На сервере ВНИИГМИ-МЦД доступ к массиву данных, выборка данных по интересующим пользователя станциям, их просмотр и копирование обеспечиваются специализированной технологией ( ).
Авторы- канд. физ.-мат. наук В.М. Веселов и канд. техн. наук И.Р. Прибыльская.

Получить данные через новый сайт по технологии Web Аисори-М (режим опытной эксплуатации) :

Получить данные через старый сайт по технологии Web Аисори:

Ссылаться на массив:

БулыгинаО.Н., ВеселовВ.М., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. «ОПИСАНИЕ МАССИВА СРОЧНЫХ ДАННЫХ ОБ ОСНОВНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРАХ НА СТАНЦИЯХ РОССИИ».
Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620549
#описание-массива-данных

Описание массива данных

Булыгина О.Н., Веселов В.М., Разуваев В.Н.,Александрова Т.М.

ОПИСАНИЕ МАССИВА СРОЧНЫХ ДАННЫХ ОБ ОСНОВНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРАХ НА СТАНЦИЯХ РОССИИ.

1. Введение

Массив создавался по данным, содержащимся на технических носителях Госфонда.

Перечень станций составлен на основании Списка станций Росгидромета, включенных в Глобальную сеть наблюдений за климатом (утвержденного Руководителем Росгидромета 25 марта 2004г.)и Списка реперных метеорологических станций Росгидромета, подготовленного в Главной Геофизической Обсерватории им. А.И. Воейкова (исп. Зав. ОМРЭИ ГГО В.И.Кондратюк). Список станции и информация по ним содержится в наборе «Информация о метеорологических станциях».

Массив данных регулярно пополняется, обнаруженные ошибки исправляются. Информацию о внесенных исправлениях можно найти на сайте в разделе «Обнаруженные и исправленные ошибки».

Заведующему отделом климатологии Булыгиной Ольге Николаевне:

Ведущему научному сотруднику отдела климатологии Разуваеву Вячеславу Николаевичу:

• Email: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

2. Описание формата данных

Массив содержит данные восьмисрочных наблюдений за основными метеорологическими параметрами с 1966 года. Наблюдения проводились в стандартные синоптические сроки с интервалом в 3 часа. Поскольку до 1993 года данные наблюдений фиксировались по московскому декретному времени, а с 1993 года – по Гринвичскому, в призначной части каждой записи приведены параметры, позволяющие определить время производства наблюдений по поясному зимнему декретному и Гринвичскому времени.

Состав метеорологических элементов и описание формата записи приведено ниже в таблице 1.

Таблица 1

Формат записи в файлах данных

3. КАЧЕСТВО ДАННЫХ

Включенные в массив данные представляют собой результаты основных срочных метеорологических наблюдений. Точность данных соответствует точности измерения метеорологических параметров, указанной в «Наставлениях метеорологическим станциям и постам», вып. 3, часть 1, 1985.

Большинству элементов массива присвоены признаки качества, которые могут принимать следующие значения:

0 – значение элемента достоверно;

1 – значение элемента достоверно и восстановлено вручную;

2 - значение элемента достоверно и восстановлено автоматически;

3 – значение элемента сомнительно.

Значения основных элементов могут быть равны константе отсутствия, признаки качества тогда принимают значения:

4 – значение элемента забраковано программами синтаксического и семантического контроля;

5 – значение элемента отсутствует, но наблюдения проводились;

6 – значение элемента забраковано на станции;

7 – значения элемента отсутствуют, т.к. наблюдения не производились;

Все элементы проконтролированы на допустимые значения.

Допустимые значения для метеорологических параметров:

1. Горизонтальная дальность видимости:

2. Общее количество облачности:

3. Количество облачности нижнего яруса

5. Средняя скорость ветра

6. Максимальная скорость ветра [ 0;55]

7. Сумма осадков за период между сроками

(контролируется исходя из региональных особенностей по таблице 2)

Таблица 2.

8. Температура поверхности почвы в срок [-70;+70]

9. Температура поверхности почвы по спирту

Минимального термометра [-70;+70]

10. Минимальная температура поверхности почвы

Между сроками [-70;+70]

11. Максимальная температура поверхности почвы

Между сроками [-70;+70]

12. Температура поверхности почвы по

Максимальному термометру после встряхивания [-70;+70]

13. Температура воздуха в срок по сухому

Термометру [-67;55]

14. Температура воздуха в срок по смоченному

Термометру [-67;55]

15. Температура воздуха в срок по спирту

Минимального термометра [-67;47]

16. Минимальная температура воздуха

Между сроками [-67;47]

17. Максимальная температура воздуха

Между сроками [-63.5;55]

18. Температура воздуха по максимальному

Термометру после встряхивания [-63.5;55]

19. Парциальное давление водяного пара

20. Относительная влажность воздуха в срок

21. Дефицит насыщения водяного пара

22. Температура точки росы в срок наблюдения [-63.5;55]

23. Атмосферное давление в срок на уровне

c танции

24. Атмосферное давление в срок на уровне

Моря

25. Величина барической тенденции

4. ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПЕРЕМЕННЫХ

Горизонтальная дальность видимости – это то наибольшее расстояние, с которого в светлое время суток перестает быть видимым абсолютно черный объект размером более 15′, проектирующийся на фон неба у горизонта. Дальность видимости является показателем оптического состояния атмосферы. На метеорологических станциях измерение МДВ производится с помощью приборов, а в их отсутствие – визуально с помощью специально выбранных ориентиров. Горизонтальная дальность видимости приводится в цифрах кода. При инструментальном способе измерения используются цифры от 00 до 89, за исключением 51-55, а при визуальном – от 90 до 99. Коды обозначают следующее:

00 – менее 0,1км;

01-50 – указывают видимость в десятых долях км, т.е от 0,1км до 5,0км. Например, 25 = 2,5км

51-55 – не используются;

56-80 –видимость от 6 до 30км с шагом в 1км. Видимость в целых км может быть определена вычитанием 50 из кода, т.е. цифра кода 65 означает горизонтальную видимость в 15км;

81-88 – видимость от 35 до 70км с шагом в 5км;

89 – видимость более 70км;

90 – видимость менее 0,05км;

91 – видимость 0,05км;

92 – 0,2км;

93 – 0,5км;

94 – 1км;

95 – 2км;

96 – 4км;

97 – 10км;

98 – 20км;

99 – более 50км

Если значение элемента равно 99, а значение признака качества 9, это означает, что наблюдение отсутствует.

Общее количество облачности и количество облаков нижнего яруса оценивается визуально как степень покрытия небосвода облаками по 13-бальной шкале.Кодируется в баллах от 0 до 13.Величина 0 означает полное отсутствие облаков или покрытие облаками менее 1/10 небосвода, а значение 10 означает, что небосвод полностью покрыт облаками. 11 обозначает наличие следов облаков; 12 – 10 баллов с просветами; 13 – облака невозможно определить. Просветы между индивидуальными облачными элементами, типичные для некоторых форм облаков (Altocumulus, Stratocumulus) не включаются в общее количество облачности, т.е. они считаются чистым небом. Значение 99 означает отсутствие наблюдений.

Форма облаков верхнего яруса . К таким облакам относятся облака, нижняя граница которых находится выше 6000м, а именно: cirrus (Ci), cirrocumulus (Cc), cirrostratus (Cs) Данная характеристика кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – Ci;

2 – Cc;

3 – Cs;

4 – Ciи Cc;

5 – Ciи Cs;

6 – Ccи Cs;

7 – Ci, Ccи Cs;

9 – форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений.

Признак качества для данной характеристики может принимать значения:

0 – тип облаков определен в отсутствие тумана;

1 – тип облаков определен в условиях просвечивающего тумана или не может быть определен из-за тумана;

9 – наблюдение сомнительно или отсутствует.

