авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
-- [ Страница 1 ] --

С. Т. П АГАВ А

Н. А. АРИСТОВ

Л. И. БЛЮМИНА

3. Л. ТУРКЕТТИ

ОСНОВЫ

СИНОПТИЧЕСКОГО МЕТОДА

СЕЗОННЫХ

ПРОГНОЗОВ погоды

Т и б й о т е к л

Я -'г^ г адского

Гидрометеоролог четкого

И.. о т и т у т а ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛЕНИНГРАД. 1966 В книге подводится итог многолетним иссле дованиям школы Мультановскогс* в области со ставления долгосрочных прогнозов погоды и дается систематизированное изложение основ ме тода. Подробно освещаются на современном науч ном уровне как практические приемы, так и тео ретические положения, дающие возможность выпускать сезонные- прогнозы погоды по всей территории СССР. Кроме работ школы Мульта новского, рассматриваются синоптические и ста тистические способы предсказания погоды на се зон других авторов. Описывается разработанный комплексный метод составления сезонных прогно зов погоды, использование которого в течение двух лет в оперативном порядке дало хорошие результаты.

. Монография рассчитана на широкий круг спе циалистов метеорологов и гидрологов, которым она может быть полезна в их научной и опера тивной деятельности.

ПРЕДИСЛОВИЕ В н а ч а л е т р и д ц а т ы х годов н а ш е г о столетия основополож ник синоптического м е т о д а д о л г о с р о ч н ы х прогнозов погоды а к а д е м и к В А С Х Н И Л Б. П. М у л ь т а н о в с к и й о п у б л и к о в а л моно г р а ф и ю, в которой в п е р в ы е в истории метеорологии д а л систе м а т и з и р о в а н н о е и з л о ж е н и е научных основ р а з р а б о т а н н о г о им метода прогноза р а з в и т и я синоптических процессов и погоды.

П р и м е р н о через д е с я т и л е т и е его ученики в ы п о л н и л и обшир ное и с с л е д о в а н и е [45], в котором уточнили основные п о л о ж е н и я метода, а т а к ж е о б о б щ и л и опыт с о с т а в л е н и я долгосрочных про гнозов погоды. Этот т р у д в течение многих лет с л у ж и л посо бием д л я синоптиков-долгосрочников Советского С о ю з а.

Теперь, четверть века спустя, в н а с т о я щ е й м о н о г р а ф и и под водится итог многолетним и с с л е д о в а н и я м ш к о л ы М у л ь т а н о в ского. П р и этом ставится з а д а ч а осветить практически доста точно полно и на современном научном уровне те п о л о ж е н и я синоптической метеорологии, которые д а ю т в о з м о ж н о с т ь систе матически с о с т а в л я т ь сезонные прогнозы погоды по всей терри тории С С С Р.

П о м и м о р а б о т ш к о л ы М у л ь т а н о в с к о г о, здесь р а с с м о т р е н ы и с с л е д о в а н и я авторов, п р е д л о ж и в ш и х синоптические и статисти ческие способы прогноза отдельных метеорологических элемен тов или погоды на сезон по р а й о н а м С С С Р (за исключением Советского сектора А р к т и к и ). А н а л и з этих т р у д о в п о з в о л и л у с т а н о в и т ь определенное сочетание полученных в них в ы в о д о в с основными п о л о ж е н и я м и метода' ш к о л ы М у л ь т а н о в с к о г о, в ре з у л ь т а т е чего о к а з а л о с ь в о з м о ж н ы м р а з р а б о т а т ь и з л о ж е н н ы й в д а н н о й м о н о г р а ф и и к о м п л е к с н ы й способ составления сезон ных прогнозов погоды. П р и м е н е н и е последнего в о п е р а т и в н ы х у с л о в и я х в т е ч е н и е. т р е х лет (1963—1965 гг.) д а л о х о р о ш и е ре зультаты.

Книга с о д е р ж и т введение и д в е н а д ц а т ь глав. Г л а в а X («Си ноптические способы с о с т а в л е н и я сезонных прогнозов погоды других авторов») н а п и с а н а Н. А. А р и с т о в ы м (метод Д р о г а й ц е в а ), JI.. И. Б л ю м и н о й (методы Б а й д а л а, Б л ю м и н о й, К а ц а, 1* Папинашвили) и 3. Л. Туркетти (метод Ш и ш к о в а ). Глава XI («Статистические способы составления прогнозов на сезоны») изложена Аристовым (методы Покровской, Воробьевой) и Тур кетти (методы Вительса, Педя и Бабкина, Педя и Дуйцевой, П е д я и Сидоченко;

Педя и Туркетти). Остальная часть книги принадлежит перу С. Т. П а г а в а.

Д а н н а я монография предназначена в первую очередь д л я синоптиков, работающих в области долгосрочных прогнозов по годы;

она т а к ж е рассчитана на широкий круг специалистов метеорологов и гидрологов, которым, по всей вероятности, она будет п о л е з н а. в их научной и оперативной деятельности.

В заключение авторы в ы р а ж а ю т благодарность научным со трудникам отдела сезонных прогнозов погоды Ц И П а Н. М. З а харовой и Н. А. Севалкиной за оказанную ими помощь в работе над книгой.

ВВЕДЕНИЕ И з в е с т н о, что н а у к а стремится п о з н а т ь з а к о н ы р а з в и т и я при р о д ы и о б щ е с т в а с целью и с п о л ь з о в а н и я их д л я н у ж д человече ства. Д е я т е л ь н о с т ь человека и его б л а г о с о с т о я н и е в значитель ной м е р е з а в и с я т от я в л е н и й погоды. П о э т о м у учение о прогнозе погоды имеет б о л ь ш о е п р а к т и ч е с к о е з н а ч е н и е д л я народного хо з я й с т в а (особенно п л а н о в о г о ).

Обычно прогнозы погоды п о д р а з д е л я ю т с я в з а в и с и м о с т и от с р о к а, на который они д а ю т с я, и от з а б л а г о в р е м е н н о с т и их со с т а в л е н и я. В первом с л у ч а е имеем прогнозы краткосрочные, д о л г о с р о ч н ы е и сверхдолгосрочные, а во втором — м а л о й и б о л ь ш о й з а б л а г о в р е м е н н о с т и. П р и н я т о считать, что к р а т к о с р о ч ные прогнозы погоды ограничены сроком в 48 часов, долгосроч н ы е о х в а т ы в а ю т период в р е м е н и от трех суток д о нескольких месяцев, а с в е р х д о л г о с р о ч н ы е — один год и более. К п р о г н о з а м погоды б о л ь ш о й з а б л а г о в р е м е н н о с т и относятся т а к и е, которые с о с т а в л я ю т с я з а 5—6 дней и более до наступления срока их действия;

прогнозы, с о с т а в л е н н ы е на меньший срой, относятся к п р о г н о з а м м а л о й з а б л а г о в р е м е н н о с т и. У п о т р е б л я ю т с я также" понятия, о д н о в р е м е н н о у к а з ы в а ю щ и е к а к п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь, т а к и з а б л а г о в р е м е н н о с т ь прогнозов, например, д о л г о с р о ч н ы е прогнозы погоды м а л о й з а б л а г о в р е м е н н о с т и и т. д. Н а з в а н и я у к а з а н н ы х прогнозов и методов, на основании которых о н и со с т а в л я ю т с я, к а к п р а в и л о, о д и н а к о в ы е. В д а н н о й книге, р а с с м а т р и в а ю т с я л и ш ь те методы, которые п о з в о л я ю т в ы п у с к а т ь дол госрочные прогнозы погоды б о л ь ш о й з а б л а г о в р е м е н н о с т и, точ нее, сезонные прогнозы погоды с заблаговремеНностью около месяца.

Д о л г о с р о ч н ы е прогнозы я в л я ю т с я с в я з у ю щ и м звеном м е ж д у к л и м а т о л о г и ч е с к и м и д а н н ы м и и к р а т к о с р о ч н ы м и прогнозами.

В государственных с л у ж б а х погоды во всех стр-анах м и р а крат косрочные прогнозы погоды с о с т а в л я ю т с я на основании наибо л е е в е р о я т н ы х п р е д п о л о ж е н и й о д а л ь н е й ш е м ходе погоды, выте к а ю щ е м из о ж и д а е м о г о р а з в и т и я синоптических процессов.

5 Мерой полезности краткосрочных прогнозов может служить сравнение точности их с точностью инерционных прогнозов, ос нованных на предположении о сохранении текущей погоды на завтра.

В областях земного шара, где непериодические изменения погоды не существенны, климатологические данные практически вполне достаточны. В тех ж е районах, где погода резко меняется, предвидение ее на большой срок вперед приобретает в а ж н о е значение д л я планирования народного хозяйства.

З а д а ч е й долгосрочного прогноза погоды является определе ние общего х а р а к т е р а погоды и его изменений в том или ином месте за интересующий нас промежуток времени. Прогноз дол жен указывать в пределах, практически удовлетворительных, явления погоды, значения метеорологических элементов и их изменения, а т а к ж е резкие аномалии погоды, которые имеют первостепенное значение для народного хозяйства. При этом под погодой подразумевается совокупность атмосферных явле ний и значений метеорологических элементов в определенном месте и в заданное время. Мерой полезности долгосрочных про гнозов погоды может служить сравнение точности их с точно стью, получаемой от непосредственного применения климатоло гических данных.

В связи с тем, что успешные долгосрочные прогнозы погоды имеют огромное значение, во многих странах мира им уделяют относительно большое внимание. Но состояние методов состав ления этих прогнозов зависит от степени развития метеорологии вообще. Имеется довольно большое число работ, посвященных проблеме долгосрочных прогнозов погоды. Авторы некоторых из этих работ исходят из наблюдающейся вообще тенденции к сохранению существующего х а р а к т е р а погоды. Так, например, В. Кеппен обнаружил в месячных средних тенденцию к сохра нению знака отклонения от нормы тем большую, чем длительнее до этого существовала д а н н а я аномалия [201]. Л. Гельман нашел для Берлина, что после очень суровой зимы следует обычно ча стично теплая весна, а затем холодное лето [197]. А. Вагнер установил, что вероятность сохранения аномалий циркуляции над Северной Атлантикой в три раза больше их изменения [220].

