Цаг уурын хөгжлийн түүх
Цаг уур судлал нь агаар мандал болон түүний доторх үзэгдлүүд, түүний дотор цаг агаар, уур амьсгалыг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Өдөр тутмын амьдралд шууд нөлөөлдөг судалгааны салбар болох цаг уур судлал нь цаг хугацааны явцад мэдэгдэхүйц хөгжсөн. Энэ нийтлэлд цаг уур судлалын түүхэн хөгжлийг эртний үеэс орчин үе хүртэл судлах болно.
1. Эртний үе ба эртний ажиглалтууд
Бидний өвөг дээдэс эрт дээр үеэс цаг агаарын үзэгдлийг газар тариалан болон өдөр тутмын хэрэгцээнд нөлөөлдөг тул ажиглаж ирсэн. Гэсэн хэдий ч цаг уур судлал нь шинжлэх ухаан болох эртний Грект бий болж эхэлсэн. Аристотелийн "Meteorologica" (МЭӨ 340 он) бүтээлд бороо, салхи, аянга зэрэг агаар мандлын үзэгдлүүдийг системтэйгээр авч үзсэн. Аристотель мөн "цаг уур судлал" гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь "агаарт байгаа зүйл" гэсэн утгатай грек үгнээс гаралтай "meteoron" буюу "aгаарт байгаа зүйл" гэсэн үгнээс гаралтай.
Цаг хугацаа өнгөрөхөд Аристотелийн шавь Теофраст (МЭӨ 372–287) зэрэг ажиглагчид уур амьсгалын өөрчлөлт болон бусад агаар мандлын үзэгдлүүдийн талаар бичжээ. Гэсэн хэдий ч тухайн үеийн цаг уурын мэдлэг нь домог домог болон шинжлэх ухааны бус ойлголтуудын нөлөөнд автсан хэвээр байв.
2. Дундад зууны үе ба шинжлэх ухааны өсөлт
Дундад зууны үед Грек, Ромын олон шинжлэх ухааны бүтээлийг Лалын шашинт эрдэмтэд араб хэл рүү орчуулсан. Энэ үеийн цаг уурын хөгжлийн гол хүмүүсийн нэг бол хэд хэдэн бүтээлдээ цаг уурын талаар бичсэн Аль-Кинди (801–873) байв. Түүнчлэн, оптик, физикч Ибн аль-Хайтам (965–1040) агаар мандлын үзэгдлийг ойлгоход чухал хувь нэмэр оруулсан.
Гэсэн хэдий ч Европт Сэргэн мандалтын үе хүртэл цаг уурын салбарт томоохон дэвшил гараагүй. 16-р зуунд Николай Коперник, Галилео Галилей нар эртний онолыг эргэлзээтэй болгож, няцааж эхэлсэн. Жишээлбэл, Галилео 1603 оны орчимд анхны нарийвчлалтай термометрийг бүтээсэн бөгөөд энэ багаж нь хожим нь агаар мандлын температурыг хэмжихэд зайлшгүй шаардлагатай болсон.
3. Орчин үеийн эхэн үе: Хөгжим ба онолын хөгжил
17, 18-р зуунд цаг уурын салбар хурдацтай хөгжиж байсан бөгөөд энэ нь голчлон цаг уурын багаж хэрэгслийг зохион бүтээсэнтэй холбоотой юм. Галилейгийн шавь Эвангелиста Торричелли 1643 онд мөнгөн усны барометрийг зохион бүтээжээ. Энэхүү барометр нь цаг агаарын өөрчлөлтийг ойлгоход гол хүчин зүйл болсон атмосферийн даралтыг хэмжих боломжийг олгосон.
Англид Роберт Хук, Роберт Бойл нар барометр болон термометрийг хөгжүүлснээр цаг уур судлалд хувь нэмэр оруулсан. 1686 онд Эдмонд Халли дэлхийн салхины хэв маягийг харуулсан салхины газрын зургийг нийтэлж, агаар мандлын эргэлтийн талаарх орчин үеийн ойлголтын үндэс суурийг тавьсан.
4. Хэмжих хэрэгсэл ба стандартчиллын эрин үе
19-р зуунд технологийн цаашдын хөгжил, хэмжилтийн стандартчилал нь цаг уурын салбарт дэвшил гаргах замыг нээж өгсөн. Британийн тэнгисийн цэргийн офицер Фрэнсис Бофорт 1805 онд салхины хүчийг хэмжих Бофортын хэмжүүрийг нэвтрүүлсэн. Үүний зэрэгцээ, Британийн эм зүйч Люк Ховард 1802 онд үүлний ангиллын системийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь зарим өөрчлөлттэйгөөр өнөөг хүртэл ашиглагдаж байна.
1837 онд Самуэль Морзын зохион бүтээсэн цахилгаан холбоо нь олон газраас цаг агаарын бодит цагийн мэдээг авах боломжийг олгосон. 1849 онд Смитсоны хүрээлэнгийн Жозеф Хенри АНУ-д анхны цаг агаарын ажиглалтын сүлжээг байгуулсан бөгөөд энэ нь орчин үеийн цаг уурын үйлчилгээний анхдагч болсон юм.
