В климатологии обособилось прикладное направление - авиационная климатология, изучающая влияние климатических факторов на авиационную технику и деятельность авиации. В авиационной климатологии разрабатываются методы расчета климатических показателей, характеризующих условия полетов, которые учитываются при полетах самолетов и эксплуатации аэродромов, анализируются климаты разных территорий планеты применительно к авиации.
С древнейших времен мореплавание связано с погодой. В эпоху парусных судов главнейшими метеорологическими элементами, влияющими на условия плавания, были направление и сила ветра, волнение моря и штормы. С вводом в обиход паровых и дизельных судов зависимость мореплавания от этих факторов снизилась, но воздействие других осталось практически без изменения. Кроме ветра и волнения моря, на плавание морских судов оказывают влияние горизонтальная дальность видимости и все явления, ухудшающие ее,- туман, облачность, осадки. Моряков очень интересует температура воздуха и поверхность моря, наличие морских плавающих льдов - айсбергов, направление и интенсивность морских течений, ледовая обстановка в высоких широтах. Важное значение имеют для мореплавания грозы и кучево-дождевые облака, из-за которых возникают водяные смерчи и сильные шквалы. В тропических водах опасаются воздействия на морские суда тропических циклонов. Погода для моряков - прежде всего фактор безопасности, а затем экономический и комфортабельный.
Многим хорошо известно, что температура в крупных городах и в поселках, имеющих промышленные предприятия, на несколько градусов выше, чем в сельской местности. Приземный слой воздуха в городе нагревается в дневное и ночное время дополнительно на 1-2°. Например, температура в центре Москвы почти на 2° выше, чем на ее окраинах. Над крупными городами обнаружены своеобразные смены температуры. Оказалось, что в холодное время года вместо закономерного понижения температуры воздуха с высотой наблюдается ее повышение. Это явление объясняется довольно просто, тепло городов как бы «отапливает» атмосферу.
В результате возрастания потребления энергии и развития разнообразных энергоемких и теплоемких производств приземный слой воздуха в городах будет прогреваться все интенсивнее. Как отмечает известный советский климатолог профессор X. П. Погосян, в настоящее время в крупных промышленных центрах разность температуры между центральными районами и окраинами уже достигает 4-6°, а в некоторых городах - 6-8°. Теплый воздух над городом оформляется в виде своеобразного купола. Он располагается на высоте 200-300 м, и этой высотой ограничивается зона инверсии температур.
Купол тепла, образованный при определенных метеорологических условиях, не только оказывает влияние на температурные условия местности и режим выпадения осадков, но и уменьшает прозрачность атмосферы. Последнее связано с тем, что в пределах этого купола накапливаются разнообразные пылевые и газовые выбросы производства, загрязненность атмосферы сильно возрастает. В результате слабой прозрачности атмосферы над городами поступление солнечной радиации, особенно в зимние месяцы, сокращается, количество солнечных дней в городах уменьшается. Этот фактор вместе с существующей загрязненностью воздуха промышленными отходами приводит к нежелательным воздействиям на человеческий организм. В частности, повышенное содержание пыли и различных аэрозолей в воздухе при сокращенном поступлении ультрафиолетового излучения вызывает простудные и аллергические заболевания, которые в определенные месяцы в виде крупных эпидемий охватывают многочисленные группы городских жителей.
В настоящее время, исходя из огромной важности проблемы формирования климата города, проводятся тщательные климатологические наблюдения, учитывающие перспективы развития города и чистоту воздушного бассейна над ним.
На протяжении долгого времени человек и климат активно сосуществуют. Климат воздействует на природную среду и изменяет ее. Хозяйственная деятельность человечества более или менее приспособлена к существующим ландшафтно-климатическим условиям. Однако человек все время вынашивает мечту изменить климат и сделать его более благоприятным. Многовековая мечта человечества заключается в том, чтобы, воздействуя на процессы формирования климата, создать комфортные условия для своего существования. Все больше человечество склоняется к мысли искусственного воздействия на погоду и климат.
Техническая оснащенность человечества настолько велика, что она в состоянии изменить не только региональный, но и глобальный климат. Сдерживают от осуществления глобальных проектов только неизвестные неблагоприятные последствия и также возможность развития различных катастрофических явлений.
В результате хозяйственной деятельности человека на больших площадях были уничтожены леса, произошло опустынивание огромных территорий, в широких масштабах осуществлялись ирригационные и мелиоративные работы. Немаловажное влияние на формирование локального и регионального климата оказывали осушение болот, создание искусственных водохранилищ, строительство крупных населенных пунктов, промышленных центров и обширных городских агломераций, развитие наземного и воздушного транспорта и т. д.
Сооружение любого крупного промышленного объекта оказывает влияние на локальный климат. Допустим, сооружается крупная гидроэлектростанция. В процессе строительства ГЭС расширяется русло реки, стабилизируется в ее бассейне судоходство, обводняются и орошаются значительные территории. Одновременно с этим происходит существенный подрыв базы рыбного хозяйства. Обширное зеркало водохранилища сильно меняет гидрометеорологические условия. В зонах умеренного климата меняются интенсивность ветров и влажность, а в полупустынных и пустынных районах создаются своеобразные климатические оазисы. Водохранилища в пустынях- это средство снижения жары и увеличения увлажненности воздуха, благоприятно воздействующее на живой организм.
Большую пользу приносят сельскому хозяйству полезащитные лесные полосы. Высаженные стройными рядами деревья по краям полей уменьшают силу иссушающих ветров-суховеев, уменьшают ветровую эрозию, меняют режим температур, испарения и влажности воздуха. Благодаря созданию полезащитных полос в степных районах Советского Союза был не только спасен почвенный слой на обширных площадях, но и созданы предпосылки для стабильной урожайности зерновых культур.
Но не только созданием полезащитных лесных полос можно избежать пагубного воздействия засухи. В сухих районах Советского Союза ежегодная сумма атмосферных осадков колеблется в довольно широких пределах - от 150 до 400 мм в год. Да и время выпадения осадков бывает разным. Поэтому главная задача в борьбе за урожай, в борьбе против засухи состоит в том, чтобы не просто увеличивать искусственным путем общее количество атмосферных осадков, а вызвать дождь, создать более благоприятный режим речного и подземного стока и улучшить температуру приземного слоя воздуха именно в период вегетации сельскохозяйственных культур.
Целый ряд мероприятий приводит к локальному изменению режима почвенного увлажнения. В ряде мест создаются своеобразные микроклиматы, но такие действия не оказывают существенного влияния на общий климат территории. Поэтому в последние годы в ряде стран расширились исследовательские работы по искусственному воздействию на атмосферные процессы с целью создания благоприятных погодных условий на более или менее обширных территориях.
Первые опыты подобного направления стали проводиться довольно давно. Во время второй мировой войны, когда необходимо было обеспечить бесперебойные полеты самолетов, проводились эксперименты по рассеиванию туманов над аэродромами. Для этого по обеим сторонам посадочной полосы прокладывались трубы с многочисленными мелкими отверстиями, направленными вертикально. Под большим давлением через трубы пропускалось горючее вещество, которое, выходя через отверстия тоненькой струйкой, загоралось. Над аэродромом искусственно создавался слой теплого воздуха. Капли тумана конденсировались и испарялись, и над посадочной полосой образовывалось пространство без тумана. Видимость на определенное время улучшалась.