Астапенко П.Д. Вопросы о погоде

Подождите немного. Документ загружается.

ВСЕМИРНАЯ

СЛУЖБА ПОГОДЫ

Необходимость международ-

ного сотрудничества в области метеорологии стала очевид-

ной для ученых еще в середине прошлого столетия, когда

была составлена первая карта погоды. Атмосферные про-

цессы над поверхностью Земли развиваются вне какой бы

то ни было связи с государственными границами, и по

самой своей сути служба погоды может функционировать и

быть эффективной только как служба международная,

организованная в масштабах земного шара.

Неудивительно поэтому, что тесное международное

сотрудничество между учеными-метеорологами зароди-

лось и было организационно оформлено раньше, чем между

учеными других специальностей.

В начале 70-х годов прошлого столетия (1872—1873)

была учреждена Международная метеорологическая орга-

низация (ММО), которая после второй мировой войны,

в 1951 году, была реорганизована и, став одним из специа-

лизированных агентств Организации Объединенных На-

ций (ООН), получила новое наименование — Всемирная

метеорологическая организация (ВМО).

Основное назначение ВМО — содействовать междуна-

родному сотрудничеству в развитии сети метеорологичес-

ких и гидрологических станций, производству метеороло-

гических наблюдений, осуществлению быстрого обмена

метеорологической информацией, стандартизации метео-

рологических приборов, методов обработки и анализа ре-

зультатов наблюдений, форм метеорологического обеспе-

чения всех отраслей народного хозяйства, а также поощ-

рению научных исследований и образования в области

метеорологии...

При всем различии государственного строя, структуры

административного аппарата и системы подчинения нацио-

нальных метеорологических служб в различных странах

мира, метеорологи на всей нашей планете работают, руко-

водствуясь едиными рекомендациями, или так называемы-

ми техническими регламентами ВМО, и в профессиональ-

ном отношении их труд на метеорологических станциях,

скажем, Огненной Земли идентичен их труду на острове

Пасхи или на советских дрейфующих станциях в Арк-

тике.

9. 1. Что представляет собой Всемирная метеорологи-

ческая организация?

Всемирная метеорологическая организация — ВМО —

является межправительственной международной органи-

зацией, членами которой состоят, по данным на 1 августа

1985 года, 154 государства и 5 территорий; в ВМО, таким

образом, 159 официальных Членов — больше, чем в ООН.

Высшим конституционным органом ВМО является Все-

мирный метеорологический конгресс, определяющий об-

щую политику и программу работы Организации на бли-

жайшие годы. Он созывается раз в четыре года. На сессии

Конгресса съезжаются представители всех стран и терри-

торий — равноправных Членов Организации. Конгресс из-

бирает Исполнительный Совет, состоящий из 36 руководи-

44. Здание Секретариата ВМО в Же-

неве

телей национальных метеорологических служб. Исполни-

тельный Совет ВМО руководит выполнением программы,

определенной Конгрессом, он избирает президента и трех

вице-президентов Организации.

ВМО имеет шесть региональных ассоциаций, состоя-

щих из членов ВМО соответствующих географических рай-

онов: Африки (Региональная ассоциация I), Азии (II),

Южной Америки (III), Северной и Центральной Амери-

ки (IV), Юго-запада Тихого океана (V) и Европы (VI).

Региональные ассоциации координируют деятельность

Членов ВМО в пределах своих географических районов.

Основная практическая работа по программе ВМО вы-

полняется техническими комиссиями, состоящими из экс-

пертов, назначаемых Членами Организации. Всего в ВМО

восемь технических комиссий: авиационной метеорологии,

атмосферных наук, гидрологии, климатологии, морской

метеорологии, основных систем, приборов и методов на-

блюдений, сельскохозяйственной метеорологии. Каждая

техническая комиссия возглавляется президентом, изби-

раемым Исполнительным Советом.

Для технической работы и помощи в выполнении функ-

ций Исполнительного Совета, региональных ассоциаций

и технических комиссий существует Секретариат ВМО,

штаб-квартира которого находится в Швейцарии, в Жене-

ве. Генеральный секретарь ВМО и его заместители избира-

ются Конгрессом Организации. Все органы ВМО, за исклю-

чением Секретариата, существуют на общественных нача-

лах, деятельность всех лиц, привлекаемых к их работе,

протекает по совместительству с работой в национальных

метеорологических службах.

