Когда пойдет дождь или Занимательная метеорология

Бывают книги, написанные для школьников, которые можно смело рекомендовать любому взрослому. Одна из них – занимательная метеорология Александра Ивановича Угрюмова под названием «Когда пойдет дождь?». В большинстве своем мы далеки от метеорологической науки и знаем о ней очень мало. А ведь с погодой нам приходится иметь дело постоянно, и прогнозами погоды сегодня интересуются все. Только вот умеем ли мы понять их и правильно ими воспользоваться?

Мы смотрим прогнозы по телевизору и видим карты, где нарисованы циклоны, атмосферные фронты и осадки. Откуда берется вся эта информация? Чтобы получить ее, ведутся наблюдения на метеорологических станциях, запускаются радиозонды. Но мы знаем также, что сегодня очень многие измерения производятся из космоса спутниковой аппаратурой. Может ли она полностью заменить наземную сеть наблюдений? Позволяет ли это отказаться от метеостанций? Прогнозы погоды для интернет-сайтов и мобильных приложений рассчитывают компьютеры по разным математическим моделям, в гидрометеорологических центрах прогнозы составляют синоптики, а нам приходится выбирать из множества источников информации. Так чьи же предсказания удачнее – человека или машины? Вот уже несколько десятков лет журналисты, экологи, политики говорят об озоновых дырах, парниковом эффекте, изменении климата. А что в действительности происходит в атмосфере и чем угрожают человечеству все эти явления?

На эти и другие вопросы попытался дать ответ автор книги. Александр Иванович Угрюмов – заслуженный метеоролог Российской Федерации, профессор и доктор наук. Он долгие годы работал в гидрометцентре СССР, читал и продолжает читать лекции студентам, в течение 15 лет возглавлял издательство гидрометеорологической литературы «Гидрометеоиздат». Как исследователь, он занимается краткосрочными и долгосрочными прогнозами погоды, взаимодействием атмосферы и океана. Неудивительно, что такой опытный специалист и ученый взялся за написание «Занимательной метеорологии».

Книга написана очень доступным языком, и в этом ее большое достоинство. Для понимания материала достаточно иметь базовые знания по школьным курсам физики и географии. Но простота изложения не снижает качество и достоверность текста. Некоторые выкладки кажутся даже слишком сложными для школьников 5-7 классов (например, описание системы уравнений для численного прогноза погоды).

К тому же, издание прекрасно оформлено. Оно отпечатано на качественной глянцевой бумаге. В нем множество цветных фотографий с подробными пояснениями. Портреты знаменитых метеорологов сопровождаются интересными биографическими сведениями. (А электронная версия книги в формате pdf размещена в свободном доступе на сайте Гидрометцентра России).

И особенно радует, что автор – наш соотечественник. Много хорошей популярной литературы о погоде было издано в Советском Союзе. Но за последнюю четверть века метеорология сильно шагнула вперед. Зарубежные популяризаторы науки стремятся следовать за ее достижениями. А вот отечественные метеорологи не особенно активны в этом направлении, и читателю до последнего времени приходилось довольствоваться немногими переводными изданиями.

Не пытаясь объять необъятное, автор постарался осветить два главных вопроса, которыми занимается метеорология: как формируется погода и как ее прогнозировать. Понятно, что, не ответив на первый, ничего добьешься и по второму. Источником всех процессов, которые рождают погоду в любой точке Земли, является энергия солнечного излучения. Она нагревает сушу и океан на нашей планете, которые передают тепло атмосфере. Из-за шарообразной формы Земли экватор и тропики получают больше тепла, чем высокие широты, и атмосфера приходит в движение, стремясь выровнять эти контрасты. Вращение Земли отклоняет воздушные потоки, и все это образует систему ветров, которая называется общей циркуляцией атмосферы. В умеренных широтах она проявляет себя как западный перенос.

Большие массы воздуха закручиваются в вихри – циклоны и антициклоны – и перемещаются с запада на восток, а на границе теплого и холодного воздуха образуются атмосферные фронты. Именно эта смена воздушных масс, прохождение атмосферных вихрей и фронтов и означает для нас погоду, которую мы наблюдаем. Дожди и метели, грозы и шквалы, холода и засухи, заморозки и оттепели – все эти знакомые нам явления связаны с циклонами и антициклонами.

Автор показывает нам, что процессы в атмосферы подчиняются физическим законам, и это делает возможным их прогнозирование. Изучение этих процессов было частью развития естествознания, и оно разворачивается перед нами на страницах занимательной метеорологии.

