Метеорологията

Планетата Земя се състои от три обвивки: твърда (литосфера), течна (хидросфера) и газова (атмосфера). Физичните и химични явления развиващи се в атмосферата, хидросферата и литосферата се изучават от много науки, обединени под общото название геофизични. Науката, която изучава строежа, състава, процесите и явленията в газовата обвивка на Земята и разкрива връзките им със земната повърхност и космическото пространство се нарича метеорология. Думата “метеорология” означава наука (логос) за метеорите, т. е. за небесните явления. В тях влизат образуването на облаци, падането на валежи  и др., с други думи това е наука за времето. Въпреки че интересът у хората към атмосферните явления е възникнал още в най-дълбока древност, метеорологията е сравнително млада наука. Истинското й развитие започва през ХVII в. със създаването на първите метеорологични прибори – термометъра, барометъра, дъждомера, ветромера и др., даващи възможност за измерването на температурата, налягането, валежите, вятъра. С натрупването на данни от тези наблюдения започват да се правят опити за тяхното обобощаване и анализиране с цел да се изучат и обяснят явленията и процесите, които се развиват в атмосферата, и да се разкрие връзката им с явленията и процесите в литосферата, хидросферата и космическото пространство.

Изучаването на атмосферата е свързано с решаването на голям кръг от въпроси и използването на най-различни методи за тази цел. Ето защо с течение на времето в метеорологията са се оформили отделни раздели, които днес са обособени като самостоятелни научни дисциплини. Основните от тях са следните:

Обща метеорология – изучава физичните процеси и явления, които се развиват в атмосферата и техните взаимоотношения. Към нея могат да се отнесат атмосферната статика, термодинамиката на сухия и влажния въздух, физиката на облаците и валежите, атмосферната оптика, акустика и електричество, актинометрията (наука за изучаване на слънчевата радиация и нейното преобразуване в атмосферата) и др.

Динамична (теоретична) метеорология – изучава кинематиката и динамиката на атмосферата (движенията на въздуха и силите, които го пораждат), като използва математическия апарат на термо- и хидродинамиката. На базата на нейните постижения се оформи нова научна дисциплина – числено прогнозиране на времето.

Синоптична метеорология – наука за времето и за неговото предсказване с използването на т. н. “синоптичен метод”.

Климатология – наука за климата (многогодишен режим на метеорологичните елементи, а от там и на времето в различните географски райони)  и за закономерностите на неговото формиране и изменение.

Поради силното влияние, което земната повърхност оказва върху процесите в атмосферата, особенно в ниските й слоеве  (до 1,5 км височина), се обособява т. н. физика на граничния слой. Процесите в по-високите слоеве на атмосферата (над 1-2 км) са предмет на аерологията (физика на свободната атмосфера). Вследствие на интензивното развитие на космонавтиката значителни успехи през последните години има аерономията, изучаваща високите слоеве на атмосферата (над 100 км) с помощта на метеорологични ракети и изкуствени спътници на Земята (ИСЗ).

Като отделен клон със своя специфика може да се посочи и метеорологичното приборостроене.

Друг самостоятелен раздел, наречен приложна метеорология, се е оформил поради необходимостта от метеорологична информация в най-различни области на човешката дейност. Той се занимава с въпросите на приложението на метеорологичните знания в различните клонове на народното стопанство в съответствие с тяхната специфика. Като самостоятелни клонове на приложната метеорология са се обособили агрометеорологията, авиационната метеорология, морската метеоролотгия, биометеорологията. Към проблемите на приложната метеорология се отнасят още и: метеорологичните аспекти на замърсяването на околната среда: а) разпространението на вредните примеси в атмосферата, “киселинните” дъждове, способността на атмосферата за “самоочистване”, влиянието на човешката дейност върху климата; б) метеорологичните аспекти и климата в пещерите (изучавани от спелеоклиматологията), взаимодействието на въздушният обем в пещерата с приземния атмосферен слой, проблемите на кондензацията в пещерите и др.

Освен това, метеорологията е тясно свързана с другите геофизични науки (физиката на Земята, океанологията, глациологията), както и географските науки. Напоследък все повече се усилват връзките й с астрофизиката (физика на Слънцето), с химията (химия на атмосферата) и с всички науки, където намира приложение метеорологичната информация: медицина, селскостопански науки и др. По характера на решаваните задачи и използваните за това методи метеорологията е физична наука. Тя може да се развива успешно само на базата на постиженията на физиката и по-точно на такива нейни дялове като механиката, термодинамиката, хидродинамиката, оптиката, акустиката, електричеството и др., а за преодоляването на огромните трудности при създаването на физико-математическите теории на атмосферните процеси освен широки и задълбочени знания по физика е необходима и сериозна математическа подготовка.