Имеется и ряд других аналогичных работ. Отметим, что вывод о существовании прямой связи между вероятностью сохранения аномалии и возрастом последней справедлив лишь до некоторой степени.

|яд исследователей исходит из предположения, что отрица тельные (положительные) аномалии давления в одних частях земного ш а р а д о л ж н ы сопровождаться положительными (отри цательными) в других, так как общая масса атмосферы практи чески неизменна. Они стараются выявить связи между анома лиями циркуляции и состоянием погоды или ж е непосред ственно между погодой в различных районах в разное время.

Иными словами, эти авторы пытаются создать метод долгосроч ных прогнозов погоды с помощью нахождения и анализа вре менных зависимостей в атмосферной циркуляции. Так, например, И. Ханн установил связь больших аномалий давления у Ислан дии с аномалиями температуры противоположного знака в Се веро-Западной Европе [196]. В. Мейнардус обнаружил, что если разность давлений между Исландией и Азорскими островами с августа по февраль меньше, чем в предыдущем году, то темпе р а т у р а воздуха в Средней Европе с ф е в р а л я по апрель текущего года будет ниже прошлогодней [208]. П. Галле выявил следую щее: если с июня по сентябрь имеет место положительное откло нение силы северо-восточного пассата, то с д е к а б р я по февраль будет наблюдаться температура выше нормы в большей части Европы и отрицательная аномалия температуры — в Гренлан дии, Исландии, в северных районах Британских островов, Скан динавского полуострова и Европейской территории С С С Р [191].

В. Шоу показал, что средняя сила юго-восточного пассата над Атлантическим океаном хорошо коррелируется с осадками в Ан глии [215]. Исследуя месячные аномалии давления и темпера туры воздуха на всем земном шаре, Ф. Экснер пришел к выводу, что области интенсивных аномалий этих метеорологических эле ментов в основном совпадают [190]. Аналогичные работы опубли кованы и многими другими исследователями ( Д ж. Уокер, Ф. Баур, В. Ю. Визе, Т. Окада, Ф. Б. Гроссмайер, Ф. Берг стен и др.).

В процессе отыскания аналогичных связей не существует ни каких ограничений д л я р я д а используемых данных или сроков, а т а к ж е областей, из которых они выбираются. Исследователь собирает разные ряды данных с целью обнаружения двух из них, которые выявляют связь ж е л а е м о г о типа. Иногда изучение за канчивается просто вычерчиванием графика или ж е указанием отдельных случаев, в которых предполагаемая связь больше всего проявляется. В других случаях используются более точные методы математической статистики. При этом допускаются в основном два предположения: а ) временные ряды метеороло гических элементов в отдельных частях земного ш а р а являются линейными и б) временные зависимости устойчивы во времени, если разница между коэффициентами, вычисленными д л я двух сроков, не превышает суммы стандартных погрешностей этих коэффициентов. Относительно первого предположения обычно считают, что в общем подобные зависимости практически можно р а с с м а т р и в а т ь к а к линейные. Вопрос об устойчивости во времени найденных статистических связей является весьма сложным. Н а личие ритмических процессов в атмосфере не дает уверенности в том, что указанные зависимости продолжатся после того пе риода, д л я которого они были обнаружены. Многие из связей, 7 полученных при корреляционных исследованиях, в дальнейшем не удерживались. Так, например, коэффициент корреляции между изменением температуры в ноябре—январе в Кристиан зунде и в феврале—марте в Берлине, вычисленный Бауром, ока з а л с я за период с 1861 по 1890 г. равным +0,73, а за период с 1891 по 1920 г. он был —0,30 [178]. Таким образом, от периода к периоду изменился д а ж е знак коэффициента корреляции!" П р а в д а, некоторые временные зависимости обнаруживают зна чительную устойчивость, но нет способов, с помощью которых можно было бы предвидеть, какие именно из них останутся устой чивыми.

Многие исследователи основываются на циклическом харак тере некоторых метеорологических элементов, д л я которых при нимают, что максимумы и минимумы, наблюденные в прошлое время, будут повторяться через некоторый определенный срок в будущем. При этом, к а к правило, предполагается наличие мно голетних циклов в космических явлениях, влияющих на атмо сферу. Так, например, В. Кеппен обнаружил 11-летний цикл в ходе температуры воздуха, причем наиболее отчетливая связь м е ж д у температурой воздуха и солнечными пятнами о к а з а л а с ь в тропиках [200]. Вопросом одиннадцатилетней вариации солнеч ной деятельности в Советском Союзе занимались многие. Среди них в первую очередь надо у к а з а т ь В. Б. Шостаковича, В. Ю. Визе, П. П. Предтеченского, Б. С. Гуревича, М. С. Эйген сона и Л. А. Вительса. Кеппеном ж е был выявлен 44,5-летний температурный цикл в Европе [202]. Э. Брюкнер установил 35-лет ний цикл в колебаниях уровня Каспийского моря, в режиме тем пературы и осадков в Европе и т. д. [183]. Однако А. Вагнер [221] в 1940 г. пришел к выводу о нереальности указанного цикла Брюкнера. Имеются работы Г. Клейтона по изысканию связи между периодичностью в ходе давления, температуры и осадков и периодическими колебаниями солнечной постоянной [184]. Е щ е в прошлом веке была обнаружена двухлетняя цикличность в ходе метеорологических элементов. Исследованиями этого цикла у нас занимались А. И. Воейков, А. А. Рождественский, Т. В. Покровская, Э. Ф. Лесгафт, Н. А. Белинский, А. Л. Кац,, В. Р. Дубенцов и др. Большой обзор и анализ исследований двухлетних колебаний в атмосфере проделан Ландсбергом [205], который считает, что использование циклов для прогнозов погоды не принесет пользы. Изучением циклов в метеорологических яв лениях занимались Ф. Б а у р, Р. Шпиталер, О. Мирбах, А. Вагнер, Л. Гельман, В. Мейнардус, Д ж. Уокер, А. Д е ф а н т и др. Эти ис следования весьма заманчивы, но полученные результаты м а л о надежны из-за того, что трудно установить реальность найден ной цикличности. П р а в д а, д л я оценки статистической реальности периодичностей были предложены разнообразные критерии, од нако лишь немногие авторы сами пользовались ими. Следует от метить, что д а ж е при помощи этих критериев исследователь, ве роятно, д о л ж е н прийти к ошибочным заключениям благодаря некоторым характеристикам погодных явлений. Так, временные р я д ы метеорологический данных составляют то, что можно на звать коррелятивными рядами, т. е. к а ж д о е значение до неко торой степени зависит от непосредственно ему предшествующих.

Исследование математических свойств коррелятивного р я д а и методы, употребляемые д л я открытия циклов, у к а з ы в а ю т на большое количество найденных рядов, которые не имеют физи ческого обоснования и недостаточны д л я обнаружения основного свойства периодических явлений. Иными словами, если физиче с к а я природа цикличности неясна, то результаты, полученные на б а з е лишь статистического анализа, могут ввести в заблуждение.

'Сущность ж е связи между солнечной активностью и погодой, констатированная до сего времени и могущая быть использо ванной д л я целей долгосрочных прогнозов погоды, неясна, и по этому все попытки организовать регулярную службу прогнозов погоды на этой основе не увенчались успехом.

Имеется много работ, опирающихся на предположение, что в атмосфере процессы протекают волнообразно. Эта идея вошла в метеорологию особенно после работ Е. Германа (гармониче ский анализ) и Г. Клейтона (метод с г л а ж и в а н и я ). Предпола гается, что атмосферные процессы являются результатом нало ж е н и я различных элементарных волн, которые, интерферируя, •образуют все новые барические ситуации. Р я д работ по исследо в а н и ю волн давления воздуха был выполнен в Лейпциге Л. Вейк маном и его сотрудниками [224]. Они считают, что ход погоды у п р а в л я е т с я длинными и короткими периодическими колеба ниями давления атмосферы в целом, и при этом предполагают, что для макросиноптического положения решающими являются длинные волны, а д л я собственно погоды главным образом — короткие. Д о к а з а т е л ь с т в о м того, что ход давления воздуха имеет волновую природу, считается открытие Вейкманом точки сим метрии в ходе давления [209]. В действительности, если сущест вуют периоды в изменениях давления воздуха, то возможно при близиться к фактической кривой давления при помощи некото рого количества синусоидальных линий. Число их будет зависеть от рассматриваемой кривой. Если последняя составлена из синусоидальных линий и крайние значения составляющих совпадают, то комплексная кривая будет симметричной около этой точки. Лейпцигская школа считает, что 24-дневная волна •соответствует меридионально направленному процессу стекания полярных воздушных масс, а 36-дневная — зональному колеба нию [206]. Установлены т а к ж е волны 20 и 8-дневные.

Исследованием волн д а в л е н и я воздуха занимались О. Мир бах, Ф. Верчелли, Л. Матеучи, Л. Г. Данилов, П. А. Кон д р а т ь е в, П. Мильднер, К- Л е м а н, К- Шмидель, В. Швердтфегер, 9 Г. Леттау, К. Т а к а х а с и и др. На этих исследованиях здесь оста навливаться не будем. Отметим только, что независимо от спо соба нахождения волн давления нужно ставить вопрос, не яв ляются ли они математической фикцией, а если существование найденных волн действительно доказано, то можно ли их экстра полировать на долгий срок.

Исходя из предположения, что для решения проблемы долго срочных прогнозов погоды необходимо знание особенностей атмосферных процессов, многие ученые занимались изучением конкретных типов циркуляции. П р а в д а, эти, исследования не всегда доводились до прогностических выводов. Так, например, Л. Тейсеран-де-Бор д а л классификацию типов погоды для зимы в Европе '[217], а В. Ван-Беббер — для всех сезонов [218], исходя из положения антициклонов относительно Европы. У Ван-Беб бера получилось всего пять типов (некоторые из них совпадают с зимними типами Тейсеран-де-Бора), для которых он подсчитал среднюю продолжительность и преемственность.

