Воздушный океан

Воздушную оболочку Земли называют атмосферой (от греческих слов «атмос»—пар и «сфера» — шар). Атмосфера защищает растительный и животный мир от пагубного воздействия ультрафиолетовых солнечных и космических лучей. Космические частицы, проходя через атмосферу, рассеиваются, и поверхности Земли достигает лишь их ничтожная часть. Без атмосферы наша планета была бы такой же безжизненной, как Луна. Солнечные лучи раскаляли бы освещенную сторону Земли, а на неосвещенной был бы ледяной холод. Атмосфера окутывает Землю, словно одеялом, и сохраняет тепло, получаемое ею от Солнца.

Живя на «дне» воздушного океана, человек всегда испытывает на себе его действие и ему не безразлично, какая сегодня погода и какой она будет через несколько часов или завтра, на следующей неделе, через месяц и т. д. Наука, которая изучает явления и процессы в атмосфере, причины их зарождения и развитие, называется физикой атмосферы или метеорологией. Она решает важные для человечества задачи, и главные из них — прогноз погоды и искусственное воздействие на атмосферные процессы с целью улучшения погоды и климата.

Решать данные задачи очень трудно, так как процессы, вызывающие изменения погоды, протекают в воздухе — среде очень неустойчивой и непостоянной. Процессы эти зависят от многих очень изменчивых факторов: распределения солнечной радиации на земном шаре, нагревания и охлаждения земной поверхности и воздуха, от взаимодействия температуры, влажности и давления, от ветров и вертикальных движений воздуха и т. д. Некоторые из этих факторов мы еще не умеем измерять приборами. Например, нельзя измерить вертикальные движения воздуха, а с ними тесно связаны образование облаков и атмосферные осадки. Чтобы восполнить этот недостаток, в последние годы были разработаны методы теоретического расчета величин восходящих и нисходящих движений воздуха. Крайне трудно наблюдать за погодой на океанских просторах, занимающих более 70% поверхности земного шара: там ведь нет метеорологических станций.

Теперь этот пробел в известной мере восполняют метеорологические спутники Земли. Наиболее заметные успехи метеорология сделала в 40—60-х годах нашего столетия благодаря новой технике — радиозондам, метеорологическим ракетам, радиометеорологическим приборам, установленным на искусственных спутниках Земли. До этого за развитием атмосферных процессов наблюдали на наземных метеорологических станциях и, естественно, судить о бурно развивающихся процессах в свободной атмосфере, т. е. на больших высотах, было трудно. Но вот высоко над Землей поднялись радиозонды, метеорологические ракеты, спутники — и началось изучение режима температуры, давления, ветра, влажности и т. д. не только приземного слоя воздуха.

Познания в метеорологии расширились, и с помощью новых фактов удалось установить многие закономерности изменений в атмосфере. Новую информацию об элементах погоды на высотах обрабатывают и систематизируют быстродействующие электронные вычислительные машины. С их помощью вычисляют атмосферное давление, температуру, ветры на следующие сутки, на 2—3 и больше дней вперед, т. е. предвычисляют элементы будущей погоды.