История возникновения климатологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ИМЕНИ АЛЬ-ФАРАБИ

 

 

Факультет географии и  природопользования

Кафедра метеорологии и гидрологии

 

 

СРС №1

             На тему: «История возникновения  климатологии»

 

 

 

 

 

                                                                                      Выполнила: Баратова Д.А.

                                                                                    Студентка 3 курса ГМ-93

                                                                                      Проверила: Турулина Г.К.

 

 

 

 

Алматы 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение                                                                                           

Развитие климатологии                                                                   

Климатология древнего мира                                               

Климатология средних  веков                                               

Климатология XX века                                                       

Заключение                                                                                    

Список литературы                                                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Изучая  ту или иную науку, невозможно постичь  ее основы, не рассмотрев историю ее развития.

На  всем протяжении истории человечества развитие науки было одним из элементов  этой истории. Уже с той далекой  и темной для нас эпохи, когда  первые зачатки человеческого познания воплотились в древнейших мифах  и в обрядах первобытных религий, мы можем проследить, как вместе с общественными формациями, в  тесной связи с ними. Развивались  и естественные науки. Они зарождались  из повседневной практики земледельцев и пастухов, из опыта ремесленников  и мореплавателей. Первыми носителями науки были жрецы, предводители племен и знахари. Лишь античная эпоха увидела  людей, имена которых прославили именно занятие наукой и обширность их познаний – имена больших ученых. Человечество с незапамятных времен интересовалось вопросами климата, так как с климатом были связаны условия жизни человека и его быт.

На  данном этапе развития климатологию понимают как географическую науку о совокупности атмосферных условий, свойственных тому или иному месту в зависимости от его географического положения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗВИТИЕ КЛИМАТОЛОГИИ

