ТЕХНИКА СЛУЖБЫ ПОГОДЫ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 
238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 
255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 
272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 
289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 
306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 
323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 

Высоко в горах расположилась научная станция. Днем и ночью несут здесь службу ученые-метеорологи. Зимой и летом, во время снежных буранов и бурных разливов горных рек они проводят различные исследования, снимают показания приборов, бдительно следят за всеми изменениями погоды. Героический труд этих отважных людей очень нужен об­ществу. Их работа помогает сделать безопасными полеты самолетов и рейсы океанских судов,

своевременными и успешными различные сель­скохозяйственные работы. Результатами их ис­следований интересуются лесоводы и строители, прокладчики трубопроводов и рыбаки, спорт­смены и железнодорожники.

Метеорологические станции работают сейчас во всех уголках Земли. Ученых-метеорологов можно встретить на островах и дрейфующих станциях Ледовитого океана, в Антарктике, на Дальнем

Высоко в горах Крыма установлен новый зеркальный телескоп им. акад. Г. Л. Шайна. Телескоп оснащен электронными автоматическими устройствами, облегчающими работу астрономов.

Радиотелескоп.

метеорологи установили даже на высотных зда­ниях многих больших городов — Москвы и Нью-Йорка, Токио и Сан-Франциско.

О том, какие исследования проводят метеоро­логи и как на основании этих исследований они предсказывают погоду, вы можете прочитать в ст. «Как наблюдают погоду» в т. 1 ДЭ. Здесь же мы расскажем о том, как современная техника помогает им в работе.

До недавнего времени эта техника была очень несложной. Она состояла лишь из приборов, которые устанавливались на метеорологиче­ских станциях, и аппаратуры телеграфной связи для сбора метеорологических телеграмм в бюро погоды.

Однако бурный технический прогресс, ха­рактерный для последних десятилетий, су­щественно отразился и на работе метеорологов. Он коснулся и техники наблюдений, и техники обработки материалов, и техники самого прог­нозирования.

В технику наблюдений новые методы при­шли прежде всего с радиозондированием атмо­сферы и применением радиолокации. Чтобы определить состояние верхних слоев атмосфе­ры, в прежние времена практиковались запуски шаров-зондов. После того как шар под­нимался на предельную высоту — 20—30 км, его оболочка лопалась и регистрирующий при­бор с помощью парашюта опускался на землю. При этом его далеко не всегда удавалось отыс­кать. Такое зондирование требовало много време­ни и для службы погоды не могло быть использова­но. Но вот в 30-х годах на смену шару-зонду пришел радиозонд, изобретенный советским ученым П. А. Молчановым, и положение изме­нилось. Приборы и теперь поднимаются на ша­ре, но их показания немедленно передаются по радио на Землю. Радиозонды поднимаются на 30—35 км и сообщают температуру, давление и влажность воздуха в различных слоях вплоть до этих высот. Сеть зондирующих станций непрерывно растет, и сейчас их в мире более 600.

Зондирование слоев атмосферы выше 40 км осуществляется с помощью метеорологи­ческих ракет, которые достигают высо­ты 100 км и более.

Для предсказания погоды необходимо знать о направлении и скорости воздушных течений на различных высотах. Но визуально наблю­дать за полетом радиозондов можно только при ясном небе. А как быть в пасмурную ненастную погоду, когда наблюдения за ветром особенно важны? И тут на помощь метеорологам пришла

радиолокация. На экране радиолокатора (см. ст. «Радиолокация») с большой точ­ностью прослеживается полет радиозонда в лю­бых погодных условиях и в любое время суток. В Арктике или Антарктике, например, нечего было бы и думать о регулярных наблюдениях за ветром без радиолокации в долгую поляр­ную ночь.

Но роль радиолокации в службе погоды этим не ограничивается. На экранах радиоло­каторов ясно видно появление, развитие и пере­мещение облаков. По перемещению изображе­ния на экране можно судить о скорости и на­правлении движения облаков в радиусе до 200— 300 км от станции. Это позволяет своевременно предупреждать морские порты, аэродромы, кол­хозы, железнодорожные узлы и т. д. о прибли­жении опасных ливней, гроз и других атмо­сферных явлений.

Положение метеорологического спутника на орбите. Пунктир­ными окружностями обозначены фотографируемые им площади.

Радиоэлектроника изменила методы метео­рологических наблюдений. Появились при­боры с дистанционным управ­лением, так что наблюдателю нет необ­ходимости каждый раз выходить на метеоро­логическую площадку, чтобы сделать отсчеты по приборам. Еще больший интерес представ­ляют собой автоматические метео­рологические станции. Их уста­навливают в труднодоступных районах и обес­печивают запасами энергии (в виде аккумуля­торов или сухих батарей). Такие станции могут в течение 6—12 месяцев работать без непосред­ственного участия человека. Четыре раза в сут­ки, в строго определенное время, часовой меха­низм включает станцию. Положение контакт­ных рычажков на шкалах приборов, изме­ряющих температуру, давление воздуха, скорость ветра, передается по радио и может быть принято на значительном расстоянии.

