/
Автор: Шенрок А.
Теги: климат атмосфера метеорология климатология геофизика природа и климат
Год: 1930
Текст
l&Wb
ГИДРО-МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ СОЮЗА ССР
при совете Народных Комиесар55пЗр|£р"йй~ .
1-**н: ■ '*.*?«*•**«<
ГЛАВНАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРБА ТОРИЯ
зчз
КАК И ПОЧЕМУ ОБРАЗУЮТСЯ
АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ
ПОПУЛЯРНЫЕ ОЧЕРКИ ПО МЕТЕОРОЛОГИИ
ВЫПУСК I
А. Шенрок
'<
.-„. в- .-та»'
ЛЕНИНГРАД
. 1930
JL
НАЛ
пяимиля I
X*'"- 'К А* 1
НАССОР
h
ІБ95
Ленинградский Облг.стлит J4s 55826. ГГО-5+5. 1 л. Тираж 2000 экз.
Типографии Главной Геофизической Обсерватории. Ленинград „2(і". В. О., 23-л лик., д.
От редакционной Коллегии
Быстрое и интенсивное развитие народного хозяйства в настоящее время
иред'являет все растущие требования ко всем отраслям естествознания, в том
числе и к метеорологии, с которой тесно связан целый ряд отраслей
хозяйственной жизни страны. Все более и более становится ясной необходимость
■сделать познания в области метеорологии общедоступными и дать
практическому работнику возможность не только освоить понятие о климате и погоде,
но и правильно использовать их, где потребуется.
Что такая потребность уже давно чувствуется, о том может свидетель-
■стовать хотя бы тот факт, что за последние годы у нас стали выходить
довольно часто популярные учебники по метеорологии, но к сожалению, в своем
'большинстве, не вполне пригодные для указанной цели.
На отсутствие популярной литературы в этой области знаний обращала
■внимание и Главная Геофизическая Обсерватория, и в ее среде в последнее
-время неоднократно обсуждался вопрос о принятии на себя решения этого
^настоятельного вопроса, тем более, что Обсерватория, как ни одно другое
учреждение, обладает достаточным составом высококвалифицированных
специалистов и необходимым обширным научнымматериалом. Первыми шагами в этом
направлении, сделанным Обсерваторией, была реорганизация журнала „Климат
и Погода", которому был придан более общедоступный и увязанный с
вопросами народного хозяйства характер. Но это еще не могло считаться полным
решением вопроса, почему в редакционной Коллегии журнала был поднят вопрос
о выпуске преимущественно силами Обсерватории своего рода популярного
курса метеорологии.'
По мнению Коллегии самым рациональным казалось не поручать
составления подобного курса одному лицу, а разбив его на отделы—по элементам
и некоторым специальным вопросам, предоставить составление отдельных глав
соответствующим специалистам, и издавать их отдельными выпусками, которые
« дальнейшем могли бы составить один свободный общий курс.
В виду большой трудности создания массовой популярной литературы
иаучного характера, Коллегия, имея в виду разрешить эту задачу в
дальнейшем, поставила в первую очередь удовлетворить запросы со стороны
практических работников разных областей, обслуживающих массу
населения—учителей, агрономов, врачей, краеведов и др. Таким образом, в первую очередь
предпологаемые издания будут расчитаны на читателя, имеющего знания
примерно в об'еме школы 7-ми и 9-ти летки.
Кроме того для удовлетворения запросов к метеорологии со стороны
специальных отраслей народного хозяйства решено выпустить в той же серии
отдельные брошюры по специальным практическим вопросам.
— 4 —
ктер, с тем, чтобы ,,в каждом таком очерке^сли это требуется
і, дайШ^ЧІБіЙтая ^ОДѴЙ'яілёУйі^^ко^ііе более подробно-
Для возможного ускорения издания было постановлено не придерживаться7
порядка, принятого при описании отдельных элементов в учебниках и курсах
метеорологии, и издавать выпуски тотчас по составлении их авторами, тем.
более, .что каждый отдельный очерк, по мнению Коллегии, должен иметь закон—
. ченный характер,
по сути дела,
разбираются в других очерках.
рздако/^
°Дним, г»чт:вреэді9]ЦИ№^:дqQK^H^ci«OJViс#. це,был;,бы-дери^ж-ден ШЙ$Ре7АТЬ:«ЗД-
ный у&че/рнод. г
. .._■■: ^Врпрфс.дещевиз^ь^^
мание; понятно, как вшішоіГдобы^:др^^
былодбы-. и^ гпр і;ене.^<^т^но,-кажд9м#< , ро лр? ?^Я-ЛР^ЧЧЧі ^М^гВД;Решила
снабдить ояер^и^лишь радами,неабхрдимым^-для-^о^^^Ч^Р іВДНЯЧРЙЙ^п^ІЭяр-
рисунками.'.
Первым выпуском;;Вы^оди^і:дчерк ^(Шенро^а.рр осздр^^чвй^гйыА-вда--
смотрен ;Коллеті^^гЧ;,9Д9брднив1точѴччШ. І^;.он.,гіоявл^етс5-^:ісіве'і;-, также,
предполагается-поступиуь и.от>1рситед^но^прследующих3 вьщусдов.
л Но ражног.чтобн элогмзщнп§ подучило,:рценку>не 7рль^р0с}т^(іалист^в,.
. но^и с.амих читателей, .і>Ѳгэ-тому.(>К9Л;легия-про^т их 'Сюофц%т^?,е^-,о,-свояк:
впечатлениях от .очерков, чхобы^ вг дальнейшем .авторы, мдгдя^п^деимать; их
- в соображение и при врзможнрм :новом. .издании в .них^моглд^бы^ь- внесены
желаемые изменения д, пополнения^,
По: всем вопррс^м.:[издания :-следует.;.обращаться ^в ^ед^рдягатн^журнала.
^Климат и Погода",
.о::і-':-іі.;"л„ лі.'иПЭіі i :с,'Ѵ:о<;л ,3!ic.;.}i [isn A.r„;:ir,i:d6nu :wr ,хоуи'.іи і"Оі">: 0-: .::■■■'
DHa'i"j;.:jHDU :)'.»;;,i ц'.сгиѵ.ѵхѵі .;:>:j-..-:;;u-jv. л- чі Oi'.iij'oxu;i':qn -jU :.i") iuvi) ;;і:! '' . ■
-coti .'j.a'uo ;inHH'ji!j.'.;:,';::o ,:'orD'.i] -А^Шежрок'.::! ,піѵ ,.mii');« ;■: d-tji:') :..•::;/.
дали ойадки, т. е.,,дождь снег,, град и"т. h., ізоооще вода в жидком яли.твердом
■срстолн и и;.„напротив, в большей, части земли .осадки обы.чно.е, ..явление ѵи во
.многих рэйонах они выпадают,' притом часто 'в' большом "количестве. Выпав ла
-.'■.::,:'. ,.-' ■і.'і j/jst'di.::;!! . і.; г ,/л.гКіч л.*і=оіі •■; і ■■-.,;;і.ѵ.і^оіі j о:;.-: /^'/И-ч-ь; ,'.^.ѵ..
поверхность земли, осадки отчасти используются растительностью, испаряются,
Лйиь^і j nntiii-jfj't'i :t ;і)^і..нхі;і ;..і;і ::';;л т- | ;,і ;;і пі ѵ,і'\<ѵ./ ік.^й:^?, л. ,h..-j
s главной же своей части они просачиваются в землю или" стекают в низины.