Б. П. Мультановский положил в основу типизации синопти ческих процессов перемещения антициклонов и получил пять типов д л я теплого времени года [79]. В дальнейшем он выявил типичные траектории антициклонов (оси) и д а л их классифика цию [80 и 138]. Б ы л о установлено распределение барического и температурного полей, соответствующее процессу вхождения антициклона по той или иной оси. Б а у р рассмотрел х а р а к т е р меридионального обмена воздуха и выделил два типа: неупоря доченной обмен и обмен в меридиональных полосах циркуля ции [176]. Г. Шинце использовал расположение главных фрон тальных зон и получил четыре основных типа [158]. Э. С. Л и р применила сочетание основных атмосферных потоков и опреде лила для всего года 16 типов с 51 разновидностью [75]. Г. Я. Ван генгейм, исходя из соображений о преобладающих основных пе реносах в умеренных широтах, выделил три основных и три комбинированных типа циркуляции [19]. Он установил вероят ность сохранения возникшего типа циркуляции и его смены.

Кроме вышеуказанных исследователей, типизацией синопти ческих процессов Европы занимались Л. А. Вительс, А. Ф. Д ю бюк, Э. А. Исаев, Е. А. Напетваридзе, К. И. Папинашвили и др.

Типы синоптических процессов на востоке С С С Р изучали С. М. Простяков, А. И. Штабова, Н. М. Сергеев и Др., причем Ш т а б о в а и Сергеев проводили свои исследования по методу Мультановского. Аналогичная работа д л я Тихого океана, Север ной Америки и Атлантического океана сделана И. Криком [204].

Д л я Северной Америки эта работа проведена в зависимости от положения тихоокеанского антициклона, а для других районов, на основании положений основных квазистационарных бариче ских образований. Типами синоптических процессов и погоды занимались т а к ж е Д ж. Д ж о р ж, Д ж. П а у л ю с и др. Типизацию синоптических процессов всего северного полушария проводили М. X. Б а й д а л, 3. М. Витвицкая, А. А. Гире, Б. Л. Дзердзеев ский, А. Л. Кац, В. М. Курганская, А. А. Рождественский и др.

Все перечисленные исследования типов циркуляции атмосферы р а с ш и р я ю т наши знания. Однако необходимо отметить, что пока еще нет общепризнанного принципа к а к периодизации ат мосферных процессов, т а к и их типизации.

В связи с развертыванием работ в области макропроцессов многие ученые и у нас, и за границей (К. Г. Россби, Б. Гаур виц, Е. Н. Блинова, А. А. Рождественский, Н. А. Белинский, X. П. Погосян, Н. И. Сергеев, А. Л. К а ц и др.) решали вопрос об индексе циркуляции атмосферы. Основное условие здесь за ключается в том, что индекс д о л ж е н являться максимально пол ной характеристикой энергетического состояния атмосферных процессов. В такой постановке этот вопрос пока еще д а л е к о не решен. Так, например, по Вагнеру зима 1928-29 г. характеризо в а л а с ь ослабленной циркуляцией, а по М. Р о д е в а л ь д у — по вышенной [212]. Иными словами, не ясно, в какой степени существующие индексы характеризуют состояние атмосферных макропроцессов.

В 1946 г. Погосяном выполнена работа по исследованию се зонных колебаний общей циркуляции атмосферы [128]. В ней он приходит к выводу, что изменение типа процессов от сезона к сезону обусловлено перестройкой высотного термобарического поля, которая в основном определяется влиянием подстилаю щей поверхности.

Результаты проведенных исследований позволили некоторым метеорологам выпускать официальные долгосрочные прогнозы погоды. Так, например, О. Б л е н ф о р д [174, 182, 222] с 1886 г. со с т а в л я л прогнозы количества осадков в течение муссонного се зона в Индии. Позднее Уокер использовал установленные им корреляционные связи м е ж д у состоянием ряда метеорологиче ских элементов в Индии и в других частях земного ш а р а для прогноза отклонений от нормы количества муссонных осадков в Индии [222]. Он з а л о ж и л основы метода, применяемого неко торыми авторами в долгосрочных прогнозах. Последователями его являются Гроссмайер, Б а у р, Визе и др.

Б а у р д а л уравнения регрессии для сезонных и месячных температур, а т а к ж е для сумм осадков в Германии [175]. Д л я установления прогностических связей статистическим путем ав тор берет метеорологические данные по б л и з л е ж а щ и м странам и использует периоды, непосредственно предшествующие проме жутку времени, на который составляется прогноз. Он утвер ж д а е т, что существует тесная связь м е ж д у аномалиями темпе р а т у р ы и давления воздуха с последующими изменениями атмосферной циркуляций. Такое заключение сделано им в ре з у л ь т а т е исследования связи м е ж д у циркуляцией атмосферы 11 над северной частью Атлантического океана и отклонением д а вления на 44 метеорологических станциях северного полушария от 30-летней средней. Б а у р доказывает, что отклонение от сред ней циркуляции в северной части Атлантического океана д о л ж н о сопровождаться аналогичной аномалией еще где-нибудь в се верном полушарии, а интенсивность циркуляции атмосферы н а д той ж е акваторией при определенных условиях имеет тенденцию сохраняться и на следующие месяцы, особенно в определенное время года. С целью использования временных рядов он пы тается получить формулы, которые д а л и бы возможность вычис лить значение одного элемента с помощью других, в зависимо сти от которых этот элемент находится. Предварительно Б а у р рассматривает вопрос об использовании имеющихся наблюдений путем применения обычного корреляционного метода. Он прихо дит к заключению, что их можно применить при условии, если связь линейная, число наблюдений велико и распределение срав ниваемых данных приближается к кривой распределения Гаусса.

Б а у р считает указанные условия выполненными, если зависимо сти, куда входят аномалии погоды, являются линейными, имею щиеся наблюдения охватывают период 50 лет или более и удо влетворяют действительному критерию. При этом он допускает, что связи могут быть и не строго линейными, но предполагает, что зависящие от линейности ошибки в уравнении множест венной регрессии незначительны.

Сущность метода месячных и сезонных прогнозов Б а у р а за ключается в получении статистическим путем большого количе ства временных связей, включающих, с одной стороны, месяч ные и сезонные характеристики метеорологических элементов в Центральной Европе и, с другой стороны, предыдущее состоя ние этих элементов в тех ж е или удаленных от данного места районах.

С 1932 г. Б а у р выпускал декадные прогнозы погоды [177].

В основе этого метода л е ж и т предположение, что атмосферные процессы предыдущих десяти дней в общих чертах определяют погоду следующих десяти дней. При этом используются корре ляционные связи и сходные положения за прежние годы.

В работе [179] Б а у р указывает, что прогнозы погоды до пяти суток могут быть составлены методом, представляющим собой сочетание синоптики и статистики, а прогнозы на больший срок — статистическим методом. В последнее время по наблю дениям за 1932—1962 гг. им обнаружена [180] связь м е ж д у летними засухами в Центральной Европе и солнечной.актив ностью.

В Федеративной Республике Германии и в З а п а д н о м Б е р л и н е вопросами долгосрочных прогнозов погоды занимаются JI. Вейк-.

ман, Р. Шерхаг, А. Гофман, Э. Динис, Г. Тренкле, О. Р у д о л ь ф и др. Прогнозы выпускаются на 3—5 дней и на месяц.

12 • В Германской Демократической Республике в Институте по исследованию общей циркуляции атмосферы (созданном в 1953 г.

по инициативе Филиппса) в работах по прогнозам погоды на большой срок участвуют Г. Меде, Б. Барг, В. Беме и др.

В С Ш А Д ж. Нэмайесом с 1942 г. составляются прогнозы по годы на 30 дней [211]. Метод этих прогнозов базируется на р е зультатах исследований особенностей циркуляции и р е ж и м а погоды над США в связи с макропроцессами, развивающимися на пространстве северного полушария. Широко используются данные климатологии и различного х а р а к т е р а прогностические связи. При этом вначале прогнозируется карта средних значе ний #70о за 3D' дней, а затем с помощью предсказанного высот ного барического поля переходят к прогнозу аномалии темпера туры воздуха у поверхности земли и осадков. Отметим, что в США с 1940 г. выпускаются пятидневные прогнозы погоды [210].

Вопросами долгосрочных прогнозов погоды в США занимались К- Г. Россби, Д ж. Нэмайес, И. Крик, Р. Эллиот, Б. Гольцман, Е. Эйме, Е. Д ж о н с о н и др.

В Англии составляются прогнозы средней месячной темпера туры воздуха и количества осадков методом аналогов [185].

В Государственном гидрометеорологическом институте в Вар шаве т а к ж е используется метод аналогов при составлении дол госрочных прогнозов погоды [213].

Во Франции выпускаются пятидневные и месячные прогнозы погоды, на основании а н а л и з а особенностей в ходе давления л использования синоптических и статистических материалов [195].

Кроме указанных выше стран, в настоящее время долгосроч ные прогнозы погоды даются в Японии, Китайской Народной Республике, Венгерской Народной Республике и др.

В последние годы за рубежом появился ряд обзорных работ:

Г. Б е р л а г е [181], А. Гофман [198], Г. Ситтон [214], А. Крайс [186], В. Гарриок [192],"С. К а л ь м а н н [199]. В этих работах осве щается современное состояние проблемы долгосрочных прогно зов погоды в различных странах.

В С С С Р Е. Н. Блинова р а з р а б о т а л а гидродинамический ме тод долгосрочного прогноза погоды [9а и 96]. По указанному ме тоду составляются по северному полушарию прогнозы давления, температуры воздуха и количества осадков. В этом направлении большую работу проводят С. А. Машкович, Ш. А. Мусаелян и др.

