Погода

Погода - совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства. Понятие «Погода» относится к текущему состоянию атмосферы, в противоположность понятию «Климат», которое относится к среднему состоянию атмосферы за длительный период времени. Если нет уточнений, то под термином «Погода» понимают погоду на Земле. Погодные явления протекают в тропосфере (нижней части атмосферы) и в гидросфере. Погоду можно описать давлением, температурой и влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью, атмосферными осадками, дальностью видимости, атмосферными явлениями (туманами, снежными метелями, грозами) и другими метеорологическими элементами.

Выделяют периодические и непериодические изменения погоды. Периодические изменения погоды зависят от суточного и годового вращения Земли. Непериодические обусловлены переносом воздушных масс. Они нарушают нормальный ход метеорологических элементов. Несовпадение фазы периодических изменений с характером непериодических приводят к наиболее резким изменениям погоды. Обычные погодные явления на Земле - это ветер, облака, атмосферные осадки (дождь, снег и т.д.), туманы, грозы, ураганы, метели и пыльные бури.

Формирование погоды

Почти все погодные явления происходят в тропосфере (нижняя часть атмосферы). Различия в физических свойствах воздушных масс возникают из-за изменения угла падения солнечных лучей в зависимости от широты и удалённости региона от океанов. Чаще всего погода зависит от такого фактора, как появление под влиянием Солнца горячего воздуха, - оно разогревет верхние слои океанов и морей, возникает испарение, воздух вместе с водяными испарениями поднимается и охлаждается выше в атмосфере, образуются облака и понижается атмосферное давление. Воздушные масссы из областей с высоким давлением перемещаются по напрвлению более низкого атм. давления, образуя ветра. Большое различие температур между арктическим и тропическим воздухом является вероятной причиной возникновения высотных струйных течений. Барические образования в средних широтах, такие как внетропические циклоны, образуются, как правило, в результате развития планетарных волн в зоне высотного струйного течения. Эти образования, оказывающие основное влияние на изменения погоды, в результате неустойчивости струйных течений, (так называемый цикл индекса) приходят сериями. Поскольку ось вращения Земли наклонена относительно плоскости её орбиты, угол падения солнечных лучей зависит от времени года. В среднем, температура на поверхности Земли изменяется в течение года в пределах ±40°C. Изменение параметров орбиты, угла наклона оси и угловой скорости вращения Земли влияет на количество и распределение солнечной энергии на планете, являясь основной причиной долгосрочных изменений климата.

Различие температур на поверхности в свою очередь вызывает разность в поле атмосферного давления. Горячая поверхность нагревает находящийся над ней воздух, расширяет его, понижая давление и плотность воздуха. Горизонтальный градиент давления, действуя совместно с центробежной силой и силой Кориолиса, связанной с вращением Земли, создают ветер, направленный в свободной атмосфере вдоль линий равного давления - изобар. Атмосфера - это сложная система, поэтому незначительные изменения в одной её части могут оказать большое влияние на систему в целом. В истории человечества постоянно были попытки управлять погодой. Доказано, что деятельность людей, такая как сельское хозяйство и промышленность, может в некоторых пределах влиять на погоду.

Известны различные виды атмосферной циркуляции: антициклоны, циклоны, атмосферные фронты. Вблизи экватора, где больше всего светит солнце, много облаков с испарениями формируются высоко в атмосфере. Из тропиков идут сильные вихри и тайфуны. Циклоны представляют собой огромные вихри диаметром до нескольких тысяч км, образующиеся в умеренных и полярных широтах обоих полушарий преимущественно на полярных и арктических (антарктических) атмосферных фронтах. Циклоны характеризуется системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном полушарии, с отклонением к центру циклона в нижних слоях атмосферы. При циклонах преобладает пасмурная погода с сильными ветрами. Циклоны перемещаются преимущественно вдоль фронтов с Запада на Восток со скоростью 30-50 км/час. Циклоническая деятельность способствует межширотному обмену воздуха и является важнейшим фактором общей циркуляции атмосферы. Антициклон - область высокого атмосферного давления в тропосфере: с максимальным давлением в центре и уменьшением давления к периферии. Атмосфемрный фронт - переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами. Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких километров, с образованием между ними наклонной поверхности раздела.

Перед приближением циклона на западе появляются перистые облака, давление падает. Постепенно усиливаются ветер и облачность. Для передней части циклона характерны обложные осадки, связанные с восходящими движениями воздуха, - тёплый воздух в центре циклона вытесняется вверх более холодным воздухом, окружающим его. Летом циклоны приносят похолодание, а зимой - оттепели. В низких широтах образуются тропические циклоны. Они меньше по размеру, чем циклоны умеренных широт, но характеризуются более высокими скоростями ветра. Между циклонами развиваются антициклоны - атмосферные вихри с высоким давлением в центре. В антициклонах ветер направлен из центра к периферии и отклоняется в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном - против часовой стрелки. В антициклоне преобладают движения воздуха, поэтому устанавливается малооблачная и сухая погода. Летом в антициклоне безоблачно и жарко, а зимой - мороз. Антициклоны - устойчивые образования, над определённой территорией они могут сохраняться дольше циклонов, существующих от нескольких суток до 1-2 недель, а иногда и дольше.