Существует интересная конструкция спра­вочной метеорологической станции.

Многие из вас, наверное, неоднократно узна­вали время по телефону. Это очень удобно: наберешь номер, и голос диктора точно сооб­щает, который час. Примерно так же работает и справочная метеостанция. В ней от датчика температуры соответственно каждому градусу посылаются в электронную машину электри­ческие импульсы определенной последователь­ности. Электронная машина подбирает соответ­ствующую импульсам речевую магнитофонную запись, которая включается в момент запроса.

Основная причина ограниченности срока работы автоматических станций — расход запасов электроэнергии. Но и это затруднение можно решить, применяя атомную энергию. Первые такие атомные электростанции, обслужи­вающие автоматические метеостанции, успешно прошли испытания в Антарктиде.

Новую страницу в методах наблюдений для службы погоды открывают метеороло­гические спутники. С обращающе­гося вокруг Земли на высоте 600—1000 км спут­ника видна площадь до 1500—2000 км в попе­речнике. Телевизионная камера, установленная на спутнике, передает изображение облачного покрова на Землю. Здесь можно изготовить фотографии и внимательно изучить различные особенности. Циклоны и менее крупные атмо­сферные вихри хорошо видны на фотографиях, так как имеют вид спирально закрученных облачных полос. В ночное время облачный покров со спутника фотографируется с помощью инфра­красных лучей.

Большую роль метеорологические спутни­ки играют и в автоматизации наблюдения за погодой. Вот один пример. Проектируются океанские метеостанции, которые должны быть установлены в самых отдаленных районах океа­на в южном полушарии. Но обычная радио­связь с ними ненадежна. Проблема решается с помощью спутников: они будут принимать сигналы этих метеостанций, накапливать све­дения и передавать их на Землю при прохожде­нии над населенными районами.

Каждое бюро погоды собирает и обрабаты­вает в течение суток тысячи метеорологических и аэрологических телеграмм. Как ускорить и автоматизировать эту работу? Для этого слу­жит телетайпная связь. Метеорологические сводки принимаются телеграфными аппа­ратами и радиотелетайпами, т. е. аппаратами, печатающими текст. Эти агрегаты работают автоматически.

Но так распространяются только первичные материалы наблюдений. По ним нужно в каж­дом бюро погоды составить и проанализировать огромное количество карт. Эта кропотливая и большая по объему работа сейчас тоже рацио­нализирована. Все основные карты составля­ются и анализируются в небольшом числе цент­ров. Отсюда они распространяются по радио и проводам при помощи аппаратуры, передаю­щей и принимающей изображения.

Таким образом, бюро погоды получают основной материал для своей работы в готовом виде. Затем, принимая во внимание местные условия, они уже составляют прогнозы для района всей своей деятельности.

Особенно важные для службы погоды усовер­шенствования техника внесла в методы непо­средственного предсказания. От общей оценки будущих изменений погоды метеорологи пере­шли к точному расчету этих перемен. Это стало возможным благодаря применению так назы­ваемых численных методов прог­нозирования, основанных на использо­вании быстродействующих электронных вычи­слительных машин. Численный прогноз погоды даже на сутки вперед связан с выполнением нескольких миллионов вычислительных опера­ций, на осуществление которых человеку потре­бовалось бы очень много времени. Современные вычислительные машины рассчитывают прогноз на 24 часа за 20—30 минут, производя при этом 15—20 млн. вычислительных операций.

Для наиболее эффективного использования быстродействующих счетных устройств потре­бовалось автоматизировать и различные вспо­могательные операции. Данные наблюдений

теперь автоматически вводятся в машину, авто­матически контролируются машиной и автома­тически же подготавливаются для дальнейших расчетов. Результаты расчетов вычерчиваются — тоже автоматически — в виде графиков изме­нений погоды или карт. Это делают специаль­ные механизмы, присоединенные к электронно-счетному устройству.

Службу погоды ближайшего будущего мож­но представить себе в виде поточной линии. На метеорологических станциях автоматические установки по заданной программе регистри­руют состояние погоды и передают результаты в центры, где электронные машины производят первичную обработку материала. Затем сводки собираются в метеорологическом центре стра­ны, сюда же поступают и результаты наблюде­ний с метеорологических спутников. Еще не­сколько минут — и машины выдают готовые результаты в виде карт и графиков погоды, которые распространяются по всей стране.