Атмосферная циркуляция (стр. 4 )

Ледниковые ветры

Ледниковый ветер — ветер, дующий вниз по леднику в горах. Этот ветер не имеет суточной периодичности, так как темпе­ратура поверхности ледника круглые сутки производит на воз­дух охлаждающее действие. Надо льдом господствует инверсия температуры, и холодный воздух стекает вниз. Над некоторыми ледниками Кавказа скорость ледникового ветра порядка 3— 7 м/сек. Вертикальная мощность потока ледникового ветра по­рядка нескольких десятков, в особых случаях сотен метров.

Явление ледниковых ветров в громадных размерах пред­ставлено над ледяным плато Антарктиды. Здесь, над постоян­ным ледяным покровом, на периферии материка возникают стоковые ветры (чаще всего юго-восточные) — перенос выхоло­женного воздуха по наклону местности в сторону океана. Так как, кроме барического градиента, на этот перенос воздуха влияет сила тяжести, то по мере приближения воздуха к бере­говой линии в нижних 100—200 м могут развиваться очень большие скорости ветра, до 20 м/сек и более, с резко выражен­ной порывистостью. Вместе с сильными ветрами, вызываемыми постоянным прохождением глубоких циклонов вокруг материка Антарктиды, стоковые ветры делают многие районы побережья Антарктиды самыми ветреными местами на Земном шаре.

Фен

Феном называется теплый, сухой и порывистый ветер, дующий временами с гор в долины. Температура воздуха при фене значительно и иногда очень быстро повышается; относи­тельная влажность резко падает, иногда до очень малых зна­чений. В начале фена могут наблюдаться резкие и быстрые колебания температуры и влажности вследствие встречи теплого воздуха фена с холодным воздухом, заполняющим долины. По­рывистость фена указывает на сильную турбулентность фенового потока. Продолжительность фена может быть от нескольких ча­сов до нескольких суток, иногда с перерывами (паузами).

Фены с давних времен известны в Альпах. Они очень часты на Западном Кавказе как на северных, так и на южных скло­нах хребта. Фены наблюдаются и под обрывистой стеной Яйлы на Южном берегу Крыма, в горах Средней Азии и Алтая, в Якутии, западной Гренландии, на восточных склонах Скали­стых гор и во многих других горных системах.

О повторяемости фенов можно судить по следующим средним годовым числам дней с фенами: в Кутаиси 114, в Тбилиси 45, в Орджоникидзе 36, на Тел едком озере до 150, в Инсбруке (Авст­рия) 75.

Фен может возникнуть в любой горной системе, если воз­душное течение общей циркуляции пересекает хребет достаточ­ной высоты. С подветренной стороны воздух оттекает от хребта; создается разрежение, вследствие которого воздух вышележащих слоев засасывается вниз, как нисходящий ветер (рис. 111).

Высокая температура воз­духа при фене обусловлена его адиабатическим нагреванием при нисходящем движении. Вертикальный градиент тем­пературы в атмосфере почти всегда меньше сухоадиабатического, т. е. меньше 1°/100 м. Воздух, опускающийся по гор­ным склонам в долину, нагревается по сухоадиабатическому закону, т. е. на один градус на каждые 100 м спуска. Поэтому он придет в долину, имея более высокую температуру, чем температура воздуха, ранее зани­мавшего долину. Температура фенового воздуха будет тем выше, чем больше высота, с которой он опускается. Относительная влажность в нем в то же время будет понижаться по мере роста температуры.

Рис. 111. Схема фена.

Допустим, например, что гребень хребта возвышается над уровнем долины на 3000 м, температура в долине до начала фена +10°, а средний градиент температуры 0,6°/100 м. На уровне гребня хребта температура будет, таким образом, -8°. Опустившись в долину, и нагревшись при этом на 30° (по одному градусу на каждые 100 м), воздух фена будет иметь внизу температуру +22°. Таким образом, тем­пература в долине повысится в сравнении с первоначальной на 12°. Вместе с тем если относительная влажность вверху была 100%, то при той же удельной влажности, но при повышении температуры фенового воздуха с —8 до +22° она понизится до 17%.