Влияние погоды на людей

Погода играет большую, а иногда даже решающую роль в человеческой истории. Помимо изменений климата, которые вызывали постепенную миграцию народов (например, опустынивание Ближнего Востока и формирование сухопутных мостов между материками во время ледниковых периодов), экстремальные погодные явления вызывали меньшие по масштабу перемещения народов и принимали непосредственное участие в исторических событиях. Одним из таких случаев является спасение Японии ветрами Камикадзе от вторжения монгольского флота Хана Хубилая в 1281 году. Притязания французов на Флориду прекратились в 1565 году, когда ураган уничтожил французский флот, дав Испании возможность завоевать форт Каролину. Совсем недавно ураган Катрина заставил более одного миллиона человек переселиться с центрального побережья Мексиканского залива в США, создав самую крупную диаспору в истории Соединённых Штатов.

Помимо такого радикального влияния на людей, погода может влиять на человека и более простыми способами. Люди плохо переносят экстремальные значения температуры, влажности, давления и ветра. Погода также влияет на настроение и сон. Действие погоды и климата на организм человека можно разделить на прямое и косвенное.

Прямое действие погоды на человека - это непосредственное воздействие температуры и влажности на организм, которые могут выражаться в тепловом ударе, гипертермии, обморожении и тд. Прямое действие может проявляться обострением хронических заболеваний, туберкулеза, кишечных инфекций и др. У людей, которые поднимаются в горы выше 3000 м, могут развиваться острая горная болезнь - состояние, сопровождающееся головной болью, потерей аппетита, тошнотой, рвотой, слабостью и одышкой.

Косвенне влияние погоды на организм обусловлено апериодическим изменением погодных условий. Эти изменения вступают в резонанс с обычными присущими человеку физиологическими ритмами. Человек в основном приспособился к смене дня и ночи, времен года. Что же касается апериодичных, резких изменений, то они оказывают неблагоприятное действие. Особенно это касается метеолабильных или метеочувствительных людей и проявляется в так называемых метеотропных реакциях. Симптомы метеозависимости могут быть различными, в зависимости от того, к какому виду метеопатии склонен человек. Рядом авторов предлагается единый термин "метеотропная реакция" - как наиболее полно отражающий характер взаимоотношений экосистемы погода-человек. Однако, расшифровка этого термина указывает на то, что речь идет именно о тропизме к погоде, то есть выборочном реагировании на изменение метеофакторов. Болезненное реагирование на погодные и геофизические факторы является следствием расстройства того органа или той системы, которые из-за наследственной предрасположенности и сочетания воздействий экстремальных природных, антропогенных и социальных факторов, находятся в наибольшем напряжении и истощаются в первую очередь. Метеопатические реакции организмом ощущаются субъективно и объективно, что проявляется в плохом самочувствии, головной боли, бессоннице, повышении или понижении артериального давления, спазмах коронарных и мозговых сосудов, в психическом дискомфорте, ухудшении обменных, иммунных и других процессов. Среди различного рода метеопатических реакций чаще всего встречается мигрень, особенно тяжело мигрени проходят на фоне резких перепадов атмосферного давления или магнитной бури; часто мигрень возникает в ветреную погоду, её может спровоцировать также холодная погода. Страдающим мигренью при перемене погоды следует полностью исключить употребление спиртного. Появление болезненной метеочувствительности - один из чувствительных интегральных показателей наличия у человека процесса снижения адаптивных резервов организма.

Погода на других планетах

Погода существует не только на Земле, но и на других небесных телах (планетах и их спутниках), имеющих атмосферу. Изучение погоды на других планетах стало полезным для понимания принципов изменения погоды на Земле. Известный исследовательский объект в Солнечной Системе - Большое красное пятно Юпитера, является антициклоническим штормом, который существует в течение, по крайней мере, 300 лет. Однако погода не ограничена планетарными телами. Корона Солнца постоянно теряется в космос, создавая, по существу, очень тонкую атмосферу во всей Солнечной Системе. Движение частиц, испускаемых Солнцем, называется солнечным ветром.

Ссылки

Википедия

Литература

Богословский В.А. Экологическая геофизика. МГУ, 2000, 256 с.
Манташьян П.Н. Циклоны и антициклоны // Наука и жизнь, 2008, № 3.
Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Жигалин А.Д., Харькина М.А. Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза /Уч. пособие/. Под ред. В.Т. Трофимова. - М.: Изд-во «Ноосфера», 2006. 720 с.