Карти погоди - це спеціальні географічні карти, на які умовними значками і цифрами наносяться відомості про погоду, що спостерігається одночасно у встановлені терміни на метеорологічних станціях. Ці відомості в зашифрованому вигляді отримують органи служби погоди. Цифрові телеграми, що складаються з п'ятизначних груп, передаються по телеграфу, телефону і радіо. У цих телеграмах містяться відомості про погоду в певний момент часу в пунктах, розташованих в різних географічних районах. Дані про погоду наносяться особливими значками на географічну карту. На складених картах погоди шляхом проведення ізоліній, т. Е. Ліній однакового тиску, температури та ін., Отримують поля метеорологічних елементів. Це дозволяє визначити області високого та низького тиску повітря, холоду і тепла, сухих і вологих, стійких і нестійких мас повітря і т. П.
Карти погоди складаються кілька разів на добу і служать, як уже вказувалося, основним матеріалом для прогнозу погоди. Карти погоди бувають основними і допоміжними, приземними і висотними. Основні карти, зазвичай масштабу 1:10 000 000, містять відомості про погоду на площі 30- 40 млн. Км2. На допоміжні карти наносяться дані про кількість опадів, що випали, максимальної і мінімальної температури повітря, температури грунту, величиною зміни тиску за певні проміжки часу і т. Д.
Масштаби карт різні. Наприклад, так звані кільцеві карти, службовці для докладного висвітлення погоди в окремому районі, по якому дається прогноз, мають великий масштаб (1: 5 000 000 і більше). Навпаки, карти погоди північної півкулі зазвичай мають масштаб не менше 1: 30 000 000 і т. П.
Кількість карт, який складають в бюро погоди за добу, певною мірою залежить від завчасності прогнозу. Наприклад, для прогнозу погоди на добу основні карти складаються через 6 годину, кільцеві карти - через 2-3 години. В останні 20 років важливого значення набули висотні карти погоди і допоміжні карти.
Для прогнозу погоди на великі терміни приземні і висотні карти погоди, які охоплюють північну півкулю, складаються два рази на добу. Розмір території визначається швидкістю руху атмосферних фронтів, циклонів і антициклонів, що несуть ту чи іншу погоду. За добу вони нерідко проходять шлях, що перевищує 1000 км і більше.
Відомості про погоду в пункті метеорологічних спостережень наносяться на приземную карту погоди за схемою, прийнятої Всесвітньою метеорологічною організацією. На цій схемі (рис. 79) кружком (О) позначається положення метеорологічної станції на карті,
Напрямок (dd) і швидкість (fmfm) вітру зображуються стрілкою з оперенням, спрямованої до гуртка. 
Схема розташування відомостей про погоду в пункті спостережень на карті погоди
Для кожного символу є велика кількість позначень. Ці позначення даються в метеорологічному коді.
За наведеними на рис. 80 прикладів зашифровуваної відомостей про погоду можна отримати уявлення про мову цифр і значків синоптичної карти погоди. Розшифрувавши приклади, ми дізнаємося, яка погода була в пункті N.
Приклади «нестійкою» і «хорошою» погоди
Приклад а. 8/10 неба вкрите купчасто-дощовими і високо-купчастими хмарами. Нижня межа купчасто-дощових хмар 600 м. В загальному не змінився відзначена помірна гроза з дощем. Між термінами спостережень йшов зливовий дощ. Кількість опадів, що випали за 12 годину, так само 10,0 мм. Вітер північно-західний, 14-16 м / сек. Температура повітря 17 °, температура точки роси 12 °. Тиск 1002,5 мб, за останні 3 години спостерігалося слабке падіння тиску, яке потім перейшло в слабке зростання. Видимість більше 50 км.
Приклад б. 1/10 неба покрита купчастими хмарами гарної погоди, нижня межа яких 1200 м. Тиск підвищується, в термін спостереження воно дорівнює 1018,2 мб. Температура повітря 15 °, температура точки роси 12 °. Вітер південно-східний, 9-11 м / сек. Між термінами спостереження була ясна погода. Видимість більше 50 км.
Як бачимо, у другому прикладі погода мала зовсім інший характер.
Таким чином, аналізуючи карти погоди з докладними відомостями про погоду в різних частинах Європи, Азії або північної півкулі, синоптик як би читає цікаву історію життя атмосфери. Порівнюючи ряд карт за послідовні терміни, він дізнається про боротьбу теплих і холодних мас повітря, в результаті якої виникають атмосферні фронти, вихори великих і малих розмірів, що несуть з собою шторми та бурі, холод і тепло, негода і ясну погоду, посуху і дощ.
На рис. 81 зображена невелика частина приземної карти погоди з відомостями про погоду, нанесеними за схемою рис. 79.
