Космическая служба погоды

В начале сентября 1961 г. в Тихом океане, в районе Маршалловых островов, зародился тайфун, названный впоследствии «Памела». Через несколько дней этот тайфун налетел на остров Тайвань. Со скоростью 200 км/час он несся по острову, сметая на своем пути крестьянские фанзы, деревянные постройки, c корнем вырывая деревья. В одном только городе Тайбэе он разрушил более 800 построек.

А в это время в том же районе океана уже зарождался новый тайфун, названный впоследствии «Нэнси» и оказавшийся одним из сильнейших за последние годы. Со скоростью 300 км/час тайфун мчался к берегам Японии. В середине сентября он ворвался на территорию страны с юга и уничтожил около полумиллиона домов, четыреста мостов и дамб, нарушил железнодорожное сообщение и систему электроснабжения.

Тайфуны 1961 г. не являются исключением. Аналогичные явления наблюдались, например, осенью 1963 г., когда над Тихим океаном пронеслись тайфуны «Фая», «Эстер» и др. В 1965 г. в центральных районах Тихого океана бушевал свирепый тайфун, названный метеорологами «Кармен». Тайфун потопил множество рыбацких судов, в результате чего погибло около 3000 японских рыбаков.

Тихий океан — не единственное место, где свирепствуют тайфуны и ураганы. Внезапное нападение подобных тайфунов способно нанести огромный ущерб не только мирному населению, но и армии, авиации, флоту.

При движении огромных масс воздуха со скоростью до 100 м/сек оборонительные сооружения разрушаются, самолеты уносит с аэродромов, морские суда переворачиваются и тонут. При этом возможны массовые человеческие жертвы. Только от урагана «Флора», например, погибло около 5000 человек.

В настоящее время человечество еще бессильно перед такими явлениями природы и не может уничтожить ураган в момент зарождения или хотя бы обуздать его, уменьшить его силу, изменить направление.

Уместно задать вопрос: а почему вообще изменяется погода? Почему, например, сегодня дождь и слякоть, а завтра — безоблачное небо и яркое солнце?

Солнце представляет собой мощный излучатель всех электромагнитных волн, имеющихся в природе, — от самых коротких (космических излучений) до самых длинных радиоволн. Земная атмосфера изрядно фильтрует их, поглощая не только опасные и вредные для жизни излучения, но и солнечное тепло, свет.

Тепловая энергия Солнца приходит к нам в виде электромагнитных волн определенной длины (от миллионных до десятых долей миллиметра). Это в основном тепловые, или инфракрасные, лучи.

Так как земная атмосфера неравномерно освещается Солнцем, то в разных ее областях температура, давление и плотность воздуха будут различными. Это в свою очередь вызовет перемещение воздушных масс, непрерывное перемешивание холодного и теплого воздуха, образование и рассеяние облаков, осадки.

Если бы в масштабах всей нашей планеты можно было точно знать движение и температуру воздушных масс, а также общий приход — расход земного тепла — тепловой баланс, то погоду нетрудно было бы предсказать (более точно нужно было бы сказать «рассчитать») абсолютно точно.

— Холодно сегодня? — спрашиваем мы обычно по утрам.

— Так себе, не холодно и не жарко,— Отвечают те, кто уже побывали на улице.— Дождя не будет, кажется.

— А ветер?

— Ветер есть: не то северо-западный, не то юго-восточный.

Эти более чем приблизительные сведения о погоде нас вполне удовлетворяют. И если вопреки утреннему предсказанию под вечер хлынет дождь, у каждого предусмотрительного человека найдется зонтик или плащ.

Для того чтобы дать прогноз погоды безошибочно, необходимы сведения о погоде в различных районах Земли, как на поверхности, так и на различных высотах.

Если даже поверхность нашей планеты усеять автоматическими метеостанциями (сейчас примерно треть Земли «охвачена» ими), то и тогда положение мало изменится. Станции дадут информацию о состоянии атмосферы лишь в околоземном слое.

Чтобы узнать элементы погоды по высоте, барометры, термометры и психрометры запускают на воздушных шарах-радиозондах или посылают в воздух специальные самолеты. Для определения направления и скорости ветра может служить легкий шарик, наполненный водородом. С Земли за его полетом следят с помощью теодолита.

В 1960 г. Соединенные Штаты вывели на орбиту высотой 740 км небольшой спутник «Тирос-1». При движении по орбите он с помощью двух телевизионных камер передавал на Землю картину облачности.

По виду облаков и их перемещению определялись скорость и направление воздушных течений, характер и интенсивность осадков, зарождение и движение ураганов и т. д.

Кроме того, на спутнике были установлены специальные приборы для измерения теплового излучения. Прибор устанавливался так, что одна его чувствительная грань, обращенная к Солнцу, измеряла солнечное излучение, а другая — излучение Земли. Прибор вычислял разность излучений, т. е. то, что осталось на Земле и в атмосфере. С помощью другого прибора — радиометра определялся состав атмосферы.

При хорошем качестве изображения облаков и наличии некоторых вспомогательных данных спутник сможет дать информацию, достаточную лишь для приблизительного прогноза погоды. С помощью снимков можно определить не только места возникновения ураганов, тайфунов и штормов, но и узнать направление их движения, силу и скорость.