Форма облаков среднего яруса. К облакам среднего яруса относятся облака, нижняя граница которых находится в пределах от 2000 до 6000м, а именно: altocumulus (Ac), altostratus (As). Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – Ac;

2 – As;

3 – не используется;

4 – Acи As;

5-7 – не используются;

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

Форма облаков вертикального развития. Эти облака – cumulus (Cu) и cumulonimbus (Cb) - относятся к облакам нижнего яруса, хотя по высоте занимают несколько ярусов, но их нижняя граница находится в нижнем ярусе, т.е. ниже 2000м. Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – Cu;

2 – Cb;

3 – не используется;

4 – Cuи Cb;

5-7 – не используются;

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

9 - форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений. Признак качества 9 означает, что наблюдение сомнительно или отсутствует.

Форма слоистых и слоисто-кучевых облаков . Эта группа облаков, которая включает stratus (St) и stratocumulus (Sc), также относится к облакам нижнего яруса. Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – St;

2 – Sc;

3 – не используется;

4 – Stи Sc;

5-7 – не используются;

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

9 - форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений. Признак качества 9 означает, что наблюдение сомнительно или отсутствует.

Форма слоисто-дождевых и разорвано-дождевых облаков. Последняя группа облаков нижнего яруса, которая состоит из nimbostratus (Ns) и fractonimbus (Frnb), кодируется следующим образом:

Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – не используется;

2 – Ns;

3 – Frnb;

4-5 – не используются;

6 – Ns и Frnb;

7 - не используется

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

9 - форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений. Признак качества 9 означает, что наблюдение сомнительно или отсутствует.

Высота нижней границы облаков. Значение высоты нижней границы облаков в метрах. При тумане высота нижней границы облаков кодируется одной цифрой 0. Если высота нижней границы облаков определялась визуально, то признак способа определения высоты принимает значение 0. При инструментальном определении высоты нижней границы облаков этот признак равен 9.

Признак наличия облачности ниже уровня станции используется только на высокогорных станциях и только тогда, когда наблюдалась облачность ниже уровня станции. Он может принимать только два значения:

1 – окрестность станции ниже ее уровня частично покрыта облаками;

2 – ниже уровня станции наблюдается сплошная облачность.

Погода между сроками. Погода в течение трех часов, предшествующих сроку наблюдения, кодируется следующим образом:

0 – ясно или облачность не более 5 баллов;

1 – меняющаяся облачность: в течение рассматриваемого периода облачность была временами более 5 баллов, а временами 5 баллов и менее;

2 – пасмурно или облачность более 5 баллов;

3 – песчаная или пыльная буря; поземок или низовая метель;

4 – туман или ледяной туман; сильная мгла;

5 – морось;

6 – дождь;

7 – снег или дождь со снегом;

8 – ливневые осадки;

9 – гроза с осадками или без них.

Погода в срок наблюдения. Погода в срок наблюдения или в течение последнего часа перед сроком наблюдения. Приводится в цифрах кода от 00 до 99. Цифры кода позволяют закодировать 100 различных характеристик погоды. Эти характеристики разделены на десятки и на две большие группы – без осадков на станции в срок наблюдения и с осадками. Кодируется следующим образом:

А. Без осадков на станции в срок наблюдения

00-19 – погода без осадков, тумана, ледяного тумана (за исключением 11-12), пыльной или песчаной бури, низовой метели или поземка на станции в срок наблюдения и (за исключением 09 и 17) в течение последнего часа.

00 – условия развития облаков неизвестны;

01 – облака в целом рассеивались;

02 – состояние неба в целом не изменилось;

03 – облака образовались или развивались;

04 – видимость ухудшена из-за дыма или вулканического пепла;

05 – мгла;

06 – пыль в срок наблюдения, взвешенная в воздухе на обширном пространстве, но не поднятая ветром на станции или вблизи нее;

07 – пыль или песок, поднятые ветром на станции, но без развития песчаных вихрей или пыльной бури;

08 – хорошо развитый пыльный или песчаный вихрь, но никакой пыльной или песчаной бури не наблюдается;

09 – пыльная или песчаная буря в поле зрения;

10 – дымка (видимость 1000м или более);

11 – поземный туман или поземный ледяной туман клочками;

12 - поземный туман или поземный ледяной туман более или менее сплошным слоем;

13 – зарница;

14 – осадки в поле зрения, но не достигающие поверхности земли;

15 – осадки в поле зрения, достигающие поверхности земли на расстоянии более 5км от станции;

16 - осадки в поле зрения, достигающие поверхности земли вблизи, но не на станции;

17 – гроза в срок наблюдения, но без осадков;

18 – шквал;

19 – смерч.

20-29 – осадки, туман, ледяной туман или гроза на станции в течение последнего часа, но не срок наблюдения

20 – морось или снежные зерна;

21 – дождь;

22 – снег;

23 – дождь со снегом или ледяной дождь;

24 – морось или дождь с образованием гололеда;

25 – ливневый дождь;

26 – ливневый снег или ливневый дождь со снегом;

27 – град, ледяная или снежная крупа с дождем или без дождя;

28 – туман или ледяной туман (видимость менее 1000м);

29 – гроза с осадками или без них.

30-39 – пыльная или песчаная буря, поземок или низовая метель в срок наблюдения.

30 – слабая или умеренная пыльная или песчаная буря ослабела в течение последнего часа;

31 - слабая или умеренная пыльная или песчаная буря без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа;

32 - слабая или умеренная пыльная или песчаная буря началась или усилилась в течение последнего часа;

33 - сильная пыльная или песчаная буря ослабела в течение последнего часа;

34 - сильная пыльная или песчаная буря без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа;

35 - сильная пыльная или песчаная буря началась или усилилась в течение последнего часа;

36 – слабый или умеренный поземок, при котором перенос снега происходит ниже уровня глаз наблюдателя;

37 – сильный поземок;

38 – слабая или умеренная низовая метель;

39 – сильная низовая метель.

40-49 – туман или ледяной туман в срок наблюдения

40 – туман или ледяной туман в окрестностях станции;

41 – туман или ледяной туман местами;

42 – туман или ледяной туман ослаб в течение последнего часа, небо видно;

43 - туман или ледяной туман ослаб в течение последнего часа, небо не видно;

44 - туман или ледяной туман без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа, небо видно;

45 - туман или ледяной туман без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа, небо не видно;

46 - туман или ледяной туман начался или усилился в течение последнего часа, небо видно;

47 - туман или ледяной туман начался или усилился в течение последнего часа, небо не видно;

48 – туман с отложением изморози, небо видно;

49 - туман с отложением изморози, небо не видно.

Б. Осадки на станции в срок наблюдения

50-59 – Морось

50 - морось с перерывами, слабая;

51– морось непрерывная, слабая;

52 – морось с перерывами, умеренная;

53 - морось непрерывная, умеренная;

54 - морось с перерывами, сильная;

55 - морось непрерывная, сильная;

56 – морось слабая, образующая гололед;

57 - морось умеренная и сильная, образующая гололед;

58 – морось слабая с дождем;

59 - морось умеренная и сильная с дождем.

60-69 - дождь

60 – дождь с перерывами, слабый;

61 – дождь непрерывный, слабый;

62 - дождь с перерывами, умеренный;

63 - дождь непрерывный, умеренный;

64 - дождь с перерывами, сильный;

65 - дождь непрерывный, сильный;

66 – дождь слабый, образующий гололед;

67 - дождь умеренный или сильный, образующий гололед;

68 – дождь или морось со снегом, слабые;

69 - дождь или морось со снегом, умеренные или сильные.

