Документ Microsoft Word (2)

2)

Еще на заре своей истории человек сталкивался с неблагоприятными атмосферными явлениями. Не понимая их, он обожествлял грозные и стихийные явления, связанные с атмосферой (Перун, Зевс, Дажбог и др.). По мере развития цивилизации в Китае, Индии, странах Средиземноморья делаются попытки регулярных метеорологических наблюдений, появляются отдельные догадки о причинах атмосферных процессов и зачаточные научные представления о климате. Первый свод знаний об атмосферных явлениях был составлен Аристотелем, взгляды которого затем долго определяли представления об атмосфере. В средние века регистрировались наиболее выдающиеся атмосферные явления, такие, как катастрофические засухи, исключительно холодные зимы, дожди и наводнения. Современная научная метеорология ведет начало с XVII в., когда были заложены основы физики, частью которой на первых порах являлась метеорология. Галилеем и его учениками были изобретены термометр, барометр, дождемер, появилась возможность инструментальных наблюдений. В это же время появились первые метеорологические теории.. К середине XVIII столетия М. В. Ломоносов уже считал метеорологию самостоятельной наукой со своими методами и задачами, из которых главной, по его мнению, было «предзнанне погод»; он создал первую теорию атмосферного электричества, построил метеорологические приборы, высказал ряд важных соображений о климате и о возможности научного предсказания погоды. Во второй половине XVIII в. создана в Европе на добровольной основе сеть из 39 метеорологических станций (в том числе три в России — С.-Петербург, Москва, Пышменский завод), укомплектованных единообразными проградуированными приборами. Сеть функционировала 12 лет. Результаты наблюдений были опубликованы. Они стимулировали дальнейшее развитие метеорологических исследований. В середине XIX столетня возникают первые государственные сети станций, а уже в начале века трудами А. Гумбольдта и Г. Д. Дове в Германии закладываются основы климатологии. После изобретения телеграфа, синоптический метод исследования атмосферных процессов быстро вошел в общее употребление. На основе возникла служба погоды и новая отрасль метеорологической науки — синоптическая метеорология. К середине XIX в. относится организация первых метеорологических институтов, в том числе Главной физической (ныне геофизической) обсерватории в Петербурге (1849). Ее директору (с 1868 по 1895 г.) Г. И. Вильду принадлежат историческая заслуга организации в России образцовой метеорологической сети и ряд капитальных исследований климатических условий страны. Во второй половине XIX столетия были заложены основы динамической метеорологии, т. е. применения законов гидромеханики и термодинамики к исследованиям атмосферных процессов. Большой вклад в эту область метеорологии был сделан Кориолисом во Франции. В это же время исследование климата в тесной связи с общей географической обстановкой было сильно продвинуто трудами великого русского географа и климатолога А. И. Воейкова, В. Кёппена в Германии и других. К концу столетия усилилось изучение радиационных и электрических процессов в атмосфере. Развитие метеорологии в XX столетии шло все нарастающими темпами. В очень краткой характеристике этого развития назовем только несколько областей. Работы по теоретической метеорологии, особенно в Советском Союзе, все более сосредоточивались на проблеме численного прогноза, хотя пионерская работа. С появлением ЭВМ эти первоначально чисто теоретические исследования очень быстро нашли применение в практике работы службы погоды СССР, США, Англии, Франции, Германии и многих других стран. Синоптическая метеорология также быстро шагнула вперед, началась разработкаь важнейшую в практическом отношении проблему долгосрочного прогноза погоды. Большие успехи достигнуты с начала XX в. в области аэрологических исследований. Во многих странах выдвинулись выдающиеся организаторы и исследователи в этом, тогда еще новом, направлении. В частности, в Велик в XX в. и прогресс в актинометрии. — учении о радиации в атмосфере. Во второй половине XX столетия огромное значение приобрели проблемы загрязнения атмосферы и распространения примесей как естественного, так и антропогенного происхождения. Потребовалось создание специальной службы загрязнений. Во всем мире и в нашей стране объем метеорологических исследований и число публикаций бурно растут; накоплен большой опыт международного сотрудничества в проведении таких международных программ, как Программа исследования глобальных атмосферных процессов, и уникальных экспериментов, подобных Международному геофизическому году (1957—1958).

3)

Структура

Всемирный метеорологический конгресс

Всемирный метеорологический конгресс является высшим органом организации. Для участия в его работе собираются делегаты стран, вступивших в ВМО. Целью собрания является определение общих направлений деятельности для достижения целей организации и рассмотрение вопросов, связанных с членством, а также выборы президента, вице-президентов и членов Исполнительного Совета. Конгресс проводится раз в четыре года.

