Погода: понятие, факторы и явления¶

Погода — это совокупность значений метеорологических параметров и наблюдаемых атмосферных явлений в конкретной точке пространства в определённый момент времени. В отличие от климата, который описывает многолетний режим погоды, сама погода характеризуется высокой изменчивостью и представляет собой текущее состояние тропосферы — нижнего слоя атмосферы Земли, где формируются основные метеорологические процессы.

¶Основные характеристики

Состояние погоды описывается комплексом метеорологических величин, измеряемых на метеорологических станциях. Ключевыми параметрами являются температура воздуха, атмосферное давление, влажность, скорость и направление ветра, облачность, количество осадков и атмосферная видимость.

Температура воздуха измеряется в градусах Цельсия (в международной практике также используются шкалы Фаренгейта и Кельвина) и отражает степень нагретости приземного слоя атмосферы. Атмосферное давление, измеряемое в гектопаскалях или миллиметрах ртутного столба, характеризует вес воздушного столба и является одним из главных индикаторов изменения погоды. Влажность воздуха определяет содержание водяного пара и влияет на ощущение температуры человеком, а также на образование облаков и осадков.

Ветер описывается скоростью и направлением; направление метеорологи указывают по той стороне горизонта, откуда дует ветер. Облачность оценивается в баллах от 0 до 10 и характеризует степень покрытия неба облаками. Осадки — это вода в жидком или твёрдом виде, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность.

¶Воздушные массы и атмосферные фронты

Формирование погоды определяется движением и взаимодействием воздушных масс — больших объёмов воздуха с однородными свойствами температуры и влажности. Различают арктические, умеренные, тропические и экваториальные воздушные массы, каждая из которых делится на морские и континентальные разновидности.

На границах между воздушными массами образуются атмосферные фронты — переходные зоны шириной в десятки километров, где происходит резкое изменение метеорологических параметров. Холодный фронт возникает при вторжении холодного воздуха под тёплый, что сопровождается интенсивными ливнями, грозами и шквалами. Тёплый фронт формируется при натекании тёплого воздуха на холодный и приносит обложные осадки и постепенное потепление. Фронты окклюзии образуются при смыкании холодного и тёплого фронтов в центре циклона.

¶Циклоны и антициклоны

Основными синоптическими объектами, определяющими погоду в умеренных широтах, являются циклоны и антициклоны. Циклон — это область пониженного атмосферного давления с вращающимся против часовой стрелки (в Северном полушарии) воздушным потоком. Циклоническая погода характеризуется облачностью, осадками, усилением ветра и, как правило, понижением температуры летом и повышением зимой.

Антициклон — область повышенного давления с вращением воздуха по часовой стрелке. Для антициклонов типична ясная или малооблачная погода, слабые ветры, значительные суточные колебания температуры. Зимой антициклоны приносят морозную ясную погоду, летом — жаркую и сухую.

Размеры циклонов и антициклонов достигают 1–3 тысяч километров в поперечнике, а время их существования составляет от нескольких дней до нескольких недель. Перемещаясь с запада на восток, они формируют характерную для умеренных широт смену погодных режимов.

¶Метеорологические явления

Погода проявляется через разнообразные атмосферные явления. Осадки подразделяются на обложные (выпадающие из слоисто-дождевых облаков в течение длительного времени), ливневые (интенсивные, кратковременные, из кучево-дождевых облаков) и морось (мелкие капли из слоистых облаков). Твёрдые осадки включают снег, крупу, град — последний образуется в мощных кучево-дождевых облаках при восходящих потоках воздуха.

Грозы представляют собой электрические разряды — молнии, сопровождающиеся громом. Они возникают при сильной конвекции в атмосфере. Туманы — это скопление мельчайших водяных капель у земной поверхности, ухудшающее видимость. Гололёд и изморозь образуются при замерзании переохлаждённых капель на поверхностях.

К опасным метеорологическим явлениям относятся ураганы (ветер свыше 32,7 м/с), смерчи, сильные ливни, град крупного размера, метели, засухи и сильные морозы. Такие явления могут наносить значительный ущерб инфраструктуре и сельскому хозяйству.

¶Прогнозирование погоды

Научное прогнозирование погоды основано на сборе данных с метеорологических станций, радиозондов, метеорологических спутников, судов и самолётов. Полученная информация обрабатывается численными моделями прогноза погоды, которые решают уравнения гидротермодинамики атмосферы на суперкомпьютерах.

Синоптический метод прогнозирования предполагает анализ карт погоды, на которых отображаются барические системы, фронты и другие метеорологические элементы. Краткосрочные прогнозы составляются на срок до трёх суток и обладают наибольшей точностью. Среднесрочные прогнозы охватывают период до десяти дней, долгосрочные — от месяца до сезона и носят вероятностный характер.

Всемирная метеорологическая организация координирует международный обмен метеорологическими данными. В России метеорологическое обслуживание осуществляет Росгидромет, который обеспечивает прогнозами все отрасли экономики и население.

¶Влияние погоды на человека и хозяйство

Погода оказывает существенное влияние на сельское хозяйство, определяя условия посева, роста и уборки сельскохозяйственных культур. Транспорт — авиационный, морской и наземный — зависит от метеорологических условий и нуждается в оперативных прогнозах. Энергетика учитывает температурные режимы при планировании нагрузки на электросети.

Для человека погода значима с точки зрения комфорта и здоровья. Метеочувствительные люди могут испытывать недомогание при резких перепадах атмосферного давления и температуры. Экстремальные погодные условия — жара, холод, высокая влажность — создают риски для здоровья, особенно для пожилых людей и лиц с хроническими заболеваниями.

¶Экстремальная погода и изменение климата

Наблюдения показывают, что в последние десятилетия частота и интенсивность некоторых экстремальных погодных явлений возрастает. Волны жары, засухи, наводнения и мощные тропические циклоны происходят чаще, что связывают с глобальным потеплением, вызванным антропогенными выбросами парниковых газов. При этом отдельные погодные события не могут напрямую отождествляться с изменением климата — для таких выводов требуется статистический анализ длительных рядов наблюдений.

Источники:

• Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. — М.: Издательство МГУ, 2006.
• Матвеев Л. Т. Физика атмосферы. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2000.
• Всемирная метеорологическая организация. Международный атлас облаков. — Женева: ВМО, 2017.
• Астапенко П. Д. Вопросы о погоде. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986.