Помимо карт погоды, в синоптическом анализе используются и другие материалы: фотографии облачности, получаемые при телевизионной съёмке Земли с метеорологических спутников, данные наблюдений за облаками, осадками и другими явлениями погоды с помощью метеорологических радиолокаторов и т. п. На основе закономерностей, выявленных при изучении всего этого эмпирического материала, на базе гидродинамической теории, преимущественно численными методами, даются прогнозы погоды.
История развития С. м. Первые попытки предвидения погоды, основанные на местных признаках, относятся к глубокой древности. После изобретения в 17 в. барометра делались попытки предсказания погоды по изменению атмосферного давления в данном пункте. Первую попытку построения прогнозных карт предприняла 1826 нем. учёный Г. В. Брандес. Но только изобретение телеграфа создало предпосылки для широкого развития синоптического метода и позволило создать службу погоды. Практическим толчком к этому послужила буря 14 февраля 1854, во время которой в Балаклавской бухте погибло много кораблей англо-французского флота, действовавшего на Чёрном море в период Крымской войны (1853—56). Французский учёный У. Леверье проследил перемещение этой бури в Европе по данным имевшихся наблюдений и пришёл к выводу, что её можно было своевременно предсказать при условии обмена данными наблюдений между разными странами. В Главную физическую обсерваторию в Петербурге метеорологические телеграммы начали поступать в 1856, а в 1872 в России под руководством М. А. Рыкачёва начато издание ежедневного бюллетеня погоды. Первое штормовое предупреждение по Балтийскому морю было дано 10 октября 1874.
Ещё до организации службы погоды Г. В. Дове (1837) в Германии пришёл к выводу, что изменения погоды в умеренных широтах объясняются последовательной сменой полярных и экваториальных потоков воздуха и что все атмосферные движения имеют вихревой характер. В 60-х гг. английский учёный Р. Фицрой, развивая воззрения Дове, доказал, что в атмосфере умеренных широт всегда обнаруживаются перемежающиеся течения полярного и тропического воздуха, на границах между которыми возникают циклоны. Эти взгляды при редкой в то время сети метеорологических станций не могли быть подтверждены и поэтому не получили развития; по этой же причине в последующие годы исследования ограничивались преимущественно изучением особенностей барического поля у земной поверхности.
В 20-е годы 20 в. норвежские учёные В. Бьеркнес, Я. Бьеркнес, Т. Бержерон и другие более точно сформулировали представления о воздушных массах и атмосферных фронтах, предложили схемы эволюции циклонов и антициклонов и развили волновую теорию циклогенеза. Советская школа С. м. создавалась трудами А. И. Аскназия, С. П. Хромова, А. Ф. Дюбюка и др.
Дальнейшее развитие С. м. происходило под знаком внедрения в синоптический анализ аэрологических наблюдений, ставших возможными после изобретения радиозонда, первая конструкция которого была предложена П. А. Молчановым. В конце 40 — начале 50-х гг. рост аэрологической сети и увеличение высоты подъёма радиозондов позволили обогатить С. м. новыми представлениями, в частности о струйных течениях. С 50-х гг. также интенсивно развивались методы описания и прогноза атмосферных процессов с помощью составления и численного решения уравнений атмосферной гидротермодинамики. Основополагающее значение для развития численных методов прогноза имели работы сов. учёного И. А. Кибеля и его последователей. Основы численного долгосрочного прогноза погоды были заложены Е. Н. Блиновой. За рубежом в этой области работали К. Росби, норвежский учёный Р. Фьорфорт, американские учёные И. Минц, Дж. Чарни и др.
В 60-е гг. начался новый этап развития С. м. На базе гидродинамической теории и численных методов анализа, прогноза полей давления, температуры и ветра оказалось возможным перейти к рассмотрению атмосферных процессов в целом, в масштабе всей планеты (Дж. Смагоринский и др., США) и численному краткосрочному прогнозу общего характера погоды для больших территорий. Уточнённый локальный прогноз погоды на основе этого общего прогноза по-прежнему требует детального анализа синоптических карт на местах. Международная программа исследования глобальных атмосферных процессов (ПИГАП) предусматривает решение принципиальных вопросов создания надёжного численного метода долгосрочных прогнозов погоды.