Исполнительный Совет

Исполнительный Совет — исполнительный орган ВМО. Совет отвечает за исполнение решений организации и проверяет расходыбюджетных средств. Состоит из 37 директоров национальных метеорологических или гидрометеорологических служб. В их число входят президент и три вице-президента, избираемые Конгрессом, а также президенты шести региональных ассоциаций. Остальные 27 членов избираются Конгрессом.

Региональные ассоциации[

В ВМО входят шесть региональных ассоциаций, отвечающих за координацию метеорологической и гидрологической деятельности: «Африка», «Азия», «Южная Америка», «Северная Америка, Центральная Америка и Карибский бассейн», «Юго-западная часть Тихого океана» и «Европа». Президенты региональных ассоциаций являются членами Исполнительного Совета.

Технические комиссии[

Всего в ВМО восемь технических комиссий:

Комиссия по основным системам (КОС)

Комиссия по приборам и методам наблюдений (КПМН)

Комиссия по гидрологии (КГи)

Комиссия по атмосферным наукам (КАН)

Комиссия по авиационной метеорологии (КАМ)

Комиссия по сельскохозяйственной метеорологии (КСхМ)

Комиссия по климатологии (ККл)

Совместная комиссия ВМО/МОК по океанографии и морской метеорологии (СКОММ)

Секретариат[Административный, документационный и информационный центр Организации, возглавляемый Генеральным секретарём. В Секретариате размещаются Региональные бюро для Африки, Азии, Европы, Северной Америки, Южной Америки и юго-западной части Тихого океана. Региональные бюро осуществляют координацию деятельности соответствующих бюро на местах.

Бюро по связям[

Имеется два бюро по связям: одно в Нью-Йорке и одно в Брюсселе.

4)

Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) является специализированным учреждением Организации Объединенных Наций и авторитетным источником информации системы ООН по вопросам состояния и поведения атмосферы Земли, ее взаимодействия с океанами, образуемого климата и возникающего распределения водных ресурсов.

Членский состав ВМО насчитывает 191 стран-членов и территорий (по состоянию на 1 января 2013 г.). ВМО берет свое начало от Международной Метеорологической Организации (ММО), которая была основана в 1873 г. Учрежденная в 1950 г., ВМО стала специализированным учреждением Организации Объединенных Наций в области метеорологии (погода и климат), оперативной гидрологии и смежных геофизических наук в 1951 г.

Поскольку погода, климат и водный цикл не знают государственных границ, международное сотрудничество в глобальном масштабе является чрезвычайно важным для развития метеорологии и оперативной гидрологии, а также для получения выгод от их применения. ВМО предоставляет структуру для такого международного сотрудничества.

Со времени своего основания ВМО играет уникальную и влиятельную роль в содействии безопасности и благосостоянию человечества. При руководстве со стороны ВМО и в рамках программ ВМО национальные метеорологические и гидрологические службы вносят существенный вклад в защиту жизни и имущества от стихийных бедствий, сохранение окружающей среды и расширение экономического и социального благополучия всех сегментов общества в таких областях, как продовольственная безопасность, водные ресурсы и транспорт. ВМО поощряет сотрудничество в учреждении сетей для осуществления метеорологических, климатологических, гидрологических и геофизических наблюдений, а также для обмена соответствующими данными и для их обработки и стандартизации, и оказывает содействие в передаче технологий и осуществлении подготовки кадров и исследовательской деятельности. Она также укрепляет взаимодействие между национальными метеорологическими и гидрологическими службами своих стран-членов и способствует применению метеорологии в государственных метеорологических службах, сельском хозяйстве, авиации, судоходстве, окружающей среде, водных аспектах и для смягчения последствий стихийных бедствий.

Загрузить брошюру

ВМО способствует свободному и неограниченному обмену данными и информацией, продукцией и услугами в реальном или близком к реальному масштабе времени по вопросам, касающимся безопасности и охраны общества, экономического благосостояния и защиты окружающей среды. Она вносит вклад в формулирование политики в этих областях на национальном и международном уровнях.