Прочитав об истории метеорологии, понимаешь, что ее развитие подталкивала сама жизнь. После первых обобщений о погоде, сделанных Аристотелем, прошло почти две тысячи лет, прежде чем в 17 веке были изобретены основные метеорологические приборы и начали формироваться научные представления об атмосфере и делаться первые попытки прогнозирования погоды. Географические открытия, колонизация новых земель, растущие промышленность и сельское хозяйство, торговля, войны все больше и больше увеличивали потребность в знании будущей погоды.

Автор последовательно рассказывает обо всех основных этапах развития метеорологической науки и прогнозирования погоды: открытии метеорологических станций, организации передачи данных наблюдений с помощью телеграфа, первых попытках прогноза погоды, появлении синоптической карты, открытии атмосферных фронтов и развитии синоптической метеорологии, изобретении радиозонда, запуске метеорологических спутников, создании Всемирной службы погоды. А последние десятилетия ознаменовались большими успехами компьютерного математического моделирования погодных процессов.

Наш Гидрометцентр России является одним из трех мировых центров Всемирной службы погоды, и в книге описана его работа в этой системе. Мы узнаем, какими путями и как быстро доставляется в Москву информация с каждой метеостанции, с самолётов и морских судов, радиолокаторов и космических спутников и как она затем передается по специальным телекоммуникационным каналам другим странам. Все эти данные тут же попадают в суперкомпьютеры мировых прогностических центров, которые рассчитывают прогнозы погоды.

Теперь мы понимаем, что современный прогноз погоды основывается на огромном массиве исходных данных и сложнейших расчетах. Но это не значит, что метеорология стала сухой абстрактной наукой, недоступной для понимания обычного человека. Чтобы убедить нас в обратном, А.И. Угрюмов показывает, как погодные процессы проявляют себя каждый день. Для того чтобы увидеть это, достаточно наблюдать за состоянием неба и явлениями природы.

Вооружившись знаниями из занимательной метеорологии, читатель научится отличать прохождение тёплых и холодных фронтов и связанную с ними погоду. А три основных метеорологических прибора – термометр, барометр и флюгер – вполне позволяют самостоятельно вести метеонаблюдения. С их помощью можно примерно предположить, какой будет погода в ближайшие день или два. Не случайно последняя часть книги и называется «Сам себе синоптик». Соревноваться со специалистами, конечно же, не получится, но многое в их работе станет понятным. К тому же, возможность делать что-то новое самостоятельно всегда приносит удовлетворение.

В любом случае, новые знания помогут лучше планировать свои дела и извлекать больше пользы из прогнозов погоды, а кто-то, возможно, захочет узнать больше о метеорологии и серьёзно заинтересуется этой увлекательной наукой. Ну а школьники, прочитавшие «Занимательную метеорологию», будут лучше понимать географию и физику и станут больше интересоваться окружающим миром. И если лет через десять-двадцать кто-нибудь из них будет составлять прогнозы погоды, запускать радиозонды и двигать вперед отечественную науку, то автор может считать свою задачу выполненной на сто процентов.

Об изменениях климата и противодействии глобальному потеплению

16 января в программе «Наблюдатель» на телеканале «Культура» состоялся разговор о погоде и климатических изменениях на Земле. В гостях у ведущего Алекса Дубаса были директор Гидрометцентра России, доктор технических наук Роман Вильфанд, профессор кафедры океанологии географического факультета МГУ Сергей Гулёв; доктор физико-математических наук, директор Института физики атмосферы РАН, заведующий кафедрой физики атмосферы МГУ Игорь Мохов.

Несмотря на то, что в анонсе передачи прозвучало сенсационное заявление о начале 30-летнего холодного климатического цикла, в студии состоялся серьезный разговор о проблеме глобального потепления. Он будет интересен и полезен многим, так как приглашенные специалисты постарались раскрыть эту тему для массового зрителя. Простой язык, яркие примеры из жизни, минимум теории и цифр позволили им в самом общем виде представить взгляд современной науки на вопрос климатических изменений на планете.

Прежде всего, все трое экспертов однозначно подтвердили сам факт повышения глобальной температуры в последние десятилетия и привели доводы в пользу его рукотворной природы. Отметим, что это заявление прозвучало из уст авторитетных представителей отечественной метеорологической науки. А это значит, что сегодня ее официальная позиция совпадает с мнением большинства мирового научного сообщества.

Затем гости обменялись мнениями о последствиях глобального потепления в разных регионах планеты, которые уже наблюдаются сегодня или ожидаются в будущем. Россия – страна с относительно холодным климатом, и можно предположить, что повышение температуры принесет ей немало выгод. Но приглашенные эксперты считают, что в этом вопросе не все так однозначно.