При сильном развитии фена на подветренной стороне хребта нередко на наветренной стороне наблюдается восходящее движение воздуха по горному склону. Если хребет высок, то этот восходящий воздух, достигнув уровня конденсации, будет охла­ждаться уже не по сухоадиабатическому, а по влажноадиабатическому закону. При этом на наветренной стороне произойдет образование облаков и, стало быть, выделение тепла конден­сации.

Допустим затем, что на подветренном склоне воздух на столько же опустится вниз, на сколько он поднялся вверх на наветренном склоне. Облака в воздухе фена будут при этом испаряться. Однако если часть продуктов конденсации выпала из воздуха в виде осадков при восхождении по наветренному склону, то в скрытую форму перейдет меньше тепла, чем выде­лилось при конденсации, и воздух опустится в долину с более высокой температурой, чем была в начале процесса. Получим процесс, приближающийся к псевдоадиабатическому.

Если воздух сначала поднимается по наветренным склонам и в нем происходит облакообразование, то из долины на подветрен­ной стороне можно наблюдать над гребнем хребта стену обла­ков. При опускании фенового воздуха по подветренному склону содержащиеся в нем облака испаряются; на наветренном склоне они, напротив, все время образуются заново. В результате об­лачная масса в феновом потоке — феновая стена — кажется не­подвижно прикрепленной к гребню хребта.

Бывает и так, что фен, особенно вначале, сводится к по­степенному оседанию и динамическому нагреванию воздуха в ан­тициклоне, занимающем горный район. По мере снижения инвер­сии оседания высокие температуры захватывают все более низ­кие места; однако до самых низких долин потепление может и не дойти, они останутся занятыми холодным воздухом. При таком антициклоническом фене скорости ветра невелики, а феновое повышение температуры может происходить на обоих скло­нах хребта одновременно, как это много раз наблюдалось и на Кавказе, и в Альпах.

Особенно сильное повышение температуры при фене бы­вает тогда, когда воздух, в котором развивается фен, с самого начала очень теплый, например когда через хребет перетекает тропический воздух за теплым фронтом. Высокая температура воздуха дополнительно повышается адиабатически при нисхо­дящем движении. Так, в первых числах мая 1935 г. в северных предгорьях Кавказа южный фен приносил воздух с Армянского нагорья. При этом температура повышалась в Нальчике до + 32°, в Моздоке до +40°, а относительная влажность опуска­лась до 13%. Эффект повышения температуры особенно велик и в том случае, если до фена воздух в долине был сильно вы­холожен излучением. В Монтане (Скалистые горы) однажды в декабре температура повысилась с —40 до +4° в течение 7 часов.

Продолжительный и интенсивный фен может привести к бур­ному таянию снега в горах, к повышению уровня и разливам горных рек и т. д. Летом фен вследствие своей высокой темпе­ратуры и сухости может губительно действовать на раститель­ность. В Закавказье (район Кутаиси) случается, что при летних фенах листва деревьев высыхает и опадает.

Но фен может наблюдаться и в арктическом воздухе, когда последний, например, перетекает через Альпы или Кавказ и опускается по южным склонам. Даже в Гренландии стекание воздуха с трехкилометровой высоты ледяного плато на фиорды создает очень сильные повышения температуры. В Исландии при фенах наблюдались повышения температуры почти на 30° за несколько часов.

При перетекании хребта в воздушном течении могут возни­кать стоячие волны, так называемые феновые волны, с амплиту­дой порядка нескольких километров, иногда приводящие к обра­зованию чечевицеобразных облаков. Эти волны распространя­ются вверх до высоты в несколько раз большей, чем высота хребта.

Бора

Борой называется сильный холодный и порывистый ветер, дующий с низких горных хребтов в сторону достаточно теплого моря. Бора с давних пор известна в районе Новороссийской бухты на Черном море и на Адриатическом побережье Югосла­вии, в районе Триеста. Сходные явления обнаружены на Новой Земле и в некоторых других местах. К типу боры относится и сарма близ Ольхонских ворот на Байкале. Достаточное сход­ство с борой по происхождению и проявлениям имеют норд в районе Баку, мистраль на Средиземноморском побережье Франции, от Монпелье до Тулона, нортсер в Мексиканском за­ливе (Мексика, Техас).