Вирізка з приземної карти погоди
Основна карта, на яку так само наносяться дані 400-600 станцій, буває готова в бюро погоди для аналізу через 3-4 години з моменту виробництва чергового спостереження. У працівників метеорологічних станцій, установ зв'язку та органів служби погоди на обліку кожна хвилина, кожна секунда. Протягом порівняно малого проміжку часу спостерігачі проводять цілий комплекс метеорологічних і аерологічних спостережень, записують їх у особливі журнали, обробляють і зашифровують отримані відомості і передають їх у формі цифрових телеграм до органів зв'язку на адресу відповідних бюро погоди. Тут знаходяться працівники зв'язку, які приймають телеграми і передають їх технікам-наносітелям. Останні розшифровують телеграми і наносять відомості про погоду на спеціальні географічні карти. Зокрема, в бюро погоди, розташованих у Східній Європі, складають карти, що висвітлюють територію всієї Європи, Північної Атлантики, Західного Сибіру, Казахстану і Середньої Азії. У бюро погоди, розташованих в інших географічних районах, беруться інші бланки. У ряді бюро погоди складається також карта всієї північної півкулі і ряд інших допоміжних карт погоди.
В останні роки зроблені спроби складання щоденних карт погоди світу.
Для забезпечення синхронності спостережень з 1948 р на метеорологічної і аерологічної мережі СРСР спостереження ведуться одночасно на всій території СРСР в чотири основних терміну, т. Е. В 3, 9, 15 і 21 годину, і в інші проміжні терміни за московським часом.
Висотні карти погоди. Карти погоди складаються не тільки з даними спостережень у поверхні землі. Два-три рази на добу готуються також висотні карти погоди. На висотні карти погоди наносяться дані аерологічних спостережень, що ведуться в призначені терміни в усіх країнах світу. Висотні карти містять відомості про тиск, температуру і вологість повітря, швидкість і напрямок вітру на різних висотах.
За допомогою висотних карт в першу чергу зображується поле тиску, т. Е. Розподіл тиску на різних рівнях. Поле тиску представляють двома способами. З одним ми вже познайомилися вище. Він полягає в тому, що показання барометра на метеорологічних станціях з внесеними поправками для порівнянності приводяться до одного рівня. Зокрема, на приземні карти наноситься тиск повітря, приведений до рівня моря. Те ж можна зробити і на висотних картах шляхом нанесення відомостей про тиск на певній висоті, наприклад на рівні 1, 2, 3, ..., 10 ... ..20 км і т. Д.
Але для зображення поля тиску на висотах в службі погоди усіх країн світу застосовують інший спосіб. Це так званий спосіб топографії изобарических поверхонь, або барической топографії, користуючись яким зображують не поле тиску на одній висоті над рівнем моря, а висоту поверхні однакового тиску, або ізобаричної поверхні. З такими картами ми познайомилися в розділах «Рух повітря» і «Зміна температури повітря з висотою» при вивченні характеру розподілу тиску і повітряних течій в тропосфері, т. Е. На рівні близько 9 км, і температури в шарі між ізобаричної поверхні 1000 і 300 мб, що характеризує середню температуру нижнього 9-кілометрового шару тропосфери.
Теоретичні основи способів складання висотних карт погоди, і зокрема способу побудови карт баричної топографії, були розроблені В. Бьеркнесом в 1912 р, т. Е. Задовго до появи оперативних способів зондування атмосфери, застосування літаків і радіозондов при дослідженні вільної атмосфери.
Карти баричної топографії зазвичай будуються для головних изобарических поверхонь. Головними ізобаричної поверхні є поверхні однакового тиску 1000, 900, 850, 700 мб і т. Д. Ізобаричної поверхні 1000 Мб розташована поблизу рівня моря, поверхня 900 мб відповідає висоті близько 1 км, 850 мб - близько 1,5 км, 700 мб - 3 км, 600 мб - 4 км, 500 мб - 5,0-5,5 км, 400 мб - 7 км, 300 мб- 9 км, 200 мб- 11,5- 12,0 км, 100 мб- 15 - -16 км.
На карту ізобаричної поверхні наносяться значення її висоти над рівнем моря, обчислені за даними зондування кожної аерологічної станції з урахуванням розподілу тиску, температури і вологості повітря.
Висота изобарических поверхонь обчислюється не в геометричних метрах, а в геопотенціальною.
