Погода

Визначення і загальна характеристика

ПОГО́ДА — фізичний стан атмосфери в певному місці в конкретний проміжок часу, що ви­значається сукупністю метеорологічних величин і атмо­сферних явищ. До метеорологічних величин належать атмо­сферний тиск, температура та вологість повітря, світло, хмарність, про­зорість атмо­сфери тощо. Крім метеорологічних величин стан атмо­сфери характеризують явищами погоди або атмо­сферними явищами. Атмо­сферне явище — фізичний процес в атмо­сфері, що су­проводжується значними якісними змінами її стану. Від­повід­но до умов формува­н­ня атмо­сферні явища поділяють на гід­ро­метеори, літометеори, електричні і оптичні явища.

• Гід­ро­метеори — сукупність крапель води або частинок льоду, що летять у повітрі (хмари, туман), опади, що випадають з атмо­сфери (дощ, мряка, сніг, град, крижаний дощ, крижана і сніжна крупа, снігові зерна), утворюються на земній поверх­ні і роз­ташованих на ній предметах (роса, паморозь, ожеледь, ожеледиця), або під­няті вітром із земної поверх­ні (хуртовина).
• Літометеори — сукупність твердих частинок, які під­німаються вітром із земної поверх­ні і пере­носяться на певну від­стань, або літають у повітрі (пил, пилова буря).
• Електричні явища — світлові і звукові прояви атмо­сферної електрики (гроза, кульова блискавка).
• Оптичні явища — наслідки заломле­н­ня або дифракції сонячного і місячного світла в атмо­сфері (веселка, гало, міраж, глорія, сонячний стовп, зоря).
• За умовами утворе­н­ня виділяють також конвективні явища, на формува­н­ня яких впливають ви­східні та низхідні повітряні потоки в атмо­сфері: шквал, град, смерч, злива, гроза.

Вплив погоди на господарство і людину

Явища погоди, які досягають ви­значених критеріїв інтенсивності, тривалості, просторового пошире­н­ня і становлять за­грозу здоровʼю чи життю людей та впливають на функціонува­н­ня господарського комплексу країни є небезпечними та стихійними. Виділяють три рівні небезпечності метеорологічних явищ погоди. Метеорологічні явища 1-го рівня небезпечності — явища погоди, які за кількісними показниками, тривалістю та територією роз­по­всюдже­н­ня створюють певні незручності для населе­н­ня та функціонува­н­ня господарського комплексу країни. Стихійні метеорологічні явища 2-го рівня небезпечності — несуть за­грозу для населе­н­ня та порушують функціонува­н­ня господарського комплексу. Стихійні метеорологічні явища 3-го рівня небезпечності створюють за­грозу життю людей на значних територіях, призводять до мас­штабних по­шкоджень обʼєктів господарського комплексу, завдають шкоди довкі­л­лю.

В Україні небезпечними і стихійними є близько 20 явищ погоди, за якими проводять моніторинг, про­гнозува­н­ня і попередже­н­ня населе­н­ня. Метеорологічні чин­ники здійснюють не тільки прямий, а й опосередкований вплив на організм людини. Окремо або в комбінації вони можуть збільшити плин наявних захворювань, під­готувати певні умови для роз­множе­н­ня збудників інфекційних хвороб тощо. Найбільше впливають на людину температура і вологість повітря, атмо­сферний тиск, вітер, сонячна радіація. Низькі температури повітря, особливо в по­єд­нан­ні з високою вологістю та великою швидкістю вітру, можуть зумовити не лише пере­охолодже­н­ня організму, а й обмороже­н­ня і навіть замерза­н­ня. Висока температура повітря є причиною захворювань, що виникають внаслідок пере­гріва­н­ня: теплової не­притомності, виснаже­н­ня, теплового удару та ушкоджень шкіри. Вплив температури повітря на людину залежить від пори року. Дуже тепла погода, комфортна у весняні або осін­ні місяці, у зимовий час буде не­сприятливо впливати на самопочу­т­тя і здатна при­звести до де­пресії. Різкі пере­ходи від сльотавої теплої погоди до сильного морозу, або навпаки, до спеки, також негативно впливають на здоровʼя людини.

