Метеорология

Метеорология в России достигла сравнительно высокого уровня развития уже в 19 в. В 1849 в Петербурге была основана Главная физическая (ныне Главная геофизическая) обсерватория (ГГО) как центральное метеорологич. учреждение страны. В дальнейшем был открыт ряд её филиалов (Павловск, Тбилиси, Оренбург, Иркутск, Владивосток) и ряд метеорологич. обсерваторий при ун-тах. Г. И. Вильд, руководивший обсерваторией много лет, создал в России во 2-й пол. 19 в. образцовую сеть метеорологич. станций, постепенно охватившую всю страну. В 70-х гг.

19 в. возникла служба погоды. В нач. 20 в. стали проводиться аэрологич. (В. В. Кузнецов) и актинометрич. наблюдения (С. М. Савинов, Н. Н. Калитин, В. А. Михельсон). Однако исследовательская деятельность рус. метеорологов сосредоточивалась преим. на климатологии (см. раздел Климатология) и синоптич. метеорологии (М. А. Рыкачёв, П. И. Броунов, В. И. Срезневский, С. Д. Грибоедов и др.). Делались первые опыты долгосрочных предсказаний погоды путём статистич. сопоставлений и синоптич. методом (Б. П. Мультановский, 1912); А. И. Воейков и П. И. Броунов положили начало сельскохозяйственной метеорологии.

После Окт. революции 1917 началось бурное развитие метеорологии. В 20-е гг. была значительно расширена сеть метеорологич. станций и дополнена сетью станций актинометрич. и аэрологич. наблюдений. В 1929 организуется общегосударств. Гидрометеорологич. служба СССР. Создаётся ряд оригинальных конструкций актинометрич. приборов (Н. Н. Калитин и др.). Изобретение радиозонда П. А. Молчановым (1930) дало возможность регулярно наблюдать за состоянием свободной атмосферы, для чего была создана обширная сеть станций радиозондирования. В 40-х гг. для наблюдения за состоянием атмосферы начали применять радиолокацию (В. В. Костарев и др.). Появление в нач. 50-х гг. метеорологич. ракет, а в 60-х гг. метеорологич. спутников и лазерного зондирования позволило исследовать верхние слои атмосферы. Получили распространение метеорологич. наблюдения и на н.-и. судах.

После революции возник ряд ин-тов Гидрометеорологич. службы страны, в т. ч. Гидрометцентр СССР (Москва) - один из 4 мировых центров Всемирной службы погоды, Главная геофизич. обсерватория им. А.И.Воейкова (Ленинград), Центр, аэрологическая обсерватория (Долгопрудный), Ин-т аэроклиматологии (Москва), Ин-т экспериментальной метеорологии (Обнинск), а также ряд ин-тов при АН СССР и респ. академиях наук (напр., Ин-т физики атмосферы АН СССР, Москва).

Работы А. А. Фридмана в нач. 20-х гг. в области теоретич. турбулентности и вихреобразования в атмосфере послужили основой сов. школы динамич. метеорологии. Исследования его сотрудников и учеников (Б. И. Извеков, Н. Е. Кочин, И. А. Кибель, М. И. Юдин и др.), а также работы А. М. Обухова, Е. Н. Блиновой, Г. И. Марчука, А. С. Монина и др. в 40-60-х гг. позволили применить ур-ния гидродинамики и термодинамики к анализу крупномасштабных атм. процессов вплоть до общей циркуляции атмосферы. Расширение сети аэрологич. наблюдений и появление в 50-х гг. ЭВМ дало возможность в значит, мере на основе этих исследований развить численные методы прогноза погоды.

В 30-40-е гг. продолжалось развитие синоптич. метеорологии. Были сделаны существенные вклады в учения о возд. массах и атм. фронтах, струйных течениях и фронтальном циклогенезе, а также в методику фронтологич. анализа (А. И. Аскиназий, В. А. Бугаев, В. А. Джорджио, С. П. Хромов и др.), особенно с использованием материала аэрологич. наблюдений (В. А. Бугаев, X. П. Погосян). Ведётся изучение региональных особенностей циркуляц. процессов во мн. р-нах СССР, в Арктике и Антарктике. Синоптич. исследования способствуют улучшению методики краткосрочных прогнозов погоды. Работы над построением методики долгосрочных (до сезона) прогнозов погоды, начатые ещё Б. П. Мультановским, ведутся широким фронтом на основе исследований общей циркуляции атмосферы как синоптич. методами (С. Т. Пагава, Г. Я. Вангенгейм и др.), так и с помощью матем. статистики (М. И. Юдин, Н. А. Багров и др.) и численных методов (Е. Н. Блинова), однако вследствие исключит, трудности задачи практич. результаты пока неудовлетворительны.