70-79 – твердые осадки, не ливневые

70 – снег с перерывами, слабый;

71 – снег непрерывный, слабый;

72 - снег с перерывами, умеренный;

73 - снег непрерывный, умеренный;

74 - снег с перерывами, сильный;

75 - снег непрерывный, сильный;

76 – ледяные иглы;

77 – снежные зерна;

78 – отдельные снежные кристаллы, похожие на звездочки;

79 – ледяной дождь.

80-89 – ливневые осадки без грозы.

80 – ливневый дождь слабый;

81 – ливневый дождь умеренный или сильный;

82 – ливневый дождь очень сильный

83 – ливневый дождь со снегом, слабый;

84 - ливневый дождь со снегом, умеренный или сильный;

85 – ливневый снег, слабый;

86 – ливневый снег, умеренный или сильный;

87 – ледяная или снежная крупа слабая, с дождем, со снегом и дождем или без них;

88 - ледяная или снежная крупа умеренная или сильная, с дождем, со снегом и дождем или без них;

89 – град слабый с дождем, со снегом и дождем или без них;

90 - град умеренный или сильный с дождем, со снегом и дождем или без них;

91-99 – гроза в срок наблюдения или в течение последнего часа

91 – дождь слабый, гроза в течение последнего часа;

92 - дождь умеренный или сильный, гроза в течение последнего часа;

93 – снег или снег с дождем, град или крупа, слабые, гроза в течение последнего часа;

94 - снег или снег с дождем, град или крупа, умеренные или сильные, гроза в течение последнего часа;

95 – гроза слабая или умеренная с дождем и/или снегом в срок наблюдения

96 – гроза слабая или умеренная с градом или крупой в срок наблюдения;

97 – гроза сильная с дождем или снегом;

98 – гроза вместе с песчаной или пыльной бурей в срок наблюдения;

99 – гроза сильная с градом или крупой.

Направление ветра. Дается в градусах. Штиль кодируется одной цифрой 0, а переменное направление – 999.

Средняя скорость ветра. Скорость ветра измеряется в м/с на высоте 10-12м, может колебаться в пределах 0-60м/с. При штиле скорость кодируется цифрой 0.Дополнительная характеристики у скорости ветра принимает значения:

0 – при наличии знака «>»;

9 – при отсутствии знака «>».

Максимальная скорость ветра – максимальная скорость ветра за 3 часа, включая порывы. Кодируется по тем же правилам, что и средняя скорость ветра.

Сумма осадков – сумма осадков за период между сроками, когда измеряются осадки, в мм с точностью до десятых долей.

В таблице 3 представлены данные о том, как изменялось число сроков измерения осадков за сутки в течение всего периода наблюдений на территории бывшего СССР.

Таблица 1.

Согласно «Наставлению гидрометеорологическим станциям и постам» (вып. 3, ч. 1, 1985), измерение количества осадков, выпавших за ночную и дневную половины суток на метеостанциях бывшего СССР производится в сроки, ближайшие к 8 и 20 часам поясного декретного (зимнего) времени. Ранее («Наставление гидрометеорологическим станциям и постам», вып. 3, ч. 1, 1969) в дополнение к двум срокам измерений сумм осадков за дневную и ночную половину суток на станциях нескольких часовых поясов (см. табл.3) для синоптических целей были введены еще два синхронных по всей территории страны срока - 3 и 15 часов по московскому декретному времени.

С 1966 года в каждое измерение осадков непосредственно на станции вносится поправка на смачивание, равная 0,1мм для твердых осадков и 0,2мм – для жидких.

В архиве значение суммы осадков равное «0» означает отсутствие осадков, если признак качества равен «5», и наличие следов осадков, если признак качества равен «0».

Температура поверхности почвы – значение температуры поверхности почвы по срочному термометру в градусах с точностью до десятых долей. Температура поверхности измеряется на оголенной от растительности поверхности почвы или поверхности снежного покрова.

Температура поверхности почвы по спирту минимального термометра приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Минимальная температура поверхности почвы – минимальная температура поверхности почвы за период между сроками по штифту минимального термометра в градусах с точностью до десятых долей.

Максимальная температура поверхности почвы – максимальная температура поверхности почвы за период между сроками наблюдений по максимальному термометру в градусах с точностью до десятых долей.

Температура поверхности почвы по максимальному термометру после встряхивания . Кодируется по тем же правилам, что и максимальная температура.

Температура воздуха по сухому термометру – приводится в градусах с точностью до десятых долей. При температуре воздуха ниже -36 о С кодируется значение низкоградусного спиртового термометра, а в случае его отсутствия значение температуры определяется по столбику спирта минимального термометра.

Температура воздуха по смоченному термометру - приводится в градусах с точностью до десятых долей. В холодную часть года при температуре ниже -10 о С характеристики влажности снимают с лент самописцев. Если на батисте смоченного термометра был лед дополнительная характеристика принимает значение 0,при отсутствии льда – 9.

Температура воздуха по спирту минимального термометра . Кодируется по тем же правилам, что и температура воздуха.

Минимальная температура воздуха – минимальная температура воздуха между сроками по штифту минимального термометра с учетом поправки из поверочного свидетельства, но без учета добавочной поправки. Приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Максимальная температура воздуха – максимальная температура воздуха между сроками наблюдений по максимальному термометру в градусах с точностью до десятых долей. При температуре воздуха ниже -36 о С выбирают с лент термографа.

Температура воздуха по максимальному термометру после встряхивания. Приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Парциальное давление водяного пара (упругость водяного пара) - основная характеристика влажности – представляет собой парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе. Выражается в миллибарах или миллиметрах ртутного столба, как и давление воздуха. Определяется с помощью психрометрических таблиц по измерениям температуры сухого и смоченного термометров, а при температуре ниже -10 о С – по исправленным показаниям гигрометра и сухого термометра. Значение парциального давления приводится с точностью до десятых долей (при этом дополнительная характеристика равна 1) или до сотых долей (дополнительная характеристика равна 2).

Относительная влажность - это отношение фактической упругости водяного пара к упругости насыщенного воздуха при той же температуре, выраженное в процентах. Характеризует степень насыщения воздуха водяным паром. Может принимать значения от 0 до 100.

Дефицит наысыщения водяного пара - разность между насыщающей и фактической упругостью водяного пара. Кодируется так же, как и парциальное давление водяного пара. Значение приводится с точностью до десятых долей (при этом дополнительная характеристика равна 1) или до сотых долей (дополнительная характеристика равна 2).

Температура точки росы – это температура, при которой воздух достигает состояния насыщения при данном содержании водяного пара и неизменном давлении. При насыщении, т.е. при относительной влажности 100%, температура воздуха совпадает с температурой точки росы. Приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Атмосферное давление на уровне станции - на метеорологических станциях измеряется с помощью станционного чашечного ртутного барометра. Приводится в гПа (мб) с точностью до десятых долей.

Атмосферное давление на уровне моря. Согласно «Наставлению гидрометеорологическим станциям и постам»(часть1, выпуск 3, 1985), вычисляется давление на уровне моря (для станций, расположенных не выше 1000 м над уровнем моря) или высота ближайшей изобарической поверхности (для станций, расположенных выше 1000 м). Приводится в гПа (мб) с точностью до десятых долей.