С 1945 г. в С С С Р регулярно выпускаются метеорологические прогнозы большой заблаговременности по районам Советской Арктики, составляемые по методу Вангенгейма. В последние годы эта работа проводится под руководством А. А. Гирса.

Основоположником синоптического метода долгосрочных прогнозов погоды, впервые разработанного в СССР, является академик В А С Х Н И Л Б. П. Мультановский. В 1913 г. ему было поручено руководство работами Главной геофизической обсер 13 ватории по изысканию методики долгосрочных прогнозов по годы. После двухлетних трудов он в 1915 г. опубликовал иссле дование «Влияние центров действия атмосферы на погоду Евро пейской России в теплое время года», в котором выдвинул положение, что погода в данном районе является рефлексом влияния центров действия атмосферы. При этом указывалось, что д л я целей прогноза погоды на долгий срок необходимо изу чать рефлексы в связи с изменениями в центрах действия атмо сферы, т а к как определение признаков перелома типа циркуля ционного процесса на основании изучения только рефлексов совершающегося крупного атмосферного процесса — затрудни тельно, между тем как изменения в центрах действия атмосферы в таких случаях в ы р а ж е н ы гораздо рельефнее и наступают раньше. Мультановский установил преобладающее значение, особенно д л я нашей страны, областей высокого давления в при полярной полосе и пришел к выводу, что центры действия атмо сферы переживают различные фазы своего состояния, переходя от максимума давления к минимуму или обратно. Он выявил т а к ж е зависимость между центрами действия атмосферы и на правлением траекторий барических образований, определяемых, с одной стороны, 'состоянием и положением центров действия атмосферы,. а с другой — динамическими и орографическими причинами. Впервые было указано на случай неоднородности воздушных масс, составляющих антициклон;

при этом установ лено соответствие изломов траекторий антициклонов моментам дополнительных вхождений свежего воздуха. В этой работе дан путь к выработке метода долгосрочных прогнозов погоды, опре деления типа погоды и установления признаков его изменения.

Применительно к процессам теплого сезона установлены типы погоды: а) активный полярный с подразделением на западное и восточное положение в зависимости от места вхождения по лярных воздействий;

б) пассивный полярный, когда антициклон почти не выделяет ядер;

в) смешанный, т. е. с одновременным участием азорского и полярного центров, и г) западный, когда азорский центр является весьма активным.

Таким образом, были намечены следующие основные поло жения, которые легли в основу разработки метода долгосрочных прогнозов: а) принцип изучения центров действия атмосферы, б) принцип деления на периоды, за начало которых принимался момент нового вхождения ядра высокого давления.

В 1920 г. опубликована работа Мультановского «Основные положения для деления Европейской России на районы ho воз действиям полярного центра действия атмосферы». В ней четко поставлен вопрос о необходимости рассматривать антициклбй к а к барическое образование, состоящее из различных масс воздуха.

Д а л е е дано определение оси к а к медианного члена траектории антициклонов из определенного очага вхождения. Эти оси подраз. делены в зависимости от направления на нормальные (с NW на S E ) и ультраполярные (с N и NE на S и S W ). Установлена связь м е ж д у положением осей и распределением географиче ских ландшафтов. П р и изучении атмосферных процессов по осям, для учета географических районов к а ж д а я ось делилась на несколько отрезков («отсеков»), по которым последовательно развертываются процессы, присущие этой оси, а т а к ж е устанав ливались положения полярных центров действия атмосферы, непосредственно влияющих на условия погоды С С С Р. Длитель ная устойчивость положения сезонных осей дает возможность охарактеризовать сезон к а к вообще, т а к и в данном году по отклонению его преобладающих осей от нормы.

В 1924 г. в работе Мультановского «Нордостовые штормы Черного моря и их значение д л я синоптики Европы» введено понятие о вторичных центрах действия атмосферы, образую щихся в районах пересечения азорской оси с полярными и ульт раполярными осями. Эти центры меняюТ свои места от сезона к сезону и оу года к году в завйсимости от расположения осей.

В 1930 г. было дано определение «нормального зимнего про цесса» и приведена карта осей зимнего периода в статье Муль тановского «Зима 1929-30 г.».

В синоптической метеорологии весьма в а ж н ы м является спо соб схематизации и типизации атмосферных процессов. Расчле нение последовательности атмосферных процессов может быть произведено различными способами, например путем определе ния некоторых отдельных особенностей кинематических комплек сов или изучением особенностей отдельных синоптических поло жений, осуществляющихся в течение всей изучаемой последо вательности. В первой стадии своих работ Мультановский пользовался средними барическими картами, правда, включаю щими только однородные процессы, чем они существенно отли чаются от климатологических карт. Но способ осреднения д а ж е отобранных аналогичных случаев является неудовлетворитель ным, ввиду того что при этом сглаживаются индивидуальные особенности отдельных карт, вошедших в среднюю. Указанный способ т а к ж е технически неудобен из-за большой трудоемкости.

Поэтому вскоре были введены «сборные» карты. Основной осо бенностью метода составления сборных карт является то, ч т о на одной и той ж е координатной плоскости даются синоптические положения, соответствующие различным значениям времени.

Ясно, что полное совмещение д а ж е двух синоптических карт на одной является невозможным, но если, наносить только особые барические точки, то можно поместить на один бланк данные нескольких карт. Построенная таким образом сборная карта дает возможность эмпирически выявить и изучить все особо харак терные свойства синоптических положений. Это следует из прин ципа составления сборной карты, т а к как она лишь погашает 15 частности,.но не с г л а ж и в а е т их окончательно, и, кроме того, основная х а р а к т е р н а я черта процесса выступает здесь совер шенно отчетливо. Сам способ картографического изображения чрезвычайно прост и нагляден.

Мультановский показал, что сборная карта обладает следую щим свойством: в продолжение определенного промежутка вре мени особые барические точки одинакового знака группируются в определенные области, причем в течение указанного срока в район, занятый барическими центрами одного знака, не вхо дит ни одна особая барическая точка первого порядка другого знака. И н т е р в а л времени, в течение которого имеет место выше указанное эмпирическое свойство, Мультановский н а з в а л есте ственным синоптическим периодом (е. с. периодом). Если на сборную карту, составленную д л я некоторого е. с. периода, на нести положения особых барических точек для момента, выхо дящего из пределов данного периода, то получается смещение барических особых точек первого порядка различного знака. Но при непрерывном течении атмосферных процессов,™ или иное сочетание полярных и субтропических воздействий будет полу чаться в зависимости от выбранного нами промежутка времени.

Поэтому д л я обеспечения естественности сочетания синоптиче ских процессов за срок, в течение которого можно было бы говорить о квазиоднородности синоптических процессов, Муль тановским введено условие — неизменяемость основных кинема тических характеристик. Таким образом, дается понятие е. с. пе риода к а к промежутка времени, в течение которого протекает один строго ориентированный процесс. Все вышеизложенные по ложения позволили с зимы 1922-23 г. ввести регулярную службу долгосрочных прогнозов. Стали составляться прогнозы по от дельным районам на е. с. периоды и самого общего х а р а к т е р а на сезоны, причем было установлено пять сезонов в году. Не совпадение количества синоптических сезонов с обычными че тырьмя астрономическими объясняется тем, что по смене типов преобладающих атмосферных процессов Мультановский ввел дополнительный пятый сезон «предзимье», который приходится примерно на октябрь—декабрь.

Синоптические сезоны испытывают ежегодные небольшие смещения по времени в ту и другую сторону в зависимости от индивидуальных особенностей процессов к а ж д о г о года, и по этому продолжительность их бывает неодинакова в разные годы.

Вышеизложенные основы метода д а в а л и возможность со ставлять обычный прогноз погоды в пределах е. с. периода, но учет особо вредных явлений, например гололеда, гроз, ливней, штормов и метелей, о к а з а л с я весьма трудным. В связи с этим были изучены по заданию Мультановского синоптические усло вия, необходимые для их осуществления, а т а к ж е введен эле 16 мент времени. Например, Лир, изучая гололед, о б н а р у ж и л а, что синоптические процессы, обусловливающие его, можно разбить на типы, состоящие из однородных процессов, причем однород ность их не ограничивается только б л и ж а й ш и м и к моменту го л о л е д а днями, а распространяется на гораздо более длительный промежуток времени (до одного месяца). Л и р установила т а к ж е, что синоптические процессы м е ж д у началом явления («угроза») и наступлением примерно через 30 дней гололеда идут законо мерно и дают возможность выделить отдельные характерные этапы развития ( ф а з ы ). Подобные ж е ф а з ы были получены при аналогичных исследованиях карских воздействий Г. Я. Ванген геймом, ливней и гроз — А. Э. Бергом, весенних вскрытий рек и атмосферных процессов при переходе от одного 4 сезона к дру г о м у — М. В. Ловейко, замерзаний рек — Н. А. Ширкиной и др.

Н а л и ч и е фазировок отдельных явлений погоды д а л о возмож ность уточнять и контролировать о ж и д а е м о е развитие синоптиче ских процессов и у к а з ы в а т ь на вероятность осуществления особо вредных явлений погоды не только на е. с. период, но и на се зон. Предложенный Мультановским способ составления прогноза на только что начавшийся сезон путем экстраполяции тенден ций сборной карты предшествующего сезона предусматривал получение нескольких типов погоды предстоящего сезона, но определить последовательность их было невозможно. Однако ф а з ы отдельных явлений погоды, которые были з а л о ж е н ы еще в предшествующем сезоне, д а л и возможность фиксации во вре мени о ж и д а е м ы х синоптических процессов в первом месяце се зона,- на который составляется прогноз.

Мультановский уточнил понятие о «линейном переносе» воз душных масс по демаркационной линии м е ж д у двумя бариче скими полями противоположных знаков. Сущность этого поня т и я заключается в том, что вторжение воздуха из приполярной области связано (помимо воздействия по осям) с пульсациями в виде временного сгущения изобар и соответственного усиле ния ветра. Б ы л и установлены три группы линейного переноса воздуха над северной половиной Атлантического океана: пер в а я — гольфстримная (перенос совпадает с направлением тече ния Гольфстрима), вторая — антигольфстримная (перенос обра тен направлению течения Гольфстрима) и, наконец, третья — промежуточная. Оказалось, что к а ж д о й из этих групп соответст вуют операции по определенным осям. Это положение дает воз можность выявить процессы весьма крупного масштаба.

