ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОГОДЫ

Может показаться странным, что речь о прогнозе погоды начинается с описания климатической ситуации по всей Земле, однако это не случайно. Прежде всего, чтобы дать верный прогноз, необходимо иметь представление о значительных областях пространства с «наветренной» стороны от того места, погода в районе которого нас интересует. Например, чтобы предсказать погоду в Европе на завтра, профессиональному синоптику необходимо знать, что происходит по другую сторону Атлантики, равно как и на западном побережье Северной Америки требуется подробная информация о погодной ситуации над Тихим океаном, вплоть до Японии. Для прогноза на три дня вперед необходимы точные сведения уже со всей Земли, включая Южное полушарие и Антарктику. В целом, понимание основных закономерностей формирования погоды чрезвычайно полезно для ее прогнозирования даже над самыми небольшими территориями.

Большинство атмосферных явлений, равно как и почти все типы облаков, возникают и наблюдаются в самом нижнем слое атмосферы — тропосфере. Толщина ее очень мала в сравнении с размерами Земли, диаметр которой по экватору составляет 12 756 км, а расстояние между полюсами — 12 714 км. В экваториальной области толщина тропосферы достигает 18-20 км над поверхностью земли, постепенно уменьшаясь на 7 км над полюсами. Для верхней границы тропосферы, называемой тропопаузой, свойственно резкое изменения характера зависимости температуры воздуха от высоты. Вообще говоря, по мере подъема от поверхности земли к тропопаузе температура уменьшается, хотя зачастую и неравномерно, что играет существенную роль в образовании облаков.

По достижении тропопаузы падение температуры прекращается, и она принимает постоянное значение, более или менее неизменное на протяжении нижней части следующего атмосферного слоя — стратосферы. Высшие слои стратосферы прогреваются сильнее с ростом высоты, и их температура достигает максимума, на уровне около 50 км, причиной чему служит поглощение ультрафиолетового излучения солнца молекулами озона, наибольшая концентрация которого достигается на высоте 20-25 км. Необходимо отметить, что химические вещества, выбрасываемые человеком в атмосферу, разрушают озон, и над Арктикой и Антарктикой возникают сезонные «озоновые дыры». В стратосфере почти нет облаков, лишь иногда встречаются скопление мельчайших кристалликов льда в самом нижнем ее слое, которые образуют красивые, но редко наблюдаемые перламутровые облака.

Начиная с верхней границы стратосферы — стратопаузы, располагающейся на высоте около 50 км, температура снова начинает падать с ростом высоты, что характерно для третьего атмосферного слоя — мезосферы. На уровне верхней ее границы, мезопаузы, отмечаются очень низкие температуры (от -163 до -100 градусов), что обычно соответствует высоте около 86 км (достигая, впрочем, 100 км летом в полярных областях). Процессы, происходящие в мезосфере, не оказывают прямого влияния на погоду у поверхности Земли, но вблизи мезопаузы можно наблюдать самые высокие облака — серебристые, видимые изредка и только на высоких широтах в середине ночи летом.

Над мезосферой пролегает крайний, самый удаленный от поверхности Земли атмосферный слой — термосфера. Отдельно выделяют еще ионосферу, охватывающую высшие слои мезосферы и нижние — термосферы (на высотах начиная с 60 и до 1000 км), и хотя эта область непосредственно не влияет на земную погоду, от ее состояния зависит распространение электромагнитных волн, огибающих земной шар, что важно для радиосвязи. Кроме того, именно в ионосфере возникает полярное сияние.