Б.И. Извеков, Н.Е. Кочин - Динамическая метеорология (часть 1) (1115249)
Текст из файла
Предисловие Курс динамической метеорологии, составленный сотрудниками Института Теоретической Метеорологии ГГО имеет целью удовлетворить все растущую потребность в таком руководстве и дать метеорологам по возможности полное и систематическое изложение основных проблем теоретической метеорологии, стоящее на современном уровне науки. Такая книга прежде всего нужна для аспирантов и студентов старших курсов , метеорологической специальности, затем она представляет существенный интерес для научных работников в области аэрологии, синоптической метеорологии и климатологии, которые все более и более нуждаются в солидной теоретической базе как для своей повседневной практической так и для специальной научно-исследовательской работы.
Наконец, авторы считают, что книга ими составленная будет с интересом прочтена также и гидродинамиками, т. к. многие части ее касаются весьма .интересных проблем гидромеханики сжимаемой жидкости„проблем,представляющих большой самостоятельный интерес независимо от приложений к метеорологии. Решения этих вопросов и излагаемые методы могутбыть с успехом использованы для практических приложений в других областях. Динамическую метеорологию с равным правом можно было бы назвать вообще теоретической метеорологией, т. к. она в одинаковой мере опирается в своих выводах на гндродинамику, термодинамику и теорЕ- тическую физику. Богатство проблем и возможность применения самых сложных и разнообразных приемов математического исследования составляет существенную черту науки динамической метеорологии. В самом деле, то обстоятельство, что атмосфера представляет собой сжимаемую жидкость, в которой плотность является функцией не только давления, но и температуры (по терминологии Бьеркнеса бароклиническую жидкость) делает науку об атмосфере самой сложной, но вместес тем самой интересной областью прикладной гидродинамики.
Разнообразие форм притока энергии, имеющее место в атмосфере, с одной стороны подводит нас к проблемам термодинамики лучистой энергии, а с другой стороны . требует развития математической теории турбулентности сжимаемой жидкости самого общего типа. Надо сказать, что динамическая метеорология, сравнительнонедавно оформившаяся как самостоятельная научная дисциплина, далека от классической законченности и совершенства.
В ней наблюдается преобладание поставленных тем над темами законченными и разрешенными. Можно , сказать„что наука эта находится в наши дни в периоде самой энергичной и актуальной стройки, и нет сомнения, что прогресс ее в будущем Сыграет большую роль в деле усовершенствования предсказаний погоды ие только краткосрочных, но также и долгосрочных. Эта последняяпроблема, имеющая как известно весьма большоезначение для всех сторон хозяйственной жизни общества до сих пор не разрешена удовлетворительно главным образом благодаря отсутствию солидной теоретической базы. Перед авторами настоящей книги стояла очень труднаязадачаизложения основ науки, исключительно богатой по своему содержанию, изо.
билующей проблемами большого интереса н большой сложностии вместе:. с тем 'весьма несовершенной по своему построению. Повидимому, этим об'ясняется малочисленность общих курсов и руководств по динамиче- -.„ Ской метеорологии. Ни одна из существующих в мировой'литературе '; ' книг по 'динамической метеорологии (курсы Бьеркнеса, Экснера и Кош'мидвра) не свободна от существенных недостатков, страдая или отсутствием систематнчности (Экснер), или недостаточностью материала (Кошмидер). Самая значительная из них и весьма интересная книга Бьеркнеса, (написанная им в сотрудничестве с его учениками) посвящена главным' образом общим вопросам гндродннамики сжимаемой жидкости и только 'последние ее главы касаются собственно. метеорологических проблем. Далее, книга эта содержит изложение идей самого автора, правда, идей получивших руководящее значение в динамической метеорологии, но мало отводит места работам других исследователей.
Предлагаемая книга, без сомнения, также неможетбыть безупречна. Авторы заранее выражают благодарность читателям, которые прочтут ее критически н поделятся результатами своих размышлений и своими критическими замечаниями. Остается сказать несколько слов об авторстве отдельных частей книги. Глава 1.
Исторический очерк, написана Б. И. Извековым. Глава И. Общие принципы механики атмосферы — И. А. Кибелем. Главы 1!1, и 1У. Термодинамика атмосферных процессов и лучистая энергия в атмосфере — Б. И. Извековым. Глава У.Статика атмосферы и условия распределения метеорологических элементов с высотою — Н. Е. Кочнным, Б. И. Извековым и В. А. Давтян. Главы т'! и т!1.
Кинематика и динамика атмосферы — П. Я. Полубариновой-Кочиной. Глава МП. Вязкость н турбулентность написана 3 авторами— Л. В. Келлером, И. А. Кибелем и Б. И. Извековым. Главы 1Х и Х. Волны и поверхности разрыва в атмосфере †. Е. Кочиным. Глава Х1. Общая циркуляция атмосферы — И. А. Кнбелем. Глава Х1!. Циклоны н антициклоны †. А. Костаревой. Глава ХШ. Периодические явления в атмосфере †.