Глобальні кліматичні зміни

Зміна глобальної температури повітря на нашій планеті, зокрема в Україні, протягом остан­ніх десятиліть зумовила збільше­н­ня кількості спекотних днів, тривалості спекотного періоду, зро­ста­н­ня по­вторюваності та інтенсивності хвиль тепла, що часто су­проводжуються посухою, приводять до людських втрат, посиле­н­ня лісових пожеж та втрати урожаю. За даними Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО), хвилі тепла стали найнебезпечнішим метеорологічним явищем в 2015—19 рр., що спо­стерігалося на всіх континентах і зумовило значну кількість температурних рекордів. За оцінками Між­урядової групи екс­пертів з питань зміни клімату ООН, до кінця 21 ст. температура повітря й надалі під­вищуватиметься, по­вторюваність та тривалість хвиль тепла зро­статиме, екс­тремальні явища, повʼязані з низькою температурою, також матимуть місце, що потребує роз­витку та удосконале­н­ня оперативної системи спо­стережень та попереджень про екс­тремальні умови погоди.

Про погоду можна говорити у певному пункті, ра­йоні, за ви­значеним маршрутом тощо. Найчастіше мова йде про стан атмо­сфери біля земної поверх­ні. Проте із роз­витком авіації виникла потреба в інформації про стан атмо­сфери та атмо­сферні явища і у тропо­сфері та нижній страто­сфері. Для якісної оцінки у про­гнозах погоди використовують терміни «тепла» (восени і весною), «холодна» (восени, взимку та весною), «прохолодна» (весною, влітку, восени) або «спекотна» (влітку), якщо очікується температура вище або нижче кліматичної норми середньої, середньої мінімальної або середньої максимальної за добу температури повітря. Погода може бути сонячною (не більше 2-х балів хмар усіх ярусів), малохмарною (3—5 балів хмар нижнього ярусу або будь-яка кількість хмар верх­нього ярусу), з мінливою хмарністю (від 1—3 до 6—9 балів) і хмарною, коли хмарність становить 7—10 балів.

Історія спо­стережень за погодою

Метеорологічні спо­стереже­н­ня є основним методом дослідже­н­ня погоди. Тисячолі­т­тями люди спо­стерігали за природними явищами для того, щоб зро­зуміти і перед­бачати погоду, адже від неї залежало їхнє вижива­н­ня і добробут. Вони покладалися на різні методи спо­стереже­н­ня за погодою, адаптуючи їх у міру роз­витку технологій і ро­зумі­н­ня атмо­сферних явищ і процесів. Спо­гля­да­н­ня за хмарами, вітром, Сонцем, Місяцем, зірками, поведінкою тварин і рослин давало інформацію про те, як може змінитися погодні умови не лише за декілька годин, а й днів чи місяців, спро­гнозувати напрям і швидкість вітру, опади і навіть повені. Зна­н­ня про погоду ґрунтувалися на інтер­претації природних знаків, накопиченому досвіді, мудрості, що пере­давалися у спадок на­ступним поколі­н­ням у ви­гляді народних прикмет, прислівʼїв. Зі збільше­н­ням знань про атмо­сферні процеси люди створювали базові інструменти для спо­стереже­н­ня за погодними явищами. Сонячні годин­ники, календарі, зоряні карти давали ро­зумі­н­ня сезон­них змін і, від­повід­но, погодних умов.

