Istoria meteorologiei

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Articol principal: Meteorologie .

Tabel ilustrativ de meteorologie din Acta Eruditorum din 1716

Istoria meteorologiei este împletită cu cea a astrologiei , deoarece din cele mai vechi timpuri cele două științe au procedat la unison: [1] stelelor li s-a atribuit puterea de a influența nu numai evenimentele umane, ci și fenomenele atmosferice. [2] Adică, ambele au fost o formă de divinație a viitorului, [3] astfel încât a existat o ramură specială de studiu numită astrologie meteorologică . [4]

Privire de ansamblu istorică

Vechii babilonieni erau deja interesați de fenomenele atmosferice și au încercat să prezică evoluția timpului , investigând caracteristicile norilor și stelelor , atingând un nivel de protoștiință care poate fi definit astăzi.

Dezvoltări importante au avut loc atunci în vremurile Greciei Antice . Termenul meteorologie datează de fapt de la μετεωρολογικά (în latină Meteorologica ), titlul cărții scrise în jurul anului 340 î.Hr. de Aristotel care prezintă observații mixte cu speculații cu privire la originea fenomenelor atmosferice și cerești. Cuvântul grecesc μετέωρος metéōros se referă la obiecte „sus pe cer”, adică între Pământ și tărâmul stelelor, în timp ce -λογία -logie λέγω LEGO provine, „vorbește” (cfr. Λόγος logos, „vorbire”) ). O lucrare similară intitulată Cartea semnelor ( περὶ σημείων ὑδάτων καὶ πνεμάτων καὶ χειμώνων εὐδιῶν , De signis ) a fost publicată de Theophrastus , un elev al lui Aristotel; a fost centrat mai ales pe prognozarea vremii pe baza observării fenomenelor. El a catalogat 80 de prognoze pentru ploi , 50 pentru furtuni și 24 pentru vreme senină; dacă unele dintre ele par astăzi naive și nu prea credibile, altele în schimb au fost rezultatul unor observații și explicații raționale. [5]

În vremea Romei antice , geograful Pomponio Mela a introdus sistemul zonelor climatice . [6] Cartea II din Naturalis Historia a lui Pliniu cel Bătrân se ocupă și de meteorologie.

La vremea dinastiei chinezei Han, filosoful Wang Chong în anul 80 d.Hr. a efectuat o serie de studii asupra fenomenelor meteorologice și fizice de o oarecare importanță. [7]

În Evul Mediu , previziunile au fost făcute folosind poziția planetelor și a stelelor ca referință. În această perioadă istorică s-au născut almanahurile , care la început erau tabele astronomice utile pentru obținerea zilei săptămânii referitoare la orice epocă, dar care au devenit ulterior publicații multisectoriale cu prognoze atașate pentru fermieri. [5] Printre cele mai semnificative scrieri se numără tratatele de meteorologie ale naturalistului arab Al-Kindi și Avicenna , pe lângă invenția acestuia din urmă a termometrului de aer.

Progrese suplimentare în domeniul meteorologic au avut loc între secolele XVI și XVII , când au fost disponibile instrumente mai precise. Leonardo a proiectat un higrometru pentru a măsura umiditatea aerului , Galileo (sau Santorio Santorio ) a construit un termometru în 1607 , urmat de invenția barometrului de către Evangelista Torricelli în 1643 . Anemometrul pentru măsurarea vitezei vântului a fost construit în 1667 de Robert Hooke . În secolul al XVIII-lea lista celor mai importante instrumente meteorologice a fost completată de higrometrul de păr pentru a măsura umiditatea , construit în 1780 de Horace de Saussure .

Cu noile instrumente a existat o creștere a cunoștințelor. În 1648 Florin Périer a descoperit dependența presiunii atmosferice de altitudine cu un experiment efectuat conform indicațiilor lui Descartes și ale cumnatului său Blaise Pascal . O dată importantă pentru dezvoltarea viitoare a meteorologiei a fost 19 iunie 1657 , data în care s-a format la Florența „Accademia Fiorentina del Cimento”, în care un grup de oameni de știință, finanțat de Ferdinando II de Medici , a început să investigheze atmosfera cu metoda științifico-experimentală și care a organizat, pentru prima dată, un observator meteorologic internațional în care o rețea de erudiți răspândiți în toată Europa, după ce a primit instrumentele necesare de la oamenii de știință florentini, și-a asumat sarcina de a înregistra informațiile în ceea ce privește parametrii atmosferici fundamentali ( presiune , temperatură , umiditate , vânt , starea cerului) și trimiteți-i mai târziu la Florența . [5] In 1686 Edmund Halley a publicat primele comerciale vânturi hartă și adâncit în relația dintre presiunea atmosferică și altitudinea care au fost descoperite de către Florin Périer. Halley a fost primul care a făcut legătura între încălzirea solară și circulația atmosferică globală .