А. Омшанским. Общая редакция книги принадлежала Б. И. Извекову и Н. Е. Кочнну. Все написавшие эту книгу труд свой посвящают памяти безвременно скончавшегося А. А. Фридмана, который почти для всех ннх являлся учителем и другом. Нет сомнения, что если бы он был среди нас, труд этот был бы выполнен лучше и совершеннее.
На многих страницахэтойкниги авторы пытались дать изложение идей А. А. Фридмана, которые только отчасти были воплощены в его многочисленных напечатанных научных трудах. Высоко талантливый ученый опубликовал при жизни далеко не все, что нм было продумано и намечено к исполнению. Если творчество А. А. Фридмана в этой книге нашло себе достаточное выражение, то это даст большое удовлетворение авторам книги и сознание, что проделан'ный ими в память дорогого учителя труд был предпринят не даром. Глава ! Исторический очерк Под названием динамической метеорология последние""ТΠ— 20 лет разумеют дисциплину, которая, опираясь на методы математики, теоретической механики и физики, стремится дать теоретическое об'яснение процессов, происходящих в атмосфере. Как самостоятельная научная дисциплина динамическая метеорология еще очень молода.
Она выделилась постепенно из общего комплекса метеорологических знаний и насчитывает всего несколько десятилетий самостоятельной жизни. Чтобы говорить об ее историческом развитии, надо сначала говорить о развитии метеорологии вообще, так как с первых же шагов развития науки об атмосфере и атмосферных процессах стали возникать проблемы теоретического характера, решение которых требовали точных математических методов исследования. Настоящий краткий исторический очерк науки динамической метеорологии отнюдь не претендует на исчерпывающую полноту и имеет целью указать н определить только основные этапы развития.
Заметим еще, что самое название „динамическая метеорология" не вполне соответствует характеру изучаемой дисциплины и должно быть заменено названием .теоретическая метеорология'. В древности под метеорологией понималивсе явления, происходящие на небе: движение звезд, образование облаков, ветра, выпадение осадков и т. д. Таким образом астрономия и метеорология были одной наукой.
Астрономическую и метеорологическую науку роднило с первых шагов не только то, что наблюдения астрономические и метеорологические нужно было производить глядя наверх, но также и то, что обе они ставили своей задачей предсказание явлений. В Европе систематические наблюдения над погодой (конечно без помощи приборов и наверное весьма грубые и неточные) начались повидимому очень рано: лет за 500 до нашей эры.
К этому времениотносятся дошедшие до нас каменные дощечки с высеченными на них сведениями астрономического и метеорологического характера (так называемые, 'Пяг ,,йапегмы"),': Эти дощечки вывешивались на рынках и площадях,где происходили народные собрания. В них содержалисьметеорологические данные преимущественно о ветре, а также об осадках, граде и холоде. Эти данные, повидимому, представляли собой выводы измноголетнихнаблюдений и давали так сказать климатологические характеристики местности.
Естественно, что преобладали данные относительно ветра, так как они более всего интересовали греков — народ мореплаватялейз и имели для них несомненное практическое значение, В $У,: стпфтйи, 'до' нэя)ей'эры 'Ар'мс:тот,-'е)гФ написал уже трактат по метббрзологеий(Ме1еого(овеса), в котором он' раз'-' вивает свои "взгляды иа причинй явлений погоды. Аристотель еще не '', вполне уясняет себе, что ветер есть ничто иное, как движущийся воздух, Для своего времени он дал достаточно хорошее об'яснение, сказав, что облака и дождь суть влажное испарение (дыхание) земли, но в соответ-,'" ствии с этим он считает, что ветер есть сухое испарение (?). Тем не' менее нельзя отрицать, что в его трактате собран обширный материМ '„ относительно различных метеорологических явлений Он первый ' дМ; об'яснение индийского шторма.
Его учеником и продолжателем явядцй' ву~1~~уяа, образуют. мощное течение пассатов. Подобным же образом оп 1~й!яйнил летний муссон как восхождение воздуха над нагретым конти- нентом Азии и ток воздуха, притекающего на замену его с Индийского ,, 'океана; а зимний муссон — восходящими токами, поднимающимися с океана, :." 'так как зимой Индийский океан оказывается более нагретым, чем материк. Таким образом основание динамической метеорологии совпадает по времени с основанием небесной механики. Как Ньютон связал движение небесных тел с законами падения тел, открытыми Галилеем, на основании его знаменитых экспериментов, так Галлей связал дмнамику атмосферных процессов с экспериментально установленными законами расширения газов. Однако Ньютон развил теорию всемирного тяготения в строго математической форме, тогда как Галлею удалось ,дать 'лишь качественное об'яснение фактов.
Прн этом в дальнейшем об'яснении пассатов и муссонов Галлей пошел по неправильному пути и допустил ряд ошибок. По мнению Галлея, то обстоятельство, что пассаты не являются строго северными и южными ветрами, а дуют с 51Е и ЯЕ, зависит от того что будто бы место в экваториальной зоне, в данный момент подвергающееся наибольшему нагреванию солнцем, вращается вокруг земли с востока на запад. Только 50 лет спустя этот ошибочный„взгляд был исправлен его соотечественником и также астрономом ФМФФйя)"'(3ущ',:(Эти имена часто путаются в курсах метеороологии).
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
