В каждой точке Мирового океана, выбранной для наблюдений с помощью судов погоды (фото 50), поочередно работает несколько судов, принадлежащих зачастую разным странам и дежурящих в отведенном для них месте в соответствии с расписанием. Обычная продолжительность каждого дежурства – шесть недель, но могут по договоренности определяться и другие сроки, однако не более двух месяцев.

Для научных программ прошлого, таких, как Международные полярные годы (1882/83 и 1932/33), Международный геофизический год (1957/58), Международный год спокойного Солнца (1964/65), наиболее характерной чертой было скоординированное в масштабах земного шара получение возможно большего количества данных наблюдений за состоянием атмосферы, океана и земной коры. Особое внимание при этом уделялось наблюдениям в районах «белых пятен» Земли, откуда не было регулярного поступления метеорологической и иной информации, что мешало ученым создать полную картину всего происходящего на нашей планете. Однако хотя эти программы и охватывали все сезоны, они тем не менее носили временный характер. ВСП – программа долговременная, создаваемая в соответствии с нею новая сеть наблюдений должна функционировать постоянно, а главное, эта сеть должна быть качественно иной по сравнению с действовавшей ранее. Модернизируется вся служба погоды в масштабах земного шара на базе новейших технических средств наблюдений, сбора и обработки информации о погоде. ВСП отражает научно-техническую революцию в метеорологии, совершившуюся в нашем веке и, в частности, усилившую международное сотрудничество метеорологов, дав ему новую техническую основу.

Международный геофизический год (МГГ)- это комплекс исследований, выполняемых научными организациями различных стран по согласованной международной программе. Целью его является изучение природных явлений и процессов, происходящих в земной коре, в Мировом океане, в земной атмосфере, околоземном пространстве и вселенной. Впервые он был проведен в 1957/58 году и длился 18 месяцев. Для осуществления программы МГГ учеными разных стран было организовано несколько совместных научных экспедиций и создано несколько временно функционировавших международных научных центров, в том числе на необитаемых островах в океане и на Антарктическом континенте, а также в Арктике. В выполнении программы МГГ участвовали десятки тысяч ученых более чем ста стран мира.

Аналогичные, хотя и меньшие по масштабам, международные программы выполнялись и раньше: в 1882/83 и 1932/33 годах – Международные полярные годы, в 1964/65 году – Международный год спокойного Солнца, в 1979/80 – Международный год солнечного максимума. В 70-х и 80-х годах реализуется многолетняя Программа исследований глобальных атмосферных процессов – ПИГАП, расчлененная на несколько региональных экспериментов – в тропиках, в полярных областях, в районах муссонной циркуляции.

Цель этой программы исследований – сбор материалов в тех географических районах, где энергия Солнца поступает на земную поверхность в избытке, а также в тех районах, где поступление солнечной энергии за год или в отдельные сезоны, наоборот, относительно мало. Таким образом, главное внимание уделяется районам Земли, являющимся «нагревателями» вод океанов и воздуха атмосферы и «холодильниками» Земли, а также процессам теплообмена между этими районами. Материалы этих наблюдений должны послужить основой для создания математической модели атмосферной циркуляции, расчета слагаемых теплообмена в масштабах всей планеты и разработки методов предвычисления погоды долгосрочного характера. Данные, собранные за годы осуществления ПИГАП, позволят проверить и уточнить разработанные учеными различные схемы взаимодействия океана и атмосферы, формирования облачности и осадков, прихода и расхода тепла, необходимые для создания численных методов долгосрочных прогнозов погоды.

Планы ПИГАП предусматривают дистанционное зондирование атмосферы с использованием так называемых геостационарных спутников. Такие спутники вращаются с той же угловой скоростью, что и Земля, и, таким образом, всегда находятся над одним и тем же местом земной поверхности (см. также 10.8 и 10.9). С их помощью должно быть обеспечено надежное метеорологическое освещение широкого пояса между 55-ми параллелями обоих полушарий Земли. Предполагается запустить на экваториальные орбиты пять таких спутников, из них один советский, один японский, один западноевропейский и два американских.

Первый геостационарный метеорологический спутник запущен 17 мая 1974 года. Высота орбиты его 35 800 км, угол наклона – около 2°. Находится спутник над точкой 45°17' з. д.

Проведение серий исследований в тропиках предусмотрено программой так называемого Тропического эксперимента (ТРОПЭКС), входящей составной частью в ПИГАП. Оно связано с необходимостью уточнения роли тропической зоны в формировании атмосферных процессов в масштабах всей земной поверхности. Тропическая зона получает от Солнца огромное количество тепла, лишь небольшая часть которого излучается в мировое пространство. Таким образом, в тропиках накапливаются огромные количества энергии, переносимой затем воздушными и океанскими течениями в средние и высокие широты. Изучение механизма переноса энергии и ее преобразования должно помочь выяснению закономерностей формирования крупномасштабных особенностей погоды. В результате осуществления программ ТРОПЭКС удалось получить много новых данных о механизме общей циркуляции атмосферы и ряд количественных характеристик образования облаков и развития грозовой активности, выпадения в тропиках ливневых осадков, очень важных для синоптиков, занимающихся прогнозированием погоды в низких широтах. Таким образом, исследования ТРОПЭКС имеют не только теоретическое, но и прямое практическое значение.

Проект ВСП наряду с решением ряда чисто практических задач обеспечения метеорологической информацией всех ее потребителей в масштабе земного шара предусматривает и выполнение научных исследований, результаты которых должны способствовать совершенствованию всей мировой системы обмена метеоинформацией и развитию атмосферных наук. Программа ПИГАП – более узкая, она направлена на решение ряда конкретных проблем энергообмена в атмосфере и взаимодействия атмосферы и океана. Результаты исследований по программе ПИГАП широко используются учеными, работающими в рамках программы ВСП.