Метод долгосрочных прогнозов погоды на сезон имел один существенный недостаток: позволяя установить несколько типов погоды в сезоне, на который составляется прогноз, он не опреде л я л их последовательности. П р а в д а, с помощью ф а з прогнози р о в а л и в первом месяце предстоящего сезона приблизительные сроки, для отдельных явлений погоды, но для некоторых проме И о т ЕI 2 З а к а з № Г O.f..C-НОГО ролОГ ЧвОН'ЗГО I | И., о тн т у т а жутков времени нельзя было определенно указать, какой из предсказанных типов погоды (иногда совершенно противопо ложных друг другу) будет характеризовать данный период.

В связи с этим была поставлена задача найти способ фикса ции синоптических процессов в некоторый определенный момент будущего. После целого ряда изысканий Мультановскому уда лось наметить оперативный промежуток времени, необходимый для повторения аналогичного процесса. Таким образом, была установлена ритмичность д л я тех синоптических процессов, которые являются нарушением общего переноса с з а п а д а на восток;

при этом выявлена ритмичность около трех и пяти меся цев. В результате этих работ появилась возможность составлять долгосрочные прогнозы погоды не только на е. с. периоды и се зоны, но и на месяцы. Таким образом, положив в основу синопти ческого метода долгосрочных прогнозов погоды учение о центрах действия атмосферы как об очагах формирования воздушных масс, Мультановский изучал закономерности развития круп ных атмосферных процессов. Он считал, что только путем ис следования процессов, составляющих жизнедеятельность самой атмосферы, возможно решение проблемы долгосрочных прогно зов погоды.

Известно, что результаты исследований в области долгосроч ных прогнозов погоды, к а к и в любой другой области, зависят от подхода к изучаемым явлениям. Способ изучения природы, объяснения действительности определяет, насколько научно т о или другое направление исследования.

Рассмотрим с этой точки зрения синоптический метод долго срочных прогнозов погоды школы Мультановского,. по которому в системе Гидрометеорологической службы С С С Р с 1922 г. со ставляются прогнозы погоды.

В настоящее время школа Мультановского исходит в основ ном из двух положений. Первое из л и х заключается в том, что выделяются крупные атмосферные процессы, общий х а р а к т е р развития которых сохраняется в течение нескольких дней на пространстве значительной части земного ш а р а. Этот промежу ток времени, названный е. с. периодом, характеризуется тем, что в тропосфере сохраняется такое распределение термобариче ского поля, которое обусловливает определенный тип развития синоптических процессов. Одновременно происходит постепен ное изменение интенсивности указанного поля, причем х а р а к тер изменения, наметившийся в начале текущего е. с. периода, наблюдается до его конца. Это постепенное изменение интенсив ности термобарического поля в тропосфере приводит к резкой перестройке старого и формированию нового деформационного поля, с чего и начинается следующий е. с. период.

Н а развитие деформационного поля в течение е. с. периода значительно влияет характер эволюции соседних с ним бариче ских образований, являющихся составляющими смежных дефор мационных полей. Поэтому при составлении прогноза погоды на е. с. период анализируется не только то деформационное лоле, которое непосредственно обусловливает развитие синоп тических процессов и погоды в данном районе, но и все со седние с ним барические образования, являющиеся составляю щими смежных с ним деформационных полей. Влияние на раз витие данного деформационного поля в течение е. с. периода х а р а к т е р а развития других, с ним не смежных полей, к а к пра вило, незначительно.

Второе, из чего исходит школа Мультановского, заключается в том, что положение Солнца по отношению к З е м л е и неодно родность ее поверхности обусловливают в течение длительного промежутка времени сохранение определенного х а р а к т е р а теп лообмена м е ж д у океаном и континентом. В результате создаются условия, благоприятные д л я локализации в определенных гео графических районах очагов холода и тепла в тропосфере. По следнее приводит к образованию преимущественно однотипных деформационных полей в течение упомянутого промежутка вре мени, т. е. к формированию естественного синоптического сезона (е. с. сезона). В течение е. с. сезона, одновременно с сохранением общего х а р а к т е р а теплообмена между океаном и континентом, происходит постепенное изменение интенсивности этого тепло обмена. С резкого изменения условий последнего начинается но вый е. с. сезон.

В к а ж д о м е. с. сезоне встречаются типы атмосферных про цессов, не характерные для него: одни из них аналогичны про цессам, п р е о б л а д а ю щ и м в соседних е. с. сезонах, другие появ л я ю т с я только эпизодически. Формирование таких процессов происходит следующим образом. Высотное деформационное поле, п р е о б л а д а ю щ е е в данном е. с. сезоне, благодаря измене ниям, происходящим в нем, имеет тенденцию перестраиваться не только в аналогичные, но и другие типы высотного деформа ционного поля е. с. периода, где распределение термического поля в тропосфере иное, чем этому благоприятствуют условия теплообмена м е ж д у океаном и континентом, имеющие место в данном е. с. сезоне. Т а к а я тенденция к перестройке высотного деформационного поля е. с. периода, характерного д л я данного е. с. сезона, приводит к формированию нетипичного д л я него е. с. периода. Но до тех пор, пока условия теплообмена между о к е а н о в и континентом не способствуют существованию таких е. с. периодов, они могут появляться лишь эпизодически. С из менением ж е х а р а к т е р а теплообмена м е ж д у океаном и конти нентом,' тот нетипичный для истекшего е. с: сезона е. с. период, в котором географическое распределение основных очагов тепла и холода в тропосфере соответствует распределению термиче ского поля, обусловливаемого создавшимися новыми условиями 2* теплообмена между океаном и континентом, становится преоб л а д а ю щ и м (характерным) в течение нового е. с. сезона.

Связь между е. с. периодом и е. с. сезоном заключается в следующем. Изменения интенсивности термобарических полей, происходящие в течение е. с. периода и приводящие к пере стройке старого и образованию нового деформационного поля, т. е. к формированию нового е. с. периода, в основном обуслов лены двумя факторами: общим характером теплообмена м е ж д у океаном и континентом в текущем е. с. сезоне и взаимодейст вием термобарических полей в данном е. с. периоде. Эти фак торы в большинстве случаев действуют в одном направлении или ж е изменения, обусловленные теплообменом' между океа ном и континентом в текущем е. с. сезоне, значительнее тех, которые возникают в результате взаимодействия термобариче ских полей в данном е. с. периоде, поэтому в течение е. с. сезона преобладают однотипные е. с. периоды. Но если указанные фак торы действуют в различных направлениях, причем изменения, образованные взаимодействием термобарических полей в дан ном е. с. периоде, больше вызванных теплообменом м е ж д у океа ном и континентом в текущем е. с. сезоне, то формируется е. с.

период, не типичный д л я данного е. с. сезона.

Неравномерное распределение и нагревание суши и м о р я приводит к тому, что на земном шаре происходит неодновремен ное изменение особенностей теплообмена между океаном, и кон тинентом. При этом пространство северного полушария делится на три естественных синоптических района (е. с. р а й о н а ), в кото рых в течение длительного промежутка времени сохраняется определенный характер указанного теплообмена. Сроки измене ния его в к а ж д о м из трех е. с. районов разные. Иными словами, на пространстве к а ж д о г о е. с. района по характеру теплообмена между океаном и континентом год делится на несколько нерав ных между собой промежутков времени (е. с. сезонов), не совпа д а ю щ и х один с другим в разных е. с. районах. Границы е. с. райо нов в отдельных случаях претерпевают значительные колебания, но при рассмотрении большого р я д а атмосферных макропроцес сов они определяются достаточно четко. Наличие е. с. районов означает, что в к а ж д о м из них существуют свои особые условия для формирования и развития атмосферных процессов большого масштаба. Отсюда не следует, однако, что последние в этих районах развиваются изолированно.

Изложенные выше основные положения школы Мультанов ского подтверждаются как работами ряда исследователей, т а к и многолетней практикой. На названных двух положениях бази руется метод долгосрочных прогнозов погоды как малой, т а к и большой заблаговременности.

В последние годы в Центральном институте прогнозов про водится большая работа с целью: а) выявления синхронной и 20 асинхронной связи м е ж д у развитием атмосферных макропроцес сов в течение е. с. сезонов в данном е. с. районе и в других ча стях земного ш а р а ;

б) определения в е. с. сезонах связи м е ж д у атмосферными макропроцессами в тропосфере и процессами, протекающими в верхних слоях атмосферы;

в) разработки спо собов количественного учета основных факторов, обусловливаю щих формирование, развитие и смену е. с. сезонов. Успешное решение перечисленных з а д а ч позволит уточнить существующий метод школы Мультановского и тем самым улучшить качество сезонных прогнозов погоды. Но эти исследования пока еще;

не закончены, поэтому здесь останавливаться на них, не будем.

Отметим только, что указанной школой р а з р а б о т а н ы методы со ставления прогноза погоды на е. с. периоды, месяцы и сезоны.

Однако ввиду того, что н а с т о я щ а я монография имеет ц е л ь ю ознакомить читателей с основами современных способов ана лиза макропроцессов и прогноза погОды на сезон, применяемых в С С С Р, в последующих п а р а г р а ф а х излагается из р а з р а б о т о к школы Мультановского лишь метод сезонных прогнозов погоды.


Этот метод базируется на закономерностях в развитии е. с. се зонов, которые определяются на основании анализа е. с. перио дов на пространстве е. с. района. Поэтому в предлагаемой книге даются общие сведения об е. с. районе и е. с. периоде.

Кроме указанного метода, имеются исследования А. В. Б а б кина, М. X. Б а й д а л а, JI. И. Блюминой, Д. А. Дрогайцева,, М. А. Дуйцевой, Е. В. Воро'бьевой, JI. А. Вительса, А. Л. Каца,.