КЛИМАТОЛОГИЯ  ДРЕВНЕГО МИРА

Еще на заре своего существования  человек пытался разобраться  в окружающих явлениях природы, которые  часто были ему непонятны и  враждебны. Жалкие хижины плохо защищали его от непогоды, посевы его страдали от засухи или от слишком сильных  дождей. Жрецы первобытных религий  учили его обожествлять стихии, с  натиском которых человек был  бессилен бороться. Первыми богами всех народов были боги солнца и  луны, грома и молнии, ветров и  морей. В эпической и философской литературе древности, донесшей до нашего времени некоторые идеи и понятия давно прошедших веков, нередко встречаются сведения о погоде, о разных атмосферных явлениях и пр., характеризующие их авторов как внимательных наблюдателей. В области метеорологии первая закономерность, которая была известна, конечно, с незапамятных времен, был годовой цикл погоды. Сказания древних славян не раз упоминали о постоянной борьбе доброго и злого начала, лета и зимы, света и тьмы, Белобога с Чернобогом. Этот мотив нередко встречается и в преданиях других народов. Упоминание о годовом цикле погоды сыграло особую роль в создании первых метеорологических записей древности. Уже со времен астронома Метона (около 433 г. до н.э.) в греческих городах выставлялись в общественных местах календари с записями о явлениях погоды, сделанных в предыдущие годы. Эти календари назывались парапегмами. Некоторые из этих парапегм дошли до нас, например в трудах известного александрийского астронома Клавдия Птоломея (род. примерно в 150 г. до н.э.), римского землевладельца Колумеллы и других писателей древности. В них мы находим большей частью данные о ветрах, осадках, холодах и о некоторых фенологических явлениях. Наибольших успехов, систематичности и ясности наука древности достигла в античной Греции, прежде всего в Афинах. Благодаря своим колониям, распространившимся, начиная с VI в. до н.э., по Средиземному и Черному морям, от Марселя до современных Феодосии и Сухуми, греки смогли познакомиться с культурой западного мира того времени. Они восприняли многое от своих предшественников – египтян и финикийцев, но сумели из сравнительно отрывочных элементов создать уже науку в современном понимании слова. Греки уделили большое внимание собранному прежде материалу, проявили умение глубоко проникать в существо вещей и находить в них самое важное и простое и способность к абстракции. Естественные науки у них были тесно связаны с философией. В то же время великие философы, например Пифагор и Платон, видели в математике (и особенно в геометрии) ключ к истинному общему познанию. Метеорологические наблюдения древних народов и их наследников греков привели их к изучению и физических закономерностей природы. Тепло и холод, свет и тьма, их регулярная смена и взаимная зависимость были первыми физическими понятиями древности. В течение веков физика не была отделена от метеорологии. Первая книга об атмосферных явлениях была написана одним из самых крупных ученых античной Греции Аристотелем (384 – 322 гг. до н.э.) под названием «Метеорология». Она составляла, как полагал Аристотель, существенную часть общего учения о природе. Он писал в начале книги, что «…остается рассмотреть еще ту часть, которую предшествовавшие авторы называли метеорологией». Отсюда видно, что эта наука получила свое название еще задолго до Аристотеля и что он, вероятно, использовал многие прежние наблюдения, приведя их в систему. Первая книга «Метеорология» трактовала о явлениях, происходящих, по мнению автора, в верхних слоях атмосферы (кометах, падающих звездах и пр.), а также о гидрометеорах. Верхние слои , как полагал Аристотель, являлись сухими и горячими, в отличие от влажных нижних слоев. Вторая книга была посвящена морю, снова ветрам, землетрясениям, молнии и грому. Третья – описывала бури и вихри, а также световые явления в атмосфере. Четвертая книга была посвящена «Теории четырех стихий». Содержание «Метеорологии» показывает, что греки времен Аристотеля были знакомы со многими важнейшими метеорологическими явлениями. Они были столь наблюдательны, что имели ясное представление даже о северных сияниях. Аристотель знал, что град образуется чаще весной, чем летом, и чаще осенью, чем зимой, что, например, в Аравии и Эфиопии дожди выпадают летом, а не зимой (как в Греции), что «молния кажется опережающей гром, потому что зрение опережает слух», что цвета радуги всегда одни и те же что и во внешней, более слабой радуге, они расположены в обратном порядке, что роса образуется при слабом ветре и т.д. Уже в первом или во втором столетии нашей эры наметился огромный упадок античной науки. Причины его были общественного порядка. Рабовладельческий строй, сосредоточивший всю власть над огромной империей в руках небольшой горстки аристократов, шел по пути распада и растущего бессилия. Бесправие рабов, бедность римского пролетариата, нищета угнетенных провинций, упадок торговли и производства   вели к упадку ремесел. Стимула для прогресса науки почти не было, и ее развитие, можно сказать прекратилось. Это произошло еще задолго до того, как сама римская империя погибла под ударами нашествий готов и вандалов. В последовавшие затем века центр цивилизации и культуры переместился далеко на восток, в арабские страны, Индию, Хорезм и Иран.

