбываются некоторые, но удач во много раз больше!

ПОГОДА И СПУТНИКИ

При поверхностном знакомстве два небольших скром­ ных на вид устройства, установленные в аппаратной спутниковой информации Управления гидрометслужбы республики, не производят особого впечатления. Однако это новинки электроники и радиотехники. Сидящий у приемного устройства оператор направляет сверхчувст­ вительную антенну в сторону спутника. Его коллега со­ средоточенно наблюдает за показаниями приборов, сле­ дящих за спутником.

Спутник дает сигнал. С точностью до одной секунды

26

затем она проявляется. И вот фотокадры всех трех вит­ ков складываются рядом, составляя общий вид «лица» планеты. У берегов Курильской гряды просматривают­ ся образования грозовой спирали зарождающегося цик­ лона. Наши районы открыты. Хорошо видны Иссык-Куль и Балхаш. У Аральского моря — белое покрывало обла­ ков.

«Спутник видит...», «Спутник передает...». Эти слова стали обычными для специалистов службы погоды Кир­ гизии. С февраля 1972 г. специалисты республики прини­ мают все сигналы спутников.

Около 11-ти тыс. станций различных стран мира пос­ тоянно следят за небесной кухней погоды. И все-таки две трети земной поверхности не охвачены наземной се­ тью наблюдений. Лишь появление «небесных помощни­ ков» дало возможность ликвидировать этот пробел.

В 1966 г. в СССР был запущен первый метеорологи­

аппаратурой. Два типа приборов непрерывно фиксируют облачность. Одни фотографируют ее на дневной сторо­ не Земли, другие — на ночной. Все наблюдения, произво­ димые спутниками, записываются на пленку и пере­ даются на Землю, помогая людям определять погоду.

27

ремещение циклонов, уточнить время резких изменений иинтенсивность погодных процессов. Плотные полосы об­ лачности указывают на место встречи холодных и теп­ лых воздушных масс или, как мы их называем, на ат­ мосферные фронты. По очертаниям и яркости изображе­ ния облачных полей можно установить положение, структуру грозовых облаков и многие другие особенно­ сти воздушного океана.

Еще задолго до запуска первого спутника писателифантасты пытались определить полезную роль космичес­ ких кораблей и спутников, мечты вели их в далекий кос­ мос, к еще неоткрытым мирам и созвездиям. И мало кто думал тогда о повседневной будничной работе косми­ ческих аппаратов, служащих ныне человеку.

Успешный запуск первых спутников позволил соз­ дать эспериментально-космическую метеорологическую систему «Метеор», которая вступила в строй в начале 1967 г. В состав ее входят метеорологические спутники, пункты приема, обработки и распространения информации, а также службы контроля, состояния бор­ товых систем спутников и управления ими. Спутни­ ки системы «Метеор» выводятся на круговые орбиты со следующими параметрами: расстояние от поверхности

Глядя на облака, мы обычно поражаемся разнообра­ зию и причудливости их форм. Поэты воспевают свобо­ ду движения, неуловимость, изменчивость облаков. А когда на них взглянул «Метеор», обнаружилось нечто неожиданное. Оказалось, что облака далеко не так сво­ бодны в своем движении, расположении и формах, как это нам кажется с Земли. Первые же исследования об­ лачных слоев показали, что они имеют строго опреде­ ленный рисунок. В практику работы специалистов служ­ бы погоды вошел новый метод — метод спутникового не-

28

той вокруг центра. Она захватывает огромные площади, порой несколько государств одновременно.

2.Циклоны умеренных широт имеют также вихре­ вое строение облачности.

3.Системы облаков, расположенных четкими гря­ дами и полосами, связанные с областями, занятыми холодным воздухом и фронтальными разделами.

4.Обнаружены системы облаков, состоящих из от­ дельных ячеек. Они возникают преимущественно в обла­ стях повышенного давления, главным образом над океа­

нами, а летом — и над сушей. Системы облаков в виде ячеек характеризуют собой районы, занятые холодным, прогревающимся воздухом.

Спутники погоды помогают находящимся в океанах судам, позволяют выяснять состояние льда в Арктике и Антарктиде, дают информацию о залегании снега в горных районах.

Ценные сведения службе погоды доставляют космо­ навты. До полета первого человека в космос мы еще не знали, как выглядит наша Земля сверху. Ученые лишь строили предположения. Юрий Алексеевич Гагарин уви­ дел ее первым. Позднее он писал: «Наша планета вы­ глядела примерно так же, как при полете на реактивном самолете на больших высотах. Отлично вырисовывают­ ся горные хребты, крупные реки, большие лесные мас­ сивы, пятна островов, береговая кромка морей».