Ро­зумі­н­ня річного циклу погоди зіграло особливу роль у створен­ні перших метеорологічних записів стародавності. Уже із часів астронома Метона Афінського (близько 433 р. до н. е.) у грецьких містах ви­ставляли в громадських місцях календарі із записами про погодні явища, зроблені у попередні роки. Ці календарі називали парапегмами. У них містилися здебільшого дані про вітри, опади, холод, спеку а також деякі фенологічні явища. Першою книгою про атмо­сферні явища, що ді­йшла до наших часів, був трактат «Метеорологіка» Аристотеля, в якому він описав явища у верх­ніх шарах атмо­сфери та гід­ро­метеори. Друга книга була присвячена морю, вітрам, землетрусам, блискавці й грому, третя описувала бурі й вихори, світлові явища в атмо­сфері, а четверта — «Теорії чотирьох стихій». Аристотель виділив 5 кліматичних поясів, описав хмари, дощ, сніг, град, вітер, грім, об­ґрунтував закони кругообігу води та звʼязок океану і атмо­сфери, встановив, що повітря має вагу. Вчений за­уважив, що погода залежить від того, звідки дме вітер: пів­нічні вітри взимку приносять холод і сніг, а влітку — град, східні, пів­ден­но-східні вітри сухі, а пів­ден­ні покривають небо потужними хмарами з яких випадають сильні опади. Ця робота була основною працею з метеорології протягом майже 2000 р. — до епохи Від­родже­н­ня. Ідею панівної ролі вітрів у формуван­ні погоди від­ображено у Вежі вітрів, побудованій в Афінах у 1 ст. до н. е. грецьким астрономом Андроніком з Кірри, яка стала однією з перших метеорологічних станцій у світі. Вона по­єд­нувала функції годин­ника, астрономічної обсерваторії та спо­стереже­н­ня за вітром. На скульптурній фризі восьмикутної вежі зображені від­повід­ні вітри у ви­гляді міфологічних фігур з атрибутами, що характеризують принесену цими вітрами погоду. Залізний флюгер з жезлом на вежі вказував звідки дме вітер. В Україні також є вежа вітрів, прототипом якої стала вежа вітрів в Афінах. Це частина Морської бібліотеки в Севастополі, збудованої 1849 за проєктом О. Брюл­лова. Основи сучасних знань про погоду. були закладені після вина­йде­н­ня метеорологічних приладів: анемометра (1450) Л. Б. Альберті, гігрометра (близько 1450—60 рр.) М. Кузіетіса, прототипу термометра — термо­скопа (близько 1593—98 рр.) Г. Галілея, барометра (1643) Е. Тор­річел­лі. 1665 Р. Гук за­пропонував вважати температурою замерза­н­ня води 0 °С, 1670 виготовив перший скляний ртутний термометр, вдосконалив барометр, анемометр і гігрометр. Ртутний термометр Д. Фаренгейта (1724) та спиртовий термометр Р. Реомюра (1730) стали широко до­ступними і до­зволили проводити кількісні виміри температури повітря.

Ці винаходи мали вирішальне значе­н­ня для забезпече­н­ня кількісних вимірювань параметрів атмо­сфери і створе­н­ня між­народної регулярної мережі спо­стережень, ініці­йованої Ман­нгеймським метеорологічним товариством (1780). Вона складалася із 39 станцій, 37 з яких роз­ташовувалися в Європі, а дві — у Пів­нічній Америці. Спо­стереже­н­ня проводили тричі на добу: о 8-й, 14-й та 21-й год., від­каліброваними приладами, на під­ставі стандартизованих процедур.

Сучасні спо­стереже­н­ня за погодою цілодобово проводять на суші, на морі, в повітрі та у від­критому космосі. Їх здійснюють близько 11 000 наземних метеорологічних станцій, 1300 аерологічних станцій, 4000 суден, 1200 дрейфувальних та 200 заякорених буїв і 3000 пірнальних буїв АРГО, а також 3000 комерційних повітряних суден, оперативні метеорологічні супутники, 5 полярно-орбітальних, 6 геостаціонарних супутників, які є складовими Глобальної системи спо­стережень ВМО.