Бора возникает в Новороссийске, как и в Адриатике, в тех случаях, когда холодный фронт подходит к прибрежному хребту с северо-востока. Холодный воздух сразу же переваливает невы­сокий хребет. Низвергаясь вниз по горному хребту под дейст­вием силы тяжести, воздух приобретает значительную скорость: в Новороссийске в январе скорость ветра при боре в сред­нем выше 20 м/сек. Падая на поверхность воды, этот нисходящий ветер создает сильное волнение. При этом резко понижается температура воздуха, которая до начала боры была над теплым морем достаточно высокой.

Конечно, падая вниз, воздух боры адиабатически нагре­вается, как и при фене. Но высота хребта невелика, а первона­чальная температура воздуха низка в сравнении с температурой воздуха, ранее располагавшегося над" морем. В результате тем­пература в районе, куда вторгается бора, понижается. В Ново­российске случалось при боре понижение температуры на 25° и более.

Новороссийская бора затухает в море уже в нескольких километрах от города. Однако бора в Адриатике при некоторых синоптических положениях охватывает значительную часть моря.

За год в Новороссийске наблюдается в среднем 46 дней с бо­рой, чаще всею с ноября по март. Продолжается бора каждый раз 1—3 суток, а иногда до недели.

Шквалы

Иногда на ограниченных территориях наблюдаются резкие кратковременные усиления ветра, называемые шквалами. Ско рость ветра при шквале внезапно, порывом, усиливается да 20 м/сек и более; это усиление ветра продолжается несколько минут, а иногда повторяется на протяжении короткого времени.

Рис. 112. Пример изменения скорости и направления ветра при шквале.

Более или менее резко меняется и направление ветра (рис. 112). Несмотря на кратковременность шквалов, они могут приводить к катастрофическим последствиям.

Шквалы в большинстве случаев связаны с кучево-дождевыми (грозовыми) облаками либо местной конвекции, либо холодного фронта. В первом случае они называются внутримассовыми, во втором — фронтальными.

Внутримассовый шквал обусловлен тем, что в передней части кучево-дождевого облака возникает сильное восходящее движение воздуха, а в централь­ной и тыловой частях — нисходящее, в частности со­здаваемое ливневыми осад­ками, увлекающими с собой воздух. В облаке и под ним возникает, таким образом, вихревое движение воздуха с горизонтальной осью, в ко­торое вовлекается воздух из смежных районов (рис. 113). При приближении большого облака конвекции ощущается усиление ветра и поворот его на­правления к облаку; в резко выраженных случаях это явление принимает форму шквала.

Рис. 113. Движение воздуха при шквале.

Сходные условия будут и в случае фронтальных шквалов. Здесь также играет роль восходящее движение теплого воздуха перед продвигающимся холодным фронтом и нисходящее дви­жение в голове холодного воздуха за фронтом, принимающее форму резкого «обрушивания». Фронтальные шквалы наблю­даются вдоль фронта одновременно в ряде мест. Поэтому в XIX веке, когда было установлено существование холодных фронтов, их называли линиями шквалов.

Шквал обычно связан с ливневыми осадками и грозой, ино­гда с градом. Лишь в условиях большой сухости воздуха воз­можны шквалы без образования кучевых облаков.

Атмосферное давление при шквале резко повышается в связи с бурным выпадением осадков, а затем снова падает (грозо­вой нос).

Маломасштабные вихри

В условиях большой неустойчивости атмосферной страти­фикации, кроме обычных грозовых шквалов, могут возникать еще особые вихри с вертикальной осью, напоминающие циклоны, однако миниатюрных масштабов. Во-первых, это совсем малые пыльные вихри, во множестве возникающие над перегретой поч­вой в пустынях (но не только в пустынях), особенно на грани­цах, где резко меняются свойства подстилающей поверхности. В Сахаре на площади 10 км2 таких вихрей наблюдалось иногда до 100 в день. Часты они летом на восточном Памире. Попереч­ник их от 1 до 100 м, высота до 1 км, скорость перемещения 20—30 км/час. В таком вихре наблюдается быстрое вращение воздуха при одновременном его подъеме вверх, так что попав­шие в вихрь пыль, листья и другие предметы, увлекаются по спиральным путям.