Большое развитие получило теоретич. и экспериментальное изучение атм. турбулентности, осн. статистич. характеристики к-рой были определены в 20-х гг. А. А. Фридманом, Л. В. Келлером. В 1941 А. Н. Колмогоров и А. М. Обухов разработали статистич. теорию мелкомасштабной турбулентности, получившую дальнейшее развитие и применение в задачах физики атмосферы в работах В. И. Татарского, А. М. Яглома и мн. др. Эмпирически и теоретически исследовались вертикальные профили и суточный ход метеорологич. элементов в приземном и пограничном слоях атмосферы (Б. И. Извеков, 1929, а позднее, в 40-60-х гг., М.Е. Швец, А. А, Дородницын, Д. Л. Лайхтман, Л. Т. Матвеев и др.). А. М. Обуховым и А. С. Мониным в 1953-54 была создана общая теория подобия для приземного и приводного слоев атмосферы, ставшая основой всей систематизации данных о турбулентности вблизи подстилающей поверхности. Начиная с 50-х гг. с помощью самолётов, радиолокации и лазерного зондирования изучается также турбулентность в высоких слоях атмосферы, связанная гл. обр. со струйными течениями и имеющая практич. значение для авиации. Исследуется термич. конвекция в атмосфере, особенно в связи с облакообразованием.

С нач. 60-х гг. в связи с возрастанием загрязнения атмосферы большое внимание уделяется теоретич. и эмпирич. изучению атм. диффузии как механизма распространения аэрозолей в атмосфере < М. Е. Берлянд и др.).

Исследования рассеяния и поглощения солнечной радиации и собств. излучения Земли и земной атмосферы проводились Н. Н. Калитиным и его учениками с нач. 20-хгг.; после 1940 выполнен ряд фундаментальных теоретических работ по рассеянию и переносу радиации в атмосфере и лучистому теплообмену (В. В. Шулейкин, В. А. Фок, Е. С. Кузнецов, В. В. Соболев, К. С. Шифрин, Е. М. Фейгельсон, Г. В. Розенберг, К. Я. Кондратьев и др.). М. И. Будыко предложил модель для расчёта всех составляющих теплового баланса земной поверхности и исследовал их геогр. распределение, на основе чего в ГГО был составлен Атлас теплового баланса земного шара (1955), получивший мировую известность.

В 50-е гг. проводились эмпирич. и теоретич. исследования по микрофизике облаков (А. М. Боровиков, Г. К. Сулаквелидзе, И. И. Гайворонский и др.) и были достигнуты определённые успехи в практич. решении задачи воздействия на облака и туманы с целью их искусств, осаждения (Е. К. Фёдоров), впервые поставленной В. Н. Оболенским ещё в 30-х гг. В частности, удаётся с большой эффективностью предотвращать выпадение града; эти мероприятия проводятся на Украине, в Молдавии, на Сев. Кавказе, в Грузии.

Электрич. явления в атмосфере, в частности электричество облаков, изучались П. Н. Тверским, Я. И. Френкелем, И. М. Имянитовым, Н. С. Шишкиным и др. В 40-х гг. Френкель предложил теорию происхождения электрич. поля атмосферы, объясняющую его процессами разделения зарядов в облаках.

В 60-е гг. с помощью ракет и спутников, параллельно соответствующим исследованиям в США, но оригинальными методами, удалось значительно обогатить и уточнить представления о газовом, ионном и аэрозольном составе верх, атмосферы и о происходящих там физ. и хим. реакциях, о полярных сияниях, свечении ночного неба, а также о динамике ионосферы. Исследования А. И. Лебединского 50-х гг. дали возможность изучить пространств, структуру полярных сияний, а также форму и движения (дрейф, турбулентность) неоднородностей ионосферы. С помощью сетевых и экспедиц. наблюдений над содержанием озона в атмосфере удалось установить ряд особенностей в движении на высотах озоносферы (А. X. Хргиан и др.). По результатам ракетных зондирований темп-ры, ветра, состава и др. характеристик верх, атмосферы, дополненных затем наблюдениями со спутников, были обнаружены, напр., пульсации верх, атмосферы, вызванные колебаниями солнечной активности. Заложены основы спутниковой метеорологии (К. Я. Кондратьев и др.).

Энергично разрабатывались вопросы прикладных метеорологич. дисциплин, таких, как сельскохозяйственная, авиационная, техническая и строительная метеорология.

Сов. метеорологи активно участвуют в работе Всемирной метеорологич. орг-ции, в частности в орг-ции Всемирной службы погоды, одним из инициаторов к-рой был В. А. Бугаев; в осуществлении ряда междунар. программ, направленных на глобальное исследование атм. процессов (в их взаимодействии с процессами океаническими и иными), к к-рым относятся: Междунар. геофизич. год (1957-58), Междунар. геофизич. сотрудничество (1959), Междунар. год спокойного Солнца (1964-65), Программа исследования глобальных атм. процессов, первой стадией которой был междунар. Атлантич. тропич. эксперимент 1974; Муссонный эксперимент в Индийском ок. (1977). Проводились аналогичные, но более узкие нац. программы или программы сотрудничества с отдельными странами (Франция, Индия, США). Велик вклад СССР в метеорологич. изучение Арктики и Антарктики. Выполнение междунар. и нац. проектов имеет конечной целью улучшение качества краткосрочных прогнозов погоды и развитие методов долгосрочных прогнозов, что является одной из важнейших задач совр. науки.

Периодич. издания: «Известия АН СССР. Серия Физика атмосферы и океана» (с 1965; в 1937-51 издавалась под назв. «Серия географическая и геофизическая», в 1952-64 под названием «Серия геофизическая»), «Метеорологический вестник» (1891 -1935), «Метеорология и гидрология» (с 1935) и др.

См. Актинометрия, Атмосферная оптика, Метеорология, Динамическая метеорология, Синоптическая метеорология.