În secolul al XVIII-lea , Societatea Regală din Marea Britanie și Academia de Științe din Franța au înființat încă două observatoare internaționale, iar în 1730 Vitus Jonassen Bering a înființat și stații de cercetare în Siberia . George Hadley a oferit o explicație generală corectă a circulației atmosferice globale , cu un studiu al alizelor pe care le-a efectuat în 1735 (Din acest motiv, circulația atmosferică specială care are loc în celula tropicală se numește „ celula lui Hadley ”). La acea vreme, exista doar o înțelegere parțială a modului în care rotația pământului a afectat cinematica fluxurilor de aer; cunoștințele despre acest subiect au fost aprofundate în secolul al XIX-lea .

Alte progrese științifice și tehnologice care au avut loc între secolele XVIII și XIX, care au influențat meteorologia, sunt cunoscute în primul rând ca parte a progresului științei fizice în sine. Printre acestea s-au numărat lucrările lui Daniel Bernoulli , care în 1738 a pus bazele teoriei cinetice a gazelor și experimentul lui Benjamin Franklin asupra electricității atmosferice efectuat în 1752 cu zmeul pentru capturarea fulgerelor . Franklin a fost, de asemenea, primul american care a înregistrat cu precizie și acuratețe condițiile meteorologice zilnice și unul dintre primii americani care a făcut prognoze meteo zilnic. Chimia a contribuit, de asemenea , la creșterea cunoștințelor științifice de bază: francezul Antoine Lavoisier a descoperit că aerul este compus dintr-un amestec de gaze. Mai târziu, căutarea dependenței volumului de gaze de presiune și temperatură a condus la ecuația stării gazelor, formulată în 1834 de Émile Clapeyron .

În secolul al XIX-lea, a fost înțeleasă amploarea interacțiunii la scară largă între forța gradientului de presiune și devierea cauzată de forța Coriolis , care provoacă mișcarea maselor de aer de -a lungul izobarelor . Forța de deviere și-a luat numele la începutul secolului al XIX-lea, cu referire la o publicație din 1835 a lui Gaspard-Gustave Coriolis, care descrie rezultatele unui studiu privind energia produsă de mașinile cu piese rotative, cum ar fi roțile de apă din fabrici . În 1856 William Ferrel a emis ipoteza existenței unei „celule de circulație” în latitudinile intermediare, în care aerul a fost deviat de forța Coriolis creând principalele vânturi de vest. Această celulă a numit ulterior celula lui Ferrel .

Observarea sinoptică a vremii atmosferice a fost încă complicată de dificultatea clasificării anumitor caracteristici climatice precum norii și vânturile . Această problemă a fost rezolvată atunci când Luke Howard și Francis Beaufort și-au introdus sistemul de clasificare a norilor ( 1802 ) și, respectiv, a vântului ( 1806 ). Cu toate acestea, adevăratul punct de cotitură a fost invenția telegrafului în 1843, care a făcut posibilă schimbul de informații despre vreme și climă cu o viteză de neegalat anterior. În 1854 Urbain Le Verrier a descoperit caracterul migrator al fenomenelor meteorologice, observând că un uragan care scufundase unele nave franceze în Marea Neagră traversase alte regiuni europene în zilele precedente. În 1878 a fost fondatăOrganizația Meteorologică Internațională care mulți ani mai târziu va deveni „la nivel mondial”.

În secolul al XIX-lea, anchetele au fost efectuate și la altitudini mari prin intermediul baloanelor aerostatice cu bărbați la bord. În 1862 , englezul James Glaisher , la bordul unui balon pilotat de Henry Tracey Coxwell , a depășit altitudinea de 9.000 de metri și a făcut măsurători de temperatură, presiune și umiditate, detectând scăderile temperaturii pe măsură ce altitudinea crește. În 1881 , primul balon fără bărbați a fost lansat în Franța , cu un meteorograf (un instrument care înregistra automat temperatura, presiunea și umiditatea). Odată cu îmbunătățirea instrumentelor, baloanele sonore au început să fie utilizate sistematic începând cu 1893 . În Italia, pionierii și promotorii nașterii, dezvoltării și difuzării culturii meteorologice în secolul al XIX-lea au fost religioșii Angelo Secchi și Francesco Denza , ultimul fondator al Societății Meteorologice Italiene, care va fi urmat în scurt timp de precursorul Oficiului Central Meteorologic Regal. al Serviciului. al Forțelor Aeriene .