К- И. Папинашвили, Д. А. Педя, Т. В. Покровской, Т. В. Сидо ченко, 3. Л. Туркетти, В. Г. Шишкова, позволяющие с о с т а в л я т ь сезонные прогнозы погоды. Методы Б а й д а л а, Блюминой, Дро гайцева, К а ц а, П а п и н а ш в и л и и Шишкова являются синоптиче скими. Б а й д а л в основу своих работ положил установленные им преемственности типов синоптических процессов. Способ Блю миной базируется на зависимости м е ж д у изменением термиче ского поля в тропосфере от истекшего е. с. сезона к текущему и общим характером синоптических процессов во втором е. с. се зоне после исходного. Д р о г а й ц е в установил влияние состояния атмосферы (оцениваемое им при помощи индексов тепла и хо л о д а ) в предзимье на развитие синоптических процессов и по годы в последующие сезоны. К а ц выявил связи м е ж д у особенно стями развития синоптических процессов в текущем и истекшем е. с. сезонах и общим характером их в следующем е. с. сезоне.

Папинашвили основывает свой метод на зависимости синопти ческих процессов и погоды в З а к а в к а з ь е от м а к р о ц и р к у л я ц и и над Евразией. При этом учитываются высотные планетарные фронтальные зоны и значения индексов циркуляции.

Методы Воробьевой, Вительса, Покровской, Педя, П е д я и Бабкина, Педя и Дуйцевой, Педя и Сидоченко, Педя и Тур кетти являются статистическими. Воробьева выявила с в я з ь 21 м е ж д у индексом зональной циркуляции в районе Америки в пред шествующем периоде и аномалией температуры воздуха на Европейской территории С С С Р в наступающих месяцах. В ос нову метода Вительса положена гипотеза о длительной подго товке крупных аномалий погодных характеристик. Педь и Бабкин, а т а к ж е Педь и Д у й ц е в а свои работы строят на пред положении о влиянии на формирование сезонной аномалии температуры воздуха на Европейской территории С С С Р терми ческого режима в предшествующих месяцах в определенных районах северного полушария. В методике Педя используются исходные данные по пунктам северного полушария. Метод Педя и Туркетти базируется на учете длительной истории термичес кого режима на данной метеостанции. В способе Педя и Сидо ченко устанавливается связь между аномалией термпературы воздуха в данном сезоне, с одной стороны, и показателями ин декса зональной циркуляции и преобладающих типов синопти ческих процессов в предшествующем сезоне — с другой. Покров ская связывает число дней с типами циркуляции по Вангенгейму з а прошлые месяцы с аномалией температуры воздуха в после дующих месяцах.

Основы перечисленных методов сезонных прогнозов погоды изложены в настоящей книге;

Глава I ЕСТЕСТВЕННЫЙ СИНОПТИЧЕСКИЙ РАЙОН Естественным синоптическим р а й о н о м (е. с. р а й о н о м ) ш к о л а М у л ь т а н о в с к о г о н а з ы в а е т з н а ч и т е л ь н у ю часть п р о с т р а н с т в а з е м ного ш а р а, где н а б л ю д а е т с я т а к о е р а с п р е д е л е н и е т е р м о б а р и ч е ского поля в тропосфере, которое о б у с л о в л и в а е т сохранение в те чение нескольких дней д а н н о г о х а р а к т е р а р а з в и т и я синоптиче ских процессов и п р е о б л а д а н и е в течение д л и т е л ь н о г о проме ж у т к а времени определенного типа естественных синоптических периодов. У к а з а н н о е р а с п р е д е л е н и е т е р м о б а р и ч е с к о г о поля в т р о п о с ф е р е в свою очередь з а в и с и т г л а в н ы м о б р а з о м от со стояния т е п л о о б м е н а м е ж д у океаном и м а т е р и к о м. П о э т о м у п о д е. с. районом понимается з н а ч и т е л ь н а я часть п р о с т р а н с т в а зем ного ш а р а, в которой в течение д л и т е л ь н о г о п р о м е ж у т к а вре мени с о х р а н я е т с я определенный х а р а к т е р т е п л о о б м е н а м е ж д у океаном и континентом. П о д а н н о м у п р и з н а к у северное п о л у ш а рие д е л и т с я на три е. с. р а й о н а. П р и этом в среднем были полу чены с л е д у ю щ и е г р а н и ц ы е. с. районов: м е ж д у первым и вто р ы м — 80° в. д., м е ж д у в т о р ы м и т р е т и м — 165° з. д., м е ж д у третьим и первым — 50° з. д., а ю ж н а я г р а н и ц а всех районов — п а р а л л е л ь 20° с. ш.

О с у щ е с т в о в а н и и е. с. р а й о н а, где р а з в и в а ю т с я определенные, синоптические процессы, у п о м и н а л о с ь еще в конце п р о ш л о г о века в р а б о т а х Г и л ь д е б р а н д - Г и л ь д е б р а н д с о н а и Тейсеран-де Б о р а. И с с л е д у я з а с у х у на Европейской России, Мульта новский. в 1915 г. [79] пришел к с л е д у ю щ е м у выводу:

« Г е о г р а ф и ч е с к о е п о л о ж е н и е Е в р о п е й с к о й России и о б щ а я х а рактеристика ея погоды — по крайней мере в теплое в р е м я года — п о з в о л я ю т a priori п р е д п о л о ж и т ь, что она находится под в л и я н и е м г л а в н ы м о б р а з о м д в у х центров действия а т м о с ф е р ы, а именно:

азорского м а к с и м у м а и с л о ж н о г о к о м п л е к с а областей высокого и низкого д а в л е н и я, л е ж а щ и х в общем около северного поляр ного круга, этот комплекс приходится принять целиком з а 23 полярный центр действия впредь до более детального изучения этой области и синоптической связи ея частей». В работе [80], опубликованной в 1920 г., он пишет: «Идея о естественных районах давно витает в воздухе, — в частности мы обязаны уди вительной научной чуткости Тейсеран-де-Бора, свыше 30 лет т о м у н а з а д у к а з а в ш е м у на необходимость изучения того region naturelle, на котором протекают определенные синоптические процессы». В 1933 г. Мультановский [81], р а с с м а т р и в а я первый е. с. район, отмечает: « Д л я Европы, например, такой район огра ничен на з а п а д е Азорскими островами и восточной Гренландией, на востоке приблизительно Енисеем с его правыми притоками»

(стр. 43). Позднее первый е. с. район он определял к а к про странство от Гренландии до Енисея и приблизительно до 30° с. ш.

на юге. Таким образом, под е. с. районом Мультановский пони м а л территорию, необходимую для развития синоптических процессов по всем осям, влияющим на погоду данного района.

А. И. Ш т а б о в а в 1941 г. [169] указывает, что Восточная Си б и р ь и Д а л ь н и й Восток относятся к одному е. с. району.

В исследовании С. Т. П а г а в а [86], опубликованном в 1943 г., п о к а з а н а целесообразность деления северного полушария на следующие три е. с. района: первый — от Гренландии до Тай мырского полуострова, второй — от Таймырского полуострова до Берингова пролива и третий — от Берингова пролива до Грен ландии. Этот вывод был получен на основании анализа ежеднев ных синоптических карт северного полушария.

В монографии [45] помещена карта путей антициклонических образований полярного происхождения, наблюдавшихся на про странстве северного полушария в течение я н в а р я за период с по 1932 г. включительно, составленная 3. Е. Барсук. На этой к а р т е отчетливо видны три группы указанных траекторий. Есте ственно, совокупность траекторий к а ж д о й группы характеризует синоптические процессы на пространстве большого района. По этому упомянутые траектории наглядно показывают наличие в северном полушарии трех е. с. районов. Н а это т а к ж е обра т и л а внимание и Н. А. Булинская в одной из своих работ 1943 г.

В 1944 г. Эллиот в исследовании [189] отмечает, что Северная Америка по характеру развития синоптических процессов отно сится к одному району.

X. П. Погосян в 1947 г. [128] в результате анализа карт сред них месячных значений Я 5 0 0 и //•}{$„ т а к ж е пришел к выводу о наличии в северном полушарии названных выше трех районов.

В этой работе он пишет: «Средние карты высотного барического поля дают основание д л я подразделения территории северного полушария на три крупных района, в к а ж д о м из которых синоп тические процессы д о л ж н ы обладать своими особенностями. Это подразделение определяется существованием трех гребней. Зи мой они располагаются над Аляской, северо-восточной Атланти 24 кой и Сибирью. И м и обусловливаются основные пучки зимних траекторий антициклонов. Вследствие этого синоптические про цессы к востоку от гребня на Аляске протекают под воздейст вием соответствующего северо-американского пучка вторжений..

Аналогично процессы над Европой и З а п а д н о й Сибирью скла дываются под воздействием европейского пучка вторжений, и„ наконец, процессы в Восточной Сибири и на з а п а д е Тихого океана определяются восточно-сибирским пучком вторжений»

(стр.47).

В опубликованной в 1949 г. совместной работе [36],.

В. А. Д ж о р д ж и о и М. А. Петросянц, анализируя границы е. с.

района для Средней Азии, пришли к заключению, что за ю ж н у ю границу первого е. с. района, установленного Мультановским,, следует принимать 15° с. ш.

Выводы, полученные Д ж о р д ж и о и Петросянцем, дают осно вание при исследовании е. с. периодов и е. с. сезонов считать, целесообразным проводить анализ синоптических процессов в ос новном на пространстве отдельных е. с. районов. М е ж д у тем:

известно, что синоптические процессы на всем земном шаре взаимосвязаны и взаимообусловлены к а к во времени, т а к и в пространстве. Поэтому наиболее правильным является изуче ние особенностей условий формирования, развития и смены т а ких атмосферных макропроцессов, к а к е. с. период и е. с. сезон в отдельных е. с. районах и выявление связи м е ж д у развитием:


этих макропроцес.сов в данном е. с. районе и в других частях земного ш а р а.