Спо­стереже­н­ня за погодою в Україні

Україна є членом ВМО від 1948, проводить діяльність від­повід­но до між­народних технічних регламентів і стандартів. На метеорологічних станціях ведуть спо­стереже­н­ня за явищами погоди та за 144 метеорологічними величинами. Основними серед них є: температура і вологість повітря, атмо­сферний тиск, вітер, хмарність, опади, тумани, хуртовини, грози, видимість, а також деякі величини, які без­посередньо не від­ображають властивостей атмо­сфери або атмо­сферних процесів, але тісно повʼязані з ними: температура ґрунту і води, випаровува­н­ня, висота і стан снігового покриву, тривалість сонячного сяя­н­ня та ін.

Перші інструментальні спо­стереже­н­ня за погодою на території України роз­почато в 1730-х рр. у Харкові. 1769—82 проводили спо­стереже­н­ня у с-щі Сновськ Чернігівської обл., а 1770—71 лікар Лерхе провів перші виміри стану атмо­сфери у Києві. Регулярні спо­стереже­н­ня за погодою в Україні роз­почали 1811 на метео­станції в с. Кручик під Харковом та 1812 у Києві. 1824—25 Гідро­графічний департамент від­крив метео­станції в портах Миколаєва та Херсона. На­прикінці 19 ст. О. Клосовський заснував мережу метеорологічних спо­стережень (1648 метео­станцій) від Бес­сарабії до Криму та від Одеси до Чернігова. Крім вимірів характеристик атмо­сфери вони вели спо­стереже­н­ня і за метеорологічними явищами та землетрусами. П. Броунов організував Придні­провську мережу метеорологічних станцій, де водночас проводили спо­стереже­н­ня за ростом, роз­витком і урожайністю сільськогосподарських культур. Зʼявляються перші метеорологічні обсерваторії в різних містах України: в Луганську (1836), Катеринославі (нині Дні­про, 1841), Києві (1855), Одесі (1883), Харкові (1891).

Перше зведе­н­ня спо­стережень за погодою Київської метеорологічної обсерваторії містило інформацію про температуру, тиск, вологість повітря, опади, вітер і було на­друковано в «Известиях» Університету св. Володимира за травень 1855. Засновником метеорологічної обсерваторії при Харківському університеті був М. Косач, брат Лесі Українки, який організував Харківську мережу метео­станцій, що роз­почала спо­стереже­н­ня 1902. Перша світова війна, а потім воєн­ні дії 1918—20 практично зруйнували мережу метеорологічних станцій в Україні. 1920 кількість метео­станцій зменшилася у 2,5 рази порівняно з 1913. Інтенсивне від­новле­н­ня роз­витку метеорологічних спо­стережень за погодою роз­почали 1921, після прийня­т­тя РНК УРСР декрету від 19 листопада 1921 про створе­н­ня Української метеорологічної служби — УкрМет. Протягом 100-літньої історії національна гід­ро­метеорологічна служба проходила різні етапи у своєму роз­витку, вирішуючи складні зав­да­н­ня, які стояли перед державою. Значної шкоди метеорологічній мережі України за­вдала загарбницька війна РФ. Після анексії Криму і початку військових дій на Сході країни 2014 Україна втратила 63 метеорологічні станції.

Повномас­штабне вторгне­н­ня військ РФ в Україну 2022 за­вдало значних збитків мережі спо­стережень. Згідно з аналізом, проведеним Українським гід­ро­метеорологічним центром, по­страждали 68 гід­ро­метеорологічних станцій і постів, 5 регіональних центрів, 10 авіаційних метео­станцій, 2 метеорологічні радари, 7 аерологічних станцій і 15 станцій моніторингу за­брудне­н­ня атмо­сфери. Такі втрати мережі спо­стережень за погодою впливають не лише на здатність надавати про­гнози та попередже­н­ня про метеорологічні умови та явища погоди, досліджувати та про­гнозувати зміну клімату в Україні, які потребують без­перервних рядів спо­стережень, а й загалом на Глобальну службу погоди ВМО, оскільки менша кількість спо­стережень до­ступна для асиміляції в глобальних моделях про­гнозува­н­ня, що вплине на точність і справджуваність про­гнозів погоди та клімату в світі.

Завантажити статтю