Характеристика барической тенденции – характеризует изменение атмосферного давления на станции за последние 3 часа. Определяется по записи барографа и кодируется следующим образом:

0 – рост, затем падение;

1 – рост, затем без изменения или более слабый рост;давление в срок наблюдения выше, чем 3 часа назад

2 – рост равномерный или неравномерный; давление в срок наблюдения выше, чем 3 часа назад

3 – падение, затем рост; без изменения, затем рост; рост, а затем более сильный рост; давление в срок наблюдения выше, чем 3 часа назад

4 – ровный или неровный ход; давление такое же, что и 3 часа назад

5 – падение, затем рост; давление такое же, что и 3 часа назад

6 – падение, затем без изменений; давление ниже, чем 3 часа назад

7 – равномерное или неравномерное падение; давление ниже, чем 3 часа назад

8 – рост, затем падение; без изменения, затем падение; падение, затем более сильное падение; давление ниже, чем 3 часа назад

Величина барической барической тенденции – разница между текущим значением атмосферного давления на станции и тем, что наблюдалось 3 часа назад, приводится в десятках, единицах и десятых долях гПа (мб)

На сервере ВНИИГМИ-МЦД доступ к массиву данных, выборка данных по интересующим пользователя станциям, их просмотр и копирование обеспечиваются специализированной технологией Аисори (). Авторы - канд. физ.-мат. наук В.М. Веселов, канд. техн. наук И.Р. Прибыльская.

Мы все видим, что времена года меняются: летом мы загораем и плаваем в открытых природных водоемах, собираем луговые цветы, сидим у костра; осенью восхищаемся разноцветной красотой леса; зимой катаемся на санках и на лыжах, а весной радуемся теплому солнышку и наблюдаем, как быстро лопаются почки на деревьях и превращаются в зеленый наряд. Но почему происходит смена времен года?

Главная причина смены времен года – наклон оси вращения Земли.

Но сначала давайте поговорим о том, что означает термин «времена года». Это четыре периода, на которые условно поделен год. Обратите внимание на слово «условно».

В астрономии различают:

1) Календарные времена года , которые приняты в большинстве стран мира – деление года на четыре сезона по три месяца в каждом. Вот здесь как раз понятно, что деление это условно, т.к. календарная дата наступления зимы (или другого времени года) может не совпадать с реальной погодой.

2) Астрономические времена года – отсчитываются от точек солнцестояния (лето/зима) и равноденствия (весна/осень).

Давайте разберемся, что такое «точки солнцестояния» и «равноденствия».

Солнцестояние – это момент прохождения Солнца через точки эклиптики (большого круга небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца), наиболее удаленные от экватора небесной сферы.

– это момент, когда центр Солнца в своём видимом движении по эклиптике пересекает небесный экватор.

3) Фенология (система знаний о сезонных явлениях природы), используя понятие «сезон», определяет длительность и сроки начала каждого климатического времени года в соответствии с природными условиями. Сезон отличается характерными для него погодными условиями и температурой.

Итак, смена времен года объясняется: годичным обращением Земли вокруг Солнца, наклоном оси вращения Земли относительно орбиты и эллиптичностью орбиты .

Календарные времена года

В большинстве стран Северного полушария приняты следующие даты времен года:

• весна - 1 марта-31 мая (март, апрель, май);
• лето - 1 июня-31 август (июнь, июль, август);
• осень - 1 сентября-30 ноября (сентябрь, октябрь, ноябрь);
• зима - 1 декабря-28 (29) февраля (декабрь, январь, февраль).

Напомним, что в Северном полушарии (к северу от экватора) находятся континенты и страны: Азия (умеренный климат), Европа, Северная Америка, маленькая часть Южной Америки (севернее Экватора), около ⅔ Африки, севернее реки Конго (Алжир, Бенин, Буркина-Фасо, Гамбия, Гана, Гвинея-Бисау, Джибути, Египет, Западная Сахара, Кабо-Верде, Камерун, Кения, Кот-д"Ивуар, Либерия, Ливия, Мавритания, Мали, Марокко, Нигер, Нигерия, Сенегал, Сомали, Судан, Сьерра-Леоне, Того, Тунис, Уганда, Центральноафриканская Республика, Чад, Экваториальная Гвинея, Эритрея, Эфиопия, Южный Судан), страны северной Океании, расположенные в Северном полушарии: Маршалловы острова, Микронезия, Палау, страны Южной Америки, расположенные в Северном полушарии : Венесуэла, Гайана, Колумбия, Суринам, Французская Гвиана.

В Южном полушарии другие даты времен года:

• весна - 1 сентября-30 ноября;
• лето - 1 декабря-28 (29) февраля;
• осень - 1 марта-31 мая;
• зима- 1 июня-31 августа.

В Южном полушарии (к югу от экватора) находятся континенты и страны:

Азия (полностью), Восточный Тимор (большей частью), Индонезия, Африка (Ангола, Ботсвана, Бурунди, Замбия, Зимбабве, Коморские Острова, Лесото, Мадагаскар, Маврикий, Малави, Мозамбик, Намибия, Руанда, Свазиленд, Сейшельские острова, Танзания, ЮАР), большей частью Габон, Демократическая Республика Конго, Республика Конго, частично Кения, Сан-Томе и Принсипи, Сомали, Уганда, Экваториальная Гвинея, Океания (Австралия, Вануату, Науру, Новая Зеландия, Папуа-Новая Гвинея, Самоа, Соломоновы Острова, Тонга, Тувалу, Фиджи, большей частью Кирибати). Южная Америка (Аргентина, Боливия, Парагвай, Перу, Уругвай, Чили, большей частью Бразилия, Эквадор, частично Колумбия.

Астрономические времена года

Как мы уже говорили, основной причиной смены времён года является наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики. Если бы ось Земли не была наклонена, то продолжительность дня и ночи в любом месте Земли была бы одинакова, а днем солнце поднималось бы над горизонтом на одну и ту же высоту в течение всего года. И тогда никаких изменений времен года не происходило бы. Но ось Земли образует с орбитальной плоскостью угол 66,56°. Наглядно это видно на данной схеме.

Астрономически времена года отсчитываются от точек летнего солнцестояния, осеннего равноденствия, зимнего солнцестояния и весеннего равноденствия. В году две точки равноденствия, когда солнце переходит из одной точки полушария в другую: из Северного полушария - в Южное, и наоборот. Весеннее и осеннее равноденствие являются переходной точкой от одного времени года к другому. В эти дни восход солнца начинается почти ровно на востоке, а заход почти строго на западе.

Промежуток между равноденствиями составляет полгода, а целый год принято считать тропическим годом , он продолжается 365,2422 суток. По Юлианскому календарю, в году 365¼ суток. Поэтому каждый следующий год продвигается на 6 часов вперед, а каждый четвертый год является високосным годом , где добавляется на сутки больше, которые приходятся на 29 февраля. Таким образом, каждые четыре года дополнительный день возвращает равноденствие на начало прежнего числа.

Периоды равноденствий:

• Весеннее равноденствие - 20 - 21 марта. Солнце переходит из Южного полушария в Северное.
• Осеннее равноденствие - 22 - 23 сентября. Солнце переходит из Северного полушария в Южное.

С 20 (21) марта до 22 (23) сентября из-за наклона земной оси Северное полушарие обращено к Солнцу бо́льшую часть суток, поэтому там больше тепла и света, чем в Южном, где в это время зима. Летом дни становятся длиннее, а положение Солнца - выше. Через полгода Земля переходит на противоположную точку своей орбиты. Наклон оси остаётся таким же, но теперь Южное полушарие оказывается обращённым к Солнцу большую часть суток, дни становятся длиннее и теплее. В Северном полушарии в это время наступает зима.

Но на время года влияет также и эллиптическая форма орбиты: времена года имеют разную продолжительность. В течение года планета Земля то приближается к Солнцу, то отдаляется от него, именно поэтому на разных континентах земного шара времена года отличаются продолжительностью.

Например, в Северном полушарии лето длиннее - 93,6 суток (а в Южном 89 суток), осень - 89,8 суток (а в Южном она длиннее - 92,8 суток). Зима – 89 суток (а в Южном - 93,6), весна - 92,8 суток (в Южном - 89,8).