Отметим, что установленные границы е. с. районов являются справедливыми в среднем при рассмотрении большого р я д а макросиноптических процессов. В отдельных ж е случаях указан ные границы могут претерпевать значительные колебания. Ис ходя из этого, П а г а в а [96] в 1952 г. рекомендует в оператив ной работе при составлении прогнозов погоды на е. с. периоды определять рабочий синоптический район. Этот район в к а ж д о м конкретном случае д о л ж е н охватывать не только высотное де формационное поле, непосредственно обусловливающее разви тие атмосферных процессов и погоды в данном районе, но и все соседние высотные барические образования, являющиеся состав л я ю щ и м и смежных высотных деформационных полей. Т а к и м образом, рабочий синоптический район д о л ж е н определяться в к а ж д о м отдельном случае в зависимости от типа синоптиче ских процессов. Д е т а л ь н о е изучение последних на пространстве выявленного района может быть хорошей основой для состав ления прогноза погоды на е. с. период. П а г а в а указывает также, что в большинстве случаев рабочий синоптический район будет примерно совпадать с е. с. районом, но в отдельных случаях они могут значительно отличаться друг от друга.

В 1953 г. была опубликована работа П а г а в а [97], в которой 25 автор пишет: «Выводы, полученные в результате данного иссле дования, доказывают, что по характеру теплообмена между океанами и материками северное полушарие делится на три е. с.

района: первый — от Гренландии до Енисея, второй — от Ени сея до Берингова пролива и третий — от Берингова пролива до Гренландии». Т а к, н а других основаниях (по теплообмену) были подтверждены выводы, полученные ранее.

В этом ж е году П а г а в а произвел специальное исследование е. с. районов на основании анализа х а р а к т е р а теплообмена м е ж д у океанами и материками. Полученные выводы опублико ваны как в статье [98], вышедшей в 1953 г., где впервые было дано определение е. с. района, приведенное в 'начале данной главы, т а к и в работе [99], вышедшей в 1954 г., в которой изложены основные результаты исследования е. с. районов. При этом автор исходит из следующих общих положений. Известно, что почти все явления в атмосфере развиваются за счет лучи стой энергии солнца. В сравнении с ней мощность всех осталь ных, внешних по отношению к Земле, источников энергии (излу чение звезд и планет, космические лучи, корпускулярные лучи Солнца и т. д.) по абсолютной величине является совершенно ничтожной. Однако лучистая энергия Солнца не может непо средственно превращаться в кинетическую энергию атмосфер ных движений, возникающую в основном за счет лабильной энергии. Лучистая энергия Солнца в результате ее поглощения атмосферой может превращаться непосредственно в лабильную.

Н о поглощение солнечной радиации атмосферой очень невелико.

Поэтому непосредственный переход солнечной лучистой энергии в лабильную имеет сравнительно небольшое значение. Послед няя возникает главным образом за счет турбулентной и радиа ционной теплопередачи м е ж д у подстилающей поверхностью (нагреваемой в результате поглощения солнечной радиации) и атмосферой. Кроме того, л а б и л ь н а я энергия может изменяться за счет конденсации в атмосфере водяного пара, на испарение которого с подстилающей поверхности была затрачена часть поглощенной ею солнечной радиации. Таким образом, подсти л а ю щ а я поверхность играет роль посредника в передаче атмо- сфере энергии, излучаемой Солнцем.

Количество солнечной радиации, поступающей на земную по верхность уменьшается от экватора к полюсам, соответственно чему и температура воздуха в общем убывает в тех ж е направ лениях. Последнее подтверждается средними значениями темпе р а т у р ы воздуха у земной поверхности д л я разных географиче ских широт. При этом наиболее высокие температуры воздуха на земном ш а р е совпадают не с географическим, а с термиче ским экватором, откуда происходит понижение ее к полкнгам, причем разность температур особенно велика зимой. В тропо сфере т а к ж е имеет место понижение температуры от экватора 26 к полюсам. У к а з а н н о е соотношение и з м е н я е т с я в слое тропо п а у з а — н и ж н я я с т р а т о с ф е р а, где н а д э к в а т о р о м холоднее, чем н а д высокими ш и р о т а м и. С р е д н я я т е м п е р а т у р а воздуха д л я р а з н ы х г е о г р а ф и ч е с к и х широт х а р а к т е р и з у е т ту т е м п е р а т у р у, к о т о р а я б ы л а бы о б у с л о в л е н а притоком солнечной р а д и а ц и и б е з учета р а с п р е д е л е н и я м а т е р и к о в и о к е а н о в и переноса в о з д у ш ных масс.

В р е а л ь н ы х ж е условиях т е м п е р а т у р а воздуха вдоль широт ных кругов не остается постоянной, а и з м е н я е т с я в д о в о л ь н о больших п р е д е л а х. В а ж н е й ш и м и из ф а к т о р о в, о б у с л о в л и в а ю щ и х эти изменения в н и ж н е м слое т р о п о с ф е р ы, я в л я ю т с я неод нородность земной поверхности и обмен в а т м о с ф е р е. И з раз н о о б р а з н ы х особенностей земной поверхности н а и б о л е е сущест венно ее р а с ч л е н е н и е на м а т е р и к и и океаны. Р а з л и ч и е в нагре вании и о х л а ж д е н и и суши и водной поверхности при т о м ж е притоке т е п л а с о з д а е т г о р и з о н т а л ь н ы е разности т е м п е р а т у р ы м е ж д у м а т е р и к а м и и о к е а н а м и. Т а к и м о б р а з о м, н а р я д у с мери д и о н а л ь н ы м и р а з н о с т я м и т е м п е р а т у р ы воздуха (полюс — э к в а тор) существуют ш и р о т н ы е ( м а т е р и к — о к е а н ). Отметим, что г о р и з о н т а л ь н ы й обмен в а т м о с ф е р е у м е н ь ш а е т м е ж д у ш и р о т н ы е р а з н о с т и т е м п е р а т у р ы, а в е р т и к а л ь н ы й — приводит к в ы р а в н и в а н и ю т е п л а по высоте.

Р а с п р е д е л е н и е т е м п е р а т у р ы воздуха по з е м н о м у ш а р у сильно з а в и с и т от г е о г р а ф и ч е с к о г о п о л о ж е н и я о к е а н о в и м а т е р и к о в, а т а к ж е от н а п р а в л е н и я п р е о б л а д а ю щ и х переносов в о з д у ш н ы х масс. Количество т е п л а, переносимое к а к в д о л ь п а р а л л е л е й че рез г р а н и ц ы о к е а н о в и материков, т а к и м е ж д у ш и р о т н ы м о б м е ном, по р а с ч е т а м В. В. Ш у л е й к и н а, имеет о д и н а к о в ы й порядок.

О д н а к о этО тепло весьма н е р а в н о м е р н о р а с п р е д е л я е т с я по ши р о т а м. В т р о п и к а х р а з л и ч и я в т е м п е р а т у р е м е ж д у з а п а д н ы м и и' восточными к р а я м и м а т е р и к о в в о б щ е м невелики. В умеренной зоне в л и я н и е р а с п р е д е л е н и я океанов и м а т е р и к о в в о з р а с т а е т с увеличением широты. В п о л я р н ы х р а й о н а х оно т а к ж е оказы в а е т огромное влияние. Р а з л и ч и я в т е м п е р а т у р е м е ж д у Аркти кой и А н т а р к т и к о й, д о с т и г а ю щ и е в среднем за год 10—14°, в б о л ь ш о й степени о п р е д е л я ю т с я тем, что А н т а р к т и к а з а н я т а о б ш и р н ы м м а т е р и к о м, в то в р е м я к а к А р к т и к а покрыта океани ческими в о д а м и.

• И з л о ж е н н ы е в ы ш е о б щ и е п о л о ж е н и я п о к а з ы в а ю т, что усло вия ц и р к у л я ц и и а т м о с ф е р ы в р а з л и ч н ы х р а й о н а х земного ш а р а н е о д и н а к о в ы г л а в н ы м о б р а з о м из-за н е р а в н о м е р н о г о распреде л е н и я и н а г р е в а н и я суши и моря. Они о б у с л о в л и в а ю т неодина ковый х а р а к т е р т е п л о о б м е н а в а т м о с ф е р е в р а з л и ч н ы х ч а с т я х земного ш а р а. Это сильно в л и я е т на поле д а в л е н и я в о з д у х а, в связи с чем в р а з л и ч н ы х р а й о н а х с о з д а ю т с я н е о д и н а к о в ы е условия развития атмосферных м а к р о п р о ц е с с о в. О т с ю д а слет дует, что д л я в ы я в л е н и я районов, где имеются о п р е д е л е н н ы е 27 условия развития атмосферных макропроцессов, нужно устано вить характер теплообмена между океаном и материком в раз ных частях земного ш а р а.

Известно, что для характеристики теплообмена м е ж д у океа нами и материками могут быть построены карты распределения изаномал, представляющие собой разность между значениями температуры воздуха в отдельных пунктах и средней темпера туры воздуха д л я соответствующих широт;

ибо первая характе ризует суммарный тепловой поток в атмосфере, а вторая — тот тепловой поток, который направляется вдоль меридиана под воздействием температурного режима на различных широтах.

Следует отметить, что впервые изаномалы были опублико ваны за рубежом еще в 1852 г. Г. Д о в е [187], а у нас в 1882 г.

Г. И. Вильдом [23]. П о з ж е построением карт изаномал занима лись и другие авторы.