Большее значение имеют более крупные вихри, называемые над морем смерчами, а над сушей — тромбами. В Северной Аме­рике тромбы называют торнадо (рис. 114).

Рис. 114. Тромбы.

Вихрь возникает обычно в передней части грозового облака и проникает сверху до самой земной поверхности. У смерчей диаметр вихря порядка десятков метров, у тромбов — порядка 100—200 м, а в американских торнадо и больше (это устанавли­вается по ширине полосы разрушений).

Тромб виден как темный столб между облаком и землей, расширяющийся кверху и книзу, или как хобот, свисающий из облака. Это объясняется тем, что вихрь втягивает сверху об­лако, а снизу пыль или воду; кроме того, при сильном падении давления внутри вихря происходит конденсация водяного пара.

Вихрь перемещается вместе с облаком чаще всего со ско­ростью порядка 30—40 км/час. Время существования смерчей измеряется минутами, тромбов — десятками минут, иногда не­сколькими часами. За это время вихрь может продвинуться над морем на несколько километров, а над сушей — на десятки, иногда даже на сотни километров, все сметая на своем пути. Атмосферное давление в вихре сильно понижено, на десятки или даже на сотню миллибаров. Воздух вращается вокруг оси вихря, одновременно поднимаясь вверх. Скорости ветра в тромбах мо­гут достигать 50—100 м/сек, как это можно определить по раз­рушениям; очень велики и восходящие скорости. Ветер при тромбе срывает и разрушает легкие постройки, переносит на большие расстояния людей и животных, ломает и вырывает с корнем деревья, прокладывая в лесах просеки. Падение дав­ления при прохождении тромба бывает настолько большим и бы­стрым, что наружное давление не успевает выравняться с дав­лением внутри здания; давление внутри остается более высоким. Поэтому дома, попавшие в сферу действия тромба, иногда взры­ваются изнутри: с них слетает крыша, вылетают оконные рамы, даже разрушаются стены. Смерчи обладают меньшей разруши­тельной силой.

Конечно, тромб сопровождается грозой, ливневым дождем, градом. Водяные смерчи реже связаны с грозами.

Тромбы проходят поодиночке, хотя торнадо изредка наблю­даются по два или по нескольку. Смерчи часто возникают се­риями по нескольку вихрей.

В Европе тромбы сравнительно редки и наблюдаются пре­имущественно в жаркую летнюю погоду в послеполуденные часы в воздушных массах тропического происхождения с большими вертикальными градиентами температуры. В направлении к се­веру они отмечались до северной Шотландии, южной Норвегии, Швеции (до 60° с. ш.), Соловецких островов; в Сибири — до ни­зовьев Оби. На Европейской территории СНГ каждое лето в разных местах, и на юге, и в центре, отмечается несколько тромбов. Были случаи, когда они достигали особой катастрофи­ческой силы, как, например, московский тромб 29 июня 1904 г., сравнимый по интенсивности с американскими торнадо. По-ви­димому, на Азиатской территории СНГ тромбы возникают зна­чительно чаще, но, проходя в малонаселенных районах, наблю­даются реже.

В США, между Скалистыми и Аппалачскими горами, осо­бенно на юго-востоке, торнадо очень часты и обладают исключи­тельной разрушительной силой. За год в США наблюдается в среднем свыше 200 торнадо, но в отдельные годы — свыше 800, преимущественно в теплое время года. Интенсивность их, ко­нечно, разная. Но в общем их диаметры и скорости ветра в них (до 125 м/сек и более) больше, чем в европейских тромбах, а причиняемые ими разрушения и убытки огромны. Случалось, что поднимались в воздух дома вместе с жителями; полное раз­рушение домов происходит очень часто. В среднем за год насчи­тывается свыше 200 смертных случаев от торнадо, а в одном только случае торнадо 18 марта 1925 г. было убито почти 700 че­ловек. Убытки от торнадо ежегодно исчисляются многими де-

сятками миллионов долларов. Одно единственное торнадо в Се­верной Дакоте 20 июня 1957 г. разрушило 500 домов на площади в одну квадратную милю и причинило убытков на 15 миллионов долларов.

