Современные представления о погоде и ее элементах
Климат — многолетний режим погоды, свойственный той или иной местности, определяющийся закономерной последовательностью метеорологических процессов. Согласно современным представлениям, в общем комплексном воздействии климата на организм человека существенная роль принадлежит изменчивости погоды. Под погодой понимают физическое состояние нижнего слоя атмосферы, характеризуемое комплексом метеорологических элементов, одновременно наблюдаемых в том или ином пункте земной поверхности. К основным метеорологическим элементам, определяющим погоду, относят совокупность лучистой энергии, космического излучения, атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, направления и скорости ветра, облаков, тумана, осадков, аэрохимических, энергетических и магнитных явлений в атмосфере.
Радиационный баланс Земли - это соотношение прихода к Земле и удаления от нее потоков лучистой энергии Солнца и тепловой энергии самой Земли. Известно, что из общего количества лучистой энергии Солнца, падающей на Землю, непосредственно земной атмосферой поглощается лишь около 16%. Примерно 44% радиации поглощается земной поверхностью. Остальная часть теряется Землей и атмосферой вследствие отражения и рассеивания. Глобальные и регионарные условия радиационного режима во многом определяют циркуляционные процессы в атмосфере. Циркуляция атмосферы — перемещение воздушных масс вследствие взаимодействия движущихся и стационарных областей низкого (циклоны) и высокого (антициклоны) давления. В процессе их взаимодействия на границах раздела создаются перепады давления, называемые атмосферными фронтами. Эти фронты сопровождаются резким изменением метеорологических факторов и явлений.
Циклону с проходящим теплым фронтом свойственна теплая дождливая пасмурная погода, а при циклоне с проходящим холодным фронтом наблюдается разорванная облачность, ливневые дожди, сильный ветер. В зоне антициклона формирование фронтальных зон ограничено. Центральная часть его характеризуется ясной и малооблачной погодой, безветренной или со слабыми ветрами.
К числу основных характеристик погоды относится температура воздуха. Она зависит от интенсивности солнечной радиации, характера подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции. Суточные и годовые изменения поступления солнечного тепла обуславливают и суточные, и годовые изменения температуры воздуха. Амплитуда годовых колебаний определяется широтой места, увеличиваясь по направлению к более высоким широтам. В средних широтах разность между абсолютной максимальной и абсолютной минимальной температурами в течение года может быть достаточно высокой. Например, в Москве эти перепады достигают почти ежегодно величины в 50°С (от -25° до +25°С), а также в пределах одного и того же сезона года и даже месяца температурные перепады могут быть столь же значительными. Так, в Москве в течение января была зарегистрирована температура -42,4° и +4,9°С (перепад в 47,3°).
Считают, что атмосферное давление не является существенным элементом климата (Блютген, 1972), но оно определяет ветер, который, в свою очередь, приводит к неравномерному распределению температуры, влажности, облачности, осадков. Первостепенное значение имеет периодическая изменчивость давления, так как с ней связаны фронтальные явления и циклоны. Влажность воздуха также является важным элементом погоды. Она определяет количество атмосферных осадков. Конденсируясь, влага создает помутнение атмосферы и этим влияет на солнечную радиацию. Влажность в сочетании с температурой воздуха оказывает выраженное влияние на организм. Наиболее комфортны для человека условия, при которых относительная влажность равна 50%, а температура воздуха в пределах 16—18°С.