ДИНАМИ́ЧЕСКАЯ МЕТЕОРОЛО́ГИЯ

ДИНАМИ́ЧЕСКАЯ МЕТЕОРОЛО́ГИЯ, раз­дел тео­ре­тич. ме­тео­ро­ло­гии, за­ни­маю­щий­ся изу­че­ни­ем ат­мо­сфер­ных про­цес­сов в тро­по­сфе­ре и ниж­ней стра­то­сфе­ре. Гл. за­да­чи Д. м.: про­гноз по­го­ды, крат­ко­сроч­ный (на срок до 3 сут), сред­не­сроч­ный (от 3 до 10 сут) и дол­го­сроч­ный (на 1 мес и се­зон); раз­ра­бот­ка ме­тодов про­гно­зи­ро­ва­ния ме­тео­ро­ло­гич. ха­рак­те­ри­стик (дав­ле­ния, темп-ры, ско­ро­сти и на­прав­ле­ния вет­ра, об­лач­но­сти, осад­ков, ви­ди­мо­сти); пред­ска­за­ние опас­ных и не­бла­го­при­ят­ных ус­ло­вий по­го­ды; ис­сле­до­ва­ния ано­ма­лий совр. кли­ма­та и кли­ма­та про­шлых гео­ло­гич. эпох. Д. м. изу­ча­ет сис­те­мы круп­но­мас­штаб­ных пе­ре­но­сов воз­ду­ха над Зем­лёй – об­щую цир­ку­ля­цию ат­мо­сфе­ры, взаи­мо­дей­ст­вие ат­мо­сфе­ры и океа­на, тур­бу­лент­ность в ат­мо­сфе­ре и гид­ро­сфе­ре, ат­мо­сфер­ные вол­ны и вих­ри разл. мас­шта­ба, ат­мо­сфер­ные фрон­ты и струй­ные те­че­ния, ат­мо­сфер­ную кон­век­цию и др. Д. м. ис­поль­зу­ет урав­не­ния гид­ро­ме­ха­ни­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки, гид­ро­ди­на­мич. мо­де­ли (гло­баль­ные, ре­гио­наль­ные и ло­каль­ные), на­прав­ле­на на ре­ше­ние за­дач про­гно­зи­ро­ва­ния ме­тео­ро­ло­гич. па­ра­мет­ров ав­то­ма­ти­зир. ме­то­да­ми.

Пер­вые по­пыт­ки тео­ре­тич. объ­яс­не­ния отд. осо­бен­но­стей ат­мо­сфер­ной цир­ку­ля­ции бы­ли пред­при­ня­ты в 1-й пол. 18 в. англ. учё­ным Дж. Хэд­ли. В 1-й пол. 19 в. Г. Ко­рио­лис пред­ло­жил тео­рию об от­но­си­тель­ном дви­же­нии на вра­щаю­щей­ся Зем­ле, фор­ми­ро­ва­лись гид­ро­ме­ха­ни­ка и тер­мо­ди­на­ми­ка, ко­то­рые вско­ре бы­ли при­ме­не­ны Д. м. к объ­ясне­нию отд. ат­мо­сфер­ных про­цес­сов. Амер. учё­ный У. Фер­рель в ре­зуль­та­те ис­сле­до­ва­ний, на­ча­тых в 1856, по­стро­ил пер­вую тео­ре­тич. мо­дель об­щей цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры, ос­но­ван­ную на урав­не­ни­ях гид­ро­ме­ха­ни­ки. В 1880-х гг. круп­ный вклад в раз­ви­тие Д. м. внёс Г. Гельм­гольц, пред­ло­жив­ший тео­ре­тич. мо­дель об­щей цир­ку­ля­ции по­верх­но­стей раз­ры­ва (ат­мо­сфер­ные фрон­ты). Норв. учё­ный В. Бьерк­нес в 1904 сфор­му­ли­ро­вал за­да­чу про­гно­за по­го­ды как ре­ше­ние урав­не­ний ат­мо­сфер­ной тер­мо­гид­ро­ди­на­ми­ки. В нач. 20 в. австр. учё­ный М. Мар­гу­лес, В. Бьерк­нес и др. по­строи­ли тео­рию ат­мо­сфер­ных фрон­тов. В 20 в. на­чи­на­ет­ся но­вый этап раз­ви­тия Д. м. Важ­ные ре­зуль­та­ты бы­ли по­лу­че­ны в ис­сле­до­ва­ни­ях рос. шко­лы Д. м., ос­но­ван­ной