В ,v;i-;;:,)-i-j ;t і; rjii-TM ,/-j;-іч \і г у.і ,-■) ,:і : ; , ; "о ■J:iii;i-j,j-')V ;і ч і.;-_а и^1!.» V-"'
где Образуют болота, р^чьи и реки; туда же .попадает и известная частіі, осадков,
■ просочившихся в (землю, поскольку' она нв[ испарилась," а по'.рекам вода, в
конечном, итоге попадает в доря.и' 'океаны^ 'опять т¥ки "по'.пути отчасти „испаряясь
и просачиваясь в 'почву^Та.к.иаі образом оказывается^ что громадные, массы .воды
непрерывно, день и ночь, года"ми)"со'тнями^"тысячами лет вливаются..в .моря, ,и
как ни велика водная поверхность на земле, все же обращает на себя'внимание
то.9рстоятельствоЛ|.что, как достоверно известно, уровень,океанрв, подвергаясь
некоторым колебаниям, в общем не"'повышается.'1 ,
г .кі;і.ѵз;.> ■'.'.■]!іі:іі,.і.ч ] ;д:;і а іч:f• j:>■ j-jі;'■::і ч ѵг.і.ч !■"■■■/.і ..-. і-.
<„,... р..виду изложенного .невольно( возникают ^ два^ вопроса;'..один.—откуда
берету.„Элаг^ (|даюіі(ая .осадки,^ другой^ куда деваются огромные .кфіиііе.ства
выпадающих;,на,всем.земном ш'аре'.осадкрѴ'.'Оба. эти . вопроса/'.із\.сво.ем_,.с,опр7
•ставленник уже указывают на связь обоих этих'явлений'. ' У" ■■■,,
. .Кагс.г1.изв,естно. вода;.с. своей открытой поверхности^в самих реках,- озерах,
морях и, океанах, .аі также с .сырой ;.почвы,' .брлот.'и^'из'растйтеЛьнбгр;. покрова
пос^рянн.о|.'діспаряет"ся> тѴ е' превращается, д водяной пір^'не^тот',видимый пар,
йодЬры0|,выоьщаедсД,из самоваров,' локомотивов и. т." д!.'?^ ..а ^невидимый,
Газообразный, пар. который затем .рассеивается в "прилёжадем мздухе.'Интёйсивность
исдарендя зависит от давления1 "воздуха;, температуры'', воды';и".ьрт' количества
влаги, содержимой .в прилегающем " воздухе. Чек менее давление и', количество
влаги в,.воздухе и выіііе тёмпёра'тура воды, т^м сильнее испарение.' Надо 'себе
\KlE.j.-j іЛііМ.) .іі:і!,.;:-л.» ..г.;.; ,■;.:■.! ■;," ,',.л; :.і'.і / >.:,і;і rrrv.u \\іѵ,і":: ѵм ■; л ,іі.-;и .:;
.представить, что из тонкого слоя водяной поверхности постоянно выносятся
даельчайшне^ч.ас.тищіі воды, так.называемые молекулы и вылетают в прилежещия
ВОЗДУХ,,.С, Др,УГЙйГсТ,РРЯНЦ,\,косяц(иеся. в "воздухе'' водяные' 'молекулы,1' .которые
Ч,,Сррокувдрста,'и.^йс'т^^яю'.тг1'пар"(водяной,.'.газ1), 'находясь' 'всегда'" в' 'стреіѵій-
"УёлЬіНрд .движений, 'часто' по падаю т""6братн6 'в воду и там задерживаются. .Если
из врды выделяется .более молекул, чем туд^а обратно возвращается из воздуха,
то происходит постепенная ' убыль в'бдьі'—вода" испаряется." Если оба количества,
-і^дЬ.Г ! ѵЛгТі:,'.'.!] '];;ц J/'ii"; .1 j \, j.j:, ііііі' ,.;.,.-.і j , ijij-l ,;;и'')і' j-ICi'M ::r[/|-;'",p ■.
X. е. выделяющееся ,( и 'возвращающееся, одинаковы, то вода _ не ■ усыхает,
■а.иногда, если вода холоднее воздуха, наоборот з воду погіадае'т'ббльшё мРлё-
"^' ■'■■?! ій'..МЬд?к>ГІ :!.■' :VU> «■-■ ^-ПУг.м.^и :;;;;!..:•. 'іі ;. г.Г-.'..', "i'i:fi Л'.-у^,'-;:;^^..- .aU
.кул,,,чем.,.из.|не.е .уходит. ..Поступающий таким образом в ближайший-слои воз-
,*}. Следует заметить'что ^пойянутыи'во^шЬй пар Состоит ужё'йз'ііельчашйхвёдянек
я^елек^'зи'ічит:інёІ,Квл^етсяІІійдяіѴіІіі га^Ш%$из,ич^№Ім^^У^1!Азі&т6^гв:ЬмУгугі,илЁя.
-ітэо.і: :■ )..щ,н<]Ьо і,і:і>і;;г о'.ж\ог.'У.М:\ :.и|j-^jiJ-л i-.j 7,;;.j;vj і-.іш/.'[■;-: '.} .;і;:гі.;ѵ,і',-:и.:
— 6 —
духа водяной пар распространяется в нем и постепенно переходит в соседние1
слои, но этот процесс, так называемая диффузия, проходит весьма медленно,,
так что если бы не происходило перемешивания воздушных масс вследствие
ветра,—что почти всегда случается, так как полное затишье устанавливается1
крайне редко,—то данный тонкий слой воздуха вскоре насытился бы влагой ДО'
отказа. Следует заметить, что, как доказано опытом, определенный об'ем
воздуха может включить в себя лишь ограниченное количество водяного пара,,
величина которого определяется температурой воздуха. Чем выше температура,,
тем большее количество влаги может вместиться в этом об'еме.
Увлажненный указанным образом слой воздуха, вследствие ветра и
связанных обыкновенно с последним беспорядочных, так называемых,
турбулентных движений, уходит от испаряющей поверхности и переносит с собой
содержимую влагу в соседние области, отчасти вверх, отчасти в сторону, а
его замещают соседние слои воздуха. В результате этого процесса наша
атмосфера всегда и всюду, даже над сухими пустынями и в очень высоких своих
слоях содержит некоторое, очень изменчивое, впрочем, количество влаги,,
которое и представляет тот постоянно пополняющийся запас воды, который,
дает осадки.
Остается теперь еще выяснить, каким образом эти примешанные к
воздушным массам водяные пары превращаются опять в жидкую или твердую-
(снег, град) воду и выпадают в виде различных осадков.