В тромбах наблюдается вращение ветра как в циклониче­ском, так и в антициклоническом направлении, хотя давление в тромбе всегда понижено. Антициклоническое вращение воз­можно, если центробежная сила так велика, что перекрывает силу градиента. Наиболее низкое давление, наблюдавшееся в центре торнадо, 912 мб.

Тромбы (торнадо) наблюдаются в очень теплом и влажном неустойчиво стратифицированном воздухе, иногда вблизи фрон­тов, как холодных, так и теплых, но иногда и на значительном расстоянии от них. Очевидна их связь с грозовыми облаками. Поэтому можно думать, что тромб является особой, сравни­тельно редкой разновидностью обычного грозового шквала. Но при шквале в грозовом облаке наблюдается вихрь с горизон­тальной осью, как описано выше. При тромбе направление оси вихря по еще невыясненным причинам меняется: ось вихря за­гибается к земной поверхности и достигает ее, превращаясь ме­жду облаком и землей в вертикальную. Так получается тромб, а иногда и два тромба, по двум сторонам грозового облака.

Преобладание и увеличенную интенсивность торнадо в США по сравнению с тромбами в Европе можно объяснить тем, что в США летом часто господствует очень теплый, влажный и не­устойчиво стратифицированный воздух с Мексиканского залива, благоприятный для образования гроз и торнадо. В Европе такие условия реже: тропический воздух попадает в Европу сравни­тельно редко (на Европейскую территорию СНГ чаще, а на Азиатскую — еще чаще).

Служба погоды

Непрерывно происходящие изменения в состоянии погоды связаны в первую очередь с процессами общей циркуляции ат­мосферы. Смена дня и ночи вносит в погоду достаточно простые и регулярные изменения в виде суточного хода метеорологиче­ских элементов или в виде смены бризов и т. п. Но резкие и нерегулярные изменения, гораздо более характерные для погоды, являются результатом смены воздушных масс, прохождения разделяющих их фронтов, перемещения и эволюции циклонов и ан­тициклонов. В тропиках эти изменения значительно меньше, чем во внутритропических широтах, потому что условия атмосферной циркуляции там более устойчивы и циклоническая деятельность слабее. В связи с такой обусловленностью изменений погоды, в тече­ние последнего столетия возникла так называемая служба по­годы. В задачи ее входит своевременная информация населения, административных и хозяйственных организаций о существую­щих условиях погоды и предсказание условий погоды на буду­щее время.

Материальная база службы погоды состоит, во-первых, из сети синоптических станций, т. е. метеорологических станций, срочно передающих свои одновременные наблюдения в центры службы погоды. До 1920-х годов почти единственным средством связи при этом служил телеграф; в настоящее время основное значение для службы погоды имеет радиосвязь. С помощью ра­диосвязи удалось распространить действие службы погоды фак­тически на весь Земной шар. Однако до сих пор многие районы охвачены ею еще неудовлетворительно, в особенности океаниче­ские районы южного полушария.

В подавляющем большинстве государств мира существуют центральные, а в больших странах также и областные учреж­дения службы погоды; чаще всего их называют бюро по­годы. Небольшие учреждения такого рода существуют также при аэропортах, в морских портах и т. д. Служба погоды России возглавляется Гидрометеорологическим центром России в Москве.

Метеорологические сведения передаются со станций в цен­тры службы погоды зашифрованными с помощью особых ци­фровых кодов. Сроки и волны радиопередач согласованы в меж­дународном порядке. В учреждениях службы погоды эти све­дения наносятся цифрами и условными знаками на синоптиче­ские карты погоды (рис. 115). Такие карты составляются 4 раза в сутки и чаще, за каждый срок наблюдений на станциях.

.

Рис. 115. Синоптическая карта (упрощено).