КЛИМАТОЛОГИЯ  СРЕДНИХ ВЕКОВ

Когда сумерки средневековья  сменили яркий день расцвета античной цивилизации, в Европе надолго были забыты науки греко-римского мира. Забыты были многочисленные сделанные тогда  наблюдения за явлениями природы, приметы  о погоде, изречение народной мудрости и научные трактаты греческих  и римских ученых. В эпоху раннего  средневековья были забыты и творения Аристотеля. Они остались жить на Востоке  в переводах на арабский и армянский  языки и лишь значительно позднее  через посредство арабов вернулись  в Европу. Самым печальным для  судеб цивилизации оказалось  то, что был отвергнут научный  метод, основанный на наблюдении явлений  природы и на попытках их правильного  истолкования. Науку ранних веков  сменила схоластика средних веков, скованная авторитетом буквы  священного писания. Мистическая философия  Библии крепко владела умами ученых и целых народов в  течение  столетий. Церковь заставляла верить, что все явления природы –  лишь проявление воли божества, пользующегося  ими для того, чтобы выразить свой гнев или свое благоволение. Пышным цветом расцвело в средние века особое «учение», ныне уже основательно забытое, - астрометеорология. Это был раздел астрологии, очень популярной тогда. Астрологией называлось фантастическое учение о «предсказании» событий в жизни человека и природных явлений по движению планет среди звезд.  Раздел этой «науки», называвшийся «натуральной астрологией», или астрометеорологией, занимался специально предсказанием погоды наряду с другими явлениями природы. Господство астрологии, в том числе в области предсказания погоды, продолжалось очень долго, до начала XVII в. В XVII в. наука как бы начала создаваться заново. То, что новая наука должна была завоевать право на существование, вызывало у ученых того времени огромный энтузиазм. Так, Леонардо да Винчи был не только великим художником, механиком и инженером, он был конструктором ряда физических приборов, одним из основателей атмосферной оптики, и то, что он написал о дальности видимости окрашенных объектов сохраняет свой интерес до сих пор. Паскаль – философ, провозгласивший, что мысль человека позволит ему покорить могучие силы природы, выдающийся математик и создатель гидростатики – первый доказал экспериментально убывание атмосферного давления с высотой. Декарт и Локк, Ньютон и Лейбниц – великие умы XVII в., прославившиеся своими философскими и математическими исследованиями – внесли большие вклады в физику, в частности, в науку об атмосфере, которая тогда почти не отделялась от физики. Во главе этого переворота стояла Италия, где жил и творил Галилей и его ученики Торричелли, Маджиотти и Нарди, Вивиани и Кастелли. Великим ученым Галилеем и его учениками были изобретены термометр (1610г.), барометр, дождемер, то есть появилась новая возможность инструментальных наблюдений. Начиная с середины XVII в. академия экспериментирования в Тоскане организовало первую немногочисленную сеть инструментальных наблюдений, которые проводились в нескольких пунктах Европы. Кроме того, непременной частью программ всех морских плаваний было проведение наблюдений за погодой. Для экспериментальной науки первой половины XVII в., в том числе и для метеорологии, более всего сделал Галилей. Создание термометра, барометра, дождемера заложило фундамент всей современной метеорологии. Другие страны тоже внесли большой вклад в метеорологию того времени; достаточно вспомнить Ф. Бэкона, Э. Мариотта, Р. Бойля, Хр. Гюйгенса,     О. Герике – целый ряд выдающихся мыслителей. Глашатаем нового научного метода был Ф. Бэкон (1561 – 1626 гг.) – «родоначальник английского материализма и всей опытной науки нашего времени». Бэкон провозгласил, что науку поведет вперед союз опыта и рассудка, очищающего опыт и извлекающего из него законы природы, истолкованные последней.

КЛИМАТОЛОГИЯ  В РОССИИИ

Эпоху в истории  климатологии составило изобретение  термометра и барометра (XVI, XVII вв.), но лишь с XVIII в. метеорологические наблюдения приобрели более или менее научный характер. Первоначально наблюдения велись отдельными лицами, в большинстве случаев учеными, которые интересовались метеорологией, и во многих случаях эти наблюдения были непродолжительными. Лишь в крупных городах - Петербурге, Париже, Упсале, Праге, Берлине и Лондоне -наблюдения велись почти без перерывов с начала XVIII в. Наиболее длинный, почти непрерывный ряд инструментальных метеорологических наблюдений в России был начат в Петербурге в 1725 г. академиками только что созданной Петром I Академии наук. XVIII в. был веком крупнейших географических открытий, которые оказали большое влияние и на развитие климатологии, так как дали большой материал для изучения климата: По инициативе Петра I была начата первая инструментальная съемка страны. В 1725 г. он же собственноручно написал предписание Берингу построить на Камчатке суда, плыть на них на север вдоль земли и „искать, где оная сошлась с Америкой". Этот вопрос интересовал Петра с точки зрения возможности найти путь через Ледовитый океан в Китай и Индию. Две экспедиции Беринга, продолжавшиеся с 1725 по 1743г.; ознаменованы рядом крупнейших открытий и научных исследований, давших богатый географический, картографический и гидрографический материал. В числе участников этих экспедиций были естествоиспытатель Гмелин и астроном Делиль. Они организовали метеорологические станции в Казани, Екатеринбурге (ныне Свердловск), Тобольске, Енисейске, Томске, Туруханске, Иркутске, Якутске, Селенгинске, Нерчинске.