Щоб обчислити геопотенциала, треба знати прискорення сили тяжіння. Величина прискорення сили тяжіння на земній кулі не скрізь однакова. На екваторі вона трохи менше, ніж на полюсах. На широті 45 ° прискорення сили тяжіння одно 9,80616 м / сек. Робота вимірюється в надзвичайно малих едініцах- ергах. Ерг дорівнює роботі сили в 1 дн при переміщенні на 1 см в напрямку сили. За одиницю геопотенциала приймають роботу, рівну 100 000 ерг / г, яку називають динамічним метром (дин. М). Динамічний метр - це робота, витрачена на підняття маси в 1 г на висоту 1 м. На широті 45 ° ця робота дорівнює приблизно 0,98 дин. м. Звідси випливає, що 1 м довжини відповідає величині геопотенциала, рівній 0,98 дин. м, або 1 дин. м відповідає різниця висот 1,02 м. Вираз зміни атмосферного тиску з висотою через геопотенциала значно спрощує розрахунки, так як в цьому випадку для побудови поля тиску і повітряних течій необхідно мати дані лише про тиск і температуру.
Однак у практичній роботі метеорологів виникали деякі незручності, пов'язані з тим, що між геометричними і динамічними метрами існує різниця, яка складає 2%. Тому за рішенням Всесвітньої метеорологічної організації з 1950 р прийнята нова одиниця вимірювання висот, яка більш зручна, так як вона дуже близька до геометричних метрам. Розбіжність з геометричними метрами становить незначну величину, що не перевищує 3-4 м на 1 км і залежну від відхилення прискорення сили тяжіння від 9,8 м / сек. На відміну від динамічного метра, нова одиниця названа геопотенціальною метром.
Абсолютний геопотенциала ізобаричної поверхні залежить від величини приземного тиску і середньої температури шару. Відносний геопотенциала залежить тільки від середньої температури шару між ізобаричної поверхні. Відповідно до цього прийняті абсолютні і відносні карти баричної топографії.
На карти абсолютної топографії наносяться висоти цієї поверхні над рівнем моря в геопотенціальною метрах або декаметри. Поєднуючи лініями точки з однаковими значеннями висот, т. Е. Проводячи ізогіпс (як це робиться при зображенні топографії поверхні землі), отримують рельєф ізобаричної поверхні. На цих картах можна бачити височини і западини, яким відповідають антициклони і циклони, гребені й балки, зони більшої і меншої густоти ізогипс. Так як ізогіпс еквівалентні ізобарах, карти абсолютної топографії відображають поле тиску на даному рівні. На карти абсолютної топографії наносяться відомості про температуру і вологість повітря на даній ізобаричної поверхні, а також швидкість і напрямок вітру по шаропілотних спостереженнями і температура точки роси.
Картами відносної топографії представляються товщини шару між двома ізобаричної поверхні. Так як висоти залежать тільки від середньої температури шару, то, по суті, карти відносної топографії відображають особливості розподілу температури в розглянутому шарі повітря. На них можна бачити області холоду і тепла, малі і великі горизонтальні градієнти у фронтальних зонах і т. П.
У службі погоди СРСР складаються карти абсолютної топографії поверхонь 850, 700, 500, 300, 200 і 100 мб, карти відносної топографії ізобаричної поверхні 500 мб над поверхнею 1000 Мб. У спеціальних цілях складаються карти топографії і для вище лежачих поверхонь, аж до рівнів 30 і 10 мб, що відповідає висот 24 і 30 км.
Карти баричної топографії дозволяють визначати Термобарический структуру циклонів і антициклонів, фронтальних зон і атмосферних фронтів. За ним виявляються основні течії в атмосфері, якщо відсутні дані шаропілотних спостережень. Вони грають дуже важливу роль у визначенні стану атмосфери, дозволяють судити про причини змін, що відбулися структури баричного і термічного полів тропосфери і нижньої стратосфери. За структурою ізогипс і ізотерм, так само як і за розподілом швидкостей вітру уздовж потоків встановлюють можливість виникнення нових барических утворень, розвиток їх, а також шляхи руху існуючих циклонів і антициклонів. За картками здійснюються розрахунки величин вертикальних рухів повітря для визначення умов, сприятливих для розвитку хмарності і освіти атмосферних опадів.
В СРСР карти баричної топографії для цілей прогнозу погоди вперше були побудовані в 1936 р автором цієї книги, а систематичне складання їх почалося з 25 листопада 1937 в Центральному інституті прогнозів. З тих пір вони стали вкрай необхідними не тільки в Центральному інституті прогнозів, але і у всіх підрозділах служби погоди.
Карти баричної топографії дозволили від аналізу на площині, по приземної карті погоди, перейти до просторового вивчення нижньої атмосфери і процесів, що розвиваються в ній. З їх допомогою було підтверджено і уточнено багато різних припущень, висловлених вченими в різний час. Вони ж допомогли звільнитися від багатьох хибних уявлень про атмосферні процеси, які зазвичай догматично викладалися в підручниках з загальної та синоптичної метеорології, виданих до 50-х років XX ст.
З картами абсолютної баричної топографії ми познайомилися з рис. 33, 34, 69, 70, 74 і 75, а з картами відносної баричної топографії - по рис. 39, 40, 41 і 42.
<