В на­стоящее время, когда синоптические карты, на которые нано­сятся данные тысяч станций, могут охватывать все полушарие и даже весь Земной шар и когда, кроме приземных карт, со­ставляются также и высотные карты (барической топографии и др.), объем этой систематизированной информации об атмо­сферных условиях очень велик. В целях экономии усилий и средств в последнее время переходят на централизованную си­стему составления и анализа синоптических карт в немногих центрах, откуда карты распространяются путем факсимильной передачи по проводам или по радио в органы службы погоды на местах. Прием синоптических карт по радио возможен и в воздухе, и на судах в открытом океане. В главе первой уже го­ворилось, что в настоящее время решается задача организации Всемирной, службы погоды, в которой кооперация различных стран по производству наблюдений, распространению информации и даче прогнозов должна стать еще более тесной. В рамках этой всемирной службы особое внимание уделяется организации наблюдений с метеорологических спутников.

Синоптический анализ и прогноз

Анализ синоптических карт (и разных других вспомога­тельных материалов, как аэрологические диаграммы, вертикаль­ные разрезы и пр.) состоит в следующем. По сведениям, нане­сенным на карту, устанавливается фактическое состояние атмо­сферы в момент наблюдений: распределение и характер воздуш­ных масс и фронтов, расположение и свойства атмосферных воз­мущений, а кроме того, расположение и характер облачности и осадков, распределение температуры и пр. в связи с этими усло­виями атмосферной циркуляции. Между прочим, атмосферные возмущения, фронты и воздушные массы, изучаемые с помощью синоптических карт, называются синоптическими объектами. Coставляя карты от срока к сроку, можно следить по ним за изме­нениями состояния атмосферы, в частности за перемещением и эволюцией атмосферных возмущений, перемещением, транс­формацией и взаимодействием воздушных масс и пр. Представ­ление атмосферных условий на синоптических картах дает удоб­ную возможность и для информации о состоянии погоды.

Главная и более трудная задача состоит, однако, не в ин­формации, а в прогнозе ожидаемых изменений погоды, прежде всего на короткий срок вперед (на 1—2 суток). Кратко можно сказать, что эта задача сводится, во-первых, к определению, как в следующие несколько десятков часов должны будут переме­ститься и измениться синоптические объекты — атмосферные возмущения, фронты и воздушные массы. Это так называемый прогноз синоптического положения. Затем делают заключения о том, как в связи с этими перемещениями и изменениями дол­жны меняться условия погоды в рассматриваемом районе. Именно последнее нужно потребителю прогнозов.

При прогнозе синоптического положения приходится поль­зоваться прежде всего экстраполяцией во времени, т. е. предпо­лагать, что на некоторый промежуток времени атмосферные процессы будут происходить с теми же скоростями или ускоре­ниями, с какими происходили до сих пор. Это, конечно, грубый прием, могущий привести к большим ошибкам, но в большинстве случаев применяемый с достаточным успехом. Он уточняется с по­мощью использования тех связей между атмосферными про­цессами, которые установлены эмпирически за много лет анализа синоптических карт или которые вытекают из законов динамики и термодинамики атмосферы. Связи эти применяются преиму­щественно качественно, что более или менее обеспечивает пра­вильный прогноз направления процесса, но может приводить к ошибкам в определении темпа и интенсивности процессов.

О погоде, связанной с будущим положением и свойствами возмущений, масс и фронтов, судят по фактическим свойствам этих синоптических объектов, учитывая опять-таки возможное изменение этих свойств.

При всей простоте приемов синоптического анализа их при­менение представляет собой нелегкую задачу и требует большого практического опыта у прогнозиста (синоптика). От ошибок, иногда даже грубых, современные краткосрочные прогнозы по­годы не свободны. Однако в общем качество прогнозов оказы­вается удовлетворительным для многих потребностей практики, в особенности для обеспечения действий авиации. Без регуляр­ного синоптического обслуживания современная авиация рабо­тать не может. Есть и ряд других областей хозяйства, для ко­торых получение прогнозов погоды необходимо. Средства, затра­чиваемые на службу погоды, во много раз перекрываются теми выгодами, которые она приносит.

