Климатология

КЛИМАТОЛОГИЯ (от климат и ...логия), наука о климате, в задачи которой входят изучение генезиса климата, определяющих его факторов; характеристика климатов различных областей земного шара, их классификация; исследование климатов прошлого (палеоклиматология), предсказание их изменений в будущем. Климатология относится к географическим наукам, поскольку климат - одна из важнейших географических характеристик местности - формирует ландшафты; с другой стороны, подстилающая поверхность (суша, океан), рельеф, типы ландшафтов определяют, наряду с другими внешними факторами, формирование климатических особенностей регионов. Климатообразующие процессы имеют геофизическую природу, поэтому климатология опирается на метеорологию, в составе которой она возникла и с которой остаётся тесно связанной; иногда климатологию определяют как географическую часть метеорологии.

Структура климатологии. Климатологию подразделяют на общую, или физическую, климатологию и климатографию. Общая климатология изучает генезис климата, физическую обусловленность климатических процессов на основе физических представлений о природе климата и факторах, определяющих его формирование; опирается на закономерности теплового и водного баланса земной поверхности, взаимодействия атмосферы и океана, переноса лучистой энергии в атмосфере, общей и местной циркуляции атмосферы. Она исследует климатические системы и их состояния в процессе эволюции - от колебаний климата различной продолжительности и периодичности до выявления тенденций и глобальных изменений; проводит построение региональных и глобальных математических моделей климата с целью осуществления прогнозов различной заблаговременности. В общей климатологии выделяются разделы. Динамическая климатология исследует климаты и их распределение по Земле в зависимости от процессов общей циркуляции атмосферы, аэроклиматология - климат высоких слоёв атмосферы, микроклиматология - климат приземного слоя воздуха, палеоклиматология, тесно примыкающая к исторической геологии, - климаты геологического и исторического прошлого, комплексная климатология - комплекс взаимосвязанных и взаимообусловленных метеорологических элементов и явлений, формирующих различные типы погоды. Важное место в климатологии занимает обработка метеорологических данных, разработка методов получения сравнимых рядов метеорологического наблюдения разной продолжительности, полученных в различных географических условиях. Задачей прикладных отраслей климатологии является изучение влияния климата на растительный и животный мир, сельскохозяйственные  посевы, человеческий организм, строительство и эксплуатацию жилых и промышленных сооружений. Этими вопросами занимаются: биоклиматология - учение о влиянии климата на живую природу и человека; агроклиматология - учение о влиянии климата на земледелие; курортная и медицинская климатология; техническая климатология (в которой выделяются авиационная, транспортная, строительная климатология и др.).

Исторический очерк. Представления о природе климата и его закономерностях сложились ещё в Древней Греции. В 17 веке на базе инструментальных метеорологических наблюдений появляются описания климатов. Э. Галлей, Дж. Хэдли в Великобритании и М. В. Ломоносов в России высказывают первые предположения о влиянии атмосферной циркуляции на климат. В начале 19 века А. Гумбольдт положил начало систематическому описанию и объяснению климатов Земли и построил первые климатические карты. Во 2-й половине 19 века климатологические исследования стали планомерными, активно развивались в России, в открытой в 1849 году Главной физической обсерватории под руководством Г. И. Вильда (с 1924 Главная геофизическая обсерватория). В это же время А. И. Воейков обосновал географические закономерности и физическую природу климата. Среди учёных, последователей Воейкова, - А. А. Каминский (исследования по ветровому режиму и влагообороту), Л. С. Берг (работы в области палеоклиматологии и биоклиматологии, а также по классификации климатов Земли, основанной на выделении климатических зон), В. Ю. Визе. Ряд важных климатологических закономерностей был установлен иностранными учёными. Климатолог В. П. Кеппен разработал в 1900-20 классификацию климатов земного шара, основанную на выделении климатических зон по распределению средних температур воздуха и сумм атмосферных осадков, а также заложил основы исследований связи климата с солнечной активностью. Австрийский климатолог Ю. Ф. фон Ганн в конце 19 века составил трёхтомную монографию «Руководство по климатологии» (том 1 опубликован в 1883).

