Прогноз погоды

Мы любим смотреть прогноз погоды не только из-за сексапильных ведущих, как на фото. И не потому, что если бы не погода и спорт, так и поговорить не о чем с малознакомыми людьми.

Прогноз погоды позволяет нам рационально планировать свою деятельность, составлять расписание, одеваться соответвенно обстоятельствам и т.д. Погоду в наше время предсказывают с использованием мощностей суперпроизводительных компьютеров, которые безостановочно сканируют и анализируют состояние атмосферы.

Один из приёмов прогнозирования погоды состоит в том, что воздушные слои разбиваются на зоны и секторы. Это делается как по площади, с привязкой к географическим координатам, так и по высоте. В таком случае, при наложении разновысотных значений друг на друга, над узлами сетки координат, покрывающих всю земную поверхность, образуются столбики данных. Таких узлов насчитывается около миллиона и над каждым расположен атмосферный столб воздуха из тридцати наблюдаемых участков. 

— Вы знаете, Адам, новость — на каждого гражданина давит столб воздуха силою в двести четырнадцать кило!     

— Нет, — сказал Козлевич, — а что?             

— Как что! Это научно-медицинский факт. И мне это стало с недавнего времени тяжело. Вы только подумайте! Двести четырнадцать кило! Давят круглые сутки, в особенности по ночам. Я плохо сплю. 

Погодой называют состояние тропосферы с привязкой к конкретной местности и времени. Соответственно, прогноз погоды — это ожидаемые данные некоторых показателей состояния тропосферы на обозримое ближайшее будущее. Погоду чаще всего характеризуют температурой, атмосферным давлением, направлением и силой ветра, атмосферными осадками, облачностью, относительной  влажностью воздуха и т.д.  

На погодной карте изображены изобары — линии, соединяющие на карте точки одинакового давления. Они составляются по результатам миллионов замеров и наблюдений. На климатической и синоптической картах атмосферное давление указывается в единицах СИ — гектопаскалях (гПа): 1 гПа = 0,75 мм рт. ст. 

Воздух имеет вес, что доказал флорентийский учёный Торричелли в XVII веке. В среднем, на каждого человека давит атмосферный столб весом 15,5 тыс. кг, но мы практически не ощущаем этого веса из-за того, что его тяжесть распределена равномерно и уравновешивается внутренним давлением воздуха, наполняющим все наши внутренние органы. 

Нормальным считается давление в 760 мм ртутного столба. Но давление воздуха крайне изменчиво и уменьшается с высотой (например, высоко в горах норма давления едва превышает 400 мм), кроме того, зависит от плотности воздуха. Чем холоднее, тем плотность выше, а значит, столб тяжелее. 

От атмосферного давления и температуры воздуха зависит ветровая обстановка и само существование ветра, возникающего по той же причине, что и сквозняк при открытой форточке, когда холодный воздух замещает более тёплый. Повышенное атмосферное давление опасно только для гипертоников и метеозависимых, а вот от пониженного возникает кессонная болезнь (ею страдают подводники и аквалангисты). 

На метеорологических станциях в строго обозначенное время ежесуточно по нескольку раз в день регулярно производятся измерения, а полученные показатели заносятся в единую базу данных. 

Каждые три часа наземные станции регистрируют параметры на поверхности Земли. Каждые 12 часов в атмосферу запускаются радиозонды, записывающие погодные параметры на разной высоте. Искусственные спутники Земли из космоса фиксируют развитие погодных явлений в земной атмосфере в динамике, а спутниковая фотоаппаратура с инфракрасными объективами сканирует распределение температуры на поверхности.

По движению облаков можно определять скрость и направление ветра. Ветер дует из зоны высокого давления в направлении зоны низкого давления. Чем больше разница значений в давлении атмосферного столба и меньшее расстояние между зонами, тем выше градиент, т.е. тем сильнее сила ветра. 

В северном полушарии в зоне повышенного давления направление ветра изменяется по часовой стрелке, а в зонах низкого — против. В южном полушарии наблюдается обратная картина. 

Преимущественное направление ветра — это направление, откуда ветер дует чаще всего в этой местности. Например, юго-западный ветер дует с юго-запада. 

Чем больше к поверхности Земли поступает солнечной энергии, тем ветреннее становится. По этой же причине, сильнейшие и наиболее устойчивые ветры на планете — в жарких тропиках. Это тёплые, сухие пассаты, дующие с северо-востока и юго-востока в направлении экватора.

Суперкомпьютеры анализируют всё это многообразие данных в динамике и выдают сравнительно точные прогнозы погоды на срок до трёх суток и приблизительные прогнозы на две ближайшие недели.

Астрофизик Пирс Корбин разработал методику прогнозирования погоды по уровню солнечной активности. 

Фото: 1, 2