Климатические времена года

Время равноденствия и солнцестояния должны быть серединой соответствующих сезонов. Но климатические сезоны относительно астрономических задерживаются из-за многих факторов, т.к. физические особенности земли и воды различны в определенных местах планеты.

• В экваториальном поясе (географический пояс Земли, расположенный по обе стороны от экватора) зимой и летом идут сильные дожди, а весна и осень относительно засушливы. Для этой территории характерны пассаты (ветры, дующие между тропиками круглый год. В Индийском океане они превращаются в муссоны - ветры, периодически меняющие свое направление: летом дуют с океана, зимой с суши.
• В тропическом поясе холодным временем года является сезон дождей, жарким - засушливый сезон. Однако в пустынях дожди могут не выпадать и в холодное время года.

• В умеренном поясе (Западная Европа, атлантическое побережье Северной Америки) основная часть осадков приходится на осень и первую половину зимы. В холодное время на части территории выпадает снег. Весна и лето характеризуются эпизодическими дождями с циклонами (атмосферные вихри огромного диаметра с пониженным давлением воздуха в центре). В зоне умеренно-континентального и континентального климата (Восточная Европа, Южная Сибирь) самыми влажными оказываются летние месяцы, а осень и зима суше. В зоне муссонного климата (Дальний Восток) осадки чаще выпадают летом в виде сильных ливней, зима сухая и бесснежная.
• В арктическом и антарктическом поясах смена времён года выражается только в смене полярного дня и полярной ночи. Из-за продолжающегося ледникового периода разница в уровнях осадков в разные сезоны невелика, а температура остается ниже нуля.

Таким образом, сезоны для Северного полушария противоположны сезонам для Южного полушария. Когда Северное полушарие обращено к Солнцу, оно получает больше тепла и света, дни становятся длиннее, а ночи короче. Через полгода положение Солнца относительно Земли меняется, поэтому уже в Южном полушарии дни становятся длиннее, Солнце поднимается выше, в то время как на Северном полушарии начинается зима.

Центральная Россия находится в зоне умеренного и умеренно-континентального климата .

Весной природа начинает пробуждаться от зимнего сна, это период роста и цветения растений. Изменения происходят и в мире животных – начинается период размножения, кладки яиц у птиц.

Здравствуй, весенняя первая травка!
Как распустилась? Ты рада теплу?
Знаю, y вас там веселье и давка,
Дружно работают в каждом yглy.
Высyнyть листик иль синий цветочек
Каждый спешит молодой корешок
Раньше, чем ива из ласковых почек
Первый покажет зеленый листок.

С. Городецкий

Мы видим активный рост растений, начало созревания плодов и овощей, появление птенцов.

• Чем жарче день, тем сладостней в бору
• Дышать сухим смолистым ароматом,
• И весело мне было поутру
• Бродить по этим солнечным палатам!
• Повсюду блеск, повсюду яркий свет,
• Песок - как шелк... Прильну к сосне корявой
• И чувствую: мне только десять лет,
• А ствол - гигант, тяжелый, величавый.
• Кора груба, морщиниста, красна,
• Но как тепла, как солнцем вся прогрета!
• И кажется, что пахнет не сосна,
• А зной и сухость солнечного лета.

И. Бунин «Детство»

Рост растений замедляется, но они обильно отдают нам весь свой урожай, деревья сбрасывают листву, природа готовится к покою.

Унылая пора! Очей очарованье!
Приятна мне твоя прощальная краса -
Люблю я пышное природы увяданье,
В багрец и в золото одетые леса,
В их сенях ветра шум и свежее дыханье,
И мглой волнистою покрыты небеса,
И редкий солнца луч, и первые морозы,
И отдаленные седой зимы угрозы.

А.С. Пушкин

Зимой природа отдыхает, многие животные впадают в зимнюю спячку. Природный цикл завершился. Но только для того, чтобы начаться снова.

Чудная картина,
Как ты мне родна:
Белая равнина,
Полная луна,

Свет небес высоких,
И блестящий снег,
И саней далеких
Одинокий бег.

Скажите пожалуйста, как Вы провели эти выходные? Катались на велосипеде, загорали на солнышке или играли в снежки, лепили снежную бабу? А какую одежду вы надеваете перед выходом на улицу?

Оказывается, столько всего интересного мы делаем каждый день, исходя из времени года. Летом отдыхаем на природе, осенью собираем гербарий из листьев, зимой катаемся на коньках и лыжах, а весной сбрасываем теплую одежку и радуемся ласковому солнцу. Каждое время года приносит что-то другое и новое. Каждый сезон меняет наш образ жизни, вид одежды, влияет на прогулки и развлечения. Вспомните школьный урок на тему времена года по предмету природоведение.

Немного сложновато?
Тогда сюда: Времена года для детей +3 до>7

Четыре времени года:

Времена года состоят из четырех сезонов: лето, когда дни наиболее длинные, а солнце поднимается высоко над горизонтом; зима - дни короткие, а ночи длинные; межсезонные времена года весна и осень, на которые приходится период переходной смены сезонов лета и зимы.

(для умеренного пояса, центральной части России)

Лето, сменяет прохладная осень, потом наступает зимняя стужа и после приходит долгожданная весенняя оттепель - и так бесконечное количество раз, из года в год. В чём же таинство этого природного явления и почему происходит смена времен года на Земле?

Чтобы в полной мере визуально представить картину как это происходит, стоит рассказать, как движется земной шар в космосе.

Этих движений два:

• 1) Земля вокруг своей оси (условной линии, проходящей через центр северного и южного полюсов) совершает за сутки полный оборот. Благодаря этому астрономическому явлению день сменяет ночь. Когда на континентах, обращённых к Солнцу, горячий полдень, на неосвещаемых континентах - глубокая ночь.


• 2) Земля перемещается по эллипсовидной траектории вокруг Солнца, совершая полный оборот в течение 1 года.

От чего же происходит смена времен года?

Орбита Земли эллиптическая, а не круговая, и есть на этой орбите ближайшая к Солнцу точка (перигелий), где до Солнца примерно 147 млн км, и самая дальняя (афелий 152 млн км). Эти 3% разницы в расстоянии приводят к примерно 7% разницы в количестве солнечной энергии, которую Земля получает в перилегии и афелии. Однако есть большое заблуждение, что чем ближе Земля к Солнцу, тем теплее, и наоборот, чем дальше, тем холоднее. Это неправильно! Как раз на перигелий в Северном полушарии приходится январь, середина самого холодного время года зимы.

Интересно, что положение Земли вообще не имеет никакого отношения к смене времен года. Ключевую роль играет угол наклона оси Земли, который составляет 23,5°. При движении Земли вокруг Солнца в течение года оказывается обращено то Северное полушарие, то Южное. Именно на том полушарии, которое ближе обращено к Солнце наступает лето, так как оно получает в 3 раза больше солнечного света и тепла. А на другом, обращенном дальше от Солнца, и получающем меньше тепла и солнечных часов, в это время идет зима.

Если бы не было угла наклона и земной шар перемещался вокруг Солнца в строго вертикальном положении, времена года отсутствовали бы вовсе, поскольку любые точки земного шара на освещаемой стороне были бы одинаково удалены Солнца, вследствие чего и воздух бы прогревался равномерно.

Как выглядит смена времен года для северного полушария

Лето

Во время того как Земля перемещается в течение года по орбите, северное полушарие из-за угла наклона оси оказывается расположено ближе к Солнцу и там наступает сезон лета. Светлое время суток по продолжительности увеличивается, а в районах, расположенных ближе к полюсу, даже в полночь на улице светло.

Зима

Далее, в процессе своего перемещения по орбите Земля оказывается на другой стороне по отношению к Солнцу, и теперь уже угол наклона удаляет северное полушарие от тёплых солнечных лучей и там наступает зима. Тёмное время суток увеличивается, а световой день становится коротким. А в это время на континенты южного полушария приходит лето.