М. В. Ломоносов считал метеорологию самостоятельной наукой, главной  задачей которой было "предзнание погоды". Было организовано по частной  инициативе Маннгеймское метеорологическое  общество, которое создало в Европе на добровольной основе сеть из 39 метеорологических станций (в том числе три в России – Санкт-Петербурге, Москве, Пышменский завод), укомплектованных единообразными и проградуированными приборами. Сеть функционировала 12 лет.

Гениальный Ломоносов указал в ту эпоху на целый ряд факторов и зависимостей, которые позднее легли в основу климатологической науки.

 

ОРГАНИЗАЦИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ

 

Крупным этапом в истории развития климатологии являлось возникновение центральных метеорологических учреждений, в обязанность которых входила организация сети метеорологических станций, снабжение их приборами и инструкциями для наблюдений, сбор, контроль и опубликование материалов этих наблюдении. Эти учреждения в большей или меньшей степени обеспечивали качество и сравнимость наблюдений, путем публикации материалов делали их доступными широкому кругу исследователей, что позволяло произвести крупные климатологические работы.

В середине XIX в. возникают  государственные сети станций. А  в начале века трудами А. Гумбольдта и Г. Дове в Германии закладываются  основы климатологии. Первая карта изотерм (годовых) всего земного шара была построена естествоиспытателем и путешественником А. Гумбольдтом в 1817г. на основании данных всего 57 станций, и лишь в 1848г. Дове построил изотермы января и июля. Первые изобары с данными о преобладающих ветрах всего земного шара были построены Буханом в 1869 г.

Введение картографического  метода в климатологию имело громадное значение, так как с его помощью могли быть выявлены основные закономерности в распределении метеорологических элементов. Так, например, карты распределения температуры и давления дали четкие указания о местоположении устойчивых областей повышенного и пониженного давления и выявили влияние распределения на земном шаре воды и суши на температуру и давление воздуха, зависимость температуры от высоты над уровнем моря и т. п. Эти знания в свою очередь стимулировали дальнейшее изучение климатообразую-щих факторов и построение первых классификаций климатов. Анализ распределения температуры на земном шаре в отдельные годы позволил Дове установить существование областей положительных и отрицательных аномалий, географическое положение которых изменяется от месяца к месяцу и от года к году. Следует также отметить исследования Северного Ледовитого океана А. Э. Норденшельдом и плодотворную идею ледового дрейфа, осуществленную Ф. Нансеном, а также Р. Амундсеном. Дальнейшее накопление материалов наблюдений сделало возможным углубление климатологической теории, нашедшее яркое отражение в классических работах А. И. Воейкова о снежном покрове (1871 и 1889), об атмосферной циркуляции (1874), о климатах земного шара(1884), в ряде работ австрийского метеоролога Ю. Ханна (относящихся к климатам различных частей света), впервые объяснившего происхождение фена, в работах В. Кёппена и др.  Одной из первых работ по климатологии России является работа профессора физики Московского университета М. Ф. Спасского „О климате Москвы", опубликованная в 1847 г. В этой работе Спасский определяет задачу климатологии, которая тогда только что начала формироваться в самостоятельный раздел метеорологии. Он видит задачу ее в том, чтобы на основе результатов наблюдений исследовать закономерности и связи между отдельными явлениями в атмосфере, и проводит эту идею в своей работе. Большое значение имел труд К. С. Веселовского «О климате России», выпущенный в свет в 1857 г. Это было первое климаологическое описание России.

Огромную роль в развитии климатологии в России сыграла главная физическая (теперь геофизическая) обсерватория, основанная в Петербурге в 1849 г. Под ее руководством была со-,дана широкая сеть метеорологических станций. Русская сеть етеорологическйх станций по качеству проводимых ею работ стояла на очень высоком научном уровне, по ее образцу строи-^ (ись сети станций в других странах. Данные многолетних наблюдений метеорологических станций, обработанные в обсерватории, впоследствии легли в основу многих климатологических трудов как по изучению отдельных элементов (температуры, осадков, облачности, ветров и т. д.), так и по общему описанию климатов России и СССР.