В случае опасных явлений, связанных с погодой, климатом и водой, являющихся причиной около 90 % всех стихийных бедствий, программы ВМО предоставляют жизненно важную информацию для выпуска заблаговременных предупреждений, позволяющих спасать жизни и уменьшать ущерб, наносимый имуществу и окружающей среде. ВМО также вносит вклад в сокращение воздействий бедствий антропогенного характера, таких как бедствия, связанные с химическими или ядерными авариями, а также лесных пожаров и вулканического пепла. Исследования показали, что, кроме неоценимой пользы для благополучия человека, каждый доллар, инвестированный в метеорологическое и гидрологическое обслуживание, приносит экономическую выгоду, во много раз превышающую инвестицию, нередко в десять или более раз.

ВМО играет ведущую роль в международных усилиях по мониторингу и защите окружающей среды посредством своих программ. В сотрудничестве с другими учреждениями системы ООН и национальными метеорологическими и гидрологическими службами ВМО оказывает поддержку осуществлению рядаконвенций по окружающей среде и играет важную роль в предоставлении консультаций и оценок правительствам по соответствующим вопросам. Такая деятельность вносит вклад в обеспечение устойчивого развития и благополучия наций.

5)

Всемирная служба погоды

        система, состоящая из трёх мировых и более двадцатирегиональных метеорологических центров, соединённых между собой каналами быстродействующей связи.Мировые центры находятся в Москве (см. Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР),Вашингтоне и Мельбурне. Основная цель В. с. п. — централизовать сбор и обработку сведений о состояниипогоды на всём земном шаре для улучшения и облегчения работы национальных метеорологических служб.Мировые и региональные центры распространяют готовые карты и сводки текущей и будущей погоды исостояния океанов, которые используются национальными и местными метеорологическими службами.Сбор, обработка и обмен информацией по каналам связи автоматизированы. В. с. п. опирается наглобальную систему наблюдений, включающую различные виды наземных станций и метеорологическиеспутники 

6)

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды России (Росгидромет) — федеральный орган исполнительной власти, находящийся в ведении Министерства природных ресурсов и экологии РФ, осуществляющий функции по управлению государственным имуществом и оказанию государственных услуг в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, мониторинга окружающей природной среды, ее загрязнения, государственному надзору за проведением работ по активному воздействию на метеорологические и другие геофизические процессы. Подчиняется Правительству Российской Федерации.

Положение о Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды утверждено Постановлением Правительства РФ от 23 июля 2004 г. № 372 с изменениями от 14 декабря 2006 г. и 29 мая, 7 ноября 2008 г.

Росгидромет обеспечивает в установленной сфере деятельности выполнение обязательств Российской Федерации по международным договорам Российской Федерации, в том числе по Конвенции Всемирной метеорологической организации, рамочной Конвенции ООН об изменении климата и Протоколу по охране окружающей среды к Договору об Антарктике, подписанному в Мадриде 4 октября 1991 года.

Основные функции

государственный надзор за проведением работ по активному воздействию на метеорологические и другие геофизические процессы на территории Российской Федерации,

лицензирование отдельных видов деятельности, отнесенных к компетенции Службы в соответствии с законодательством Российской Федерации,

государственный учет поверхностных вод и ведение государственного водного кадастра в части поверхностных водных объектов,

ведение Единого государственного фонда данных о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении,

формирование и обеспечение функционирования государственной наблюдательной сети, в том числе организацию и прекращение деятельности стационарных и подвижных пунктов наблюдений, определение их местоположения,

государственный мониторинг атмосферного воздуха.

Согласно отчёту Росгидромета, в 2009 году точными оказались 96 % суточных прогнозов службы.[1]

Структура

В настоящее время Гидрометеослужба России функционирует как самостоятельная Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). В ее состав в настоящее время входит 22 территориальных управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС), при этом большинство УГМС имеют в своем составе региональные центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ЦГМС), расположенные в центрах регионов РФ (областей, краёв, республик).

В составе Росгидромета работают 17 научно-исследовательских институтов, из них два имеют статус Государственного научного центра (Гидрометцентр России иАрктический и антарктический научно-исследовательский институт). При службе функционирует шесть техникумов (в городах Алексин, Владивосток, Москва, Иркутск, Ростов, Туапсе), а также ряд других вспомогательных организаций.

В состав Росгидромета входят также такие организации, как Главный радиометеорологический центр (ГРМЦ), Главный авиаметеорологический центр (ГАМЦ), Главный вычислительный центр (ГВЦ) и три военизированных службы активных воздействий на гидрометеорологические процессы. В 1998 году создано «Метеоагентство Росгидромета» для организации специализированного гидрометеорологического обеспечения (СГМО) потребителей, прежде всего авиации.[3]

В 2011 году создано федеральное государственное унитарное предприятие «Авиаметтелеком», в состав которого вошли ГРМЦ и Метеоагентство. В июле 2011 года предприятие реорганизовано во ФГБУ «Авиаметтелеком Росгидромета».