Выше мы указывали, что определенный об'ем воздуха, при известной,
данной температуре, может содержать водяных паров не более предельного,,
соответствующего этой температуре количества. Положим, что воздух нагрет
до 15°; при этой температуре кубический метр воздуха может вмещать
неболее 13 гр. (круглым числом) водяного пара. Если мы его охладим до 10°, то-
из него 31J2 гр. должны превратиться в воду, так как при этой последней
температуре один кубический метр может содержать не более 91/! гр. Укажем здесь,,
что воздух, содержащий предельное количество влаги, называется «насыщен-
ньш9, а температура, при которой наступает насыщение—«точкой росы». Значит
с того момента, как температура воздуха опустится ниже этой точки росы,,
содержащийся в нем водяной пар начинает превращаться в виде мельчайших
капель в воду и, при известных условиях, может дать осадки. Следует однако-
заметить, что этот последний процесс проходит не так гладко и просто-
Лабораторные опыты показали, что чистый воздух, не содержащий твердых:
примесей, выделяет при охлаждении влагу лишь при некотором пересыщении,,
т. е, при температурах ниже точки росы. Чтобы пар превратился в воду,
необходимо, чтобы в воздухе имелась тончайшая пыль, на которой могла бы;
осаждаться выделяемая влага. Только в таком случае, при малейшем падении
температуры ниже точки росы, содержащийся в воздухе пар начинает
выделяться и осаждаться на пылинках в виде мельчайших водяных капелек, т. е..
конденсируется, почему эти пылинки называются «ядрами конденсации». Так:
как атмосферный воздух всегда и везде, даже на морях и в достигнутых
человеком высоких слоях атмосферы, содержит пыль, правда в очень изменчивых,
количествах, то в природе всегда имеются на лицо указанные условия для
конденсации. В верхних слоях атмосферы выделенные таким образом в доста-
— 7 —
точном количестве капельки образуют первоначально облака; эти капельки,-
пока они достаточно малы, остаются взвешенными в воздухе, чему еще
содействуют происходящие, как мы увидим ниже, при этом восходящие течения-
воздуха. Но по мере того, как капли растут, частью от насаждающейся на
них влаги, отчасти от слияния нескольких капель в одну, они становятся-
больше и тяжелее и наконец начинают падать, т. е. получается дождь. Этим
заканчивается тот круговорот воды на земле, который мы описали выше,
состоящий в непрерывном превращении воды в пар в одном месте, переносе
его в другое место и постепенном превращении опять в воду, причем в
последнем случае необходимо, чтобы воздух и, значит, содержимый в нем пар
охладились до положенного предела, т. е. до точки росы.
Посмотрим теперь, какие причины заставляют воздух охлаждаться.
Нам по опыту известно, что всякое нагретое тело, предоставленное самому
себе, в определенных условиях охлаждается, теряя тепло через
лучеиспускание и отдачу его прикасающимся к ним телам. Точно также и нагретый
воздух будет отдавать тепло в пространство. Но вычисления показывают, что
происходящее от этого охлаждение обыкновенно не достигает тех размеров,
которые нужны для достижения точки росы. Лишь в особых условиях, при
отсутствии притока тепла от солнца, т. е. ночью, воздух может охладиться
более значительно, причем этому содействуют отчасти имеющиеся в воздухе
пылинки, которые охлаждаются гораздо сильнее и непосредственно понижают
температуру окружающего воздуха. Но и в этом случае получается лишь очень
тонкая облачная пелена, в виде приподнятого тумана, слишком неплотная,
чтобы дать осадки. Ввиду этого приходится искать другие, более
действительные причины охлаждения воздуха. Уже простое внимательное наблюдение
за движением облаков показывает, что очень часто они бегут по разным
направлениям и этим свидетельствуют о том, что в атмосфере могут
одновременно существовать слои воздуха, текущие в разных, иногда прямо
противоположных направлениях. Два таких соседних слоя, протекая один мимо другого,,
в полосе своего соприкосновения, как доказано, неизбежно будут
перемешиваться. Представим теперь себе, что один слой имеет температуру 0", а другой.
30°, и пусть килограмм первого воздуха содержит 3.8 гр. влаги, второй 26.2 гр.„
т. е. оба насыщены. Смесь этих масс будет иметь среднюю температуру 15°
\~t = 15 J, и буДет содержать 30 гр. влаги (26.2 гр. -+- 3.8 гр. = 30 гр.), значит
на один килограмм придется половина, т. е. 15 гр. Но килограмм воздуха при
15° может содержать лишь 10.5 гр. водяного пара, так что получается
излишек в 15.0—10.5=4.5 гр., которые и должны выделиться в виде водяных капель х).
Но приведенный пример следует признать исключительным, так как лишь в весьма
редких случаях обстоятельства могут так сложиться, что встретятся два слоя
воздуха столь разной температуры и оба уже насыщенные. И несмотря на это,
получается лишь очень малый избыток в 4Ѵа гр,, который конечно недостаточен,
чтобы дать такие обильные дожди, какие встречаются не так уж редко. Значит
и этот процесс недостаточен, чтобы об'яснить напр. настоящие летние дожди.
') Для простоты мы здесь не принимаем в расчет так наз. скрытую теплоту,
выделяющуюся при превращении пара в воду и повышающую температуру воздуха (см. ниже).
— 8- —
Но в" природе" Существует еще один;, і'бѳлее; ^действительный*],'.процесс,;'
который вызывает. болеё-сильноешлаж-дение; воздуха>и ^соответственно: >болеа
обильное превращение1 водяных1 паров вводуі Представим себе,' что.'некоторая:,
масса воздуха "почему 'либо станет от'-'Земли подьщаться.-вверх.'При: этом-;1
попадая" в пласты вбздуха'менее плотные,.'так-как плотность воздуха с высота»,
убывает, данная масса будет расширяться'и-вместе'с тем^охлаждаться.
Наблюдения и теоретические соображения' показали;:что; .сухой,.-т. :щ. ненасыщенный
влагой воздух, подымаясь вверх, 'i-te обмениваясь при> этом' теплом' с проходи.-,
иьіми им слоями воздуха (таю ; называемый, адиабатический процесс);1,
охлаждается в среднем приблизительно по 1° на'100 м. поднятия:: Напрі -в
^вышеприведенном примере,-грубо расчитывая, воздух,-'поднявшись до :3000'му-
охладится до1 -О'' низ него выделятся 26:2—З.Фтр; і=22:4 гр;'воды, так как при 0°
насыщение достигается-для 3.S гр.- Эта-величина уже совсем другого порядка,
чем выше приведенная, и дает нам об'яснение возможности-выпадения-более-
обильных дождей.'Впрочем, приведенные только что-данные, не совсем^ верны,-
так как описанный процесс осложняется особым явлением.' Поэтому мы
рассмотрим этот процесс более подробно. Вернемся для этого- к подымающейся,
массе воздуха. В начале пОд'ема процесс охлаждения будет происходить ,'ішс
указано. Но когда температура дойдет до точки росы, то при обычном наличии
ядер конденсации начнется превращение водяного пара в/-жидкую і-воду. Нам
из физики известно, что при превращении воды в пар затрачивается на этот,
процесс очень большое количество тепла,'которое-как бы пропадает; почему
и называется «скрытой теплотой». При" обратном превращении, пара- в воду;
эта скрытая теплота выделяется и идет на согревание данной массы воздуха.
При этом правильный адиабатический процесс изменяется и при. дальнейшем
под'еме воздух охлаждается медленнее, лишь на 0:5° на 100 м, вследствие
чего наша масса воздуха должна теперь подняться выше, чем на. 3000. м,-
чтобы охладиться до 0°. Та' часть процесса, которая совершается до начала
конденсации,'называется'«сухой стадией», так 'как она проходит без выде--
лёния влаги. При'пёреходе-ж'е через точку1 росы из воздуха начинается выде-:
лёние-. -жидкой воды, первоначально в виде мельчайших капелек, :'которые
в совокупности образуют' облака; При дальнейшем развитии процесса, облака
становятся гуще, капли,-как указывалось выше, растут и становятся тяжелее,
и начинает выпадать'-.дождь, _ Попутно, укажем, что образующиеся.- в начале;
капли, составляющие облака, имеют поперечник лишь от" 0.01 до 0.1 мм.'