Возможности улучшения прогнозов погоды в настоящее время видят в изыскании и введении в службу погоды вычисли­тельных методов прогноза. Такие методы сводятся к численному интегрированию по времени (с помощью электронных вычисли­тельных машин) уравнений динамики и термодинамики атмо­сферы, в которые подставляются начальные значения атмосфер­ных условий в ряде точек, взятые из наблюдений. Работа в этом направлении ведется очень интенсивно.

Правда, разработанные до сих пор методы относятся преимущественно лишь к предвычислению барического поля. Переход от барического поля к погоде приходится производить еще преж­ними, качественными способами. Даже в предвычислении бари­ческого поля пока не достигнуто решающих практических успе­хов: удачность прогнозов остается того же порядка, что и удачность прогнозов обычными синоптическими методами. Объяс­няется это исключительной сложностью атмосферных процес­сов для математической формулировки задачи. Состояние атмосферы и закономерности атмосферных процессов в вы­числительных схемах приходится упрощать, что, конечно, от­ражается на соответствии результатов вычисления действитель­ности.

Однако можно надеяться, что в недалеком будущем задача вычислительного прогноза, и не только для барического поля, будет решена с точностью, удовлетворяющей потребностям практики.

Долгосрочные прогнозы

Еще сложнее задача долгосрочных прогнозов погоды — на декаду, месяц, сезон вперед. Степень точности здесь неизбежно ниже, чем в прогнозах краткосрочных. Рациональная постановка задачи долгосрочного прогноза должна сводиться к определе­нию каких-то общих характеристик погоды будущего: степени зональности или меридиональности циркуляции, средних месяч­ных температур, отклонений осадков от нормы, самых общих черт в ходе температуры и т. д. Вряд ли когда-либо люди до­стигнут возможности ответить на вопрос: будет ли в таком-то месте дождь такого-то числа в будущем месяце? Сложный комп­лекс условий, которые будут определять такой дождь или его отсутствие, часто нельзя предвидеть даже накануне; тем более невозможно это сделать за долгое время вперед.

Но и задача определения общих характеристик погоды на долгое время вперед еще далека от удовлетворительного раз­решения. Анализ ежедневных синоптических карт уже не под­ходит для этой цели; приходится прибегать к способам обобщен­ного представления атмосферных условий, как сборные или средние карты за те или иные периоды времени. Попытки при­менения для долгосрочных прогнозов таких приемов, как учет инерции в ходе атмосферных процессов (т. е. сохранения знака аномалии погоды на некоторое время вперед), приводили к са­мым ограниченным успехам. Ограниченные результаты дали и многочисленные определения корреляционных связей между хо­дом метеорологических элементов в разных местах и в разные периоды года, а также и попытки изыскания периодов и ритмов в ходе атмосферных процессов на значительных отрезках вре­мени.

Более плодотворным и распространенным является прием подбора аналогов, исходящий из предположения, что за сход­ными начальными условиями в разных случаях следует сходное дальнейшее развитие. Однако таким предположением следует пользоваться с очень большой осторожностью, потому что уже небольшие различия в начальных условиях могут совершенно изменить весь дальнейший ход процессов.

Существенное значение для решения задачи долгосрочных прогнозов имеет сопоставление атмосферных процессов с про­цессами в мировом океане, поскольку между двумя этими сфе­рами Земли происходит взаимный обмен теплом и влагой.

Представляется плодотворным сопоставление атмосферных процессов с солнечной активностью, т. е. с явлениями, происхо­дящими на поверхности Солнца (пятна и др.). Связи между ат­мосферными процессами и солнечной активностью, несомненно, существуют, хотя они известны еще далеко не до конца и мало объяснены. Поскольку в солнечных процессах обнаруживается определенная цикличность и они предшествуют определенным изменениям в атмосфере, это может быть использовано в целях долгосрочного прогноза погоды. Но и на этом пути достижений еще немного. Есть попытки и вычислительных долгосрочных про­гнозов на базе уравнений гидродинамики, не получившие еще практического значения.

На поиски рациональных методов долгосрочных прогнозов направлены сейчас энергичные усилия; это важнейшая практи­ческая задача метеорологии, ждущая разрешения. Пока оправдываемость прогнозов не слишком значительно превышает слу­чайные совпадения.