Асноўныя этапы гісторыі метэаралогіі і кліматалогіі

Чалавецтва здаўна цікавілася пытаннямі клімату, таму што з кліматам былі звязаны ўмовы яго існавання. Першыя звесткі аб назіранні і вывучэнні атмасферных з’яў зафіксаваны ў старажытных летапісах Кітая, Індыі, Егіпта, Грэцыі, Рыма і іншых краінах высокаразвітай старажытнай культуры. Многа звестак аб надвор’і знаходзіцца і ў беларускіх летапісах.

З летапісаў вядома, што ў старажытнам Егіпце яшчэ да IV ст. да н.э. меліся дажджамеры. Першая ў свеце кніга аб атмасферных з’явах пад назвай “ Метэаралогіка” была напісана вядомым грэчаскім вучоным Арыстоцелем у IV ст. да н.э. Ужо ў яго працы даволі дакладна апісана ўтварэнне расы, інея і вясёлкі.

Аднак прынята лічыць, што метэаралогія як навука ўзнікла ў ХVІІ ст. і пачала развівацца з моманту вынаходніцтва асноўных метэаралагічных прыбораў – тэрмометра (Галілей, 1597 г.), ртутнага барометра (Тарычэлі, 1643 г.) і барометра-анероіда (Лейбніц, 1700 г.), дажджамера, флюгера і іншых, якія далі магчымасць праводзіць рэгулярныя інструментальныя назіранні за тэмпературай, ціскам, ападкамі, ветрам.

У 1657 г., дзякуючы вынаходніцтву прыбораў, былі праведзены першыя інструментальныя метэаралагічныя назіранні ў Італіі. У гэты ж час паявіліся пачатковыя тэарэтычныя меркаванні аб атмасферных працэсах. Так, Э. Галлей абаснаваў прычыны праяўлення мусоннай цыркуляцыі, а Э. Гадлей даў дастаткова правільныя тлумачэнні пасатнай цыркуляцыі (ячэйка Гадлея).

У другой палове ХVІІІ стагоддзя было арганізавана прыватнае Мангеймскае метэаралагічнае таварыства, якое стварыла ў Еўропе на дабрачыннай аснове сетку з 39 метэаралагічных станцый. Усе метэаралагічныя станцыі аснашчаліся аднатыпнымі прыборамі, а назіранні праводзіліся па адзінай методыцы, што стымулявала далейшае развіццё метэаралагічных даследаванняў.

У пачатку ХІХ стагоддзя Г.В. Брандэс у Германіі нанёс на геаграфічную карту назіранні Мангеймскай сеткі станцый. Такім чынам, была створана першая сінаптычная карта, якая дазволіла выяўляць носьбіты надвор’я – вобласці высокага і нізкага ціску, якія рухаліся пераважна з захаду на ўсход. Сінаптычны метад аналізу атмасферных працэсаў хутка набыў прызнанне ў многіх краінах Еўропы. На яго аснове пачала стварацца служба надвор’я і развівацца сінаптычная метэаралогія.

Важным стымулам у развіцці метэаралогіі ў ХІХ стагоддзі з’явілася адкрыццё шэрагу фізічных законаў (газавых, выпраменьвання, тэрмадынамікі, гідрастатыкі і гідрадынамікі). Гэтыя законы былі з поспехам выкарыстаны для тлумачэння шматлікіх атмасферных з’яў. На аснове гэтых законаў узніклі і пачалі развівацца такія самастойныя галіны метэаралогіі, як фізіка атмасферы і дынамічная метэаралогія. Дадатковы імпульс для развіцця атрымала сінаптычная метэаралогія.