Бюджет ВМО состоит из взносов Членов Организации,

пропорциональных размерам национального дохода каж-

дой страны. Расходование средств происходит в соответ-

ствии с решениями Конгресса и Исполнительного Сове-

та

ВМО.

9. 2. Что такое Всемирная служба погоды?

Метеорологические службы разных стран мира, оста-

ваясь национальными по структуре, организации, задачам,

решаемым в пределах своей страны, вместе с тем функцио-

нируют по международным стандартам и в соответствии с

рекомендациями ВМО, участвуют в реализации отдельных

международных программ, совместно разрабатываемых

всеми странами.

Одна из таких программ, самая крупная и самая значи-

тельная в рамках ММО — ВМО за всю историю междуна-

родного метеорологического сотрудничества, получила на-

звание проекта Всемирной службы погоды (ВСП). Этот

проект был разработан в 60-х годах нашего столетия и

успешно претворяется в жизнь уже на протяжении более

лет.

Таким образом, говоря о Всемирной службе погоды,

следует иметь в виду не только деятельность ВМО, но и

программу ВСП, предусматривающую техническое пере-

оснащение всех национальных метеорологических служб

на базе использования достижений науки и техники по-

следних десятилетий в интересах улучшения метеорологи-

ческого обеспечения народного хозяйства всех стран в

международном масштабе.

9. 3. Кем разрабатывалась программа Всемирной

службы погоды?

Программа проекта Всемирной службы погоды разра-

батывалась учеными-экспертами ряда стран, специально

приглашенными Секретариатом Всемирной метеорологи-

ческой организации для выполнения этой работы. Актив-

ное участие в разработке программы принимали ученые

СССР, США, Великобритании, Франции и других госу-

дарств, имеющих хорошо организованные и технически

оснащенные национальные метеорологические службы.

Инициаторами разработки проекта ВСП были совет-

ский ученый академик В. А. Бугаев и американский уче-

ный доктор Г. Векслер, выступившие совместно с этим

предложением в 1963 году на IV Конгрессе ВМО, который

одобрил эту идею, после чего в Секретариате Организации

был создан специальный отдел, координирующий всю рабо-

ту по подготовке проекта. Основные положения проекта

ВСП были рассмотрены и одобрены V Всемирным конгрес-

сом, состоявшимся в 1967 году в Женеве.

Основу ВСП составляют три глобальные системы: на-

блюдений (ГСН), обработки данных (ГСОД) и телесвязи

(ГСТ). Предусмотрено создание трех мировых метеоро-

логических центров (ММЦ), связанных между собой и

с десятками региональных метеорологических центров

(РМЦ) быстродействующими линиями связи. Вся сеть

метеорологических станций на земном шаре включается в

единую систему сбора и обработки метеорологической

информации, организуется получение данных с акваторий

океанов, из полярных и малонаселенных районов Земли,

с метеорологических искусственных спутников. Для сбора

и обработки метеорологической информации используются

новейшие технические средства. Проект предусматривает

также выполнение исследовательской программы, органи-

зацию подготовки кадров метеоспециалистов в развиваю-

щихся странах, оказание помощи последним в техниче-

ском перевооружении национальных метеорологических

служб. Практическая работа по проекту ВСП начата в

1968 году и продолжается успешно и в настоящее время.

9. 4. Какие метеорологические центры предусматри-

вается создать по проекту ВСП?

Согласно проекту ВСП, предусматривается функцио-

нирование трех категорий метеорологических центров:

национальных, региональных и мировых.

Национальные центры осуществляют сбор и распро-

странение метеорологической информации с территории

одной страны и пользуются всей необходимой им инфор-

мацией с территорий других стран.

Региональные центры освещают метеорологическими

данными большие территории, охватывая при необходи-

мости системой сбора и обработки метеоинформации не-

сколько стран. В Советском Союзе организовано, поми-

мо Московского, еще три региональных метеорологичес-

ких центра — в Новосибирске, Хабаровске и Ташкенте.

Мировые центры — в Москве, Вашингтоне и Мельбур-

не — собирают данные со всего мира, включая информа-

цию о погоде с искусственных спутников Земли.

9. 5. Что представляют собой центры зональных прог-

нозов?

