Вопросы о погоде

Секретариат Всемирной метеорологической организации (ВМО) в своем ежеквартальном бюллетене помещает из года в год обзор важнейших явлений погоды на Земле, повлекших за собой серьезные последствия – человеческие жертвы, массовую гибель скота, потери урожая, разрушения и опустошения городов и сел, многомиллионные убытки и т. п. Каждый год число стран, где наблюдаются такого рода явления, составляет несколько десятков. Средства массовой информации ежедневно сообщают о случаях сильных дождей, вызвавших наводнения, о засухах и связанных с ними лесных пожарах, о выпадении града, погубившего посевы и урожаи винограда или фруктов, о снежных заносах и лавинах в горах и т. п. Каждый такой случай происходит в каком-то определенном районе, сравнительно редко разные по характеру события повторяются в одном и том же месте. Земля велика, и на ее поверхности постоянно наблюдается самая разнообразная погода: и хорошая, и плохая, и такая, как обычно, и совсем не похожая на повседневную, отличная от той, к которой люди привыкли. В одном месте она теплее, чем обычно, в другом – холоднее, в одном – суше, в другом – дождливее и т. д. Однако привычные условия погоды остаются незамеченными, а каждое отклонение погоды от привычного хода вызывает интерес, становится заметным.

4.2. Можно ли предсказать капризы погоды?

В принципе можно, но не все. Прогноз капризов погоды связан с субъективными факторами – зависит от квалификации, опыта и даже личности синоптика: ведь трудно предусмотреть в прогнозе явление, до сих пор никогда в данной местности не наблюдавшееся (как, например, шаровая молния в Полярном или снег в Мапуту). У синоптиков недалекого прошлого было в ходу неписаное «железное» правило, которое внушали старшие коллеги своим младшим, начинающим товарищам по профессии: «Не предсказывай то, чего не бывает в природе». Иными словами, составляя прогноз погоды, надо учитывать пределы изменения прогнозируемых характеристик, известные в климатологии. Логически все верно. Но ведь случаются и исключения – и касаются они как раз редких или даже крайне редких явлений, не зафиксированных в климатических справочниках. Они-то и воспринимаются как капризы погоды! Внедрение расчетных методов в практику составления прогнозов погоды, основанное на использовании ЭВМ, внесло изменения в положение дела с прогнозом редких явлений, но далеко не всех, так как не все метеорологические элементы можно предвычислять. Атмосферное давление, например, можно. И самое высокое значение атмосферного давления, никогда раньше не фиксировавшееся на Земле, было правильно спрогнозировано ЭВМ: оно составило 1083,2 гПа и было отмечено на станции Агата (Советская Арктика) 31 декабря 1968 года. Предвычисление ливней, гроз, града, смерчей и других подобных явлений, к сожалению, пока невозможно с требуемой точностью. Отсюда и трудности предсказания капризов погоды.

4.3. Как возникают грозы?

Грозы возникают при высокой неустойчивости воздуха, что бывает, когда температура воздуха с высотой понижается очень быстро – примерно на 10°C на каждый километр высоты или еще быстрее – и, кроме того, воздух богат влагой и достаточно прогрет в нижнем слое атмосферы. Для развития грозы нужна значительная энергия, сосредоточенная в сравнительно небольшом объеме кучево-дождевого облака. Черпается эта энергия из водяного пара, который, поднимаясь вверх и охлаждаясь, конденсируется, выделяя тепло. Условия, благоприятные для образования гроз, обычны для низких широт, районов с жарким и влажным климатом. Там грозы могут происходить круглый год. В странах умеренного пояса благоприятные для грозообразования условия чаще возникают в теплое время года.

Грозы бывают внутримассовые – развивающиеся в какой-либо одной термодинамически неустойчивой воздушной массе и фронтальные – развивающиеся на атмосферных фронтах, которые разделяют разные воздушные массы. Внутримассовые грозы, в свою очередь, подразделяются на тепловые, орографические и адвективные. Последние возникают при переносе (адвекции) относительно холодной влажной воздушной массы на перегретую поверхность суши или моря.

4.4. Что такое линейная молния?

10. Линейные молнии. Разряд между облаками и землей

Разряды атмосферного электричества при грозах могут происходить внутри грозовых облаков, между облаками и между облаком и землей. Во всех случаях разряд возникает между различно заряженными очагами атмосферного электричества в виде мгновенно пробегающей между ними молнии. Чаще других наблюдается линейная молния (фото 10). Она имеет форму ломаной или зигзагообразной ярко светящейся линии, представляющей собой путь электро нов, движущихся со скоростью около 3 • 10⁴ км/с. Наблюдатель видит линейную молнию ничтожную долю секунды – время, необходимое для того, чтобы электрический разряд прошел путь от одного очага к другому, составляющий обычно несколько километров.