5. Цаг агаарын урьдчилсан мэдээ ба агаар мандлын загварчлал
20-р зуун нь цаг агаарын илүү нарийвчлалтай урьдчилсан мэдээг нэвтрүүлснээр цаг уур судлалын салбарт шинэ эрин үеийг тэмдэглэв. Норвегийн физикч Вилхельм Бьеркнес нь агаарын янз бүрийн массын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн фронтын талбайн онолыг хөгжүүлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэсэн хүн байв. Түүний 20-р зууны эхэн үеийн бүтээлүүд нь орчин үеийн цаг агаарын урьдчилсан мэдээний үндэс суурийг тавьсан юм.
1922 онд Льюис Фрай Ричардсон дифференциал тэгшитгэл ашиглан цаг агаарын урьдчилсан мэдээний анхны тоон аргыг боловсруулсан. Хэдийгээр энэ арга нь тухайн үед компьютерын хязгаарлалтын улмаас практик биш байсан ч түүний бүтээл нь өнөөдөр хэрэглэгдэж буй компьютерын загваруудын үндэс суурийг тавьсан юм.
Дэлхийн 2-р дайн цаг уурын салбарт мөн чухал мөчийг тэмдэглэв. Анх цэргийн зорилгоор бүтээгдсэн радарыг хожим нь үүл, хур тунадасыг илрүүлэхэд ашигласан. 1950-иад онд компьютерийг цаг агаарын урьдчилсан мэдээнд ашиглаж эхэлсэн бөгөөд Жон фон Нейман болон түүний Принстоны баг анхны тоон цаг агаарын загварыг боловсруулсан.
6. Хиймэл дагуулын цаг уур судлал ба даяаршлын эрин үе
1960-аад онд АНУ 1960 онд анхны цаг уурын хиймэл дагуул болох TIROS-1-ийг хөөргөснөөр цаг уур судлал дэлхийн түвшинд хүрсэн. Энэхүү хиймэл дагуул нь сансраас үүлний зургийг авах боломжтой байсан бөгөөд энэ нь дэлхийн цаг агаарын хяналтыг хийх боломжийг олгосон юм.
Түүнээс хойш цаг агаарын хиймэл дагуулууд цаг уурын гол хэрэгсэл болсон. Тэдгээрийг температур, чийгшил, салхины хөдөлгөөн болон бусад зүйлсийн талаарх мэдээллийг цуглуулахад ашигладаг. 1970-аад онд дэлхийн өнцөг булан бүрээс цуглуулсан мэдээллийн ачаар Эль-Ниньо болон бусад агаар мандлын хэлбэлзлийн талаарх ойлголт улам өргөжсөн.
7. Орчин үеийн технологи ба цаг уурын ирээдүй
Компьютерийн технологи улам бүр боловсронгуй болж, цаг уур судлалд хувьсгал хийсэн. Одоогийн цаг агаарын урьдчилсан мэдээний загварууд нь цаг агаарын нөхцөл байдлыг хэд хоногийн өмнө өндөр нарийвчлалтайгаар урьдчилан таамаглах боломжтой. АНУ-ын Уур амьсгал, цаг агаарын урьдчилсан мэдээний үндэсний төв (NCEP), Европын цаг уурын байгууллага (ECMWF) болон бусад янз бүрийн агентлагууд нарийн төвөгтэй агаар мандлын загваруудыг ажиллуулахын тулд супер компьютер ашигладаг.
Үүнээс гадна LIDAR (Гэрлийг илрүүлэх ба хүрээг тодорхойлох) болон Допплер радар зэрэг орчин үеийн мэдрэгч технологиуд нь хар салхи, хар салхи зэрэг цаг агаарын онцгой үзэгдлийг илүү нарийвчлалтай илрүүлэх боломжийг олгодог.
Дүгнэлт
Эртний Грекийн эртний ажиглалтаас эхлээд суперкомпьютер болон нарийн хиймэл дагуул ашиглах хүртэл цаг уур судлал нь урт удаан бөгөөд динамик хувьслыг туулсан. Энэхүү шинжлэх ухаан нь бидэнд цаг агаар, уур амьсгалыг ойлгоход туслахаас гадна байгалийн гамшгийг бууруулах, уур амьсгалын өөрчлөлтөд дасан зохицох илүү сайн арга хэмжээ авах боломжийг олгодог.
Технологийн тасралтгүй хөгжлөөр цаг уурын ирээдүй маш ирээдүйтэй харагдаж байна. Агаар мандлын үзэгдлийн талаарх гүнзгий ойлголт нь илүү аюулгүй, тогтвортой дэлхий ертөнцийг бий болгоход тусална. Тиймээс цаг уурын шинжлэх ухааныг судалж, хөгжүүлэх нь хүн төрөлхтний ирээдүйн сайн сайхан байдалд оруулах чухал хөрөнгө оруулалт юм.
