Что такое метеорологические наблюдения?

Метеорологические наблюдения — это систематический сбор сведений о состоянии атмосферы и связанных с ней природных сред (поверхность суши и моря, снежный покров, почва и т. п.) по установленной программе, в определённые сроки и с использованием стандартизированных методик и приборов. Проще говоря, это всё то, что мы измеряем и описываем, чтобы понять «какая сейчас погода», как она меняется и к чему приведёт дальше.

Что обычно измеряют
• Температуру воздуха и почвы, влажность, давление.
• Ветер (скорость, направление, порывы).
• Осадки (вид, интенсивность, сумма), снежный покров.
• Облачность (количество, высоту основания, виды), видимость, явления погоды (туман, метель, гроза и т. д.).
• Радиационный баланс (солнечная и земная радиация), испарение.
• На море — температуру поверхности, волнения, ледовые условия.

Где и кем это делается
• Наземные метеостанции (включая автоматические) и аэрологические станции (радиозонды поднимают датчики в атмосферу).
• Специальные пункты на аэродромах (METAR/SPECI), на судах и буях в океане.
• Дистанционные средства: метеорадары (осадки, грозы), лида́ры (аэрозоль, ветер), спутники (облачность, температура, влажность, радиация, циклоны).
• Дополняют сеть данные от добровольцев и «умных» датчиков в городах, но их обычно калибруют и проверяют.

Как наблюдают
• По расписанию (например, каждый час для авиации, каждые 3–6 часов для синоптики), а также непрерывно на автоматике с минутной–секундной дискретностью.
• По стандартам ВМО: одинаковые высоты установки датчиков, экспозиция, время наблюдений — чтобы данные были сравнимы.
• С контролем качества: калибровка приборов, проверка выбросов, учёт метаданных (окружение площадки, перемещения станции).

Зачем это нужно
• Оперативный прогноз погоды и предупреждения опасных явлений.
• Обеспечение авиации, мореплавания, энергетики, дорожных служб, сельского хозяйства.
• Климатология: расчёт норм, трендов, экстремумов, оценка изменения климата.
• Гидрология и водные ресурсы: сток, паводки, засухи.
• Научные исследования и экология (аэрозоли, качество воздуха).
• Ассимиляция в численные модели погоды и реанализ (восстановление состояния атмосферы в прошлом).

Какие есть форматы данных
• Синоптические сводки (SYNOP), авиационные донесения (METAR/TAF), корабельные наблюдения (SHIP), радиозондовые профили (TEMP), данные радаров и спутниковых каналов.
• Временные ряды с разной частотой (минутной, часовой, суточной), пространственные поля (решётки) после интерполяции и анализа.

Важные нюансы
• Репрезентативность: одна точка измеряет не «весь город», а конкретное окружение станции.
• Однородность рядов: перенесённая станция или застройка вокруг меняют характеристики измерений — это учитывают при анализе климата.
• Погрешности: инструментальные, методические, человеческий фактор — для этого и существует многоуровневый контроль.

Итог: метеорологические наблюдения — это основа прогноза и климатических оценок. Без их плотной, сопоставимой и качественной сети ни синоптик, ни суперкомпьютерная модель не смогут надёжно описать текущую погоду и предсказать её развитие.