2.5. Методи дослідження атмосфери

На перших етапах людина використовувала лише візуальні спостереження за атмосферними явищами і взагалі за погодою. З часом до візуальних спостережень додались епізодичні вимірювання окремих метеорологічних величин поблизу поверхні Землі. Уже в ХІХ ст. на мережі метеорологічних станцій почались систематичні спостереження і вимірювання за допомогою однотипних приладів та методик. Отже, перший метод, який використовується в метеорології, це метод спостереження за станом приземного шару атмосфери на мережі метеорологічних станцій.

Уже у XVIIIст. вчені зрозуміли, що для кращого пізнання атмосфери потрібно проводити вимірювання метеорологічних величин і на значній висоті над Землею. Епізодичні вимірювання на невеликій висоті проводили за допомогою аеростатів та інших пристроїв. Але регулярні спостереження почалися в ХХ ст.. за допомогою кулі-пілота. Це гумова куля, наповнена воднем, яка рухається угору з відомою швидкістю і дозволяє визначити напрямок та швидкість вітру на висоті, а при хмарній погоді – висоту основи хмар.

Однак більше інформації метеорологи почали одержувати за допомогою приладів метеорографів, які встановлювали на літаках-лабораторіях. Тут самописці уже почали фіксувати атмосферний тиск, температуру й вологість повітря на різних висотах і появилась можливість будувати вертикальні та горизонтальні розрізи атмосфери. Одночасно визначали напрямок та швидкість вітру на різних висотах і висоту хмар.

Справжньою революцією у вивченні високих шарів атмосфери став винахід Молчановим радіозонду на початку 30-х років ХХ ст.. За допомогою радіозонду регулярно вимірюються основні характеристики атмосфери до висоти 25-40 км, що дозволяє регулярно складати карти баричної топографії і постійно слідкувати за змінами стану тропосфери та нижньої частини стратосфери.

Метеорологічні та геофізичні ракети дозволяють вивчати властивості атмосфери до висоти кількох сотень кілометрів. Ракети почали використовувати з другої половини 40-х років ХХ ст..

Із початком космічної ери спеціалізовані метеорологічні супутники Землі дають багато цінної інформації про стан атмосфери, у тому числі із віддалених районів океанів.

Метеорологічні радіолокаційні спостереження нині проводяться у більшості розвинених країн світу. Вони охоплюють практично майже всю територію України і дозволяють уточнювати прогноз погоди на найближчі години, особливо розвиток таких небезпечних явищ як грози та інтенсивні опади. Крім методів безпосереднього вимірювання метеорологічних величин у метеорології широко використовуються експерименти для відтворення в лабораторних умовах різних атмосферних процесів та явищ, зокрема утворення туманів, хмар, оптичних, електричних та ін. явищ.

Теоретичні дослідження дозволяють вивчати закономірності розвитку багатьох атмосферних процесів із використанням законів фізики, термодинаміки, гідромеханіки із застосуванням сучасних засобів обчислювальної техніки.

Питання для самоперевірки

1. Що таке метеорологія? Метеорологічні величини та явища. Погода.

2. Що таке кліматологія? Клімат. Роль клімату у фізико-географічних процесах.

3. Державна гідрометеорологічна служба

4. Міжнародне співробітництво метеорологів.

5. Значення метеорології та кліматології для народного господарства.

6. Коротка історія розвитку метеорології та кліматології.

7. Що таке атмосфера?

8. Висота атмосфери.

9. Особливості атмосфер основних планет у порівнянні з атмосферою землі.

10. Хімічний склад атмосфери. Гомосфера. Гетеросфера.

11. Малі складові атмосфери та їх роль а атмосферних процесах.

12. Густина повітря

13. Вертикальна будова атмосфери. Основні властивості її шарів.

14. Озоносфера. Нейтросфера. Іоносфера. Хемосфера. Полярне сяйво.

15. Методи дослідження атмосфери.