Капли дождя встречаются размеров от" 0.2 и' до 3 мм " в диаметре,''а' при
ливнях они могут доходить и до 5 мм в диаметре! "Средний ' вес дождевых
капель около 0.07 гр. и не бывает выше 0.16 гр.
Только что описанная стадия процесса от точки росы до 0° называется
«дождевой». Посмотрим теперь, что произойдет," если процесс продолжится'
за 0°. Вероятнее всего предположить, что с этого момента начнется
'замерзание выделившихся капель, всдедствие, чего теперь начнет выделяться .так
называемая скрытая теплота таяния льда, которая даст новый толчек для
дальнейшего поднятия воздуха. Эта стадия называется «градовой»,' но гіра-
вильнее было бы, как увидим дальше, назвать, ее стадией замерзания,.
Процессы, происходящие в .этой стадии,.еще не "достаточно.выяснены,.-во всяком-.
— 9—.
■случае ониуо_чець.сложны.;.Выделяющаяся -при.температурах немн.ог.0, ниже.,:0°
вода.-.еще не.^замерзает,- а остается некоторое.время в-так называемом «перет.
охлажденном»,..состоянии. Лабораторные опыты, показали,- ,что воду, можно
переохладите. ниж-е—Ю0,-. При-.прямых наблюдениях ,на воздушном: шаре,,
попавшем в большое, дождевое облако, выяснилось, что на .некотором уровне
последнего.оно состоит из..переохлажденных.капелек, и лишьв более выс.оком слое,
встречается замерзшая вода, Такие, переохлажденные капли могут выпадать и,при
ударе о тела, на которые, они попадают, превращаться в ледяные шарики, что дает
так называемый ледяной дождь. -Последний может образовываться, если при
холодной погоде, когда.случаются обратные наслоения воздуха, т. е. теплые слои вверху
над нижними холодными, образующийся .наверху дождь,-, перех лаж дается прсь
ходя .через .холодные слои. Если выпадение так или иначе переохлажденного
.дождя, обильно,, то появляется так называемая гололедица, (гололед, ожеледь),
которая покрывает.предметы,; на которых она образуется, более, или менее
толстым слоем, прозрачного льда, и достигает иногда, катастрофических
размеров, при которых корка льда достигает толщины иногда в 1—2 нередко и
более сантиметров.. Телеграфные .провода при этом, обрываются, телеграфные,
■столбы опрокидываются,, ветки, и.сучья обламываются, железнодорожные рельс,ы
покрываются.гладким льдом,, отчего останавливаются поезда и так далее. Голр,-
.ледица может, впрочем, образоваться еще и по другой причине, именно если
.дождь падает на охлажденную предыдущими морозами прчву, на которой он
замерзает. Но этот процесс не может вести к таким. катастрофическим
размерам, как предыдущий. Как только на почве и на предметах образовался
тонкий налет льда, он изолирует холодную поверхность, так что дальнейший
дождь будет уже попадать на ледяную поверхность, имеющую лишь 0°.
Эта стадия отличается иногда очень бурными процессами, как мы увидим
ниже,, теперь же мы. вернемся к дальнейшим событиям . в подымающихся
массах воздуха. Пройдя третью .стадию, они с одной ^тороны оказываются,
лишенными большой части содержавшейся в них первоначально влаги, во вторых,,
■они; попадают, в более холодные слои атмосферы, и поэтому водяной пар
в .четвертой, снеговой стадии, превращается прямо в ледяные кристаллы, минуя
■состояние воды — происходит так называемая', «сублимация».. На первичных
кристаллах наростают .придаточные и - таким образом^ возникают снежинки,
которые.и выпадают на землю в виде снега, если ниже лежащие слои
.атмосферы достаточно холодны, не то .превращаются в дождь.. Следует заметить,
что, как известно по. наблюдениям на горах, в.высоких слоях. атмосферы,
•осадки-всегда образуются.в виде снега, и дождь получается внизу .от таяния
сне.га в только что указанных условиях, или он возникает.на.меньших высотах,
где температура выще 0°. . .
.... Что же касается града, то об этом явлении мы,поговорим.дальше,.атеперь
обратимся к вопросу,, что же заставляет воздушные массы подыматься вверх,
...Известно, что в;средних широтах преобладают, западные ветры., Просле-;
дим же путь этих течений, скажем, от Балтийского м.оря на цосток.. Поступая
-G; моря на сушу, влажный воздух,, в. силу рельефа почвы, невольно потечет
-цак.лонно. вверх; особенно резко это..будет, .-происходить там, где поперек ветра,
.на пути,его встретятся торы, напр. Урал..Там ветер на наветренной, стороне
— 10 —
будет невольно подыматься вверх и пройдет указанные выше стадии, и на.
склонах гор выделятся осадки. Перевалив через горы, воздух на подветренной
стороне их будет опускаться и вследствие этого, в противоположность
процессу поднятия, нагреваться, т. е. удаляться от состояния насыщения,
вследствие чего осадки там постепенно прекратятся. На самом деле наблюдения
показывают, что наветренные стороны гор, т. е. обращенные к преобладающим
ветрам, вообще гораздо богаче осадками, чем подветренные. Но это
относительно гор. Но мы знаем, что на всей большой равнинной части до Урала
тоже выпадают осадки, притом сравнительно часто и в большом количестве..
Что же заставляет воздух подыматься вверх на этой в общем ровной громадной
площади? В метеорологии установлено, что за полосой преобладающих теплых
ветров следует к северу область преобладающих холодных восточных ветров..
В полосе между этими ветрами происходит, по выражению Доне, как бы борьба,
их: то наступают теплые ветры и оттесняют к северу холодные, то наоборот.
Теплые, как сравнительно более легкие, наступая на холодный более плотный поток
подымаются над ним; наоборот холодные ветры, надвигаясь на теплые,
подтекают клином под них и подымают их, и эти оба процесса в результате и дают
тот эффект, который мы выше описывали, т. е. приводят к выделению осадков,,
подобно тому, как это происходит на склонах гор. Такие процессы могут
происходить и в других областях, в иных условиях, как только встречаются
ветры разных направлений и разных температур, вызывающих образование так
называемых циклонов, которые и являются главными носителями осадков.
Может только возникнуть еще вопрос, откуда берется достаточная влага,
в воздухе в районах, более отдаленных от морей, куда воздух приходит потеряв
на своем пути большое количество влаги, т. е. как бы до некоторой степени,
высушенный. Но лежащие на его пути на суше озера, болота и другие
водоемы, наконец сами выпавшие осадки—все это ведь в свою очередь испаряет
водяные пары и таким образом снова и снова снабжает проходящий над^ним
воздух влагой.
Имеется и еще повод к поднятию воздушных масс вверх; именно-
в районах, где почва в силу своих физических свойств нагревается
сильнее, чем соседние площади. Здесь и воздух будет сильнее нагреваться w
делаться менее плотным, значит сравнительно более легким, чем окружающие
его менее нагретые и более плотные массы воздуха, и в силу этого он начнет
подыматься вверх. Что такие процессы происходят, правда, почти
исключительно только в теплое время года, об этом свидетельствуют так называемые-
«кучевые» облака, которые и являются результатом этого процесса и потому
называются также облаками «восходящих токов». При этом настоящий
процесс происходит аналогично вышеописанному, но с тою разницею, что он.
