Как изучают климат?


Обратимся теперь к вопросу о том, какими путями и способами можно изучить климат какого-либо района и как можно выразить его важнейшие свойства.

Большая изменчивость погоды во времени и пространстве ставила перед исследователями задачу обобщения многолетних наблюдений за погодой. Мы уже указывали ранее, что только на основании такого обобщения накопившихся сведений о погоде за достаточно длительный ряд лет можно составить представление о климате района.

К задаче такого обобщения многолетних наблюдений вначале можно было подойти, используя самые простые приемы математической обработки результатов метеорологических наблюдений.

В самых общих чертах эти приемы сводились к следующему.

Предположим, что на какой-либо метеорологической станции ведутся наблюдения за погодой на протяжении многих лет. Тогда на основании записей о погоде можно изучить характер изменений (в пределах этих лет) наиболее важных, но отдельно взятых свойств погоды. Так, например, можно выписать подряд изо дня в день все отмеченные в январе значения температуры воздуха. Среди многих величин можно найти наименьшее и наибольшее значения температуры воздуха, можно также рассчитать среднюю величину из встречающихся ее значений для данного месяца года. То же можно сделать и для ряда других метеорологических элементов, как то: влажности воздуха, скорости ветра и пр.

Опыт таких расчетов показал, что найденные значения средней величины, а также крайние значения метеорологического элемента довольно хорошо характеризуют основные черты климата.

Простота расчета таких характеристик позволила освоить обширный материал метеорологических наблюдений большой сети станций. В результате этого были изданы климатические справочники, построены карты распределения важнейших метеорологических элементов по земному шару и выполнены описания климата многих районов.

Благодаря работам подобного рода теперь не представляет большого труда для многих мест земного шара найти важнейшие свойства климата. Раскрыв климатический справочник, вы можете узнать средние температуры воздуха для любого месяца года, найти ее наименьшие и наибольшие значения, составить представления о количестве выпадающих осадков, о преобладающем направлении ветра и о многом другом.

Эти представления о климате оказываются не только интересными, но и очень полезными для многих отраслей народного хозяйства.

В самом деле, если вы занимаетесь планировкой и строительством городов, вам необходимо знать преобладающее направление ветра, дабы так разместить промышленные предприятия, чтобы они не загрязняли воздух дымом и копотью. Преобладающее направление ветра также учитывается при разбивке на аэродромах полос для посадки и взлета самолетов. При закладке фундаментов зданий, прокладке водопроводных и канализационных труб необходимо знать температурный режим почвы, чтобы заложить трубы ниже слоя зимнего промерзания. Представление о том, как часто наблюдаются зимой очень низкие температуры воздуха, важно при решении вопроса о целесообразности разведения субтропических культур (лимонов, мандаринов, чая и др.) в тех или иных районах Союза, и многих других вопросов.

Существуют и другие способы изучения климата. Мы здесь расскажем лишь об одном из них, с помощью которого можно изучить климат не через отдельные элементы погоды, а рассмотрев вопрос о том, как часто наблюдается та или иная погода в целом.

Вы знаете, что погода очень многообразна. Но, несмотря на известное многообразие погоды, ее все же можно подразделить на ряд практически важных групп. Такое подразделение каждый из нас обычно мысленно и делает. Нужно только договориться о том, какими свойствами погоды лучше всего пользоваться при таком подразделении.

Давайте прежде всего подумаем о свойствах той погоды, которая обычно наблюдается в теплое время года. Каждому понятно, что условия температуры и влажности воздуха, а также облачности являются весьма важными в практическом отношении. Для нас не безразлично, будет ли погода теплой или холодной, влажной или сухой, пасмурной или ясной, с осадками или без них.

Можно все разнообразные случаи погоды, наблюдающиеся в теплое время года, подразделить на группы, каждая из которых имеет свое графическое изображение.

Очень жаркая и очень сухая погода. Обычно это ясная или малооблачная погода, с высокой температурой и низкой влажностью воздуха, с ветром или без ветра. При этой погоде средняя суточная температура воздуха бывает выше 22 градусов, а средняя суточная относительная влажность воздуха — ниже 40 процентов. Обозначим ее условно для случая этой погоды без ветра знаком 1 и для погоды с ветром — знаком 2 (см. соответствующие графические изображения).

Жаркая и сухая погода. Это тоже по преимуществу малооблачная или ясная погода. Она характеризуется или более низкой температурой воздуха (выше 17 градусов), и тогда относительная влажность бывает ниже 40 процентов, или столь же высокой температурой (выше 22 градусов) при относительной влажности в пределах 40—70 процентов. Мы ее обозначим 3.

Жаркая и сухая погода и в особенности очень жаркая и очень сухая погода чаще всего оказывает весьма неблагоприятное влияние на растительность, а нередко и на человека. При такой погоде в условиях ясного дня происходит сильный нагрев растений и человеческого тела от прямой солнечной радиации. У растений это приводит к нарушению нормального процесса испарения, а у человека при длительном пребывании на Солнце может произойти солнечный удар или какое-либо другое болезненное состояние.