Центры зональных прогнозов (ЦЗП), согласно рекомен-

дациям Всемирной метеорологической организации и Меж-

дународной организации гражданской авиации (ИКАО),

создаются для обеспечения прогнозами погоды полетов са-

молетов гражданской авиации. Зоной ответственности, то

есть территорией, для которой составляются прогнозы по-

годы ЦЗП, может быть территория одного или нескольких

государств. ЦЗП составляют и распространяют авиацион-

ные прогнозы по зоне и маршрутам полетов, как в картогра-

фированной форме (прогностические карты, передаваемые

потребителям средствами так называемой факсимильной

связи), так и в форме пространственных вертикальных

разрезов ожидаемого состояния погоды, а также в цифро-

вой закодированной форме (табличные данные прогноза

ветра и температуры на высотах полетов).

ЦЗП — это крупные, оснащенные современными сред-

ствами связи и ЭВМ специализированные бюро погоды,

способные принимать и обрабатывать большой объем метео-

рологической информации, необходимой для обеспечения

безопасности полетов воздушных судов. Они функциониру-

ют в тесном взаимодействии с другими зональными ЦЗП и

всей сетью аэродромных метеорологических станций и на-

ходятся в ведении национальных метеорологических служб

тех стран, на территории которых они дислоцированы.

9. 6. Что представляет собой глобальная система

наблюдений ВСП?

К началу 80-х годов глобальная система наблюдений со-

стояла более чем из 10 000 наземных метеорологических

станций и 800 аэрологических пунктов радиозондирования

атмосферы. Результаты их наблюдений используются для

обмена метеорологической информацией в масштабах зем-

ного шара. Помимо этой международной сети станций, в

глобальную систему наблюдений входят суда погоды (че-

тыре в Атлантическом океане и одно в Тихом), а также тор-

говые суда (более 2000), на борту которых ведутся метео-

наблюдения, и самолеты гражданской авиации (более 1500),

сообщающие информацию при выполнении рейсов.

В океанах южного полушария между 20 и 65° широты

регулярно сообщают погоду около 300 буйковых станций,

кроме того, около 50 буев функционирует в тропических

водах и в Северной Атлантике.

Предусмотрен выпуск дрейфующих буев в период про-

ведения отдельных международных экспериментов. Наме-

чается также использование уравновешенных шаров-зон-

дов и сбрасываемых с самолетов радиозондов. Все это вхо-

дит в комплекс наблюдений по научной программе ВСП.

Не менее четырех полярноорбитальных искусственных

спутников Земли и пяти спутников на геостационарных ор-

битах ведут постоянные наблюдения за погодой, результа-

ты которых также включаются в систему международного

обмена метеоинформацией. По данным Секретариата ВМО

за 1979 год, данные наземных наблюдений поступали регу-

лярно с 80% станций, а аэрологических наблюдений — с

85% станций международной сети. К сегодняшнему дню

поток данных стал еще более полным и охватывает почти

90% станций.

9. 7. Как функционирует глобальная система обработки

данных ВСП?

Глобальная система обработки данных к 1984 году со-

стояла из трех действующих Мировых метеорологических

центров (ММЦ), находящихся в Москве, Вашингтоне и

Мельбурне, 31 Регионального метеорологического центра

(РМЦ) и более 120 Национальных метеорологических

центров (НМЦ). Все эти центры оснащены современными

ЭВМ, с помощью которых осуществляется контроль, обра-

ботка и анализ всей метеорологической информации два

раза в сутки для стандартных уровней атмосферы от зем-

ной поверхности до высоты 30 км. Четыре раза в сутки

составляются прогностические карты — приземные, опас-

ных явлений погоды и высотные — для разных уровней

вплоть до высоты 21 км, а также карты тропопаузы и мак-

симальной скорости ветра. Вся система обработки метеоин-

формации рассчитана на использование оптимально пол-

ной информации, обрабатываемой с максимально возмож-

ной быстротой и доступной всем ее потребителям.

9. 8. Что представляет собой глобальная система теле-

связи?

Проект ВСП предусматривает создание системы быст-

родействующих линий связи, соединяющих между собой

Мировые метеорологические центры, а также Региональ-

ные метеорологические центры и Региональные узлы теле-

связи. Эта система получила название глобальной системы

телесвязи. К ее линиям подключаются и национальные

метеорологические центры, и, таким образом, обеспечива-

ется обмен метеорологической информацией на всей по-

верхности земного шара.