7)

8)

Состав воздуха: основные составные части можно подразделить на три группы: постоянные, переменные и случайные. К первым относятся кислород (около 21% по объёму), азот (около 78%) и так называемые инертные газы (около 1%). Содержание этих составных частей практически не зависит от того, в каком месте земного шара взята проба сухого воздуха. Ко второй группе относятся углекислый газ (0,02-0,04%) и водяной пар (до 3%). Содержание случайных составных частей зависит от местных условий: вблизи металлургических заводов к воздуху часто бывают примешаны заметные количества сернистого газа, в местах, где происходит распад органических остатков, — аммиака и т.д. Помимо различных газов, воздух всегда содержит большее или меньшее количество пыли.

По своему химическому составу атмосферный воздух представляет собой смесь газов. Различают постоянные, переменные и случайные составные части воздуха.

По постоянным компонентам состав воздуха выражается след. цифрами:

	%, по объему	%, по массе
Азот	78,16	75,5
кислород	20,9	23,2
Аргон	0,93	1,28
Неон и др. инертн. газы	0,01	0,02

Установлено, что состав воздуха в тропосфере, стратосфере и части ионосферы по постоянным компонентам одинаков по своей высоте и над любой точкой земной поверхности.

К переменным составляющим относятся углекислый газ и водяной пар. Их содержание в воздухе может изменяться. Так, содержание СО2изменяется в пределах одной сотой процента в ту и другую сторону от средней величины 0,03%об. Ежедневно на планете сжигается несколько миллионов тонн топлива, и это неизбежно повышает среднее содержание СО2 в атмосферном воздухе. Установлено, что концентрация СО2 в воздухе увеличивается за год примерно на 5*10-7%об. Этот прирост возрастает с развитием промышленности и может оказать заметное влияние на тепловой баланс планеты.

Содержание водяного пара в воздухе зависит от метеорологических условий в данный момент (температуры, барометрического давления, скорости и направления ветра) и наличия источников испарения воды и поэтому колеблется в довольно больших пределах; от малых долей до 4% вес. При образовании облаков и туманов происходит конденсация водяных паров.

В составе воздуха имеются случайные составные части, содержание которых зависит от источника их выделения, количества выхода в атмосферу, метеорологических условий и от плотности рассматриваемых примесей. Случайными примесями к воздуху являются:

· различные газы, которые могут образовываться в результате жизнедеятельности организмов, разложения органических веществ, пожаров, деятельности вулканов или иных выбросов природных (подземных) газов в атмосферу, а также в итоге промышленной деятельности человека;

· пары или капельки жидкостей, происхождение которых относят главным образом за счет загрязнения воздуха промышленными процессами;

· твердые составные примеси- пыль, дым и прочие, образующиеся как при распылении горных пород и почвы у поверхности земли, так и при производственной деятельности людей;

· микроорганизмы и их споры, пыльца растений, составляющие биологический мир атмосферы.

Среди примесей воздуха особое место занимают такие, которые появляются в результате производственной деятельности людей. Подразделяют производственные загрязнения воздуха по их происхождению на следующие группы.

9)

Толщина атмосферы — примерно 120 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха в атмосфере — (5,1—5,3)•1018 кг. Из них масса сухого воздуха составляет 5,1352 ±0,0003•1018 кг, общая масса водяных паров в среднем равна 1,27•1016 кг. За «нормальные условия» у поверхности Земли приняты: плотность 1,2 кг/м3, барометрическое давление 101,35 кПа, температура плюс 20 °C и относительная влажность 50 %. Эти условные показатели имеют чисто инженерное значение.

Атмосфера обычно рассматривается как совокупность концентрических сфер:

Тропосфера тропики высота 15-17 км полюса 8-9 км. Температура как правило убывает с высотой, примерно 0.6 С/100 м давление по верхней границе в 3-10 раз меньше, чем у земли. В тропосфере находится 80% всего воздуха земли и почти весь водяной пар. Сильная вертикальная неустойчивость, динамика подвержена влиянию поверхности земли, в тропосфере формируются теплые и холодные течения. Максимально влияние земли на высотах до 100 метров, с высотой резко растет скорость ветра. В тропосфере возникают облака, формируются циклоны и антициклоны.