охватывает гораздо меньшую площадь и что в нем все описанные явления!
происходят более бурно, чем в обычном процессе, особенно в слое третьей
стадии. Скорость под'ема в этом случае больше и она еще увеличивается
в слое третьей стадии, которую теперь с полным правом можно назвать
градовой стадией, где появляется новая энергия от выделения скрытой теплоты
(см. выше) от замерзания воды. Что здесь на самом деле происходят весьма
бурные перемещения воздушных масс, видно при наблюдении грозовых туч.
— 11 —
Если внимательно следить за ними, то обнаруживаются как бы беспорядочные
движения в толще их в разных направлениях, местами они точно кипят
в котле. Наблюдение за общим движением туч показывает, что в слое их
встречаются два течения воздуха разных, иногда противоположных течений»
что подтверждается еще и тем, что грозы часто идут против нижнего ветра;
при достаточном приближении их ветер часто меняет свое направление на.
противоположное, из под облака, как говорят, задувает холодный ветер.
Наверху, в полосе встречи, оба ветра перемешиваются, и если принять в
соображение, что при этом через этот слой проходит еще описанный выше
вертикальный поток, то можно себе представить, к каким бурным процессам все
это должно привести. Образующиеся в этом месте, как мы указывали вышеѵ
переохлажденные капли выносятся вверх, в слой снежных образований, а снег
из этого слоя, захваченного отчасти турбулентностью третьей стадии,
увлекается вниз; отдельные снежинки, сталкиваясь при этом, образуют комочки,,
которые отчасти выпадают в виде крупы, частью же на них осаждаются
переохлажденные капли и обволакивают их слоем льда: таким образом получается
град, который, как известно, всегда содержит зерно снега. На землю град
выпадает обыкновенно в виде шариков не вполне правильной формы, величиной,
от крупной горошины до лесного ореха. Но иногда он достигает более крупной
величины, до грецкого ореха, куриного яйца и даже больше, причем в
некоторых случаях принимает очень причудливые формы. Чтобы достичь таких
размеров, понятно, требуется, чтобы град оставался некоторое время в поле
своего образования. Возможность этого последнего факта об'ясняется
следующим образом. В третьей стадии, как говорилось, происходят весьма бурные,
неправильные перемещения воздуха, которые подхватывают образовавшиеся уже
более мелкие градинки и поддерживают их в области их образования или выносят
их вверх, причем последние продолжают наростать, и этот процесс, т. е.
перемещение градин вверх и вниз, может повториться несколько раз до тех
пор, пока вес градин становится настолько велик, что они наконец выпадают
и достигают земли. Что такой процесс вполне вероятен, на то имеются
определенные указания. Во первых, градины имеют обыкновенно слоистое строение,
свидетельствующее о том, что наростание их происходило ' в меняющихся!
условиях. Во вторых можно указать на следующий случай. Воздушный шар
с наблюдателями попал в сферу грозовой тучи; его поднесло к ней ветром,.
а, потом он был быстро пронесен сквозь тучу снизу вверх. По выходе его
из тучи он был отнесен в сторону, но за краем тучи его снизило, подхватило-
опять ветром, который его снова подвел под тучу, где он опять был пронесен
сквозь нее. Это указывает, какие бурные и своеобразные вихревые процессы
происходят в грозовой туче.
Выясним теперь, какие же атмосферные условия требуются, чтобы вызвать,
такие катастрофические явления. Заметим еще, что1 грозы сопровождаются,
часто очень обильными осадками, иногда настоящими ливнями, которые
следует тоже признать явлениями грозового порядка. Все это указывает на то„
что при процессах грозового характера вверх переносятся необычайно большие
количества водяных паров, которые там весьма быстро конденсируются и дают
таким образом громадные массы воды. Мы знаем, что грозы обыкновенно.
— 12 —
^суд^ес^ляются - при„ теплой,, более сильные —при жаркой погоде. Выше м«(
.укааувал.^, что., чем больше нагрет воздух, тем "больше он может "содержать*
-вддядьіх. паров,. На саюод деле наблюдения доказали/'что,'перёд..грозой воздух'
всегда, содерждт повышенное [количество влаги, отчего и происходит'та^хота,'
которая^обыкнрвенно ощущается..перёд. гррзЬЙ. Но кроме" 'того важно,/ чтобы
эт/а .элага быстро попадала в те верхние слой' воздуха, .где происходит обра-
щение ее в.доду. и лед. Чем быстрее ее,поднятие и чем быстрее охлаждение,
тещ-,интенсивнее будет выделение воды "и" льда.'.Здесь необходимо дать слё^
,дуюш,ее указание. Говоря выше .об. охлаждении воздуха При поднятии, мьі имели
в,виду .так называемые «динамические» процессы, т.е. такие, прикоторых
происходит ,работа.при..поднятии, на что и'затрачи'вается тепло. Но. известно»
чтр.в атмосфере"и.при обычном ее состоянии ^температура с высотой
понижается, притом, в зависимости от различных условий, в различной степени.
Иногда,,., особенно зимой и ночью, может случиться, что в некотором слое"
іщниж.ение. прекращается, или даже переходит в'повышение (появляется
'«инверсия»). Атмосфера обладает вообще слоистым "строением, и отдельные слои
отличаются иногда резко .как относительно температуры, так и относительно
силы и .направления существующих в. них ветров. И вот может'случиться, что
над, нижним, сравнительно теплым слоем появляется ' холодный слой. Если он
лежит не очень высоко,-то и получаются указанные выше условия для
образования,.ливня и града. Нижний, теплый "слой будет поставлять вверх
достаточно .большое количество влаги, а на границе обоих слоев должно"
происходить .быстрое-похолодание, что вместе и ведет к усиленному выделению воды
и, наконец, льда. Что такие условия осуществляются, на то указывают
вышеприведенные факты, между прочим и то явление, что. после грозы часто
наблюдается .внизу сильное падение температуры, причем говорят об «обвале»
холодного воздуха.из. верхних слоев.
..В спокойное время третья стадия получает весьма скромное' развитие, а
■зимрй^весь процесс .ограничивается обыкновенно лишь, одной четвері^ой,
снеговой стадией., . . .. .,..'.,....'!
_-,,., Таким., образом, мы видим, что. на .земном, шаре происходят унепрерывн'ые
превращения воды, в,..пары и обратно, паров .в..воду (снег, лед). Со ,всёх тех
мест, .где..имеются в.том илиином виде запасы, воды,, последние" испаряются
и поступают-В прилегающий сдой, воздуха, там диффундируют, главным же
и..образом, уносятся вместе с воздухом в.более высокие слои и в более или менее
.удаленные области. .Попав в условия конденсации, пары опять превращаются, где
нибудь,, иногда...далеко от.места своего образования., в.воду и выпадаютщ зе'млю.
Зтим(как. бы заканчивается один, полный так называемый кругооборот воды.
