История на метеорологията

Основни етапи в развитието на синоптичната метеорология

Въпросите за времето и за неговото предсказване са интертесували хората още от най-древни времена, тъй като животът им е зависел от атмосферните условия. Тази зависимост е в сила и досега независимо от техническия прогрес – трудно може да се намери човешка дейност, която пряко или косвено да не зависи от атмосферните условия.
Още в древността, в резултат на продължителни наблюдения, са били установени редица емпирични връзки между отделни явления, които следват едно след друго. Във Вавилон са били създадени някои правила за предсказване на времето, които имали значение за земеделието и скотовъдството. В Египет били търсени признаци, по които да се установи времето за разливане на р.Нил. В древна Гърция – страна на мореплаватели – вниманието е било насочено към ветровете, валежите, гръмотевичните бури. Гръцките философи първи са се опитали да систематизират данните от наблюденията върху някои атмосферни явления и да им дадат научно обяснение. В древността обаче са се смесвали астрономическите и метеорологичните явления – за тогавашния наблюдател и едните, и другите като че ли са ставали “на небето” (оттам и името на науката “метеорология” – наука за това, което става на небето*).
През 350 г. пр.н.е. Аристотел публикува четири книги под общото заглавие “Метеорологика”, в които са събрани тогавашните знания по метеорология, астрономия и геофизика. Той се стреми да даде обяснение на някои явления. Опитал се е например, но без успех, да докаже, че въздухът (за който се е знаело, че е без цвят, без вкус и без мирис – нито се вижда, нито се усеща) има тегло. Макар че не е могъл да си представи, че вятърът е резултат от движението на въздуха, е посочил тясната връзка между смяната на посоката му и промените на времето в даден район.
След дълги векове на застой интересът към поведението на атмосферата е подновен по време на великите географски открития. Сведенията за атмосферата се обогатяват, натрупват се данни за ветровете и теченията в океаните. През 1493 г. Колумб открива пасатите, а през 1497 г. Васко да Гама открива мусона. За времето обаче все още само са отбелязвали, че е топло или студено, че вали дъжд/сняг/град или не, че духа вятър.
Истинско развитие на метеорологията като наука, основана на измервания, започва със създаването на първите метеорологични прибори. През 1597 г. Галилей конструира прототипа на термометъра (това е термометър без скала – термоскоп), а от 1641 г. във Флоренция започват да се изработват доста усъвършенствани термометри, напълнени със спирт и снабдени със скала. През 1643 г. Торичели показва, че въздухът има тегло и създава барометъра. Няколко години по-късно французинът Б. Паскал доказва, че атмосферното налягане намалява с височината. Хигрометърът е конструиран доста по-късно – едва през вторта половина на XVIII в. – от швейцарския изследовател Сосюр, защото дотогава е липсвала точна представа за това какво е влажност на въздуха.
Скоро след създаването на барометъра започват да се правят опити за прогноза на времето по неговите показания, което значи, че бързо е забелязана връзката между атмосферното налягане и характера на времето. Такава връзка наистина има: общо взето, при ниско налягане (в циклоните) времето е “лошо” – с облаци и валежи, а при високо налягане (в антициклоните) – е “хубаво” – ясно и тихо. Атмосферното налягане обаче не е единственият фактор, който определя промените на времето – то е различно в различните циклони/антициклони, както и в различните части на един и същ циклон/антициклон.
Скоро след конструирането на термометъра и барометъра възниква идеята за създаване на мрежа от станции, в която да се правят едновременни, сравними помежду им наблюдения. Първата такава мрежа е организирана през 1654 г. – това е т.нар. Флорентинска мрежа, включваща 11 станции, между които Париж, Варшава, Инсбрук и др., в които наблюденията се правят по няколко пъти на ден в определени срокове. Друга подобна система за метеорологични наблюдения е организирана от Лондонското кралско дружество – тя функционира от 1724 до 1735 г. В Русия първата мрежа от 12 метеорологични станции е организирана през 1733-1743 г. от участниците във Великата северна експедиция, ръководена от Беринг. Малко по-късно (1756 г.) Ломоносов изказва идеята, че, за да може да се предскаже времето, трябва да се създаде теория за движението на течните тела (т.е. на водата и въздуха) около земното кълбо и да се организира планомерна мрежа от обсерватории (т.е. станции за наблюдение) в различните страни. По онова време тези идеи са били далече от възможностите за осъществяването им.
Огромна роля в развитието на метеорологията е изиграло Манхаймското метеорологично дружество, което през 1781 г. успява да организира международна метеорологична мрежа, обхващаща 39 станции (36 в Европа, от които 3 в Русия, 1 в Гренландия и 2 в Северна Америка). За съжаление през 1799 г. дружеството било закрито и метеорологичната мрежа се разпаднала, но благодарение на отлично организираната система за наблюдения била събрана ценна метеорологична информация за редица важни изследвания.
С натрупването на данни от наблюденията започват да се правят опити за тяхното обобщаване. Още преди това, през 1686 г., английският астроном Халей съставя първата карта на ветровете в зоната между 30° с.ш. и 30° ю.ш. и излага своите идеи за произхода на вятъра. По-късно, през 1735 г. Хадлей обяснява произхода на пасатите и механизма на циркулацията на атмосферата. През 1817 г. Александър фон Хумболт построява първата карта на разпределението на средната годишна температура, а през 1848 г. Хайнрих Дове съставя подобни карти за средните месечни температури през януари и юли.
Тези и други дейности по организирано събиране на метеорологична информация и нейните първи обобщения могат да се отнесат към досиноптичния период, в който се подготвя почвата за развитие на синоптичната метеорология.
