Авторские материалы Космические прогнозы погоды: как спутники изменили труд синоптиков

С началом космической эры на орбите создаётся особая группа спутников – для нужд метеорологии. Парадоксально, но важнейший рабочий инструмент синоптиков отдален от них на сотни и тысячи километров. Однако результат их труда от этого стал только точнее и надежнее. Специальные аппараты дистанционного зондирования всех параметров атмосферы позволили получать быстрые и долговременные прогнозы погоды. А через приложения в смартфонах спутники ежедневно напоминают всем нам, насколько комфортным будет день за окном. Подробности – у обозревателя “Вестей FM” Сергея Артемова.

Спутники всякие нужны и всякие важны. Но и среди них есть особенные – которые приносят пользу всем без исключения, помогая составлять сводки погоды и на грядущий день, и на неделю вперед.

Долгими столетиями пионеры метеорологии описывали примерную скорость ветра, температуру и возможные осадки – а потом, ровно через год, изучая архивные записи, делали предсказания – что и сегодня-завтра, вероятно, погода будет примерно такой же.

С появлением телеграфа и телефонов возникли службы предупреждения о стихии на расстоянии – вот только стихия, к сожалению, успевала преодолеть это расстояние порой гораздо быстрее, чем люди могли спастись.

Космические полеты неузнаваемо изменили труд синоптиков. Искусственные спутники Земли увеличили объем научных данных на порядки, регулярно поставляя самую свежую информацию для обработки. Комментирует профессионал, постоянно следящий за сигналами из космоса и превращающий их в простой и понятный прогноз, ведущий специалист Центра погоды «Фобос» Евгений Тишковец.

ТИШКОВЕЦ: Это практически происходит каждые 15 – 20 минут, такие измерения, скажем, радиации, позволяют восстанавливать вертикальные профили и температуры, и влажности, причём с исключительно высокой точностью. Ну и самое главное, конечно, – искусственные спутники Земли метеорологического назначения являются нашими глазами и ушами, особенно в неосвещенных в метеорологическом отношении территориях. Особенно это касается каких-то труднодоступных мест.

Немного понимая в физике, можно сообразить: если на границе космоса и земной атмосферы подсчитывать поток радиации, который идет в обе стороны, из разницы легко предположить предстоящий прогрев или, напротив, охлаждение какой-то части земной поверхности. Вот это и есть простейший прогноз. Но просто это выглядит, если спутники выведены на орбиту и на них исправно работает разнообразное оборудование – как оптическое, высокого разрешения, так и радиолокационные сканеры, исследующие излучение в разных спектральных диапазонах. Потому что солнечная радиация имеет одну длину волны, а отраженная от земли – другую. Ну а волна третьей длины, например, позволяет измерять высоту и плотность облаков – вот эти показатели вроде бы рядовым обывателям ни к чему, но метеостанции при аэродромах ждут их с нетерпением. Пилоты, получив карты погоды, прокладывают по ним самые быстрые и безопасные маршруты рейсов.

Вообще, ракеты для изучения климата – тех же облаков – начали запускать еще в 30-е годы XX века. Но были они, по сути, метеозондами. И поднимались на 15 – 20 километров. Для полета же человека через земное притяжение требовались мощные носители. Первым стал Р-7 для корабля «Восток» Юрия Гагарина. Эти же носители почти сразу стали выводить в космос и автоматические метеоспутники.

Создатели спутников обновили не одно технологическое поколение. Да, внешне аппараты мало отличаются от своих предков из 60-х годов: те же неуклюжие с виду коробки (впрочем, аэродинамические формы в космосе совершенно ни к чему) и те же панели солнечных батарей. Вот только коробки становятся все больше, а все существенные изменения кроются в их внутренностях.

ТИШКОВЕЦ: Можно фиксировать очень важные параметры атмосферы, такие как водность облачности, можно фиксировать особо опасные явления погоды, такие как грозовые засечки, можно фиксировать осадки, причём их фазовое состояние и даже интенсивность: град, ливень. Можно фиксировать ураганные скорости ветра и так далее. То есть то, что ещё не было возможным буквально ещё лет каких-то 15 – 20 назад.

Развитие современной мировой экономики – сельского хозяйства и торговли – невозможно представить без учета погодных условий. Оптимально – если все знают о погоде везде. И только спутники сделали это возможным. Их потенциал с самого начала используется на интернациональных принципах. Гидрометеорологические лаборатории каждой страны могут подписаться на получение данных с любого количества спутников. И каждый из аппаратов со своей особенной “начинкой” дополняет общую картину изучения климатических процессов, говорит Евгений Тишковец.

ТИШКОВЕЦ: Это такая международная что называется коалиция: Штаты, Евросоюз, частично – Япония, Китай. Россия в этом смысле после провала 90-х начинает подтягиваться – у нас сейчас действует достаточно успешно «Метеор-М», вот буквально в феврале был запущен космический аппарат «Арктика-М» – первый российский космический аппарат для мониторинга климата окружающей среды именно арктической зоны. Я помню, в 90-е катастрофически не хватало с этой части земного шара информации. И вот сейчас это, скажем так, дает нам возможность развивать климатические модели и исследовать процессы в атмосфере Земли.

Синоптик неслучайно выделяет роль климата Арктики. В ее ледяном котле варятся многие “погодные блюда” Северного полушария. Конечно, наука составления прогнозов оперирует не спутниками едиными. На всех континентах разбросаны метеостанции с мощными локаторами. Специалисты запускают десятки метеорологических воздушных шаров – сведения от них тоже очень важны. Но все это происходит на суше. Которая – как, кстати, точно замерили с тех же спутников – составляет менее 30% поверхности нашей планеты. А более 70% – вода. И полярная шапка Арктики – часть ее. Выверенные же первые обнаружения резких изменений погоды и стихийный бедствий – всего, что приходит к нам с океанских просторов, – возможны только из космоса, подчеркивает Евгений Тишковец.

ТИШКОВЕЦ: Там действует морская группировка дрейфующих автоматических буев, которые тоже производят замеры, но они не способны фиксировать те изменения в атмосфере, которые являются предтечей и признаком зарождающихся тайфунов. А они, понятное дело, зарождаются в основе своей в Мировом океане. И вот как раз эту задачу выполняют исключительно метеорологические искусственные спутники Земли – буквально на стадии зарождения. Ну и, что называется, “ведут” эволюцию этих вихрей со всем набором параметров, как то: ветер, интенсивность осадков, мощность облачности, опасные явления, такие как электризация, болтанка, обледенение, турбулентность и так далее.

Загрузить приложение в смартфон, которое будет давать детальный прогноз погоды на всем земном шаре, – дело нескольких секунд. 100 лет назад человек, располагающий такой информацией, был бы королем мира. Сегодня с помощью бесперебойной работы спутников и мощнейших компьютеров, обрабатывающих их данные, мы нажатием одной кнопки гаджета узнаём, когда будет дождь, не “зарядит” ли внезапно снег, насколько плотно нужно застегиваться для защиты от ветра и какая температура воды ожидается сегодня на закате на романтическом пляже тропического архипелага. Так что выражение “без космических спутников – и шагу не ступить” – уже совсем не фигура речи, а обыденное отражение нашей жизни, которая так изменилась за минувшие 60 лет, с того дня, как человек впервые шагнул в космос.