Что этот' процесс не прекращается и зимой, как,.п6видимому, можно
было,бы -ожидать, объясняется тем, что и в это врем.я испарение, хотя бы'и
cq,.снега..и льда, .не. "прекращается, ив то же время, образующиеся на морях
зіары заносятся верхними течениями воздуха далеі<о от. последних. Впрочем,
■з^шой, все, же-происходит вполне, определенное изменение процесса .в следую^
іцем . отношении.' Выпадающий, в это время" .г°Да снег рстается на, почве,
'Ябразуя на ней снеговой, покров, который, представляет из .себя, как бы'
некоторую,,часть мирового запаса влаги, временно из'ят.о.го . из г общего оборота.
— '13 —
То же самое происходит и на горах, где также снег накопляется в больших
массах и очень"медленно 'спускается' в'видУ'ледШкбв по сйл6'ІШІ'игНІ)Ѵ'сизт\Ій6.
-:дііі;'..''л: гш.^ііі'іітп.и .. і\ ѵг.-іа-,": ;.і;-:і[-:. ;., '.'_>;!„..::,.-= к:-: г.;■■■!..::■. г-'м-и'нкпи і О
только разницей, что..снеговой покров становится опять активным и1 вступает
>;:. ciiJjtiir'i/ ипі'ОіѴг.Ч'Д ѵіП'^.:.-:;: і -."-';: :і;.. .\і;пі'СС- :іу-. ::■ .п-цадм г иіь-п-'
в оборот "уже через несколько месяцев, а горный снег и лед—лишь через гоДы_
,:д(;п!і-„іпаг ;і ,^і г ju;«:o;. :,г(■>■..:-,.о- ■ т.Ѵ.; ■;■ м.т Lvv rw;; ѵічі'і {^'щ.'чглп"
иногда через десятки лет, смотря по скорости, с которою ледник спускается.
->і; , .fv^'irjtu;1 o.'sj ,гм: гкітх ■іііг.оГ;.: ,'':. о s ■. ,; /■ .- : .;■■;■ ;-,-,■ ѵ'іиіЛ ,■;■! і'ті-'rt г
Дадим попутно краткое об'яснение образования ледников.- на высоких
шпоаод^пи* u :-,f";i о нгппіиГ.і:'„■■■■■ у.:.;- .і.:■:,■:;;\ .гтц--"- ■-.- ■-■-■■■;ѵ-1 і;'іііг;і.гчі т;г'
горах осадки выпадают почти исключительно только в виде снега, и вследствие-
CitifuOPfiOff і-'і.і.Оі'.ч:; от'мѵг/; .?>.•■: с 'м:-.:■■■-,':[■■ y:\vt у::.-ѵ. у,:-... . ^инпліа 'Hi УШк>
этого на вершинах.гор, несмотря..на испарение и таяние, накапливаются боль-
ш'иё"'массы] снега,і.ісото^^..^ДленнѴ .опускаются гіб''скЯогіаіѵі"' гсф. 1ЙвЬ^і11ф6-
мадным весом они производят значительное ' давление" на" нижнѴё "с'в'бй ^ёлб'и'.
ycvjmh.'; :і. і.;ѵ:і ч::'< Оі, і.ич: і:, к; и:.;гі ;.ь/-■;■ :_■:.. j,.-. :-.■ , ■: ■:■■ ■-■;.' »;-!
отчего последние превращаются в лед. Как показывают лабораторные опыты,.
.I'Ll'j 'jTjt*[<*LvJ--1 -.'I i \ '".'.?.;■ іч /,w i! :'i'i;,,;_^ "" V/:;- ,'-,'] L.-^. ;;. i,i >-;, r'v ,:.. . " '\";"Ч1і: JVJV (Ѵ.і-ііііѴГ
лед под давлением становится пластичным, т. е. текучим, и он фактически.
;!МічлШІ--'Ш ,;■■:,: ::.., .';Т.;(И";іі У?.: S.-: ~:-і.\\ :Г "V-L".J "■;;'"" J'-". .■■.!,.[{!■!> ЧП"»І1 ilM
стекает с гор, но.только чрезвычайно медленно, смотря впрочем по 'крутизне
Уклонов д температуре],'." иногда 'менёе_;Ьдн6го м~ет"р"а"' в сутки.' Таким о'бразом
его нижний" конец" доходит^ до "того уровня,'где он на'столько'"стаи'Заёт,'&ас'іШьікЬ.-
'его "прибывает сверху: и ей разует' горные" потб'кй,1 "которые Дают^нач'аиЬІІмнЬг(и1і
большим рекам на земном шаре. . ~1
"' """ І^ромё'описанных''выше'условий охлаждения "воздуха, в'прир'Ь'д'ё'-'^ЬЬюЧ'сяѵ
'еще' и другие," ішѴорыё однако разыгрываются .'в самом низком""'слоё 'воздуха,
или' у самой "поверхности' земли.ТТредставимсёбе ясный, тихий вечёр'й'таЙую'же-
'ночь'. Уже. за. некоторое' время до1 захода солнца почвай Все предает"ьі на'з'ё'мл'е-
'начинают отдавать через" лучеиспускание- больше"" тепла,' чём'"они'получа'ют
і от низко стоящего солнца!'С 'заходом'солнца охлаждение еще усилится',' при—
чем и прилегающий к "земле или'предметам'в'оздік тоже ""будет'Ьклаж'дат'ься'и.
'наконец достигнет'точки росы."Тогда содержащаяся "в воздухе" Влага''ііачнёт-
' выделяться' и оседать на земле и получится роса. Если земля охладится ниже 0°,.
to вместо росы мы "будем иметь иней. Роса и иней'выдеЛяютсЯ иНо^да'в довйльно
'большом количестве, особенно первая, что вполне понятно, так1 'как4 она'"обра-
зуётся 'при более' высоких.'температурах, когда воздух может с одержать1 большее
количество влаги.' У'] нас в таких случаях вода стекает с крыщ''как после
'дождя', а в'тропических лесах' с ветвей, утром падают" капли, как"при''дйжде..
Далее бывают случаи', что после более продолжительных мброзов'задуваег
тё'плыЙ ветер,'из которого опять выделяется влага в виде снежного 'налета"на_
неуспевших "ещё нагреться стенах строений и иных предметах и "таким
образом получается так называемый твердый налет. Если же' в предшествовавшие
холода температура была не-ниже" 0°, то получается жидкий'налет; Наконец,,
известно явление," когда при сильных морозах" в воздухе пар выделяется" в виде
мельчайших кристалликов, блестящих на солнце. Иногда они появляются в таких
массах, что получается лёгкий туман от них. Эти кристаллики осаждаются на.
предметах, отчего появляется изморозь, говорят, что деревья засахарились.
Это явление иногда образуется в таких массах, что от насевших масс
кристаллов обламываются ветви и сучья и обрываются провода. *
Из предыдущего выясняется, что осадки по виду и по условиям
образования можно разделить на две основные группы: на твердые и на жидкие;,
кроме того обе группы можно разделить еще на-две подгруппы: на Осадки,,
выпадающие из верхних слоев атмосферы, и Осадки, образующиеся на почве
_ 14 —
или около нее. Особое место занимает гололед, который выпадает из высоких
■слоев атмосферы, но принимает свой окончательный вид на земле.
О громадном значении осадков в жизни земли и в деятельности
человечества говорить не приходится, оно веет известно. Достаточно указать на
решающую роль, которую они играют в сельском хозяйстве) в транспорте,
■8 качестве движущей силы и т. д. Поэтому вполне понятно, что человечество
.уже издавна старалось уловить законы, ими управляющие и что в метеорологии
одну из главных задач составляет изучение этого важного явления помощью
наблюдения за ним и его количественного учета, чтобы способом
применения физических законов к данным наблюдений дать им об'яснение.