Одним из важнейших общемировых событий прошлого года было подписание и начало ратификации Парижских соглашений по климату. Эксперты в студии четко озвучили главную цель этих договоренностей – не допустить повышение средней температуры воздуха на Земле к концу 21 века более чем на два градуса по сравнению с доиндустриальной эпохой. Другой вопрос – как будут реализованы эти благие намерения, и не повторят ли они судьбу Киотского протокола. Здесь уже наука отступает на второй план, а на первый выходит политика.

Разговор с директором Гидрометцентра России – редкая возможность, и Роману Вильфанду волей-неволей пришлось отвечать на вопросы ведущего о прогнозе погоды. Он рассказал об успехах в краткосрочном прогнозировании погоды, достигнутых за последние годы в мире и в России в отдельности. Что касается долгосрочных прогнозов погоды, то они принципиально отличаются от краткосрочных, и Роман Менделевич объяснил, как сегодня рассчитываются характеристики погоды на несколько месяцев вперед. А его коллеги высказали мнение, что успешность метеопрогнозов на разные сроки может зависеть от изменений климата.

Посмотрев эту передачу, зрители будут лучше представлять себе, что означают климатические изменения и глобальное потепление, какие последствия они будут иметь для человечества и как к ним приспособиться или же повлиять на их развитие.

Прогноз погоды: 80 лет на телеэкранах

Восемьдесят лет назад 11 ноября 1936 года был показан первый телевизионный прогноз погоды. За прошедшие десятилетия этот жанр сильно изменился. Сегодня в нем используется большинство достижений как телеиндустрии, так и метеорологической науки, и многие из нас предпочитают узнавать прогноз погоды из телевыпусков.

Читать далее...

Дождь в большом городе

Дождь, как и другие явления погоды, может быть благом, а может обернуться стихийным бедствием. Случается, что сильные осадки на какое-то время парализуют жизнь большого города. Ярким примером тому служит рекордный дождь, пролившийся над столичным регионом в середине августа. К сожалению, предотвратить такие явления мы не можем. Остается только изучить их со всех сторон и принимать правильные решения.

Читайте об этом в моей новой статье на сайте Naked Science.

Сколько раз ошибается синоптик

Читайте мою новую статью для своей колонки на сайте Naked Science.

Из нее вы узнаете, можно ли верить синоптикам, стоит ли читать прогнозы в интернете и кто их составляет, что нужно знать о прогнозах погоды, чтобы они приносили пользу, и многое другое.

Новогодние гадания о погоде

Новогодние и рождественские праздники с давних времен были днями гаданий и забав. Любопытно, что в это время наши предки гадали также и о погоде на предстоящую зиму или даже на весь будущий год.

Вот какой обычай новогоднего гадания известен в разных странах. Обыкновенную луковицу разрезают на двенадцать долек, называя каждую именем одного из месяцев. На ночь дольки посыпают солью, а утром смотрят, на какой соль осталась сухой, а на какой намокла. Соответствующие месяцы должны будут оказаться засушливыми или дождливыми. Это гадание было широко распространено среди славянских народов, но оно известно также и в Соединенных Штатах, куда этот обычай завезли переселенцы из Старого Света. О современных «луковых метеорологах» можно прочитать в англоязычном Интернете. Они пользуются завидной популярностью в канун Нового года. Их прогноз с нетерпением ожидает вся округа. Многие из них занимаются этим ремеслом десятки лет и ведут «статистику» оправдываемости своих прогнозов (нетрудно предположить, что она всегда оказывается выше, чем у метеопрогнозов). Хотя для кого-то из них это просто дань семейной традиции и еще одна новогодняя забава.

Казалось бы, языческие представления о мире давно должны были бы уйти в прошлое, однако отголоски их существуют и в наше время. Сегодня, в начале 21 века американские фермеры по-прежнему делают прогноз погоды на предстоящий сезон или год, оценивая форму селезенки убитой свиньи. Предки этих американцев были эмигрантами из Швеции, Польши, Украины. Прогностическая зависимость в их методе примерно следующая. Если селезенка расширяется в месте соединения с желудком, а затем сужается, это означает, что зима будет ранней, а весна – спокойной. Узкая, а затем расширяющаяся селезенка обычно означает переменчивую погоду весной.