Малооблачная днем и ночью погода, при которой сочетание температуры и влажности воздуха никогда не бывает таким, как в первых двух случаях.

Обычно эта погода характеризуется умеренными температурами и умеренными значениями влажности воздуха.

Эта погода в общем благоприятна для растительного мира и человека. Летом такая погода нередка в лесостепных и лесных районах средних широт. Обозначим ее так: 4.

Среди погод типичного летнего периода в этих же районах можно встретить и погоду:

Облачную днем, при которой значения температуры и влажности воздуха бывают примерно такими же, как и при малооблачной погоде. Жителям средних широт хорошо известна такая погода, когда после ясного утра днем развиваются облака, исчезающие затем в вечерние часы. Иногда из этих облаков выпадают осадки кратковременного характера, благотворно действующие на растительность (за исключением случаев ливней и выпадения града) и очищающие воздух от пыли. Изобразим эту погоду так: 5.

Вблизи морей нередко осадки выпадают в ночное время. Случаи такой погоды с ночной облачностью и малооблачным днем известны и в континентальных районах, поэтому можно выделить погоду, которую мы назовем:

Облачная в ночное время. Эта погода в общем также благоприятна для растительного мира и человека. Пусть знак такой погоды будет 6.

Помимо вышеуказанных погод, полезно выделить всем хорошо известные типы:

Пасмурная: 7 и дождливая: 8.

Пасмурная погода, когда небо днем и ночью покрыто облаками, сопровождается сильно ухудшенными условиями дневного освещения, и каждый из нас может вспомнить, что такая погода нередко вызывает у нас угнетенное настроение. Такое же влияние на людей оказывает и дождливая погода. На растения она обычно также действует (благоприятным или неблагоприятным образом).

В очень теплых и в очень влажных районах летом наблюдается особый тип погоды, которую можно назвать влажнотропической 9.

Она характеризуется высокими средними суточными температурами (выше 22 градусов) и большими значениями средней суточной величины относительной влажности (больше 80 процентов). Эта погода может быть также с осадками или без осадков. Влажнотропическая погода крайне неблагоприятна для людей с больным сердцем. Высокая температура вызывает значительное выделение пота, но из-за высокой влажности воздуха пот плохо испаряется с тела и стекает по нему струйками. У человека возникает ощущение духоты, которое не прекращается и ночью, мешая правильному сну.

В переходное время года, а в южных районах и зимой, можно выделить погоду с оттепелью. Будем среди этой погоды различать погоду с оттепелью при ясном небе днем (радиационную оттепель) 10 и погоду с оттепелью при облачном небе 11, когда оттепель вызывается вхождением теплой массы без участия солнечного тепла Погоды зимы мы подразделим на группы, различающиеся степенью морозности. Погоду со слабым морозом (средняя суточная температура находится в пределах 0—2,5 градуса мороза) назовем слабоморозной 12, погоду с температурой от — 2,5 до—12,5 градуса — умеренно морозной 13, от — 12,5 до — 22,5 градуса — значительно морозной 14, от — 22,5 до —32,5 градуса — сильноморозной 15, от —32,5 до —42,5 градуса — жестокоморозной 16 и, наконец, погоду с температурами воздуха ниже 42,5 градуса мороза назовем крайнеморозной 17. Среди этих погод зимы договоримся различать погоды с ветром и без ветра. Стрелка на графических изображениях обозначает погоду с ветром. Подразделение на погоду с ветром и без ветра весьма важно, так как хорошо известно, что ветер и вообще легкое усиление движения воздуха при морозе сильно ухудшает тепловое ощущение человека. Вспомните хотя бы поездку зимой в открытом автомобиле.

Если пользоваться таким подразделением, можно погоду каждого дня отнести к определенной группе и записать наше определение на отдельной небольшой карточке. Легко понять, что если таким путем обработать результаты наблюдений за погодой какой-либо метеорологической станции за много лет (например, 10—20), мы получим каталог погоды. С помощью карточек каталога погоды очень просто подсчитать, как часто встречалась та или иная погода в тот или иной месяц года.

Результаты такого подсчета можно выразить в удобной графической форме, которую мы назовем графиком климата в погодах (см. вклейку после стр. 208).

Построение таких графиков весьма просто. На них по горизонтали отложены месяцы года, с января по декабрь, а по вертикали указывается, как часто встречается та или иная погода в процентах от всего числа случаев погоды в данном месяце. Так как общая ширина графика составляет 100 процентов дней данного времени года (например, января), то 10 процентов соответствуют примерно трем дням месяца. Каждая группа погоды показана на графике горизонтальной полосой меняющейся ширины. Расположение полосы показывает, в какое время года наблюдается данная погода, а ширина полосы указывает, как часто такая погода отмечается в этот период или в какой-либо отдельный месяц. Пунктирные линии в пределах каждой полосы подразделяют погоду на случай с температурой выше (вниз от линии) и ниже (вверх от линии).