Исследование синоптических процессов и условий погоды с помощью синоптических карт и вспомогательных средств - синоптический анализ. Метод анализа и прогноза синоптических процессов и условий погоды с помощью синоптических карт - синоптический метод. Таким образом, синоптическая метеорология - учение об атмосферных процессах синоптического масштаба и предсказании погоды на основе их исследования.

Основными принципами синоптического анализа являются: комплексность анализа, трехмерность анализа, историческая последовательность анализа. Важнейшее достоинство синоптического метода - наглядность и оперативность.

К недостаткам относятся - дискретность метеорологической информации во времени и пространстве (по вертикали и горизонтали). Здесь подразумевается отсутствие информации между станциями, в труднодоступных районах (нельзя забывать, что 3/4 Земли занимают океаны и моря).

Кроме этого, отсутствует информация между стандартными поверхностями атмосферы. При этом опускаются многие важные явления погоды. Далее, сложность сбора и обработки информации приводит к некоторой задержке анализа. Конечно, существуют различные методы, позволяющие полностью или частично устранить эти недостатки (интерполяция, экстраполяция, использование асиноптической информации - радиолокационной, спутниковой информации и т.д.)

Для оперативного прогноза погоды на сутки для пункта или небольшого района необходимы данные с территории, радиусом не менее 1000 км, на 2 суток - 20000 км и т.д.

Погодой называют состояние атмосферы над некоторым участком земной поверхности в данный момент, характеризуемое совокупностью значений метеорологических элементов, а также последовательную смену состояний атмосферы за определенный отрезок времени. Таким образом, погода - это конкретное состояние атмосферы, имеющее “адрес” и “дату”, т.е., указание места и времени, где и когда оно наблюдалось. В отличие от погоды климат данного места характеризуется типичными, характерными для данного места состояния атмосферы, независимо от особенностей атмосферных условий в отдельные годы. Поэтому нельзя говорить о климатических условиях данного года, прошедшей зимы и т. п., но можно говорить об условиях погоды в этом или ином сезоне или году.

Погода и ее непрерывные, иногда очень резкие изменения существенно влияют на жизнь человека и его деятельность. Поэтому и практике, говоря о погоде, имеют в виду и ее влияние на деятельность человека. Отсюда введение таких понятий, как “авиапогода”, т. е. совокупность метеорологических элементов и явлений, влияющих на деятельность авиации.

Изменения погоды и данном месте в предстоящие 1-2 суток определяются перемещением весьма обширных областей теплых и холодных воздушных масс с разделяющими их атмосферными фронтами, зонами осадков, сильных ветров и пр., а также изменениями этих объектов и возникновением новых. Скорости перемещения в среднем составляют около 40 км/час, а иногда достигают 80—90 км/час. Это значит, что через 24 часа в данное место могут прийти явления погоды, которые в это же время наблюдаются на расстоянии 1000 -2000 км. Следовательно, составляя прогноз погоды для данного пункта, хотя бы только на 24. часа, необходимо “видеть” состояние атмосферы в радиусе до 2000 км от этого пункта и знать, как оно изменится за время прогноза. Поэтому основной метод синоптической метеорологии — сопоставление результатов одновременных наблюдений обширной сети метеорологических станций. Результаты наблюдений в виде цифр и условных знаков наносят на географическую карту, после чего на ней выделяют области осадков, туманов, гроз и т. п., проводят изобары, фронты и пр. Такие карты называются синоптическими от греческого слова “синоптикос” (одновременно рассматривающий, сопоставляющий), а науку, изучающую атмосферные процессы с помощью этих карт, — синоптической метеорологией.

Синоптический анализ предусматривает исследование погоды и погодообразующих атмосферных процессов над большой территорией с помощью синоптических карт и вспомогательных материалов. При этом руководствуются следующими основными приемами и принципами: сопоставления, показательности, физической логики, исторической последовательности и трехмерности.

Основным приемом синоптического анализа является прием сопоставления. Он заключается в сравнении значений одних и тех же или различных метеорологических величин, полученных по данным наблюдений на нескольких станциях или на одной станции в последовательные моменты времени. Сопоставляя положение и интенсивность барических образований и атмосферных фронтов на картах погоды за различные сроки, устанавливают направление и скорость их перемещения, а также оценивают тенденции в их эволюции.

Принцип показательности (репрезентативности) состоит в том, что данные наблюдений станции должны отражать характерные признаки рассматриваемого процесса, занимающего достаточно большой район.

Принцип физической логики вытекает из взаимодействия различных атмосферных процессов между собой и с подстилающей поверхностью, которое подчиняется определенным законам физики атмосферы. Поэтому если в результате анализа атмосферных процессов и условий погоды выявляются признаки, находящиеся в противоречии с основными законами физики атмосферы, их следует считать физически нелогичными и во внимание не принимать или, по крайней мере, ставить под сомнение целесообразность их учета.

Принцип исторической последовательности определяется непрерывностью (в течение определенного периода — от нескольких - часов до нескольких суток) и последовательностью в развитии и эволюции атмосферных процессов, т. е. текущий процесс и присущие ему условия погоды являются следствием предыдущего развития атмосферных процессов. Поэтому анализ текущих карт погоды необходимо проводить с учетом карт погоды за предыдущие сроки.

Принцип трехмерности вытекает из пространственной структуры синоптических объектов (циклонов, антициклонов, атмосферных фронтов) и зависимости условий погоды от процессов, протекающих во всей толще тропосферы и нижней стратосфере. Поэтому для анализа атмосферных процессов, текущих и ожидаемых условий погоды, кроме приземных карт погоды, привлекаются карты барической топографии, аэрологические диаграммы и вертикальные разрезы.

Синоптический метод имеет глубокую физическую сущность, так как атмосферные процессы и условия погоды, которые находят отражение на синоптических картах, являются отражением объективных физических процессов в атмосфере.

Метеорологическая информация и ее источники.

Различные показатели (характеристики) погоды, получаемые с помощью непосредственных наблюдений или измерений, принято называть метеорологической информацией. Метеорологическая информация может быть первичной — сведения о погоде в целом или об отдельных метеорологических величинах (явлениях) у поверхности Земли и на высотах как результат одновременных измерений (наблюдений) и вторичной — сводки метеорологических наблюдений, синоптические карты, аэрологические диаграммы, вертикальные разрезы атмосферы и т. п. Информация может быть регулярной—поступает систематически в установленные сроки и нерегулярной — поступает эпизодически.

Основными источниками метеорологической информации являются:

— наземная сеть метеорологических и аэрологических станций (федеральная, ведомственная);

— сеть станций, включенная в международный обмен, т. е. международная синоптическая сеть;

— сеть автоматических станций;

— сеть специальных радиолокационных метеорологических станций и радиотехнических средств, привлекаемых к получению метеорологической информации;

— метеорологические космические системы (МКС);

— системы уравновешенных шаров-зондов.