Между тем на Руси 12 января по народному календарю было днем Анисьи-желудочницы (также Анисья-порезуха). В этот день было принято забивать свиней и резать гусей и гадать по их внутренностям. Если селезенка была ровной и гладкой, то следовало ожидать суровой зимы. Толстая печень в середине означала, что стужи начнутся во второй половине зимы, а широкая сторона печени к брюху обещала морозы и перезимья. Как видно, такой обычай появился у разных народов, хотя в различных местностях «методика» прогноза несколько отличается. Удивительно, но сегодня прогнозы погоды, сделанные на основе обследования свиной селезенки, можно прочитать в Интернете на американских сайтах, а фермеры, пользующиеся этим в буквальном смысле дедовским методом, стали героями многих публикаций. Как утверждают сами предсказатели, точность их метода достигает 80-90%, что выше, чем у национальной службы погоды.

Прогноз погоды по природным признакам: скажи мне, рябина…

Итак, современные методы долгосрочных прогнозов погоды, которыми пользуются метеорологи, пока еще не обеспечивают высокой точности. Такие антинаучные способы, как астрометеорология, гадания и пророчества, являются пережитком темных времен. Авторы любительских и не признанных наукой методик прогноза погоды еще должны подтвердить их состоятельность. В таком случае, может быть, стоит обратиться к природе и наблюдать за состоянием растений и поведением животных? Распространено мнение, что по этим признакам можно предсказывать те или иные погодные условия на предстоящие дни, недели и даже месяцы. Попробуем разобраться.

 

Ритмы космоса и книги катаклизмов

Продолжая рассказывать об альтернативных методах предсказания погоды, я хочу написать о прогнозистах, претендующих называться учеными, но не признанных научным сообществом. Такие личности притягивают внимание журналистов, падких на сенсации, и граждан, легко верящих в теории заговора. К сожалению, их реальный вклад в повышение эффективности прогнозов погоды часто вызывает вопросы.

Астрометеорология: звездочеты против синоптиков

Одним из самых стойких заблуждений, которым подвержено человечество, является астрология. По утверждению астрологов влиянию планет и звезд подвержены не только судьбы людей, но и состояние природной среды. На основании астрологических расчетов составляются прогнозы погоды на разные сроки, от нескольких дней до десятков лет, а в составе учения о предсказании будущего развилось целое направление – астрометеорология.

Конкуренты синоптиков: к гадалке не ходи

Поистине мы живем в удивительное время. Сегодня каждый может объявить себя магом, астрологом, ясновидящим и, в том числе, предсказателем погоды. Любая информация сейчас доступна: в Интернете без труда можно найти эзотерическую литературу, учебники по астрологии, астрономические календари и калькуляторы эфемерид (координат небесных тел). А множество погодных сайтов публикуют долгосрочные прогнозы погоды, рассчитанные различными прогностическими центрами. Естественно, всей этой информацией умело пользуются всяческие шарлатаны и проходимцы, что позволяет им весьма неплохо существовать за счет легковерных граждан, пытающихся обрести точку опоры в мистическом. 

Вдобавок к этому, вероятно, никогда не переведутся энтузиасты-самоучки и чудаки, изобретающие вечные двигатели. С упорством, достойным лучшего применения, они пытаются отыскать законы, управляющие жизнью нашей планеты или даже Вселенной. Они разрабатывают собственные методы предсказания погодных аномалий и природных катастроф и пытаются донести свои прогнозы до широкой публики. Им кажется, что они в одиночку добились результатов, которых не могут достичь сильнейшие ученые коллективы. Получается, зачем тогда тратить огромные деньги на науку, если все оказывается так просто.

А нужно сказать, что долгосрочный прогноз погоды является одной из важнейших научных задач, стоящих перед человечеством. Пока, к сожалению, в этом направлении предстоит еще много работать. Точной информации об ожидаемой погоде на сравнительно отдаленные периоды времени получить не удается. Это дает возможность всем желающим делать свои предсказания, пользуясь альтернативными, ненаучными методами или же просто дурить людям головы всякой мистической чепухой.

Попробуем разобраться, кто в современном мире пытается предсказывать погоду, какими способами это делается, на чем они основаны и откуда берут начало. Сразу скажем, что большинство таких прогнозов связано с заблуждениями. Эти идеи вредны и вносят еще больший хаос в умы людей. Необходимо отбросить их и бороться с их распространением самым решительным образом. Лишь малая часть размышлений о погоде несет в себе рациональное зерно. К таким поискам нужно подходить со вниманием и способствовать их развитию, проводя исследования строго научным способом.

Я решил посвятить теме предсказаний погоды несколько статей. Первая из них расскажет об астрометеорологии – разделе астрологии, связанного с "погодными" делами.