Рассмотрим карты распределения изаномал на земном шаре, полученные П а г а в а в 1952 г. (рис. 1 и 2). Д л я составления этих к а р т были взяты значения нормальных температур воздуха, при веденные к уровню моря, за я н в а р ь и июль из Большого совет ского атласа мира. По этим данным были подсчитаны средние температуры воздуха для широт и вычислены разности м е ж д у значениями нормальной температуры в отдельных пунктах и средней температуры д л я широт. Полученные разности были нанесены на карты и проанализированы. Анализ приведенных к а р т показывает, что в июле большая часть материков в север ном и океанов в южном полушариях заняты положительными и з а н о м а л а м и, а значительная часть океанов в северном и мате р и к о в ' в южном полушариях — отрицательными (рис. 2).' В ян в а р е на большей части материков в северном и океанов в юж ном полушариях имеют место отрицательные изаномалы, а на значительной части океанов в северном и материков в южном — положительные (рис. 1). Иными словами, в самом холодном ме сяце года (январь в северном и июль в южном полушариях) почти на всех материках земного ш а р а наблюдаются отрица тельные изономалы, а над значительной акваторией океанов — положительные. В самом теплом месяце года (июль в северном полушарии и январь в южном) почти на всех материках земного ш а р а отмечаются положительные изаномалы, а над большей частью океанов — отрицательные.

Таким образом, распределение изаномал на земном ш а р е в самом холодном и наиболее теплом месяцах года (в общих чертах) обратное. Однако имеются районы, где к а к в январе, т а к и в июле наблюдаются изаномалы одного знака. Так, на пример, положительные изаномалы сохраняются на большей части Европы и северо-востоке Индийского. океана, а отрица тельные —• в Гренландии, на крайнем севере и северо-востоке 28 Ч:

•S к п.

о а „ о иs g t » О, Ч «е.

c X:

t« f S О \о X О Я го с-.

Я& s а Америки, а т а к ж е в районах Бенгуэльского и Перуанского океанических холодных течений.

И з изложенного следует, что почти на всем земном ш а р е имеет место перенос тепла в атмосфере в холодное время года с океанов на материки, а в т е п л о е — с материков на океаны.

Исключение составляют относительно небольшие районы, где как в январе, т а к и в июле сохраняется одинаковое направле ние переноса тепла в атмосфере. Таким образом, общий харак тер теплообмена между океаном и материком примерно одина ков в обоих полушариях, но абсолютные значения изаномал в северном полушарии намного больше, чем в южном. В юж ном полушарии, как у ж е отмечалось выше, почти все конти ненты в июле заняты отрицательными' изаномалами, а в ян варе — положительными, но абсолютные величины их малы.

Так, наибольшее значение изаномалы + 8 ° наблюдается над небольшим районом в Австралии. Только одна изаномала со значением + 4 ° имеет место в я н в а р е над большей частью на званного материка. Другие изаномалы со значением ± 4 ° зани мают небольшие территории. Это указывает на малую интен сивность теплообмена м е ж д у океанами и материками в южном полушарии, которая объясняется главным образом незначитель ной поверхностью суши по сравнению с водной.

В северном полушарии, в отличие от южного, имеются хо рошо в ы р а ж е н н ы е очаги изаномал, что указывает на значи тельную интенсивность теплообмена между океанами и мате риками. При этом распределение изаномал свидетельствует о переносе тепла в январе с океанов на материки, а в июле — с материков на океаны. И з а н о м а л ы располагаются следующим образом. Северная половина Атлантического океана в я н в а р е занята положительными и з а н о м а л а м и с очагом над Норвеж ским морем, а в июле — отрицательными с двумя очагами, один из которых расположен на крайнем юге Гренландии, а дру гой—-в районе Канарского холодного океанического течения.

Н а д Азией и востоком Европы в я н в а р е наблюдаются отрица тельные изаномалы с двумя очагами. Один из них находится несколько севернее Аральского моря, а другой, более интен с и в н ы й — в бассейне Лены. В этих ж е районах в июле имеются очаги положительных изаномал. Северная половина Тихого океана в я н в а р е з а н я т а положительными и з а н о м а л а м и с двумя очагами, один из которых расположен несколько юго-восточнее Камчатки, а другой, более мощный — над Аляскинским заливом.

В июле над этими районами находятся отрицательные изано малы с д в у м я очагами, расположенными примерно т а м же, где и очаги положительных изаномал в январе. Почти всю. Север ную Америку в я н в а р е занимают отрицательные изаномалы с очагом над Гудзоновым заливом, а в июле над большей ее частью наблюдаются положительные изаномалы с очагом над 31 Большим Соленым озером. Кроме перечисленных очагов изано мал, в северном полушарии в июле имеются еще четыре: один отрицательный и три положительных. Очаг отрицательных иза номал расположен над Гудзоновым проливом, а очаги положи тельных изаномал находятся над севером Африки, Персидским залитом и озером Лобнор.

Распределение изаномал указывает на направление пере носа тепла в атмосфере. При этом потоки тепла ориентированы перпендикулярно к изаномалам. Положительные изаномалы в январе в северной половине Атлантического океана свидетель ствуют о том, что из этого района. происходит отток тепла во все стороны. Однако благодаря преобладанию в атмосфере пе реноса масс воздуха с ' з а п а д а на восток основной поток тепла направлен примерно туда, где имеются отрицательные изано малы, у к а з ы в а ю щ и е на приток тепла в эти районы. Иными сло вами, в январе основной поток тепла ориентирован с- Н о р в е ж ского моря на Казахстан. Таким образом, в я н в а р е очаг поло жительных изаномал в Норвежском море и очаг отрицательных изаномал севернее Аральского моря составляют одну систему, которая определяет характер теплообмена м е ж д у океаном и материком на, пространстве значительного района. Границей его в январе является на востоке меридиан 80° в. д., отделяю- щий друг от друга два очага отрицательных изаномал в Азии;

на з а п а д е примерно меридиан 50° з. д., а на юге п а р а л л е л ь ( ю ж нее которой наблюдаются небольшие значения изаномал) при близительно 20° с. ш.

В я н в а р е отрицательные изаномалы в Азии, с очагом в бас сейне Лены, указывают на приток тепла в этот район как с се веро-запада Тихого океана, т а к и с Атлантического океана че рез север Европы. Однако поступление тепла в рассматривае мый район с Атлантического океана менее значительно. Т а к и м образом, в я н в а р е очаг отрицательных изаномал в бассейне Лены и очаг положительных изаномал на северо-западе Тихого океана составляют одну систему, определяющую характер теп лообмена между океаном и материком на пространстве значи тельного района. Границей его в январе является на востоке меридиан 165° з. д., отделяющий друг от друга два очага поло жительных изаномал в Тихом океане;

на з а п а д е меридиан 80° в. д., а на юге примерно п а р а л л е л ь 20° с. ш.

В я н в а р е положительные изаномалы на северо-востоке Ти хого океана и отрицательные в Северной Америке у к а з ы в а ю т на основной перенос тепла с Тихого океана на Северную Аме рику. Иными словами, в январе очаг положительных и з а н о м а л южнее Аляскинского залива и очаг отрицательных в р а й о н е Гудзонова залива составляют одну систему, определяющую ха рактер теплообмена между океаном и материком на простран стве значительного района. Границей его в январе является н а востоке примерно меридиан 50° з. д., на з а п а д е меридиан 165° з. д., а на юге приблизительно п а р а л л е л ь 20° с. ш.

В июле почти вся Европа, Азия и Северная Африка заняты положительными изаномалами, что свидетельствует об оттоке гепла из указанных районов. При этом очаги изаномал распо* ложены таким образом, что основной поток тепла направлен йз очага, находящегося на севере Аральского моря, на северо-во сток Атлантического океана, где имеются отрицательные иза номалы. Сюда ж е поступает часть тепла из очагов, расположен ных на севере Африки и в районе Персидского залива. Основ ной поток тепла из очага, находящегося в бассейне Лены, ориентирован на северо-запад Тихого океана, где имеются отри цательные изаномалы. В эту ж е область направлена часть потока тепла из очага, наблюдающегося в районе озера Лобнор.

Иными словами, очаги положительных изаномал в июле на про странстве Европы, Азии и Северной Африки расположены та ким образом, что потоки тепла из одних очагов поступают в Ат лантический океан, а из других — в Тихий океан. Эти очаги от деляются друг от друга меридианом 75° в. д.

В июле северная половина Тихого океана занята отрица^ тельными и з а н о м а л а м и с двумя очагами, один из которых на ходится несколько юго-восточнее Камчатки, а другой — южнее.

Аляскинского залива. В первый из указанных очагов направлен поток тепла из Азии главным образом из очага положительных изаномал в бассейне Лены, а во второй — из Северной Аме рики, где имеются положительные изаномалы с очагом над Большим Соленым озером. Эти два очага отрицательных иза номал отделяются друг от друга меридианом 160° з. д.

В июле большая часть Северной Америки занята положи тельными и з а н о м а л а м и с очагом в районе Большого Соленого озера. Отсюда основные тепловые потоки ориентированы в очаги отрицательных изаномал, расположенные на северо-востоке Тихого океана и над Гудзоновым проливом. П р и этом послед ний отделяется от однозначного очага, находящегося на край^ нем юге Гренландии, меридианом 50° з. д.

И з изложенного видно, что к а к в январе, т а к и в июле по х а р а к т е р у теплообмена м е ж д у океанами и материками север* ное полушарие делится на три района, границы которых в ука занных месяцах не совсем одинаковы. Анализ карт распределе ния изаномал на пространстве северного полушария за все месяцы года (построенные П а г а в а в 1952 г.) показал, что в среднем за границы районов могут быть взяты следующие м ^ ридианы: 80° в. д. м е ж д у первым и вторым, 165° з. д. м е ж д у вторым и третьим, 50° з. д. м е ж д у третьим и первым, а южной границей всех районов является п а р а л л е л ь 20° с. ш.

Исследование изменения распределения месячных изаномал в течение года на пространстве северного полушария позволяет 3 З а к а з № 244 сделать следующие выводы: а) в первом районе в холодное по лугодие имеет место перенос тепла с северной половины Атлан тического океана на Европу, север Африки, Среднюю Азию и З а п а д н у ю Сибирь, в теплое ж е полугодие — из перечисленных районов суши на северную половину Атлантического океана;

б) во втором районе в холодное время года наблюдается поток тепла на материк с северо-западной части Тихого океана и се верных районов Атлантического океана, а в теплое полугодие указанный поток направлен с материка на северо-западную часть Тихого океана;



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.