La începutul secolului al XX-lea , progresele în înțelegerea dinamicii atmosferice au condus la crearea unor prognoze meteo moderne calculate pe o bază strict matematică.

În 1917, un grup de meteorologi norvegieni condus de Vilhelm Bjerknes a început școala Bergen, care a dezvoltat un model conceptual pentru a explica generarea, intensificarea și dizolvarea ciclonilor extra- tropicali la altitudine medie, introducând ideea frontului meteorologic și a subdiviziunii dintre mase de aer . Datorită acestui model, a fost posibil să se creeze hărți meteorologice prin raportarea izobarelor și izotermelor și să se calculeze deplasarea sistemelor atmosferice detectate ( cicloni și anticicloni ) prin efectuarea de prognoze meteorologice. Grupul norvegian a inclus Carl-Gustaf Rossby (care a fost primul care a explicat fluxul atmosferic pe scară largă în termeni de dinamică a fluidelor sau valurile Rossby ), Tor Bergeron (primul care a înțeles mecanismul formării ploii ) și Jacob Bjerknes , fiul lui Vilhelm Bjerknes. Cu toate acestea, modelul conceptual al școlii Bergen nu a explicat mecanismul fizic cunoscut sub numele de instabilitate baroclinică care stă la baza ciclogenezei și care va fi clarificat doar în anii 1940 .

În 1922 Harold Jeffreys a propus o clasificare a maselor de aer atmosferice, distingându-le în cicloni și brize locale. În același an, Lewis Fry Richardson a publicat Predicția vremii prin proces numeric , care a descris cum se elimină variantele mai puțin importante din ecuațiile dinamicii fluidelor care reglează fluxurile atmosferice pentru a permite găsirea unor soluții numerice ușoare. Cu toate acestea, numărul de calcule necesare a fost prea mare pentru a fi gestionat înainte de apariția computerelor .

În 1925 , Biroul meteo american a pregătit o mică flotă de aeronave pentru cercetarea sistematică a datelor meteorologice. Prin urmare, un impuls pentru dezvoltarea meteorologiei a fost obținut din sectorul aeronautic ( meteorologia aeronautică) și din sectorul nautic (meteorologia recreativă) pentru ajutorul respectiv pentru navigație și controlul traficului.

În 1930 , meteorologul sovietic Pavel Molchanov a inventat radiosonda , care a fost transportată la altitudini mari de un balon sonor pentru a colecta informații meteorologice. Radiosonda a avut avantajul de a pune datele imediat la dispoziție, fără a fi nevoie să aștepte recuperarea balonului.

În 1947 Jule Gregory Charney a sugerat mecanismul cunoscut sub numele de instabilitate baroclinică , care explică ciclogeneza ; modelul a fost perfecționat de Eric Eady în 1949 .

Începând cu anii 1950 , experimentele de calcul numeric cu calculatoare s-au dovedit în cele din urmă fezabile. Matematicienii John Von Neumann și Jule Gregory Charney au încercat întreprinderea cu succes moderat și au reușit să exploateze puterea relativă de calcul a primului mare calculator din lume proiectat și construit de Von Neumann : ENIAC . Primele prognoze meteo realizate cu această metodă au folosit modele barotrope .

În anii 1960, natura haotică a atmosferei a fost înțeleasă de Edward Lorenz , care de atunci a devenit cunoscut drept fondatorul teoriei haosului de astăzi. Progresele matematice obținute în acest domeniu au fost preluate de meteorologie și au ajutat la stabilirea limitei de predictibilitate a modelului atmosferic. Această limită este rezumată în locutie cunoscut efect de fluture ( efect de fluture) conform căruia evoluția pseudo-aleatorie a vremii, cunoscută sub numele de variabilitate meteorologică , ar fi explicată metaforic printr-un mic fluturare de aripi de fluture capabile să genereze efecte mari urmate în altă zonă.

Astronautica a contribuit, de asemenea , la dezvoltarea meteorologiei. În 1959 a fost lansată pentru prima dată racheta Arcas , o rachetă sonoră pentru studiul atmosferei superioare, care ar putea transporta o radiosondă la o altitudine care nu poate fi atinsă prin sondarea baloanelor.