А. А. Фрид­ма­ном. В 1914 Фрид­ман совм. со швед. учё­ным Т. Гес­сель­бер­гом впер­вые дал оцен­ки по­ряд­ков ве­ли­чин осн. ме­тео­ро­ло­гич. ха­рак­те­ри­стик (дав­ле­ния, темп-ры, влаж­но­сти и др.) и их из­мен­чи­во­сти, по­зво­лив­шие уп­ро­стить урав­не­ния, ис­поль­зуе­мые в Д. м. В 1922 Фрид­ман по­стро­ил и де­таль­но про­ана­ли­зи­ро­вал об­щее урав­не­ние для оп­ре­де­ле­ния вих­ря ско­ро­сти, ха­рак­те­ри­сти­ки ме­ст­но­го вра­ще­ния сре­ды око­ло мгно­вен­ных осей в дви­жу­щей­ся жид­ко­сти, ко­то­рое впо­след­ст­вии при­об­ре­ло фун­дам. зна­че­ние в тео­рии про­гно­за по­го­ды. Н. Е. Ко­чин в 1931 ре­шил за­да­чу о по­те­ре ус­той­чи­во­сти по­верх­но­сти раз­де­ла ме­ж­ду дву­мя воз­душ­ны­ми мас­са­ми, свя­зан­ной с об­ра­зо­ва­ни­ем ци­кло­нов, в 1935 раз­вил тео­рию об­щей цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры, ис­поль­зуя идею о пла­не­тар­ном по­гра­нич­ном слое. А. А. До­род­ни­цын тео­ре­ти­че­ски ре­шил за­да­чу о влия­нии гор­но­го хреб­та на воз­душ­ный по­ток, рас­счи­тал су­точ­ный ход темп-ры. И. А. Ки­бель пред­ло­жил ме­тод про­гно­за на су­тки по­ля дав­ле­ния и темп-ры, уп­ро­стил сис­те­му урав­не­ний гид­ро­тер­мо­ди­на­ми­ки, ко­то­рую при­ме­нил для про­гно­за по­го­ды. В ра­бо­те Е. Н. Бли­но­вой бы­ли за­ло­же­ны ос­но­вы гид­ро­ди­на­мич. ме­то­да дол­го­сроч­ных про­гно­зов. Один из уз­ло­вых во­про­сов Д. м. – взаи­мо­связь по­лей дав­ле­ния и вет­ра в ат­мо­сфе­ре – был ис­сле­до­ван швед. учё­ным К. Г. А. Рос­би, рос. ис­сле­до­ва­те­ля­ми А. М. Обу­хо­вым, И. А. Ки­бе­лем и А. С. Мо­ни­ным, что по­зво­ли­ло в 1960-х гг. пе­рей­ти к бо­лее точ­ным ме­то­дам про­гно­за по­го­ды. Пер­вые чис­лен­ные про­гно­зы дав­ле­ния бы­ли со­став­ле­ны в 1951 амер. учёным Дж. Чар­ни и др. Су­ще­ст­вен­ным ша­гом в тео­рии про­гно­за яви­лись ра­бо­ты рос. ис­сле­до­ва­те­лей Г. И. Мар­чу­ка, Н. И. Бу­лее­ва и нем. учё­но­го К. Хин­кель­ма­на, в ко­то­рых впер­вые учи­ты­ва­лось влия­ние про­цес­сов на боль­шой тер­ри­то­рии на из­ме­не­ние ат­мо­сфер­ных ус­ло­вий в пунк­те про­гно­за. По­яв­ле­ние в 1950-х гг. ЭВМ и бур­ное раз­ви­тие вы­чис­лит. ма­те­ма­ти­ки да­ли тол­чок ин­тен­сив­но­му раз­ви­тию мн. раз­де­лов Д. м. С 1970-х гг. до кон. 20 в. в разл. стра­нах бы­ли соз­да­ны по­лу­шар­ные и гло­баль­ные ма­те­ма­тич. мо­де­ли ат­мо­сфе­ры, ко­то­рые при­ме­ня­ют­ся как для про­гно­зов по­го­ды, так и для мо­де­ли­ро­ва­ния об­щей цир­ку­ля­ции. В усо­вер­шен­ст­во­ван­ном ви­де они ис­поль­зу­ют­ся для мо­де­ли­ро­ва­ния из­ме­не­ний кли­ма­та.