Метеорологія

Визначення і загальна характеристика

МЕТЕОРОЛО́ГІЯ (від грец. μετέωρον та ...логія) — наука про земну атмо­сферу та властивості, процеси і явища, що в ній від­буваються. М. ви­вчає склад і будову атмо­сфери; теплообіг і тепловий режим в атмо­сфері та на земній поверх­ні; вологообіг і фазові пере­творе­н­ня води в атмо­сфері, рухи повітр. мас, її електр., оп­тичні та акуст. явища. Роз­роб­ляє методи про­гнозува­н­ня метеорол. процесів та явищ, а також актив. впливу на них з метою запобіга­н­ня не­сприятливим наслідкам для економіки і здоровʼя людини. Осн. роз­ділом М. є фізика атмо­сфери, що ви­вчає фіз. закономірності атмо­сфер. процесів і явищ, досліджує нижні шари атмо­сфери, процеси, що від­буваються у вільній атмо­сфері. До М. зараховують актинометрію, динам. і синопт. М., атмо­сферну оптику, електрику, акустику, аерологію, а також низку приклад. дисциплін, що сформувалися у процесі метео­рол. обслуговува­н­ня окремих галузей господарства. М. — геофіз. наука, оскільки ви­вчає атмо­­сферу нашої планети за допомогою методів, притаман. фіз. наукам. Синопт. метод є специфіч. методом дослідж. синоптич. М. Першочерг. зав­да­н­ня М. — побудова фіз.-мат. теорії атмо­­сфер. процесів з метою про­гнозува­н­ня атмо­сфер. явищ. М. на сучас. етапі — складна багатогалуз. наука, що має тісні звʼязки з кліматологією, гео­графією, аерономією.