Тропопауза - Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой. расположена на высотах от 8—12 км (над уровнем моря) в полярных районах и до 16—18 км над экватором. Высота тропопаузы зависит также от времени года (летом тропопауза расположена выше, чем зимой) и циклонической деятельности (в циклонах она ниже, а в антициклонах — выше). Толщина тропопаузы составляет от нескольких сотен метров до 2—3 километров. В субтропиках наблюдаются разрывы тропопаузы, обусловленные мощными струйными течениями. Тропопауза над отдельными районами часто разрушается и формируется заново.

Стратосфера - Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой. в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой») (на высоте от 15—20 до 55—60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере. Озон (О3) образуется в результате фотохимических реакций наиболее интенсивно на высоте ~30 км. Общая масса О3 составила бы при нормальном давлении слой толщиной 1,7—4,0 мм, но и этого достаточно для поглощения губительного для жизни ультрафиолетового излучения Солнца. Разрушение О3 происходит при его взаимодействии со свободными радикалами, NO, галогенсодержащими соединениями (в т. ч. «фреонами»).

Стратопауза - Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C). На Земле стратопауза находится на высоте 50 — 55 км над уровнем моря. Атмосферное давление составляет около 1/1000 от давления на уровне моря.

Мезосфера - начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы.

Мезопауза - Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90 °C).

Линия Кармана - Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Граница атмосферы - Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров[1]. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.

Термосфера - Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности — например, в 2008—2009 гг — происходит заметное уменьшение размеров этого слоя[2].

Термопауза Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.

Экзосфера - зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

10)

Электромагнитная радиация - форма материи, отличная от вещества. Частным случаем радиации является видимый свет; но к радиации относятся также и не воспринимаемые глазом гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация. Радиация распространяется по всем направлениям от ее источника-излучателя в виде электромагнитных волн со скоростью света в вакууме. Как и всякие волны электромагнитные волны характеризуются длиной волны и частотой колебаний. Все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля, испускают радиацию. Наша планета получает радиацию от Солнца; земная поверхность и атмосфера в то же время сами излучают тепловую радиацию, но в других диапазонах длин волн. Если рассматривать температурные условия на Земле за длительные многолетние промежутки времени, то можно принять гипотезу, что Земля находится в тепловом равновесии: приход тепла от Солнца уравновешивается его потерей в космическое пространство. Спектральный состав солнечной радиации В спектре солнечной радиации на интервал длин волн между 0,1 и 4 мкм приходится 99% всей энергии солнечного излучения. Всего 1% остается на радиацию с меньшими и большими длинами волн, вплоть до рентгеновских лучей и радиоволн. Видимый свет занимает узкий интервал длин волн. Однако в этом интервале заключается половина всей солнечной лучистой энергии. На инфракрасное излучение приходится 44%, а на ультрафиолетовое — 9% всей лучистой энергии. Распределение энергии в спектре солнечной радиации до поступления ее в атмосферу в настоящее время известно достаточно хорошо благодаря измерениям со спутников. Оно достаточно близко к теоретически полученному распределению энергии в спектре абсолютно черного тела при температуре около 6000 К. Некоторые вещества в особом состоянии излучают радиацию в большем количестве и в другом диапазоне длин волн, чем это определяется их температурой. Возможно, например, испускание видимого света при таких низких температурах, при которых вещество обычно не светится. Эта радиация, не подчиняющаяся законам теплового излучения, называется люминесцентной. Люминесценция может возникнуть, если вещество предварительно поглотило определенное количество энергии и пришло в так называемое возбужденное состояние, более богатое энергией, чем энергетическое состояние при температуре вещества. При обратном переходе вещества — из возбужденного состояния в нормальное — и возникает люминесценция. Люминесценцией объясняются полярные сияния и свечение ночного неба. Лучистая энергия Солнца — практически единственный источник тепла для поверхности Земли и ее атмосферы. Поток тепла из глубин Земли к поверхности в 5000 раз меньше тепла, получаемого от Солнца. Часть солнечной радиации представляет собой видимый свет. Тем самым Солнце является для Земли источником не только тепла, но и света, важного для жизни на нашей планете. Лучистая энергия Солнца превращается в тепло частично в самой атмосфере, но главным образом на земной поверхности, где она идет на нагревание верхних слоев почвы и воды, а от них и воздуха. Нагретая земная поверхность и нагретая атмосфера в свою очередь излучают невидимую инфракрасную радиацию. Отдавая радиацию в мировое пространство, земная поверхность и атмосфера охлаждаются.