Лишь сравнительно немногие ученые были убеждены в правильности новых, т. е. физических, путей исследования атмосферы. Книги в то время писали на латинском языке, которого народ не знал. Этим отчасти можно объяснить, что широкие массы по-прежнему суеверно придерживались различных примет о погоде или доверяли вздорным книгам погоды, столетним календарям погоды и т. п.
Развивавшееся капиталистическое общество все более порывало с устаревшими представлениями, которые тормозили дальнейший его прогресс. Парусные корабли уже достигали вод Антарктики, да и сведения о климате других районов земного шара тоже приобретали все более важное значение. Стало невозможным ограничиться утверждениями древних греков, которые на основании чисто астрономических данных выделили на Земле три климатических пояса — тропический, умеренный и полярный, отделявшиеся друг от друга тропиками и полярными кругами. Исследование климата приобрело характер общественной задачи. В XVIII в. почти все государства организовали на своих территориях сеть метеорологических станций, на которых проводились не только визуальные наблюдения за элементами погоды, но и инструментальные измерения атмосферного давления и температуры воздуха. Так, например, Гёте, занимавший пост государственного министра, организовал в 1823 г. в Тюрингии большое число наблюдательных станций.[3]
Выдающийся ученый и путешественник Александр Гумбольдт построил первые в мире карты изотерм. На таких картах пункты с одинаковой температурой воздуха соединяются плавными линиями, называемыми изотермами. Проведение изолиний в то время было весьма затруднительным, так как сеть станций была очень редкой. Но это был первый шаг к познанию климатических особенностей на большой территории. На картах изотерм стало видно, как велики климатические различия между северным и южным полушариями и как сильно влияет распределение моря и суши на пространственное изменение температуры воздуха.
Еще одно крупное открытие помогло дальнейшему изучению воздушной оболочки Земли. В 1771 г. английский химик Дж. Пристли и шведский ученый Шееле независимо друг от друга обнаружили, что воздух на одну четверть состоит из газа, принимающего участие во всех процессах горения. Они назвали его огненным газом. Современное же его название — кислород — было введено в науку французским химиком Лавуазье. Однако в то время метеорология мало занималась химическими исследованиями атмосферы.
В XVIII в. не имелось возможности для изучения погоды, т. е. непрерывных изменений состояния воздушного океана. Для этого необходимо было получать результаты одновременных метеорологических наблюдений с достаточно обширной территории и не позднее чем через несколько часов. Такая возможность появилась лишь в середине XIX в., когда физики Гаусс и Вебер изобрели телеграфную связь[4]. С развитием телеграфа возник и новый раздел метеорологии — синоптическая метеорология. Термин «синоптический метод» означает метод одновременного обзора обширной территории. До введения этого метода погода для некоторого пункта прогнозировалась на основании наблюдений за ходом метеорологических явлений только в этом пункте. Подобным методом прогнозирования является, например, и народная примета: «Ясный закат — к хорошей погоде». Погода на следующий день определялась по виду вечернего неба. С появлением телеграфа метеоролог смог «видеть» распределение погодных явлений в пространстве и предсказывать, например, бури и грозы, которые в данном пункте в момент прогнозирования еще ни в чем не проявлялись.
Значительно изменились методы предсказания погоды лишь с 1851 г. На Всемирной выставке в Лондоне по телеграфу ежедневно получали сведения с 22 метеорологических станций и строили синоптические карты погоды. Так впервые оказалось возможным предсказывать движение воздушных масс на обширной территории.
Первые официальные службы погоды были созданы несколькими годами позднее. Поводом для этого послужило следующее событие. Во время Крымской войны, в 1854 г., англичане и французы, осаждая русский порт Севастополь, надеялись захватить город после обстрела. Однако внезапно началась буря, во время которой, между прочим, затонул французский военный корабль «Генрих IV». Французское военное министерство запросило директора парижской астрономической обсерватории Леверье, можно ли было заблаговременно предсказать приближение этой бури. Леверье проделал большую и кропотливую работу. Он сопоставил показания барометров в том месте, где произошла катастрофа, и в окружающих районах и пришел к заключению, что траектория бури могла быть предсказана заранее. Это открытие привело к зарождению службы погоды в Европе.
3
Первая сеть метеорологических станций была создана в Италии в 1654 г. В 1724–1735 гг. Лондонское королевское общество организовало метеорологические наблюдения в разных странах. В России первая сеть из 12 метеорологических станций была организована в 1733–1734 гг. Великой Северной экспедицией под руководством Беринга.
4
Первая опытная линия электромагнитного телеграфа была построена в России в 1836 г. в Петербурге на изобретенных Шиллингом электромагнитных аппаратах.