Метеорологические измерения

Человечество интересовалось климатом с незапамятных времен, но только 300-400 лет назад были изобретены приборы для измерения состояния атмосферы - термометр и барометр. О температуре воздуха судят по изменениям объема жидкостей - ртути или спирта; барометр измеряет давление воздуха по подъему ртути в лишенной воздуха трубке или по деформации полых металлических сосудов от куда выкачен воздух. Направление ветра издавна определяли с помощью флюгера.
Длительные записи погоды велись во многих странах ещё в XVI—XVI вв. В России в конце ХVII в. в течение 20 лет этим занималась кремлевская стража в конце царствования Алек­ом Михайловича и при царе Федоре Алексеевиче. Отмечались температура воздуха ("зело морозно" в т.д.). осадки, состояние неба. Записи о погоде регулярно вёл в полевых дневниках Пётр Великий. Во время экспедиций Беринга в Сибирь и Америку с 1725 по 1748 г. было организовано 9 метео­рологических станций. Наблюдении велись по инструкции, которая устанавливала их сроки и способы измерений. Например, при наблюдении за температурой воздуха предлагалось "смотреть накрепко, чтобы в близости оного инструмента термометра никакая чужая теплота, кроме той, которая по воздуху чинится, не была".
В последующие 250 лет совершенствовались приборы, появлялись новые виды измерений, сами намерения проводились не только на суше и на море, но н высоко в атмосфере и в глубинах океана. Была создана сеть специальных метеорологиче­ских станций, покрывшая большую часть суши, После гибели "Титаника", который натолкнулся на айсберг, начали следить за погодой в океане. Нередко метеорологи, как когда-то священники, шли сразу за армиями европейских завоевателей. Так. сеть российских метеорологических станций в Средней Азии развернулась уже и 1881 г., сразу после завоевания Памира и Закаспия. А во время Второй мировой войны, когда авиации потребо­вались прогнозы погоды, метеорологи забрасы­вались даже на территорию противника. Известны случал, когда немцы организовывали метеоро­логические станции в Гренландии, на Земле Франца Иосифа, на Новой Земле. В Центре Гидрометеорологических Данных в Обнинске до сих пор хранятся карты погоды военных лет с "белыми пятнами" на территории, находившейся под контролем фашистов. Данные для этих районов восстанавливались приблизительно, на основе расчетов. В СССР эти расчеты велись под руководством будущего академика A.M. Обухова (ученика известного физика А.Н. Колмогорова), основателя Института физики атмосферы.
Основу современной сети неземных метео­станций (во всём мире их около 20 тыс.) до сих пор составляют приборы, укрытые от перегрева солн­цем в специальных будках с двойными жалюзи. Эту сеть дополняют переносные самопишущие автоматические станции, установленные в мало­доступных местах. Специальная сеть из сотен актинометрических станций измеряет солнечную радиацию. Примерно на 1000 станциях в разных странах запускают в воздух шары-пилоты, на которых подвешены радиозонды. Они сообщают данные о температуре и влажности воздуха с рваных высот в атмосфере. Направление и скорость ветра на высоте устанавливают по тому, куда и как сносит эти шары воздушный поток. Верхние слои атмосферы исследуют с помощью датчиков, по­мещенных в метеорологические ракеты, которые поднимаются на высоту до 150 км с десятков стартовых площадок по всему земному шару — от острова Хейса в архипелаге Земля Франца Иосифа вблизи Северного полюса до острова Кергелен вблизи Антарктиды.
Эта сложная сеть даёт мощный поток информации. На основе полученных данных автоматиче­ски строят карты погоды. Эти данные накапли­ваются на магнитных лентах н Мировых Центрах Денных. Такой центр и России находится в городе Обинске Калужской области, в США — в городе Эшвил в штате Южная Каролина. Они дают довольно полную картину климатов Земли.