На вид наблюдение за осадками кажется довольно простым: следует
только установить факт их появления, определить вид и измерить количество.
На деле, однако,, это оказывается далеко не так просто. Так как появление
-осадков лить слабо приурочено ко времени, то необходимо по настоящему
-непрерывно следить за ними, иначе, напр., может случиться, что выпавшие за
ночь осадки будут не замечены. Определение вида осадков тоже встречает
иногда затруднения. Например, наблюдатели часто путают изморозь с инеем
или твердым налетом, которые, на самем деле, видом очень схожи. В таких
■случаях необходимо принимать в соображение существующие условия погоды.
Как мы видели, иней может образоваться только при ясном небе от
охлаждения почвы и находящихся на ней предметов через лучеиспускание. Но
-иногда случается, что с вечера и утром было пасмурно, а ночь была ясная.
В таких случаях надо выяснить, насколько условия были благоприятны для
образования инея или изморози. Тут следует обращать внимание на то, где появился
-осадок. Иней образуется только на верхней, обращенной к небу стороне
предметов, изморозь же может осесть со всех боковых сторон, особенно же
на наветренной. Выпавший за ночь и незамеченный мелкий дождь может при
■ясном утре тоже повести к ошибке и быть принят за росу. Тут поможет
измерительный сосуд (дождемер), в котором должна оказаться вода от дождя.
Часто встречаются затруднения при определении твердого и жидкого
налета. Надо помнить, что налет образуется при пасмурной погоде, когда,
после морозной или вообще холодной погоды, задувает теплый, влажный ветер,
причем выделяется влага в твердом или жидком виде, преимущественно на
каменных строениях, главным образом на вертикальных плоскостях. Далее, если после
хорошего дождя наступает мороз и оставшаяся на почве и разных предметах
вода замерзает, то это явление отнюдь не следует обозначать как гололед.
Вообще же во всех случаях сомнения следует, как уже говорилось выше,
тщательно принимать в соображение настоящую и ближайшую
предшествующую погоду и в соответствии с этим разрешать вопрос о виде. Конечно
опытность наблюдателя в таких случаях будет играть существенную роль,
почему, чтобы приобрести такую опытность, очень полезно в каждом случае
сомнения записывать в особый журнал обстоятельства, приведшие к
недоразумению, и отмечать поводы к тому или иному решению. Таким образом
соберется справочный материал, полезный при встречающихся в будущем сомнениях.
Но и измерение осадков тоже далеко не так просто, как оно может
показаться на первый взгляд. Особенно затруднительно измерение снежных
— 15 —
-осадков, и в этом отношении до сих пор еще наблюдения страдают--большими
иногда погрешностями, даже на образцовых станциях.
Измерению подвергаются только осадки, выпадающие из верхних слоев
атмосферы, осадки же, выделяющиеся у почвы, пока не учитываются, так как
не выработан еще для этой цели подходящий, легко применимый способ.
Для измерений осадков пользуются особым ведром, отличающимся от
обыкновенного ведра некоторыми конструктивными особенностями, и
измерительным стаканом (мензуркой). Ведро ставится, как показано на рисунке, на
особом столбе таким образом, чтобы верхний край его находился на 2 м
иысоты над землей. Выпавшие за день, собранные ведром осадки выливаются
в мензурку (изображенную на рис.), на которой нанесены деления. Последние
расчитаны, в соответствии с размерами ведра, так, что они показывают высоту
слоя воды от осадков, который покрыл бы почву, если бы последние не
растекались, не просачивались в почву и не испарялись. Измерения производятся по
утрам. Если выпали твердые осадки, их, конечно, предварительно растаивают.
Большое влияние на результат наблюдений имеет установка дождемера.
Указанная выше высота была принята после исследования влияния ее на
собираемое количество осадков. Однако при сильном ветре и особенно если
поднимается метель, показания дождемера становятся очень ненадежными, часто
прямо негодными. С одной стороны ветер выдувает попавший в дождемер
снег, с другой—он наносит поднятый с земли снег. В открытых местах, напр.
в степях, особенно же на крайнем севере, случается иногда, что при сильной
метели дождемер набивает снегом до краев. Против этих недостатков
измерений снеговых осадков принимаются различные меры. У нас приняты
следующие две. Одна из них, так называемая защита Нифера, состоит из большой
жестяной воронки, устанавливаемой на столбе срезанной верхушкой вниз.
Дождемер помещается внутри этой воронки (см. рис). Влияние ее состоит в том, что
она отклоняет ветер от дождемера, так что над ним наблюдается затишье или
заметное уменьшение силы ветра. Таким образом она устраняет до некоторой
степени выдувание, но лишь отчасти препятствует надуванию. Поступают еще
так: дождемер ставят внутри забора 2 м высоты и 4 м длины, причем ведро
помещается ниже, так что верхний край его находится на высоте 1 м. И эта
защита действительна лишь до известной степени. При более сильных метелях
у забора, с наветренной стороны навевается сугроб, который легко достигает
вышины забора, после чего ветром снег срывается с него и заносится внутрь
набора. В наилучших условиях находятся дождемеры, поставленные на
просторных лесных полянах. В настоящее время в нескольких местах
производятся опыты устройства более надежных защит; особенно обширные опыты
ставятся в Обсерватории в Слуцке. Имеется впрочем еще один способ
определения количества осадков, это измерение толщины снегового покрова и его
плотности. Но эти наблюдения крайне кропотливы и позволяют определять
количество лишь за более продолжительные периоды времени, чем за одни
сутки.
Для изучения иногда очень неравномерного распределения осадков в
большой области устраивается целая сеть станций. Чем гуще сеть, тем детальнее
может быть изучено это распределение^ но развить вполне удовлетворяющую
I
і
-— 16 —
беем требованиям' сеть''нетук сожалению, возможности.' Укажем- напр.-на1
изучение ливней. Ливни, как и грозы, спутниками "Которых otfff'обыкновенно-
являются', гіредс'тавля'іот процесс Одного отдёльного"бо"лее''Или'Менее "большого
'облака' и-Перемещаются вместе-с ним.'Поэтому1 они Обхватывают 'вйепда очень
узкую, длинную полосу- н1 легко проходят: между станциями, 'е'сли^й'
замеченными, ''т6',:нё' измеренными. Но чтобы1 ■
изучить их1 количественно, -пришлось б'ы
устраивать станцийн'а расстоянии 2-^3 км -
друг 'от друга;':"-и ни в1 коем 'случае не
"менее '10- км. - Следует 'заметить,' что"
известно; что грОэы и ливни ' охотно
-посещают некоторые не большие районы,
избегая наоборот- другие, напр. озёра.
Когда удастся установить такие-районы,
■тогда вероятно явится1 возможность
изучать более-детально" эти явления, так
сказать, на их излюбленных местах.
Что касается
осадков, выделяющихся в
самых низких, приземных
слоях атмосферы, то они,
Как уже указывалось, '
'правильному измерению
пока еще не подверг
гаются.