Початк. основи знань про атмо­­сферу вміщено в давніх китай., індій. та єгипет. джерелах, у трактаті «Метеорологіка» Аристотеля, однак повноцін. наукою М. стала лише після вина­йде­н­ня гол. метеорол. приладів: термометра (1597), ртут. барометра (1643), барометра-анероїда (1700), дощоміра (1639), гігрометра (1626–60), анемометра (1667, 1709); від­кри­т­тя осн. фіз. законів Р. Бойля (1659), Е. Гал­лея (1685), Дж. Гадлея (1735), Дж. Даль­то­на (1801). Важливим етапом роз­витку М. стала організація системат. метео­спо­стережень і створе­н­ня мережі метеорологічних станцій. 1780 створ. першу метеорол. мережу з ініціативи Ман­нгайм. метеорол. товариства, що нараховувала 30 метеорол. станцій, в Європі (14 — у Німеч­чині) і США, функціонувала до 1795. Викори­ста­н­ня метеорол. мереж для скла­да­н­ня про­гнозів погоди стало можливим тільки після вина­йде­н­ня електрич. теле­графу (1843). Тому до серед. 19 ст. роз­галужені мережі метеорол. станцій, засн. на всіх материках, крім Антарктиди. Важливу роль у їхньому створен­ні ві­діграли центр. нац. метеорол. установи, зокрема Гол. фіз. обсерваторія (нині — Гол. геофіз. обсерваторія ім. О. Воєйкова), яку від­крито 1849 у С.-Петербурзі. В Україні метеорол. спо­стереже­н­ня роз­почали в серед. 18 ст. (у Харкові — 1738, Сновську — 1769, Києві — 1770). У 1855 засн. велику метеорол. обсерваторію при Київ. університеті завдяки зуси­л­лям її дир. П. Броунова. 1892 створ. потужну Придні­пров. агрометеорол. мережу, що охоплювала тер. 11-ти губерній у бас. Дні­пра. Знач. внесок у роз­виток М. в Україні того часу зробили також К. Жук, Й. Косоногов, М. Кудрицький та ін. На­прикінці 19 ст. для метеорол. спо­стережень на знач. висотах почали за­стосовувати кулі-плоти та кулі-зонди з метеорол. самописцями. Поновле­н­ня таких спо­стережень в Україні від­булося 1920 завдяки діяльності Б. Срезневського — одного із засн. Гід­ро­метеорологічної служби України. На поч. 20 ст. групою скандинав. науковців на чолі з В. Бʼєркнесом роз­роблено теорію атмо­сфер. фронтів, що значно роз­ширило уявле­н­ня про атмо­сферні процеси. Швед. метеоролог Т. Бержерон встановив роль твердої фази води у випадін­ні атмо­­сфер. опадів. Значні досягне­н­ня динаміч. М. у 1-й пол. 20 ст. по­вʼязані з дослідж. М. Маргуліса в Австрії, В. Непір-Шоу у Великій Британії, А. Аскназія, С. Хромова, О. Фрідмана в СРСР, К. Рос­сбі в Швеції та США. 1930 вина­йдено радіозонд, після чого в стислі строки створ. мережу радіозондува­н­ня, що сприяло скла­дан­ню висот. синоптич. карт. Під час під­готовки та проведе­н­ня Між­нар. геофіз. року ці види спо­стережень організовують і в найбільш від­далених р-нах Землі, включно до Антарктиди. У синоптич. М. вдосконалено методи коротко­строк. про­гнозува­н­ня та за­проваджено довго­строк. про­гнози погоди. Вагомий внесок у її роз­виток зробили нім.-австр. метеоролог Г. Фік­кер та науковці з СРСР — Л. Матвєєв, О. Монін, Б. Мультановський, Х. Погосян, М. Таборовський, С. Хромов. У серед. 20 ст. створ. світ. актинометр. мережу та мережу пунктів ракет. зондува­н­ня атмо­сфери, роз­роблено методи спо­стереже­н­ня за атмо­сфер. електрикою (зокрема за гроз. роз­рядами, поляр. сяйвами і пошире­н­ням радіохвиль в іоно­сфері), вмістом озону і хім. складом атмо­сфер. повітря тощо. Важливі результати отримано в США та колиш. СРСР під час екс­периментів із ви­вче­н­ня зон захопле­н­ня зарядж. частинок і створе­н­ня штуч. поляр. сяйв. До цих екс­периментів зараховують і такі, що проведені в галузі актив. впливів на хмари з метою збільше­н­ня кількості опадів у зонах недо­стат. зволоже­н­ня, захисту вино­градників та посівів цін­них с.-г. культур від градоби­т­тя, а також методи захисту рослин від заморозків. Ві­домими стали досягне­н­ня з актив. впливів на гід­ро­метеорол. процеси, що здійснювали в Гід­ро­метеорологічному ін­ституті Українському науково-дослідному від кін. 1950-х рр. (М. Буйков, Є. Корнієнко, І. Половина, Г. Прихотько та ін.). Найви­значніші здобутки в агрометеорології повʼязані з діяльністю С. Сапожнікової, Г. Селянинова, І. Гольцберг та Ф. Давітая, які працювали над про­блемою оцінки агроклімат. умов росту і роз­витку с.-г. культур. В Україні остан­німи роками науковці Гід­ро­метеорол. ін­ституту (В. Дмитренко) та Одес. екол. університету (школа проф. А. Польового) створюють агрометеорол. моделі «погода і урожай». У про­гнозуван­ні погоди досягнуто успіхів завдяки сучас. електрон­но-обчислюв. техніці, складному про­грам. забезпечен­ню та інтеграції матеріалів різних систем спо­стереже­н­ня. Значну увагу приділяють ви­вчен­ню різних видів енергоклімат. ресурсів, зокрема геліоресурсів та ресурсів вітрової енергії. У М. традиційно активно використовують різні форми між­нар. наук. спів­робітництва, серед яких — Між­нар. поляр. рік (1882–83 та 1932–33), Між­нар. геофіз. рік (липень 1957 — грудень 1958), Про­грама дослідж. глобал. атмо­сфер. процесів, Атлант. тропіч. екс­перимент, Мусон. екс­перимент, Між­нар. екс­перимент ТОПЕКС з дослідж. тайфунів. Найві­домішою між­нар. наук. організацією є Всесвітня метеорол. організація, засн. 1950 на базі Між­нар. метеорол. організації як спеціаліз. між­уряд. організація ООН у галузі М. Спо­стереже­н­нями на мережі метеорол. станцій в Україні за­ймається Держ. служба України з над­звич. ситуацій, а реалізацією її політики в цій сфері — Центр. геофіз. обсерваторія та Укр. гід­ро­метеорол. центр, що є провід. установою з гід­ро­метеорол. про­гнозува­н­ня та гід­ро­метеорол. забезпече­н­ня органів держ. влади та органів місц. самоврядува­н­ня, насел. та галузей економіки країни. Важливі метеорол. дослідж. виконують також на від­повід. каф. Одес. екол. університету, Київ. університету та ін. закладів вищої освіти.

Літ.: Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмо­сферы. Ленин­град, 1984; Колобов Н. В., Пере­веденцев Ю. П., Ахметов М. С. 110 лет международного метеорологического сотрудничества (ММО/ВМО) // Вопр. микро- и мезоклимата, циркуляции и загрязнения атмо­сферы. Пермь, 1985; Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. Москва, 2001; Шидловский А. А. Метеорологические ракетные комплексы СССР и ис­следования атмо­сферы на высотах до 250 км. С.-Петербург, 2003; Моргоч О. В. Метеорологія і кліматологія: історія роз­витку: Кон­спект лекцій. Чц., 2003.

В. І. Затула

Завантажити статтю