Вот как выглядит смена времен года на материках Земли:

Интересно, что жители экваториального и тропических поясов знают о наступлении холодов понаслышке. Здесь сезонные перемены происходят настолько плавно, что практически не ощущаются, потому что экватор в независимости от положения планеты на орбите практически всегда одинаково удалён от Солнца.

Периоды равноденствий:

• Весеннее равноденствие - 20 - 21 марта. Солнце переходит из южного полушария в северное.
• Осеннее равноденствие - 22 - 23 сентября. Солнце переходит из северного полушария в южное.

Именно поэтому сезоны для Северного полушария противоположны сезонам в Южном полушарии. В период между месяцами март и сентябрь в течение суток большую часть времени к Солнцу обращено Северное полушарие и оно получает больше тепла солнечных лучей, чем южное полушарие земли. Это период лета в Северном полушарии, когда дни становятся длиннее, а ночи короче.

Через полгода положение земли к солнцу меняется, а наклон остается. Теперь в Южных широтах полушария Земли дни становятся длиннее, а солнце поднимается выше, в то время, как в Северных широтах полушария наступает зима. Этого цикла времени в течение года хватает, чтобы нагреть или охладить определенные участки планеты. Именно поэтому сезоны постепенно изменяются и делятся на времена года.

Земля состоит из климатических поясов, которым соответствует определенный климат. Это связано с различными физическими свойствами поверхности земли и воды в различных участках земного шара. Поэтому на разных континентах климатические сезоны начинаются по-разному по отношению к астрономическим временам года.

Так, на одном континенте выпадение снега может приходиться на зиму, а дожди на лето, а на другом континенте и вовсе может не быть снега и дождей в течение большого промежутка времени, зато сезон проливных дождей будут приходиться на строго определенный сезон года.

Климатические пояса на Земле:

• Экваториальный пояс - на весну и осень приходятся сезоны засухи, в то время как лето и зима отличаются повышенной дождливостью.
• Тропический пояс - большую часть года держится сухая, жаркая погода и только в один раз в год, в сезон дождей, выпадает большое количество осадков. также этот сезон является относительно холодным сезоном года.
• Умеренный пояс (Западная Европа, Центральная часть России) весна и лето относительно сухие с кратковременным выпадением осадков, осень и зима характеризуются выпадением множества осадков и устойчивого снежного покрова.
• Арктика и Антарктида - времена года сменяются только в виде смены полярного дня и ночи, изменения погодных условий практически не прослеживается и температура остается всегда ниже нуля.

А вот так увидел времена года норвежский фотограф Eirik Solheim, совместив отснятые кадры с одного и того же места в 40 секунд уникального видео смены сезонов:

(One year in 40 seconds. Eirik Solheim )

Уникальный видеоролик про смену времен года. Все сезонные изменения природы за целый год всего за 40 секунд. Автор делал по одной фотографии почти каждый день в течении года, результатом стало сведение необычного эксперимента в короткий видеоролик, наглядно демонстрирующий, как меняется природа проходя через все четыре времени года.

Подытожим: лето наступает в тот момент, когда полушарие в котором мы живем больше обращено к Солнцу и получает больше тепла, а когда в нашем полушарии Солнце светит меньше, то идет зима. Это не зависит от расстояния Земли до Солнца, а происходит из-за наклона земной оси в 23,5°.

Помню время, когда метеорологические сводки были, мягко говоря, не достоверными.

Бабушка нередко говорила мне:
– Возьми зонт.
– Но ведь по радио сказали, что дождя не будет!
– Вот именно поэтому и возьми.
И во времена моего отрочества чаще оказывалась права бабушка, теперь метеорологи ошибаются редко.

Всемирный метеорологический день был установлен 23 марта. В этот день в 1950 году была образована Всемирная метеорологическая организации – ВМО. Но отмечать ежегодно Всемирный день метеорологии начали только с 1961 года.

В этот день во многих странах мира проходят всевозможные мероприятия, посвящённые , читаются лекции и многое другое.

Слово метеорология состоит из двух греческих слов – meteora – атмосферные явления от греческого. metéōros - поднятый вверх, небесный и logos – слово, учение.

Толковый словарь Ожегова трактует слово метеорология так:
«Наука о физическом состоянии земной атмосферы и о происходящих в ней процессах».

Когда люди стали наблюдать за ? По логике вещей ещё в глубокой древности. Но поначалу всё неблагоприятное происходящее в природе пугало древних людей, и они связывали стихийные явления с различными богами, например, Зевсом, Юпитером, Перуном, Даждьбогом и другими. Однако всегда находились не только те, кто пугался, но и те, кто наблюдал, анализировал, пытаясь найти закономерности происходящего.

Уже древние цивилизации Китая, Индии, Египта, Греции, Рима пытались систематизировать свои наблюдения, появились первые научные трактаты о климате и приборы для наблюдения за погодой.

Это всё нашло отражение и в литературе тех времён, например вот что мы можем прочитать у Гомера в его Одиссее»:
«По морю так беззащитное судно повсюду носили ветры, то быстро Борею его перебрасывал Нот, то шумящий Эвр, им играя, его предавал произволу Зефира».
Действующие лица этого отрывка: Борей – древнегреческое название северного ветра, Нот – южного, восточный ветер Эвр и западный – Зефир.

Судя по тому, как они сменяют друг друга, учёные пришли к выводу, что циклон двигался над судном с запада на восток, как чаще всего они и смещаются. Восточный ветер после прохождения центра циклона сменяется западным. В общем, Гомер рассказал нам, что бурю в античные времена, в средние широты приносили .

Но учёные на этом не остановились, вникнув в описания Гомером картин природы, они сумели построить карты погоды, которая наблюдалась более 3000 лет назад. Глядя на зафиксированные на них циклоны и антициклоны, можно сделать вывод, что как управляли они воздушной стихией в древности, так управляют и в наши дни.

За погодой наблюдали не только поэты древности и мореплаватели, но и землепашцы, охотники и люди других профессий. Постепенно их наблюдения вылились в целый свод народных примет.

Часть из них, выведенная на основе длительных наблюдений, чаще всего оказывается достоверной. Но немалая часть примет ничем необоснованна.

К сожалению, многие люди верят народным приметам слепо, к тому же интерес к ним подогревают некоторые СМИ.

Но как бывает на практике? Человек прочитал примету, она не сбылась, но он о ней давно уже забыл и, читая в следующий раз то же самое, снова верит, забыв проверить.

Например – «6 марта: Тимофей-весновей – тёплый ветер», «14 марта: Евдокия-плющиха – оттепель» и другие. Но разве они совпадают каждый год?

Правда есть народные приметы, которые допускают, что в разные годы, погода в эти числа может быть разной.

Наиболее верными оказываются приметы, связанные с наблюдение за растениями и животными. Мы вот совсем недавно роптали на так называемую «европейскую зиму», когда во многих областях в декабре не было не снега, не мороза. Но оказывается, ничто не ново под луной…

В начале первого тысячелетия и многих ещё не обжитых земель Старого Света за Атлантикой был довольно тёплым. Наибольшее потепление выпало на 800-900 годы нашей эры, когда известные викинги Эрик Рыжий и Лейв Счастливый отправившись в мореплавание с территории современной Норвегии, достигли берегов острова, который назвали Зелёной Страной – Гренландией. То есть в те времена ледяная Гренландия отличалась мягким тёплом климатом. По словам учёных, тепло сохранялось до 1400-1450 годов. В Англии, судя по письменным документам, в это же время выращивали виноград.

Но уже с 1500 до 1850-1860 годов климат в Европе был довольно холодным и дождливым. Большое накопление снега вызвало рост ледников и их продвижение в долины с тёплым климатом. Учёные назвали XVI – XVIII века малым ледниковым периодом.