Передача данных наблюдений за погодой и прогнозов

погоды глобальной системой телесвязи производится как в

цифровой (кодированной) форме, так и в виде факсимиль-

ных карт погоды. Линии связи действуют как проводные,

так и радио, в том числе работающие с использованием

высокоорбитальных спутников связи.

9. 9. В каком направлении идет реконструкция нацио-

нальных служб погоды по проекту ВСП?

Техническая реконструкция метеорологической служ-

бы всех стран затрагивает как систему производства на-

блюдений, так и систему их сбора, обработки и анализа.

Предусматривается усовершенствование средств наблюде-

ний за погодой, более широкое внедрение метеорологичес-

ких радиолокаторов, автоматических метеорологических

станций в труднодоступных районах и в океанах, увеличе-

ние количества станций радиозондирования атмосферы и

повсеместное использование информации метеорологичес-

ких спутников. Расширение сети метеостанций должно

обеспечить равномерное освещение данными о погоде всей

земной поверхности, включая

поверхность Мирового океана

(здесь метеоинформацию бу-

дут собирать буйковые авто-

матические метеорологичес-

кие станции, а также суда

погоды). Кроме того, имеет-

ся в виду широко использовать

данные метеорологических

наблюдений на борту торго-

вых морских судов и самоле-

тов гражданской авиации.

Анализ и обработка ме-

теорологической информации

также в значительной мере

автоматизируются благодаря

внедрению ЭВМ.

9. 10. Какая роль в проек-

те ВСП отводится ра-

диозондированию атмо-

сферы?

Радиозонд — одно из вы-

дающихся изобретений наше-

го века, совершившее револю-

цию в метеорологии и на про-

тяжении уже 50 лет являю-

щееся основным средством

изучения состояния атмосфе-

ры в ее нижнем 25—30-кило-

метровом слое. Первый радио-

зонд сконструирован совет-

ским ученым профессором

П. А. Молчановым. Впервые

этот прибор был выпущен

30 января 1930 года в Пав-

ловске, под Ленинградом. Со-

временный радиозонд пред-

ставляет собой очень ком-

пактную радиометеорологиче-

скую станцию, выпускаемую

в свободный полет с помощью

шара, наполненного водоро-

дом или гелием; оболочка ша-

ра — из тонкой эластичной

резины или неопрена. Состо-

45. Выпуск радиозонда.

46. Перед выпуском радиозонда на

метеостанции в Индии. Фото ВМО

ит радиозонд из портативных высокочувствительных изме-

рителей атмосферного давления, температуры и влажности

воздуха, оригинального устройства для кодирования ре-

зультатов измерений, превращающихся в радиосигналы, и

миниатюрного радиопередатчика этих сигналов. Весит все

сложное оборудование современного радиозонда всего

около 300 г.

Сейчас у нас в стране радиозондирование атмосферы

производится ежедневно два-три раза в день на сети аэро-

логических станций, насчитывающей около 200 точек;

мировая сеть таких станций превышает 600 точек и по

проекту ВСП должна быть увеличена еще почти в два

раза.

Данные радиозондирования атмосферы служат основой

для составления высотных карт погоды различных уров-

ней, от 1, 5 до 20 км и выше (так называемых карт

барической топографии), они же используются для пред-

вычисления будущего состояния атмосферы — построения

прогностических карт погоды для тропосферы и нижней

стратосферы. Такие карты составляются в мировых, ре-

гиональных и крупных национальных метеорологических

центрах.

9. 11. С какой точностью можно измерить давление и

температуру радиозондом?

Обычные сетевые радиозонды позволяют измерять дав-

ление с погрешностью, не превышающей 100 Па, а темпе-

ратуру 1°С. Лучшие образцы радиозондов обеспечивают

точность измерений в два раза большую. Трудность состав-

ляет не само измерение метеорологических элементов —

датчики радиозонда могут обеспечить практически такую

же точность, как и при измерениях у земли (то есть

0, 1 гПа и 0, 1° С), — а передача результатов измерений с

помощью радиосигналов и их устойчивый прием на земле,

а также (что самое главное) обеспечение надлежащей

точности введения различных поправок в показания при-

бора, и прежде всего так называемой радиационной по-

правки.

9. 12. Какими способами определяется ветер на вы-

сотах?

Самый старый способ определения ветра на высотах —

наблюдение за движением облаков. Еще в первой половине

нашего столетия на метеорологических станциях можно

было видеть простейший прибор — нефоскоп, позволяв-