20 век ознаменовался быстрым ростом глобальной сети метеорологических наблюдений по всей Земле, включая Арктику, Антарктику и Мировой океан. Получен обширный материал, характеризующий климат всей территории СССР. В области физической климатологии в середине 20 века благодаря работам М. И. Будыко и его школы оформилось представление о тепловом балансе земной поверхности и атмосферы как о физической основе климата. Исследования в этом направлении проводили Г. Ландсберг, Д. Миллер и др. (в США), Ф. Штейнхаузер (в Австрии), М. Кончек (в Чехословакии) и др., которые внесли большой вклад в климатологическую обработку наблюдений в горных районах. Концепция динамической климатологии, разработанная норвежским учёным Т. Бержероном в 1930 году и открывающая возможность объяснения и классификации климатов на основе анализа процессов общей циркуляции атмосферы, нашла применение и дальнейшее развитие в России. Большую роль в изучении влагооборота, циркуляции атмосферы, колебаний увлажнённости сыграли Б. П. Алисов, В. А. Бугаев, В. А. Джорджио, Б. Л. Дзердзеевский, Х. П. Погосян, Т. В. Покровская, М. А. Петросянц, С. П. Хромов, А. В. Шнитников и др. В Германии этими проблемами занимался Г. Флон, во Франции - П. Педелаборд. Применение методов математической статистики, использование компьютерных технологий вывело на новый уровень решение задач математического моделирования климатообразующих процессов, этому же способствовала возможность с помощью вычислительной техники интегрировать уравнения атмосферной термогидродинамики и переноса лучистой энергии. Первые корректные постановки задачи в этой области принадлежат российским учёным Н. Е. Кочину, Е. Н. Блиновой, М. Е. Швецу и др., а также американским исследователям Х. Филипсу, Дж. Смагоринскому и др. Большой вклад в развитие методики обработки данных внесли российские исследователи О. А. Дроздов, Е. С. Рубинштейн и др.; благодаря Е. Е. Фёдорову возникла комплексная климатология, в которой при обработке метеорологических наблюдений отдельной метеорологической величины, в определённых градациях, объединяются в комплексы, называемые типами погоды, их повторяемость и последовательная смена характеризуют климат района, который понимается как совокупность и последовательность типов погоды.

Научные организации и специальные издания. Проблемы климатологии в России изучают в организациях Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Гидрометеорологический центр Российской Федерации, Главная геофизическая обсерватория имени А. И. Воейкова, Институт глобального климата и геоэкологии, Арктический и Антарктический институт научно-исследовательский, НИИ аэроклиматологии, Гидрологический институт) и РАН (Географии институт, Океанологии институт, Физики Земли институт и др.), в университетах на кафедрах метеорологии, климатологии и гидрологии, в некоторых ведомственных институтах в соответствии с их профилем.

Большое значение для климатологии имеет международная кооперация, которая по линии научных и организационных мероприятий координируется через Всемирную метеорологическую организацию (ВМО), Международный союз геофизики и геодезии и Международное биоклиматическое общество. Совместными усилиями под девизом «Климат и человечество» была создана Всемирная климатическая программа (ВКП). Основной целью этой программы является расширение возможностей по обеспечению климатической информацией различных стран с позиций влияния климата на их экономическое и социальное развитие. На всемирных конференциях по данной программе было установлено, что оптимальный учёт климатической информации в сфере планирования и управления следует рассматривать как реальное средство повышения эффективности общественного производства. ВКП работает по следующим 4 разделам. 1) Климатические данные. Его задачей является обеспечение доступа к надёжным климатическим данным для всех участников программы, проведение исследований климата и его воздействия на экономику и социальное развитие. 2) Применение знаний о климате. Этот раздел нацелен на развитие методологии и конкретных применений знаний о климате в различных сферах человеческой деятельности, в первую очередь в производстве продовольствия, водопользовании, энергетике, здравоохранении, транспорте, строительстве и др. 3) Исследование влияния климата на деятельность человека. Задача раздела - обеспечить включение в национальную политику стран исследований климата и предупреждать правительства о социально-экономических последствиях изменений и колебаний климата как естественного, так и антропогенного характера. 4) Улучшение качества знаний о климате и его изменениях, о механизмах, вызывающих эти изменения, с целью оценки временных и пространственных масштабов, в рамках которых можно прогнозировать изменения климата и степень их влияния на человека, а также степень воздействия человека на климат.

Для потребителей климатологической информации регулярно, наряду с обменом данными, издаются специальные бюллетени, климатические атласы, различные прикладные климатические пособия и т.д. К середине 20 века в ряде стран появились фундаментальные справочные издания по климату, в том числе климатические атласы материков, стран, океанов, которые продолжают развиваться с применением современных компьютерных технологий. В России следует отметить многотомный Справочник по климату СССР, Климатический атлас СССР, климатические карты в Морском атласе, в атласах Арктики и Антарктики, Атлас теплового баланса земного шара и др.

Лит.: Воейков А. И. Климаты земного шара, в особенности России. СПб., 1884; Берг Л. С. Географические зоны Советского Союза. 3-е изд. М., 1947-1952. Т. 1-2; Алисов Б. П. Климатические области зарубежных стран. М., 1950; Курс климатологии. Л., 1952-1954. Ч. 1-3; Брукс К. Климаты прошлого. М., 1952; Хргиан А. Х. Очерки развития метеорологии. Л., 1959; Витвицкий Г. Н. Климаты зарубежной Азии. М., 1960; Будыко М. И. Климат в прошлом и будущем. Л., 1980; Монт А. С. Введение в теорию климата. Л., 1982; Мячкова Н. А. Климат СССР. М., 1983; Кароль И. Л. Введение в динамику климата Земли. Л., 1988; Климатология / Под редакцией О. А. Дроздова, Н. В. Кобышевой. Л., 1989; Физические аспекты теории климата. Л., 1990; Израэль Ю. А. и др. Изменения глобального климата. Роль антропогенных воздействий // Метеорология и гидрология. 2001. №5; Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. 7-е изд. М., 2006; Сорокина В. Н., Гущина Д. Ю. Климатология. География климатов. М., 2006.