С конца XIX века началось потепление климата, самыми тёплыми в Европе были 30 – 40-е годы прошлого века.

Чего, наверное, не скажешь о России.
В дореволюционной России, да и позднее были ярко выражены рождественские и крещенские морозы.
Да и во времена моего детства мы нередко не ходили в школу из-за сильных морозов в декабре, январе.

Интересно, что в античные времена метеорологию связывали с метеоритами – космическими телами, падающими на землю. Произошло это благодаря Аристотелю, жившему в IV в. до н. э., который написал трактат о небесных явлениях – «Метеорологику».

В то время считалось, что все небесные явления, раз они происходят в одной небесной сфере, должны изучаться одной наукой. К метеорологии древний учёный относил дожди, град, предметы, состоящие из воды или льда, кометы, метеоры, радуги и полярные сияния. Звёзды же к метеорологии Аристотель не относил, так как они в те времена считались неподвижными и неизменными.

И хотя, как позднее выяснилось, представления Аристотеля о некоторых природных явлений были не верны, всё-таки его «Метеорологика» была предтечей зарождение науки об атмосфере и природе.

Любая естественная наука состоит из наблюдения, эксперимента и теории. Если не следовать этому триединству, то можно прийти к ошибочным выводам.

Можно сказать, что античная наука двигалась вперёд, но вот в Средневековье наука пришла в упадок. Знания вытеснили церковные догмы, теории астрологов и всевозможных магов.

Но всё-таки и тогда были учёные, которые не опускали рук. Считается, что современная научная метеорология начала своё развитие в XVII веке, когда были заложены основы физики.

Великий учёный Галилей вместе со своими учениками изобрёл в 1610году термометр, что дало возможность для более скрупулёзных наблюдений.

В середине XVII века академия экспериментирования в Тоскане организовало первую хоть и немногочисленную сеть инструментальных наблюдений, проводящихся в нескольких точках Европы. В программу всех морских плаваний было включено обязательное наблюдение за природой.

Примерно в это же время было основано Лондонское королевское общество для организации и поощрения в стране научных исследований. Дж. Джюрин – физик, врач и секретарь общества адресовал учёным разных стран просьбу вести метеорологические наблюдения и присылать их результаты в Лондон. К письменному обращению прилагалась инструкция, что и по каким приборам наблюдать.

В XVII веке Э. Галлей дал первое объяснение муссонов, а Э. Гадлей опубликовал трактат о пассатах.

В России систематическими наблюдениями стали заниматься в середине XVIII века в Петербурге.

Великий русский учёный М. В. Ломоносов считал метеорологию самостоятельной наукой, считая, что её предназначение это «предзнание погоды».

Чуть позже в России возникла своя сеть станций в Сибири.

Великая Северная экспедиция, которую запланировал ещё Пётр I, охватывала наблюдениями пространство от Екатеринбурга до Якутска. Инструкция для наблюдателей была составлена в 1732 году членом Петербургской Академии наук Даниилом Бернулли. В 1849 году появилась Главная физическая обсерватория в Петербурге.

Именно во второй половине XIX века были заложены основы динамической метеорологии.

Большой вклад в науку исследования атмосферных процессов внесли Кориолис и Пуассон во Франции, В. Феррель в США, Г. Гельмгольц в Германии, Г. Мон и К. Гульдберг в Норвегии.

Но особенно бурное развитие метеорологии пришлось на XX век. Появились новые подходы и новые возможности, уже был накоплен большой опыт международного сотрудничества.

К сожалению, рост промышленности оказал неблагоприятное воздействие на атмосферу. И загрязнения атмосферы остаются проблемой № 1 и в XXI веке. Во всём мире возросло проявление стихийных бедствий в виде ураганов, землетрясений, наводнений, что привело к необходимости более тщательного учёта свойств атмосферных процессов. Очень хочется надеяться, что в скором будущем метеорологи смогут предсказывать погоду с большой точностью и на большие сроки.

Сейчас прогнозами погоды в нашей стране занимается Российская Гидрометслужба.
Основная цель её деятельности – снижение угрозы жизни людей и ущерба экономике от погодных условий.

И в заключение хочется вспомнить А. С. Пушкина, который жил в эпоху, когда человек ещё не мог полагаться на прогноз погоды от синоптиков, поэтому дал совет самому наблюдать и ориентироваться на основные закономерности, происходящие в природе:

«Старайся наблюдать различные приметы.
Пастух и земледел в младенческие леты,
Взглянув на небеса, на западную тень,
Умеют уж предречь и ветр, и ясный день,
И майские дожди, младых полей отраду,
И мразов ранний хлад, опасный винограду».
(«Приметы» (1821г.) А.С.Пушкин).

В последнее время в нашей стране быстро растет армия огородников и садоводов-любителей. Тяга к земле, к работе на ней присуща почти каждому человеку. Наверное, поэтому коллективное огородничество и садоводство стали столь распространенными в разных уголках страны.

Можно не сомневаться, что и на рассматриваемой территории - северные районы Европейской части страны, ее средняя полоса, а также Урало-Сибирский регион - с каждым годом растет число людей, которые, отдавая свободное от работы время земле, с увлечением занимаются огородничеством и садоводством.

Начинающим садоводам-любителям приходится решать различные задачи, искать ответы на многочисленные вопросы, связанные с выращиванием садовых и овощных культур. Вот, например, некоторые из них: какие сорта культурных растений (овощных и плодово-ягодных) можно возделывать в определенном регионе? каковы требования плодово-ягодных культур к водно-тепловым условиям? каково влияние погодно-климатических и почвенных условий на произрастание овощных и садовых культур?

Чтобы ответить на эти и другие вопросы, необходимо знать (хотя бы немного) о погоде и климате своей местности, а также иметь представление о биологии возделываемых растений, их отношении к погоде и климату.

Что же подразумевается под такими понятиями, как «погода » и «климат »?

По определению ученых-метеорологов погода - это состояние атмосферы в рассматриваемом месте в определенный момент времени. Она характеризуется совокупностью значений метеорологических величин, таких, как атмосферное давление, температура и влажность воздуха, облачность, направление и сила ветра, количество атмосферных осадков, продолжительность солнечного сияния и др.

Климатом называют многолетний режим условий погоды, свойственный той или иной местности и обусловленный ее географическим положением.

Дадим еще одно определение, относящееся к понятию «агрометеорологические факторы». Это те климатические факторы, от которых в значительной степени зависит состояние и продуктивность сельскохозяйственных культур. Их сочетание в определенный период, например весной, летом или осенью, обусловливает агрометеорологические условия произрастания культурных растений.

Не останавливаясь на закономерностях образования различных климатов на земле, в том числе и на рассматриваемой нами территории Севера и средней полосы, мы отметим, что огородничеством и садоводством реально можно заниматься при теплообеспеченности периода вегетации, равной 1000 °С и более. Суммы положительных температур от 1000 до 1400 °С характерны для территории Крайнего Севера, где земледелие в той или иной степени возможно как в закрытом, так и в открытом грунте, а следовательно, возможно и любительское огородничество и садоводство. Если суммы положительных температур составляют менее 1000 °С, огородничество и садоводство практически возможно только в защищенном грунте.

Суммы положительных температур от 1400 до 1800 °С характерны для Ближнего Севера. Здесь уже можно возделывать почти все наиболее скороспелые сорта овощных и плодово-ягодных культур, особенно при умелом сочетании открытого грунта с защищенным, т. е. с применением светопрозрачных полиэтиленовых пленок на солнечном, а еще лучше на солнечном и биологическом обогреве.

Для средней полосы суммы положительных температур составляют 1800-2200 °С. Здесь климатические условия наиболее благоприятны для любительского огородничества и садоводства.