А вот что писал в своем дневнике космонавт В. Н. Волков: «Облака... Не знаю, может быть, метеоро­ логи имеют классификацию их всех. Я бы за это дело не взялся. Уж слишком их много. Начиная от самых ма­ леньких белых точек, бросающих на водную поверхность тень большую, чем они сами, до громадных белых, тяну­ щихся, подобно вечным снегам, на многие сотни кило­ метров.

30

То они тянутся тонкой дымкой, то, подобно Млечно­ му пути, соберутся в мощный спиральной формы виток. Это уже опасно. Это циклон.

Сегодня мне удалось обнаружить несколько цикло­ нов, которых было шесть — семь. Я еще ни разу не слы­ шал, чтобы кто-то видел такое. Сделал снимок и пере­ дал на Землю».

Космонавты решают проблему оптики дневного, ноч­ ного и сумеречного горизонта Земли. Богатая палитра красок космических зорь и сумерек не раз воодушевля­ ла космонавтов на яркие, эмоциональные описания этих явлений.

Спектры сумерек чувствительны к содержанию в ат­ мосфере озона — газа, процентное содержание которого в атмосфере ничтожно мало, но роль его весьма велика. Именно озон, поглощающий ультрафиолетовую радиа­ цию Солнца, защищает все живое на Земле от ее губи­ тельного воздействия.

Сумерки — явление изменчивое, быстротечно и огра­ ничено зоной захода или восхода Солнца. Исследование

удобный момент для съемки спектров.

Спутники, космические корабли немыслимы без ра­ кетной техники. Первая попытка проникнуть в атмос­ феру с помощью ракет была предпринята еще в 30-х го­ дах энтузиастами Осоавиахима. 17 сентября 1934 г. взметнулась в небо первая ракета. Таким образом, тру­

ложены и реализованы на практике технические основы изучения и использования космического пространства.

Прошло немало лет прежде чем ракетная техника

31

стала надежным средством непосредственного изуче­ ния верхних слоев атмосферы. Осенью 1951 г. учеными и конструкторами Центральной аэрологической обсер­ ватории Гидрометслужбы СССР был произведен первый в мире запуск специальной метеорологической ракеты для измерения температуры, давления, плотности воз­ духа и поля ветра на высотах 80—90 км. С этого време-

погоды было и во многом остается загадкой до сих пор. Исключительно сложная задача стояла перед учены­ ми, создававшими первые метеорологические спутники. В комплекс оборудования спутника входили аппараты для фотографирования облачности, ледяного и снежного покрова, приборы для измерения важнейших характе­ ристик погоды и различных компонентов радиационного баланса земли в целом. Нужно было решить вопросы максимальной надежности в сочетании с минимальным весом аппаратуры спутника. Прежде чем вывести спут­ ник на орбиту, необходимо было провести тщательныеназемные испытания с целью всесторонней проверки его конструкции и аппаратуры, а затем проверить и испы­ тать все системы спутника для полной уверенности

в нормальной работе его после выведения на орбиту. Без электронно-вычислительной машины человек не

смог бы уследить за такими сложными процессами. Именно она контролирует работу систем спутника, ана­ лизирует, обрабатывает всю поступающую информацию, сигнализирует о возникающих неполадках.

Все эти сложные технические проблемы впервые бы­ ли успешно решены в СССР.

Возможности получения сведений о состоянии воз­ душного океана из космоса с каждым годом расши­ ряются. Космическая система «Метеор» уже в блн-

жайшие годы будет давать два раза в сутки глобаль­ ную гидрометеоролигическую информацию.

В будущем гидрометеорологическая информация начнет поступать с космических аппаратов трех ярусов.

душным океаном и явлениями в нем. Недавние полеты космических кораблей «Союз», «Аполлон», орбитальной станции «Салют» показали, что «космический метеоро­ лог» сможет не только собирать богатейшую информа­ цию, но и давать рекомендации заинтересованным служ­ бам для непосредственного и быстрого их использова­ ния.

На втором ярусе на высотах 1000—1500 км будут работать автоматические спутники типа «Метеор» в по­ лярных и приполярных областях. Это целый комплекс датчиков и аппаратуры для получения детальной инфор­ мации в масштабах всей планеты.

Третий ярус составят как бы подвешенные геоста­ ционарные спутники на орбитах высотой до 36000 км. Они будут непрерывно фиксировать динамические про­ цессы в атмосфере Земли. Они дадут картину общей циркуляции атмосферы.

Такие системы позволят получить сведения о сос­ тоянии атмосферы всего земного шара не менее двух — трех раз в сутки. Все это даст возможность широко ис­ пользовать данные спутников в практике Службы пого­ ды нашей страны и за рубежом.

АВТОМАТЫ СЛУЖАТ ЧЕЛОВЕКУ

Развитие метеорологии в последние 10—15 лет приве­ ло к резкому увеличению объема информации. Учреж­ дения гидрометеорологической службы с трудом справ­

34