Лит.: Хромов С. П., Основы синоптической метеорологии, М., 1948; Кибель И. А., Введение в гидродинамические методы краткосрочного прогноза погоды, М., 1957; Зверев А. С., Синоптическая метеорология, Л., 1968; Монин А. С., Прогноз погоды, как задача физики, М., 1969; Лоренц Э. Н., Природа и теория общей циркуляции атмосферы, пер. с англ., Л., 1970; Марчук Г. И., Численное решение задач динамики атмосферы и океана, Л., 1974.
И. В. Кравченко.
Синоптические карты
Синопти'ческие ка'рты, карты погоды, географические карты, на которые цифрами и условными знаками наносят данные одновременных наблюдений за погодой. Из многих видов С. к., применяемых для прогнозирования погоды и изучения атмосферных процессов, наиболее важными и распространёнными являются приземные С. к. с данными метеорологических наблюдений, характеризующих погоду у поверхности земли, и высотные С. к., на которые наносятся данные аэрологических наблюдений, характеризующих распределение метеорологических элементов на определённых уровнях или в некоторых слоях свободной атмосферы.
В зависимости от назначения в качестве основы для С. к. используют бланковые карты различных масштабов и проекций. В службе погоды СССР наиболее употребительны масштабы 1: 30000000 для С. к. Северного и Южного полушарий, 1:15000000 для территории СССР, сопредельных стран и омывающих частей океанов, 1: 5000000 и 1: 2500000 для частей территории страны.
Сведения каждой метеорологической станции о погоде наносят на С. к. по установленным схемам, обязательным для всех учреждений службы погоды. На рис. 1 дана схема размещения отдельных метеорологических элементов и явлений погоды на приземной С. к.: кружком обозначается местоположение пункта наблюдения, внутри этого кружка (N) показывается степень закрытия неба облаками ( — сплошная облачность, — половина неба закрыта облаками и т. п.); CH, CM, CL — форма облаков верхнего, среднего и нижнего ярусов; Nh — количество низких облаков, h — их высота; TT — температура воздуха в целых градусах С, TdTd — температура точки росы; WW — погода в срок наблюдения; VV — дальность видимости, РРР — атмосферное давление в десятках, единицах и десятых долях мб, pp — его изменение за последние 3 ч, а — характеристика изменения давления воздуха, dd — направление и ff — скорость ветра. На рис. 2 дан пример нанесения на С. к. данных о погоде одной метеостанции, из которого следует, что облаками покрыто всё небо, высота нижнего основания их 150 м, а количество 7 баллов, температура воздуха — 7 °С; точка росы — 9 °С, в срок и между сроками наблюдении снег, видимость 2 км, давление воздуха 1008,5 мб, а его изменение за 3 часа 2,6 мб, ветер северный — северо-западный 12 м/сек. На рис. 3 дана схема расположения данных наблюдений на картах абсолютной барической топографии, причём hnhnhn — высота изобарической поверхности; TnTn — температура воздуха, DnDn — дефицит точки росы, dndn — направление ветра, fnfn — скорость ветра. На рис. 4 — пример нанесения этих данных для уровня 500 мб, здесь высота изобарической поверхности 525 геопотенциальных декаметров, температура воздуха — 34°С, точка росы — 38°С, ветер южный 35 м/сек.
После нанесения данных С. к. анализируются: на приземных картах проводят фронты и изобары, выделяют зелёным цветом зоны выпадения осадков, желтым цветом районы, занятые туманами, и т. п.; на высотных С. к. проводят линии равных значений геопотенциала — изогипсы, изотермы, а также линии равных изменений этих элементов за сутки (изаллогипсы, изаллотермы) и т. п. Представлены Приземная карта погоды и Карта абсолютной барической топографии поверхности 500 мб по наблюдениям в 03 часа 6 января 1975. Приземная С. к. характеризует расположение областей высокого — антициклонов (В) и низкого — циклонов (Н) атмосферного давления на уровне моря, воздушных масс и разделяющих их атмосферных фронтов, воздушных течений у поверхности земли, зон облачности, осадков и других явлений погоды. Представленная высотная С. к. характеризует поле давления, температуры и воздушных потоков на высоте, близкой к 5 км.