Следует отметить одну очень важную особенность: северные и центральные районы Европейской и Азиатской частей СССР по теплообеспеченности летнего периода наиболее однородны как в широтном, так и в долготном направлении. Незначительные различия здесь проявляются лишь в продолжительности весеннего и осеннего периодов, которые чем восточнее территория, тем короче, и в перепаде температур между днем и ночью. В целом же агроклиматические условия для возделывания однолетних культур в летний период больших различий не имеют. Сказанное подтверждается, например, тем, что одни и те же сорта овощных культур и картофеля районированы как на западе территории нашей страны, так и на Урале, в Западной и Восточной Сибири. Следовательно, у овощеводов-любителей имеются широкие возможности использовать опыт своих коллег по возделыванию различных овощных растений и картофеля от Ленинграда до Петропавловска-Камчатского.

Для зимнего периода характерна совершенно другая картина. Суровость зимы нарастает с запада на восток. Если в летние месяцы изотермы (линии равных значений температуры) идут вдоль параллелей (с запада на восток), то в зимний период они идут почти в меридиональном направлении (с севера на юго-восток). Температурные условия Крайнего и Ближнего Севера одинаковы с температурными условиями юга. Средняя изотерма температуры января Петрозаводска идет через Москву, Ростов-на-Дону на Гурьев, а изотерма Архангельска - через Горький, на нижнюю Волгу через северное побережье Аральского моря, чуть северней Алма-Аты.

А вот по параллели 60° средняя месячная температура января изменяется от -5 на западе до -40 °С на востоке. В этом же направлении изменяется и продолжительность зимы (за счет сокращения продолжительности весны и осени). Абсолютные минимальные температуры изменяются соответственно от -8… -15 до -60…-67 °С.

Опыт авторов показал, что любому садоводу крайне полезно иметь под рукой основные данные по климату окружающей участок местности и микроклимату своего участка. Сбор сведений о климате нужно начать с составления Календаря природы той местности, где находится садовый участок. Для Календаря природы данные фенологических наблюдений собираются постепенно, в течение нескольких лет, с тем, чтобы можно было установить средние многолетние сроки наступления сезонов года. Сезон - это часть года, выделенная по астрономическим, климатическим, синоптическим или фенологическим признакам, продолжительностью в несколько месяцев.

Астрономические сезоны разграничиваются сроками равноденствий и солнцестояний:

Климатические сезоны выделяются по тем или иным климатическим признакам, например по переходу средних суточных температур воздуха через 0 и 15 °С:

Для определенных целей ограничиваются разделением года на два сезона - теплый и холодный. Температурной границей между ними является 0 °С весной и осенью. Климатические сезоны не связаны определенными календарными датами.

С датами перехода средней суточной температуры воздуха через 5 °С весной и осенью отождествляются начало и конец вегетации большинства сельскохозяйственных культур. Но активная вегетация растений происходит в период, ограниченный датами перехода температуры воздуха через 10°С. Теплообеспеченность этого периода обычно выражают суммой положительных температур, которые изменяются в широких пределах: от 600-800 °С в Мурманской области до 2200 °С в Московской. Продолжительность активной вегетации растений также не одинакова. На севере Европейской части страны (ЕЧС) она составляет 50-60 дней, а в средней полосе увеличивается до 110-150 дней.

Фенологические сезоны - это части года, границы между которыми устанавливаются по наступлению особенно характерных сезонных явлений. Во внетропических широтах каждый из общепринятых четырех сезонов года в свою очередь делится на несколько подсезонов. Это и есть фенологические сезоны. Для Подмосковья таких подсезонов 14. Расскажем о них более подробно.

Подсезоны весны : снеготаяние, оживление весны, разгар весны, предлетье.

Снеготаяние продолжается от первых проталин до зацветания серой ольхи. В это время исчезает снежный покров, водоемы освобождаются от части льда, у берез начинается сокодвижение. Конец снеготаяния приходится на 16-20 апреля.

Оживление весны начинается с зацветания мать-и-мачехи и заканчивается началом облиствения березы. В эти дни водоемы полностью освобождаются ото льда, начинают зеленеть озимые, к концу периода зацветает осина, гремят первые грозы, выползают дождевые черви.

Разгар весны характеризуется тем, что деревья покрываются листвой, зеленеет трава, начинается сев яровых, зацветают одуванчик, крыжовник, земляника, смородина, черемуха, купальница европейская, ландыш и др.

Предлетье - переход от весны к лету - начинается с зацветания сирени обыкновенной, рябины красной и заканчивается зацветанием шиповника, фруктовых деревьев; полностью облиствляются все деревья и кустарники, колосится рожь.

Подсезоны лета : начало лета, полное лето, спад лета. Летний сезон - пора максимальной жизнедеятельности растений, наибольшего прогрева земной поверхности и самых длинных дней в году.

Начало лета характеризуется повсеместным цветением шиповника, малины, клена татарского. В конце этого периода созревает земляника, черника, смородина. Идет интенсивный линейный рост деревьев, кустарников и кустарничков, последние достигают предельной высоты, цветет рожь. Наблюдается обилие мух, комаров, слепней и дневных бабочек.

Полное лето начинается зацветанием липы, созреванием малины, вишни, заканчивается наступлением фазы восковой спелости у ржи.

Спад лета - это время созревания ржи, брусники, яблок ранних сортов. В конце периода начинают расцвечиваться листья березы и липы мелколистной. В этот же период идет сев озимых, в полном разгаре уборка полевых культур.

Подсезоны осени : начало осени, золотая осень, глубокая осень, предзимье. Осенью затухает жизнедеятельность растений, падает напряженность солнечной инсоляции, убывает день, возрастает продолжительность ночи.

Начало осени совпадает с интенсивным расцвечиванием листьев березы, липы, вяза. Созревают плоды дуба, липы, ясеня, клена, ольхи, наступают первые осенние заморозки, идет уборка плодовых и овощных культур, копка картофеля, посадка земляники.

Золотая осень - пора самой яркой раскраски листьев деревьев и кустарников. В этот период необходимо подготовить садовый участок к зиме, т. е. произвести перекопку почвы под деревьями и кустами, посадку деревьев и кустарников, пригибание кустов малины к земле или их подвязку, побелку деревьев и другие работы. Наступают осенние заморозки. К концу периода оголяются липы, клены и осины.

Глубокая осень - период окончания листопада у березы и осины. Выпадает первый снег. Заморозки становятся постоянными, лужи покрываются льдом.

Предзимье длится от первого выпавшего снега до ледостава и санного пути. Это период перехода от осени к зиме, завершающий этап подготовки растений к зиме.

Подсезоны зимы : первозимье, коренная зима, перелом зимы.

Первозимье начинается с момента установления устойчивого снежного покрова, заканчивается в декабрьское солнцестояние. Этот период - пора самых длинных ночей и глубокого покоя живой природы. В то же время это и пора неустойчивого состояния погоды: морозы и снегопады сменяются оттепелями, оттепели - морозами.

Коренная зима - период зимней стужи и метелей. С прибавлением дня появляются признаки изменений в природе: черные вороны затевают брачные игры, у клестов выводятся птенцы, многие деревья и кустарники переходят к вынужденному покою (способны при наступлении тепла распускать почки).

Перелом зимы характеризуется тем, что наступает резкое увеличение продолжительности светового дня, снег оседает, на крышах с южной стороны образуются сосульки, звенит капель. Возле одиночных деревьев также с южной стороны возникают затайки, появляется наст.

Продолжительность сезонов и подсезонов колеблется по годам, в то же время она зависит от физико-географических условий местности. Поэтому каждому садоводу-любителю полезно иметь свой фенологический календарь, чтобы лучше ориентироваться в сезонных явлениях природы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .