Ким Померанец - Несчастья невских берегов. Из истории петербургских наводнений
Приметы и средние даты некоторых зимних фенологических явлений в Петербурге и окрестностях
1 декабря – ледостав малых рек (Тосны, Сестры).
4 декабря – Введение Богородицы во храм; первые морозы, которые, однако, зимы не ставят.
9 декабря – Георгий Победоносец, Юрий холодный («Вот тебе, бабушка, и Юрьев день»), медведь в берлоге засыпает.
19 декабря – Николин день, первые серьезные морозы.
22 декабря – день зимнего солнцестояния, самый короткий день в году; «солнце на лето, зима на мороз».
26 декабря – Евстрат, Евгений; погода последующих 12 суток указывает на характер погоды каждого месяца следующего года.
13 декабря – ледостав Невы.
25 января – Татьянин день; погоду примечай, да смотри, не оплошай, будет снегом порошить, знай, дождям на лето быть.
1 февраля – Макарьев день; коль будет ясно, жди раннюю весну.
9 февраля – первая песня большой синицы.
15 февраля – Сретенье; зима с весною встретится, снег в этот день – к холодной затяжной весне.
Характеристики погоды, ее элементы, их измерения и наблюдения на гидрометеорологических станциях, включая петербургские
(с короткими историческими справками)
Характер погоды в интересующий нас данный момент мы определяем легко и просто. Взгляд в окно: хороша погода или плоха, или переменно, как часто у нас бывает – ни то, ни се. Тут же уточняем, обращаясь к радио или телевизору: там достаточно часто, а то и непрерывно, указывают температуру воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра. Можно угодить на демонстрацию синоптических карт с остроумными комментариями профессора-географа или на показ рекламных роликов с миловидными девицами. Сведения о погоде можно дополнить данными из интернета или мобильного телефона. Есть и другие источники информации в наш электронный век. В итоге мы узнаем о текущей погоде много даже лишнего. (О погоде прошлого и будущего – разговор особый…)
А избыток чреват увеличением ошибок, накоплением погрешностей, а порой и существенным искажением информации. Норберт Винер (1894—1964) – «отец кибернетики» – указывал на оптимальный объем информации: «Мозг, по всей вероятности, действует согласно принципу – что три раза скажу, тому верь» [176]. Кстати, название «кибернетика», возникшее сразу после Второй мировой войны, обозначило новую науку об управлении, открывшую дорогу научно-технической революции второй половины XX в. У нас до начала 1960-х гг. она считалась «реакционной лженаукой, возникшей в США после Второй мировой войны и получившей широкое распространение в других капиталистических странах; форма современного механицизма… Кибернетика ярко выражает одну из основных черт буржуазного мировоззрения: его бесчеловечность, стремление превратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства и войны…» [177]. Но потом пошли большие перемены, открылись другие «измы». А космополитический, независимый от идеологии «механицизм» живет и неуклонно развивается, воплотившись, в частности, в современные компьютеры, соперничающие с человеческим интеллектом, но не способные его превзойти.
Все сведения о сиюминутной погоде, в общем-то, соответствуют тому, что творится с погодой за окном. Но точностью они не отличаются, иногда расходясь между собой в одно и то же время на 2-4 градуса и на 2-5 мм ртутного столба, да и запаздывая часто относительно действительной погоды, особенно при ее изменчивом состоянии. По-видимому, средства массовой информации не согласовывают между собой данные, предоставляемые им метеорологами. Впрочем, подобные «накладки» не имеют каких-либо серьезных последствий, поскольку при ординарных метеорологических условиях лишь немногие обращают внимание на разночтения, а большинство потребителей и вовсе не учитывает информационные данные о погоде, полагаясь на свой здравый смысл.
Метеорологические элементы
Неустойчивая погода, грозящая опасностями, напротив, сразу же привлекает внимание к текущим сообщениям о метеорологических характеристиках. Сами специалисты-метеорологи именуют эти характеристики «метеорологическими элементами».
Основные из них следующие.
1. Температура воздуха – выражает физическое состояние атмосферы, ее внутреннюю энергию. Измеряется не прямо (подобно, например, длине), а путем соприкасания измеряемого объекта с термометрическим веществом, в качестве которого могут использоваться вода, спирт, ртуть. В метеорологическом термометре термометрическим веществом обычно служит ртуть, помещенная в резервуар термометра. Считается, что термометр изобрел Галилей в 1597 г. Применяются термометры различных конструкций, различного назначения и различной точности, например минимальные, максимальные, почвенные, глубоководные и другие, фиксирующие измеренную температуру. Выражается по стоградусной шкале, предложенной в 1742 г. Андерсом Цельсием, профессором астрономии шведского университета в Упсале.
В отечественную метеорологию шкала введена с 1 января 1870 г. директором Главной физической обсерватории (ГФО) Г.И. Вильдом, отмечавшим: «Может показаться поразительным, что до сих пор в науке остается нерешенным вопрос, что надо разуметь под температурой воздуха, тогда как этот вопрос является основным для метеорологии». В итоге многолетних исследований Вильд установил, что для надежного определения действительной температуры воздуха необходимо выполнить три условия: 1) защитить термометры от солнечной радиации; 2) создать вентиляцию у резервуаров термометров; 3) установить термометры на такой высоте, чтобы исключить влияние земной поверхности. Окончательное решение, принятое в инструкции 1889 г., гласило: «Термометр, установленный в цинковой клетке деревянной будки (будке Вильда или русской будке) на высоте 2 м над поверхностью почвы, после двухминутного вентилирования потоком воздуха скоростью 2– 2,5 м/сек, дает истинную температуру воздуха».
2. Атмосферное давление – сила, действующая на единицу площади. Измеряется высотой ртутного столба, уравновешивающего давление атмосферы. Выражается в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Нормальным (стандартным) атмосферным давлением считают вес столба ртути высотой 760 мм с основанием 1 кв. см. В единицах силы – миллибарах, которыми также пользуются метеорологи, такому давлению соответствует 1013,2 миллибар. В Петербурге зафиксированы колебания от 730 мм (сентябрь 1948 г.) до 790 мм (ноябрь 1941 г.). Величина атмосферного давления вызывает в наше время сугубый интерес в связи с всеобщей озабоченностью состоянием здоровья каждого индивида и человечества в целом. Не уместно ли вспомнить «Золотого теленка»? – «Вы знаете, Зося, – сказал великий комбинатор, – на каждого человека, даже партийного, давит атмосферный столб весом в двести четырнадцать кило. Вы этого не замечали?..»
Атмосферное давление измеряется барометрами. Изобрел этот прибор Торричелли в 1643 г. В России с 1835 г. использовался барометр конструкции А.Я. Купфера, основателя и первого директора ГФО. В 1870—1882 гг. этот барометр был усовершенствован Вильдом, заново построен, сравнен с другими приборами, в том числе и заграничными, доведен до высокой точности. Установленные в ГФО барометры Купфера Вильда получили титул «нормальных», служили эталонами в течение столетия, до 1977 г.
3. Ветер – движение воздуха относительно земной поверхности.
3.1. Направление ветра – указание точки горизонта, откуда дует ветер. В наземных метеорологических измерениях направление дается по странам света с делением горизонта на 8 или 16 частей (румбов) или в градусах, ведя отсчет от севера по часовой стрелке. Так, ветер северного направления обозначается «с» и 0 градусов, северо-восточного – «св» и 45 градусов, южного – «ю» и 180 градусов, западного – «з» и 270 градусов, северо-западного – «сз» и 315 градусов. В Петербурге, морском городе, часто приходится встречаться с указаниями направлений течения воды. Необходимо знать, что они отсчитываются от точки, куда стремится поток. Так, невские воды продолжают свое движение в Невской губе и далее к Финскому заливу, то есть течение имеет в ординарных условиях западное направление, от города. А западный ветер направлен к городу.
3.2. Скорость ветра – скорость движения воздуха относительно земной поверхности. Измеряется длиной, пройденной частицей воздуха за единицу времени: в метрах в секунду, иногда в километрах в час.
Направление и скорость ветра измеряются по флюгеру, который состоит из укрепленных на столбе высотой 8-10 м указателя сторон света и доски весом 800 граммов, отклоняющейся силой ветра вдоль металлической дуги со штифтами. Каждому штифту соответствует определенная скорость. Принцип флюгера известен с древности, но в метеорологическую практику России этот прибор внедрен Вильдом в 1869—1871 гг. и в почти неизменном виде используется до сих пор. Генрих Иванович не довольствовался флюгером и изобрел механический прибор для измерения скорости ветра – анемометр, в котором движение воздуха воспринималось четырьмя вращающимися полушариями («чашками») и счетчиком числа оборотов. Испытания анемометра проводились летом 1871 г. на Варшавской железной дороге при безветренной погоде. Чашки были установлены на тендере паровоза, скорость которого регулировалась в пределах 15—45 км/час. У каждого верстового столба отмечалось время и число оборотов чашек. После таких испытаний и поверок анемометр использовался в практической работе. Приборы для измерения скорости и направления ветра постоянно совершенствовались и наряду с традиционными флюгерами применяются и в настоящее время. Наиболее распространены электрические анемометры, фиксирующие направление, осредненную скорость ветра и его максимальные порывы.