În 1960 , lansarea TIROS-1 , primul satelit meteorologic funcțional, a marcat începutul unei ere de diseminare globală a informațiilor meteo. Sateliții meteo, împreună cu alți sateliți de observare cu mai multe roluri la diferite înălțimi, au devenit un instrument indispensabil pentru studierea unei largi varietăți de fenomene, de la incendii forestiere până la El Niño .

În plus față de sateliți, începând cu anii 1960 , evoluția meteorologiei se referă la rafinarea modelelor meteorologice și a tehnicilor de procesare numerică și statistică aferente ( prognozarea ansamblului ) până la obținerea rezultatelor actuale în prognoza meteorologică de astăzi, care a devenit treptat din ce în ce mai mult de încredere.

În anii 1970, radarele meteo au început să fie utilizate din ce în ce mai mult.

În ultimii ani, s- au dezvoltat și modele climatice în domeniul climatic, care sunt utilizate pentru a studia schimbările climatice pe termen lung , cum ar fi cele datorate gazelor cu efect de seră .

Cronologie

Antichitate

Evul Mediu

  • 1430 ca. Nicola Cusano (1401-1464) inventează primul instrument meteorologic, un fel de higrometru: din diferența de greutate a unui balot de lână determină gradul de umiditate din aer.
  • 1450 - Leon Battista Alberti construiește primul model de anemometru .

Al XVI-lea

secolul al 17-lea

- Christopher Wren construiește un pluviometru basculant, un prototip de pluvioane moderne.
  • 1665 - Christiaan Huygens (1629-1695) identifică valorile de referință pentru scara termometrică la temperaturile topirii gheții și apei fierbe.
  • 1667 - Robert Hooke (1635-1703) construiește un anemometru .
  • 1670 - Robert Hooke perfecționează pluviometrul construit de Wren.
  • 1686 - Edmund Halley (1656-1742) prezintă un studiu sistematic al vânturilor alizee și musonilor și identifică cauza mișcărilor atmosferice în încălzirea soarelui.
  • 1686 - Edmund Halley specifică relația dintre presiunea barometrică și altitudine.

Al XVIII-lea

secol al XIX-lea

- John Dalton își publică analizele despre natura vaporilor de apă și relația sa cu aerul.

Secolului 20

- Harold Jeffreys propune o clasificare a maselor de aer, distingându-le în cicloni și brize locale.
- Biroul meteo pregătește o mică flotă de avioane pentru cercetări meteorologice.
- Uraganele încep să fie numite alfabetic cu alfabetul radio.

secolul 21

  • 2003 - Experții în uragane NOAA au pus în acțiune un prim experiment de control pentru uraganele din Pacific (Eastern Pacific Hurricane Outlook).

Istoria ciudățenilor

  • 18 martie 1818 : o ploaie roșie a căzut pe Napoli și pentru prima dată a fost efectuată o analiză chimică. Rezultatul a atribuit cauza anomaliei prafului vulcanic .
  • 29 mai 1892 : Un număr mare de anghile s-au revărsat peste orașul Coalburg, Alabama , în timpul unei furtuni. Fuseseră ridicate, probabil de o trâmbiță de apă și apoi deviate la o distanță mare.
  • 9 iulie 1995 : În Florida , în timpul unei furtuni intense, un fulger a lovit o fosa septică . Explozia în consecință a trimis un tânăr de șaptezeci de ani care stătea liniștit pe toaletă zburând prin aer.

Notă

  1. ^ Francesco Viscovich, Manual nautic de meteorologie , volumul I, cap. LXXXI, p. 261, Trieste, Librăria Julius Dase, 1876.
  2. ^ Arnaldo Bruni, Fausta Garavini, Biblioteca ca serviciu: în memoria lui Piergiorgio Brigliadori , pp. 59-70, CLUEB, 2009.
  3. ^ Elide Casali, Spionii cerului: horoscoape, lunare și almanahuri în Italia modernă , pag. 24, Einaudi, 2003.
  4. ^ Pier Luigi Pizzamiglio, Astrology in Italy at the time of Galileo Galilei , pag. 129, Milano, Viață și gândire, 2004.
  5. ^ a b c "Prezice timpul", de Chiara Palmerini, pp. 4-11, public. din dosarul Științele: schimbarea climatului n. 5, august 2001, semnat de diverși autori.
  6. ^ Cronologii ale geografiei , la paleorama.com . URL consultato il 30 luglio 2013 (archiviato dall' url originale il 6 settembre 2012) .
  7. ^ Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth . Taipei, Caves Books Ltd.

Collegamenti esterni

Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Storia_della_meteorologia&oldid=117416735 "