Развитието на синоптичната метеорология като самостоятелна метеорологична дисциплина започва през XIX век. В него могат да се разграничат няколко периода, като това деление, разбира се, е условно, тъй като (1) усъвършенстването на методите за наблюдение, анализ и прогноза на времето е ставало постепенно, а не рязко и внезапно и (2) в различните страни, поради различната степен на тяхното развитие, новостите са били възприемани и въвеждани по различно време.
Подготвителен период (1826-1860 г.) – от съставянето на първите синоптични карти до организирането на (редовни) служби за времето.
Първите синоптични карти (които още не са се наричали така) са съставени и публикувани от немския учен Брандес през 1826 г. Те са били доста примитивни. По едновременните наблюдения в няколко европейски станции са били нанесени само отклоненията на налягането от средната му многогодишна стойност за два случая на дълбоки циклони (25-25.XII.1821 г. и 2-3.II.1823 г.), нямало нито контури на континентите, нито били прекарани някакви изолинии.
След това епизодично в различни страни са съставяни подобни карти, като постепенно били усъвършенствани. Те не са имали прогностично значение, но са допринесли за разпространение на идеята за изучаване на атмосферните процеси чрез прилагане на синоптичния метод. В САЩ например, през 1846 г. са публикувани картите на Лумис, съставени по данни от наблюденията за няколко дни през 1942 г. Те съдържат данни за повече метеорологични елементи, а за някои от тях са прекарани изолинии.
Две събития през този период изиграват важна роля и дават тласък на развитието на синоптичната метеорология. Едното е изобретяването на телеграфа през 1832 г. от Шилинг в Русия, защото с него могат бързо да се разпространяват данните от метеорологичните наблюдения. Идеята за използване на телеграфа за такава цел дава Крейл в Прага през 1843 г. През 1848 г. в един английски вестник са публикувани първите сведения за времето, получени по телеграфа, а на Световното изложение в Лондон (1849 г.) по телеграфа ежедневно са се получавали сведения от едновременните наблюдения в 22 метеорологични станции от Европа и Англия. Данните от тези наблюдения били нанасяни върху карти.
Другото събитие е силната буря, разразила се по време на Кримската война на 14 ноември 1854 г. в залива Балаклава в Черно море. Тя потопила много кораби на англо-френския флот, воюващ срещу Русия. По този повод френското правителство се обърнало към директора на Парижката астрономическа обсерватория Льоверие с молба да проучи причините за бурята. Льоверие събрал сведения от различни станции в Европа за състоянието на времето през периода 12-16 ноември 1854 г., които нанесъл върху обикновени географски карти. В резултат на това той установил, че бурята е дошла до Крим, след като е преминала през Италия и Балканския полуостров и направил извод, че тя би могла да се проследи, а флотът да бъде предупреден, за да я избегне, ако е съществувала служба, която да събира ежедневно и своевременно метеорологични сведения от различните страни. Така идеята за създаването на служби за времето, които да организират постоянни наблюдения и разпространение на метеорологичните данни, получила бързо развитие. Международният обмен на метеорологична информация, без който е немисломо съставянето на метеорологични прогнози, започва през 1856 г. след сключването на мира между Русия и Франция. С това започва истинското развитие на синоптичната метеорология.
Първи период (1860-1820 г.) – от организирането на служби за времето до въвеждането в оперативната им работа на анализа на атмосферните фронтове.
Много скоро след изказаната от Льоверие идея в много държави започват да се създават служби за времето. Най-напред това става в морските държави, тъй като от сведенията за времето е бил заинтересуван най-вече морският флот (корабите все още са били с платна). В пристанищата започват да се получават най-напред щормови съобщения (т.е. съобщения за развиващи се опасни явления), а след това и щормови предупреждения.
Във Франция службата за времето е организирана през 1856-1857 г., но отначало тя издава само бюлетин за времето и едва от 1963 г. – прогнози за опасни явления. През 1860 г. Бюи-Бало създава службата за времето в Холандия. В Англия службата за времето е създадена от адмирал Фицрой*, който от февруари 1861 г. започва да публикува в английските вестници своите прогнози за времето; той е въвел и термина “синоптична карта”. В Италия метеорологичната служба е създадена през 1865 г. от Матеучи, а в Норвегия през 1866 г. от Хан. В САЩ такава служба е организирана през 1870 г. (от Абе и Майер), едва след като по време на ураган през 1869 г. били потопени около 2000 кораба в района на Големите езера. В Дания службата е организирана през 1872 г. от Хофмайер. Същата година се смята за начало на редовна служба за времето и в Русия, когато в Главната физическа обсерватория в Санкт Петербург (впоследствие Главна геофизична обсерватория) е създаден отдел за щормови предупреждения на корабите в Балтийско море и е започнало издаването на ежедневен бюлетин за времето. В Германия метеорологичната служба е организирана от Кьопен-Ван-Бебер през 1976 г.
Необходимостта от международно сътрудничество в областта на метеорологията е осъзната най-напред от моряците. По предложение на американския офицер от флота Матю Мори** (още) през 1853 г. в Брюксел е свикана Първата международна конференция на метеоролозите. В нея са взели участие представители на морските държави и е бил разработен план за наблюдение върху ветровете по време на плаванията в моретата и океаните. В резултат на направените изследвания големият преход от Европа до Австралия, който с ветроходни кораби продължавал обикновено 124 дни, бил съкратен на 93 дни за отиване и на 63 дни за връщане, като се използват благоприятните ветрове.
През 1873 г. във Виена е свикан Първият международен метеорологичен конгрес. През 1878 г. в Утрехт (Холандия) е учредена Международната метеорологична организация (ММО) като доброволно съдружие на представители на националните служби. Основните задачи, решавани от ММО, били изготвянето на единна методика за метеорологични наблюдения, за събиране и разпространение на метеорологичната информация.

Pages: 1 2