Кроме вида и
количества осадков,
определяется наблюдениями
также их повторяемость,
т. е. как часто они наблюдаются. Для этой цели ведется счет дней с тем или
иным видом осадков, напр. за месяц и за год. Повторяемость представляет
весьма важный показатель климата, так как не безразлично, сколько случаев
выпадения дало то или иное количество. Если напр. в двух местах выпадает
в среднем одинаковое количество за месяц, напр. 45 мм, то большая разница,
получается ли оно за 15 дней или только за три. В последнем случае данное
место явно обладает засушливым характером климата с наклонностью к ливням,
тогда как первое место обеспечено более благоприятными климатологическими
условиями. Или если, напр., при засухе, в каком либо месте данного района
выпало за месяц 45 мм, то это еще далеко не значит, что там не было
засухи, так как это количество могло получиться лишь за два или один день
в результате бесполезого ливня. Вообще, повторяемость служит
важным'показателем, так сказать, наклонности места к выпадению осадков того или другого
характера.
Из вышеизложенного видно, каких обстоятельных исследований требует
изучение многообразных осадков. Ввиду огромного практического значения
такого изучения, но всех странах организованы сети специальных станций для
^^Ш^ЖУйЙ*'^'
I ГчЛ. ПУБЛИКА* ,
«ИЕ1ЫОТЕНА ОСОГ ^ і7
//*£
^7
наблюдения их, или наряду с другими явлениями погоды, или специальные
дождемерные станции.
Теперь посмотрим, как подтверждаются описанные выше условия
образования осадков данными наблюдений, причем мы будем говорить только
об осадках, выпадающих из верхних слоев атмосферы, и бегло опишем
распределение их на земле.
Вдоль экватора, вокруг земли расположен пояс высоких температур,
немного сдвинутый к северу. В этом поясе сильно нагретый, влажный воздух,
подымаясь вверх, выделяет осадки, и поэтому эта полоса характеризуется
обильными и частыми осадками. К северу и к югу от нее расположены пояса
так называемых пассатов, т. е. соответственно северо-восточных и
юго-восточных, очень постоянных ветров, идущих приблизительно от 30° широты и
замещающих поднявшийся в районе экватора воздух. В процессе передвижения
с востока на запад влажные массы воздуха пассатов, наступая с моря на
восточные берега материков, невольно подымаются,-достигают при этом, как
описано выше, точки росы и выделяют осадки, особенно обильные, если
встречают высокие берега или даже горные хребты. Переходя же с западных берегов
материков, потерявшие уже отчасти на своем пути некоторое количество
влаги, пассаты, опускаясь, выделяют менее влаги, вследствие чего, как
показывают наблюдения, западные побережья материков беднее осадками, чем
восточные. Особенно отчетливо это различие наветренных и подветренных
берегов выступает на островах Тихого океана, лежащих в полосе пассатов.
Далее к северу и югу от полосы пассатов расположены, приблизительно
на широте 35° кольца повышенного давления воздуха, от которых и исходят
пассаты. Эти кольца идут с некоторыми перерывами вокруг всей земли и
занимаемые ими области сравнительно бедны осадками; здесь мы находим
обширные пустыни. За этими поясами расположены области,
распространяющиеся за полярный круг, с переменчивыми ветрами, но с определенным
преобладанием западных ветров. По этим областям пролегают пути упомянутых
выше циклонов, и в полосе, где особенно сгущаются эти пути, выпадают
более обильные осадки, причем количество их, в общем, уменьшается с юга
на север, в соответствии с понижением температуры в этом направлении, и по
мере удаления от морей. Здесь наблюдается обратное явление, сравнительно
с поясом пассатов, вследствие противоположного здесь направления
(западного) преобладающих ветров. Оказывается, что в этой полосе более богаты
осадками западные берега материков сравнительно с восточными.
В это описанное лишь в самых общих чертах распределение осадков
вносят существенное изменение некоторые особенности строения материков и
их рельефа. Всюду, где на пути преобладающих ветров стоят горы, наветренная
сторона последних богаче осадками, чем подветренная. Выше мы уже говорили
о влиянии Урала; укажем для примера еще на Норвегию, где западная
прибрежная полоса, отделенная от восточной части горным хребтом, богаче
осадками, чем внутренние районы страны. То же повторяется в Америке по ту и
Другую стороны расположенных там по меридианам -гор, и т. д. В таких же
областях, как напр, Швейцария, где мощная горная цепь направлена вдоль
господствующих ветров, обе стороны ее показывают приблизительно одина-
■:w> :-■■.. ■ .
ковое количество осадков. Особенно характерны также страны, где ветры
обладают сезонным характером—так называемые муссоны. Классической
страной муссонов является Индия. Здесь в зимнее полугодие с большим
постоянством дует идущий с гор. сухой северо-восточный муссон с суши на море,
почему здесь зима сравнительно суха. Летом же, когда вся область сильно
нагревается, дует с моря влажный, юго-западный муссон, который приносит
с собой обильные осадки. От развития этого муссона в значительной степени
зависит урожай Индии, значит ее благосостояние. Если он не достигает, как
иногда случается, должного развития, то лето оказывается засушливым и
получается недород или даже полный неурожай. Ввиду этого индийские метеорологи
положили много труда на изучение муссонов, главным образом в целях
предсказания его характера. В Индии же и на Гавайских островах в Тихом океане
мы встречаем самые большие количества осадков. Так, напр., в Черрапунжи
в Индии выпадает в среднем за год почти 13 метров осадков, около того
жена восточном побережье Гавайского острова Кацаи.
Что касается гор, то на склонах их, по мере поднятия, количество
осадков увеличивается, но до определенной высоты, так называемой ступени
наибольшего количества. Далее вверх, по мере траты запаса влаги в воздухе
и понижения температуры в слоях атмосферы, понижающему емкость их для
влаги, осадки убывают.
В самых общих словах можно сказать, что областям низкого давления
воздуха с восходящими потоками соответствуют пояса дождей, тогда как области
с высоким давлением и опускающимся потоком воздуха склонны к бездождью.
Что касается распределения дождей по временам года, то, опять таки
в самых общих чертах, можно сказать, что в тропиках дожди связаны с
положением солнца, почему около экватора имеется два дождливых сезона—но не везде.
В субтропических областях, в западной части материков дожди выпадают
преимущественно зимою, в восточных—летом. За тропиками, в районе преобладающих
западных ветров, преобладают на суше —летние осадки, на морях—зимние.
Скажем, в заключение, еще несколько слов о нашем Союзе. Что касается
годовых количеств осадков, то наибольшие—от 500—600 мм—мы находим на
западе; отсюда количества, по мере удаления от теплого моря, уменьшаются,
особенно быстро по направлению к северо-востоку и юго-востоку: на северном
побережье выпадает за год лишь 300 мм, в районе Аральского моря—менее 200.
Особенно, как легко понятно на основании всего вышесказанного, богато
осадками Черноморское побережье Кавказа, где местами годовые количества
достигают 2000 мм. На Дальнем Востоке, по мере приближения -к Японскому
морю, осадки опять возрастают до 600 и 800 мм, главным образом за счет
существующего здесь летнего ^муссона.
В большей части страны преобладают летние осадки,только в Закавказьи
и во всем Закаспийском районе наибольшие количества выпадают в весенние
месяцы (от марта— мая).
Во всей почти стране самое бедное осадками время года — зима, Около
Балтийского моря особенно скудные осадки выпадают ранней весной, а в
Закавказьи и за Каспийским морем во второй половине лета.