Планета Земля укутана атмосферой, словно невидимым одеялом. Эта оболочка защищает Землю, а также всех ее обитателей от угроз из космоса. Можно утверждать и так, что жизнь на Земле возможна лишь благодаря существованию атмосферы.
Человечество интересовалось изучением воздушной оболочки планеты уже давно, однако приборы для измерения показателей атмосферы появились относительно недавно – всего лишь порядка четырех столетий назад. Какие же существуют способы изучения воздушной оболочки Земли? Давайте рассмотрим их подробнее.
Изучение атмосферы
Каждый человек ориентируется на прогноз погоды из СМИ. Но прежде чем эта информация станет известна общественности, она должна быть собрана при помощи множества различных методов. Тем, кто интересуется, как изучают атмосферу, будет важно узнать: основные приборы для ее изучения, которые были изобретены в XVI веке, это флюгер, термометр, а также барометр.
Сейчас изучением воздушной оболочки Земли занимается Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Помимо России, в ее состав входит еще немало стран. Так как изучают атмосферу в наше время при помощи специальной техники, сотрудниками ВМО были разработаны специальные программы сбора и обработки данных. С этой целью применяются самые современные технологии.
Термометры
Измерение температуры и сейчас происходит с использованием термометров. Градусы измеряются по Цельсию. Данная система основывается на физических свойствах воды. При нуле градусов по Цельсию она переходит в твердое состояние, при 100 – в газообразное.
Система эта названа в честь ученого из Швеции Андерса Цельсия. Он предложил измерять температуру при помощи такого способа в 1742 году. Несмотря на технологический прогресс, во многих местах до сих пор используются ртутные термометры.
Осадкомер
Информация о том, как изучают атмосферу, будет интересна и школьникам, и взрослым. Например, любопытно узнать о том, что количество осадков измеряется метеорологами при помощи осадкомера. Это прибор, с помощью которого можно измерять как количество жидких осадков, так и твердых.
Данный метод изучения атмосферы появился в 70-х годах прошлого столетия. Осадкомер состоит из ведра, которое устанавливается на столбе и окружается ветрозащитой. Прибор размещают на ровных площадках, оптимальный вариант установки – в месте, окруженном домами или деревьями. В том случае, если количество осадков превышает 49 мм за 12 часов, то дождь считается сильным. Для снега этот термин применяется, если за этот же промежуток времени выпадает 19 мм.
Измерение скорости и направления ветра
Для того чтобы измерить скорость ветра, используется прибор под названием анемометр. Также он применяется и для того, чтобы изучить скорость направленных воздушных потоков.
Скорость воздуха представляет собой один из важнейших показателей атмосферы. Для того чтобы измерить скорость и направления ветра, используют и специальные ультразвуковые датчики (анеморумбометры). Рядом с анемометром, как правило, устанавливают флюгер. Также возле аэродромов, мостов и других мест, где сильный ветер может представлять опасность, обычно устанавливают специальные конусообразные мешки, сделанные из полосатой ткани.
Барометры
Мы рассмотрели, с помощью каких приборов и как изучают атмосферу. Однако обзор всех методов ее изучения был бы неполным без упоминания о барометре – специальном приборе, с помощью которого можно определить силу атмосферного давления.
Идея барометра была предложена еще Галилеем, хотя осуществить ее смог его ученик Э. Торричелли, впервые доказавший факт атмосферного давления. Барометры, при помощи которых измеряется давление атмосферного столба, позволяют составить прогноз погоды. Помимо этого данные приборы используются и в качестве высотометров, так как давление воздуха в атмосфере зависит от высоты.
Почему воздух давит на поверхность Земли? Молекулы воздуха, как и все другие материальные тела, притягиваются к поверхности нашей планеты силой притяжения. Тот факт, что воздух имеет вес, был продемонстрирован Галилеем, а прибор для измерения силы этого давления и был изобретен Э. Торричелли.
Профессии, изучающие атмосферу
Изучением воздушной оболочки Земли занимаются, главным образом, представители двух профессий – синоптики и метеорологи. Какова разница между этими двумя профессиями?
Метеорологи принимают участие в различных экспедициях. Нередко их работа проходит на полярных станциях, высокогорных плато, а также аэродромах и океанских лайнерах. Метеоролог не может отвлечься ни на минуту от своих наблюдений. Какими бы незначительными ни казались колебания, он должен вносить их в специальный журнал.
Синоптики отличаются от метеорологов тем, что занимаются предсказанием погоды при помощи анализа физиологических процессов. Кстати, термин «синоптик» происходит из древнегреческого языка и переводится — «обозревающий на месте».
Кто изучает атмосферу?
Для составления прогноза погоды необходимо использовать информацию, собранную с нескольких точек всей планеты одновременно. Изучается температура воздуха, атмосферное давление, а также скорость и сила ветра. Наука, изучающая атмосферу, называется метеорологией. Она рассматривает строение и все протекающие в атмосфере процессы. По всей Земле расположены специальные метеорологические центры.
Нередко информация об атмосфере, метеорологии и метеорологах нужна и школьникам. Чаще всего этот вопрос им приходится исследовать в 6 классе. Как изучают атмосферу, и какие специалисты занимаются сбором и обработкой данных об изменениях в ней?
Атмосферу изучают метеорологи, климатологи и аэрологи. Представители последней профессии занимаются изучением различных показателей атмосферы. Морские метеорологи – это специалисты, которые наблюдают за поведением воздушных масс над Мировым океаном. Ученые, изучающие атмосферу, обеспечивают информацией об атмосфере морской транспорт.
Эти данные нужны и сельскохозяйственным предприятиям. Также существует такая отрасль науки об атмосфер, как радиометеорология. А в последние десятилетия получило развитие еще одно направление – спутниковая метеорология.
Зачем нужна метеорология?
Для того чтобы был составлен правильный прогноз погоды, информация не только должна быть собрана с разных уголков земного шара, но и правильно обработана. Чем больше информации есть у метеоролога (или другого исследователя), тем более точным будет результат его работы. Сейчас обработка всех данных осуществляется при помощи компьютерных технологий. Метеорологическая информация не только хранится в ЭВМ, но и используется для построения синоптических карт, составления прогнозов погоды на ближайшее время.