Буйнейшы нямецкі прыродазнаўца А. Гумбальдт (1769 – 1859) вывучаў кліматалогію і фізічную геаграфію. Яму належыць заслуга ў даследаванні размеркавання клімату ў залежнасці ад геаграфічнай шыраты месца і вышыні над узроўнем мора. А. Гумбальдт распрацаваў метад адлюстравання на картах сярэдніх тэмператур пры дапамозе ізатэрм. Ён пабудаваў першую карту гадавых ізатэрм для ўсяго Зямнога шара. Стварэнне такой карты спрыяла ўвядзенню картаграфічнага метада ў кліматалогію, што дапамагала выяўляць асноўныя заканамернасці ў размеркаванні метэаралагічных элементаў на Зямлі.

У другой палове ХІХ ст. метэаралогія развівалася на аснове выкарыстання законаў гідрамеханікі і тэрмадынамікі. Вялікі ўклад ў развіццё дынамічнай метэаралогіі ўнеслі Карыоліс і Пуассон (Францыя), В. Феррэль (ЗША), Г. Гельмгольц (Германія), Г. Мон і К. Гульдберг (Нарвегія). Даследаванні клімату ў залежнасці ад геаграфічных фактараў яго фарміравання праведзены А.І. Ваейкавым (Расія), Ю. Ганнам (Аўстрыя), В. Кёппенам (Германія) і інш.

У ХХ стагоддзі метэаралогія развівалася ў рэчышчы дасягненняў у фізіцы, хіміі, матэматыцы і вылічальнай тэхніцы. У гэты час атрыманы новыя веды ў развіцці дынамічнай і сінаптычнай метэаралогіі. Гэтыя поспехі звязаны з працамі В. Бьёркнеса (Нарвегія), М. Маргулеса (Аўстрыя), К. Росбі (Швецыя). Пачалі ўкараняцца вылічальныя метады прагнозу (К. Росбі, Швецыя), Ж. Черні, Н. Філіпс, Дж. Смагарынскі (ЗША), а таксама распрацоўвацца методыка доўгатэрміновых прагнозаў надвор’я.

Аэралагічныя даследванні дазволілі зрабіць шэраг адкрыццяў, якія пашырылі ўяўленні аб будове атмасферы і яе газавым складзе. Так, у 1902 г. А. Тэйсеран де Бор (Францыя) адкрыў існаванне трапапаузы і стратасферы. Трохі пазней гэта адкрыццё падцвердзіў Р. Асман (Германія).

У другой палове ХХ стагоддзя шырокае ўжыванне для аэралагічных даследванняў знайшлі метэаралагічныя радыёлакатары. Пачалося актыўнае выкарыстанне ў кліматалогіі мадэлей агульнай цыркуляцыі атмасферы, а таксама сумешчаных мадэлей агульнай цыркуляцыі атмасферы і акіяна.

Пры дапамозе мадэлей агульнай цыркуляцыі праводзіцца разлік кліматычных сцэнарыяў, якія адрозніваюцца ад сучаснага клімату, але могуць узнікнуць у будучыні пры розных спалучэннях знешніх прыродных і антрапагенных фактараў. Мадэліраванне палеакліматаў дапамагае вывучаць кліматычныя ўмовы, якія ўжо існавалі на Зямлі ў геалагічным мінулым, што ў сваю чаргу дае магчымасць зразумець працэсы сучаснага клімату і яго змяненні ў будучыні з улікам уздзеяння прыродных і антрапагенных фактараў.

Запуск у красавіку 1960 г. першага метэаралагічнага спадарожніка заклаў аснову для развіцця спадарожнікавай метэаралогіі і кліматалогіі. З гэтага моманту пачаліся рэгулярныя вымярэнні радыяцыйнага балансу Зямлі і яго складаючых, а таксама з’явілася магчымасць сачыць за вялікай колькасцю элементаў і велічынь, якія характарызуюць не толькі клімат сам па сабе, але і разнастайныя ўласцівасці атмасферы, акіяна, сушы, снегавога і ледзянога покрыва, а таксама паследства дзейнасці чалавека ў іх сістэмным узаемадзеянні.