/
Автор: Козгроув Б.
Теги: география климат атмосфера метеорология климатология природа и климат
ISBN: 0-7513-8631-6
Год: 1997
Текст
ОЧЕВИДЕЦ обо всем на свете
Барометр, XIX в.
Погода
на равнине
Погода в горах
Анероид, XIX в.
Старинный
флорентийский
ртутный
барометр с
термометром
Макет, объясняющий
формирование
погоды в горах
Кристалл снега
(макрофотография)
ОЧЕВИДЕЦобо всем на свете
Автор текста
БРАЙАН КОЗГРОУВ
ДОРЛИНГ КИНДЕРСЛИ
Лондон • Нью-Йорк* Штутгарт • Москва
Старинный
английский
термометр
Карманный
гигрометр
Перевод с английского Олега Москалева
Консультанты Джим Шарп, Валентина Краснова
Главный редактор Елена Мирская
Редакторы Мария Привалова
Ирина Рагозина
Евгений Руденко
Ирина Шадрина
Корректор Елена Рудницкая
Серия «Eyewitness ® Guide» была разработана
издательством «Дорлинг Киндерсли Лимитед»
совместно с издательством «Галлимар»
Оригинальное название
«Eyewitness Guides - WEATHER»
Впервые опубликовано в Великобритании в 1990 г.
издательством «Дорлинг Киндерсли Лимитед»,
WC2E 8PS Лондон, Генриетта-стрит, 9
Переиздания 1992, 1993 (дважды), 1995
На русском языке опубликовано в 1997 г.
© 1990 «Дорлинг Киндерсли Лимитед»,
Лондон
Все права на копирование зарегистрированы.
Ни одна часть данной публикации не может быть
воспроизведена или использована в какой-либо
форме и каким-либо способом, электронным или
механическим, включая фотокопирование,
магнитную запись или какие-либо другие способы
хранения и воспроизведения информации, без
предварительного письменного разрешения
обладателя права на копирование.
ISBN 0-7513-8631-6
Цветоделение — «Колорскан»,
Сингапур
(Отпечатано в типографии
«Неография», Словакия
СтариНйый
флорентийский
стеклянный
термометр
Содержание
Воздух и погода
б
Приметы погоды
8
Наука о погоде
10
Служба погоды
12
Прогноз погоды
14
Энергия Солнца
16
Солнечный день
18
Лед и иней
20
Влага и воздух
22
Рождение облака
24
Облачный день
26
Такие разные облака
28
Дождливый день
30
Фронты и циклоны
32
Молния и гром
36
Муссоны
38
«Планетарий» XVIII в.,
показывающий
движение планет
и чередование
времен года
Снежный день
40
Ветер
42
Тропические штормы
44
Смерчи
46
Туман и дымка
48
С утра до вечера
50
Погода в горах
52
Погода равнин
54
На берегу моря
56
Краски неба
58
Изменения климата
60
Домашняя метеостанция
62
Указатель
64
Зона
неустойчивых
западных
ветров
Воронки
облаков
вокруг
циклонов
в средних
широтах
ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ВОЗДУХ?
В 80-х гг. XVIII в. француз Антуан Лавуазье
обнаружил, что вещество, открытое Пристли, —
это газ, и назвал его кислородом. Он выяснил, что
в состав воздуха входят еще азот и диоксид углерода
(углекислый газ). Позже установили, что в воздухе 21%
кислорода, 78% азота и около 1% углекислого и других газов.
Воздух и погода
н
ПОЛЕТЫ
НА ШАРАХ
Воздухоплаватели Джеймс Глейшер
и Роберт Коксвелл в XIX в. изучали
атмосферу, поднимаясь на воздуш¬
ных шарах. Они обнаружили, что
при подъеме температура воздуха
падает. Однако в 1902 г. полеты
беспилотных воздушных шаров
помогли установить, что пони¬
жение температуры происходит
лишь при подъеме до тропопау¬
зы (верхней части тропосферы).
1аша планета укрыта газовым «одеялом». Взгляните в небо
ясным днем, и вы увидите его: это атмосфера, уходящая ввысь
на 1000 км. Без атмосферы жизнь стала бы невозможна: нечем
дышать, днем нестерпимый зной, а ночью — страшный холод.
Огромная часть атмосферы (99%)спокойна, она пребывает как
бы в застывшем состоянии. А вот нижний 10-километровый
слой, которым мы окружены и дышим, находится в непрерыв¬
ном движении — его подогревает Солнце, он буквально кипит
и пузырится, подобно содержимому гигантской кастрюли на
огне. Все то, что мы называем погодой, — и теп¬
лые, тихие летние дни, и зимние снежные
бури — результат движения и пере¬
мешивания воздуха в нижнем слое
атмосферы — тропосфере.
Завихрения облаков - это области низкого
давления (циклоны или депрессии),
приносящие в средние
широты плохую Дождь, вызванный
ппгодм (с. 32-35) , циклоном
Облачная полоса над
экватором отмечает
зону, где дуют
северные и южные
пассаты
Сухо и ясно над
пустыней Сахара
Облака вдоль линии
постоянных северо-
восточных пассатов,
дующих к экватору
ДЫХАНИЕ И ЖИЗНЬ
Состав воздуха издавна интересо¬
вал ученых. В 70-х гг. XVIII в. ан¬
гличанин Джозеф Пристли экспе¬
риментально доказал, что воздух
содержит нечто необходимое для
жизни, но вслед за другими,
называл это флогистоном.
ПЛАНЕТА ОБЛАКОВ
На фотографии из космоса над поверхностью
Земли видны громадные завихрения облаков.
Они показывают, как воздух, перемещаясь
в тропосфере, «делает» погоду. Например,
вдоль экватора видна полоса облаков,
протянувшаяся на тысячи километров.
Эти облака образовались из-за сильно¬
го испарения океана под действием
солнечных лучей. Водяные пары под¬
нимаются, остывают, конденсируют¬
ся и образуют облака (с. 24-25).
Ураганы движутся
через Атлантику
в Карибское
море
Неустойчивые
западные ветръс
МИР погоды
Некоторые погодные систе¬
мы распространены на всем
земном шаре, и на разных
сторонах Земли наблюдают¬
ся похожие картины облач¬
ности. Полоса облаков на
экваторе выражена не¬
ярко. В средних широтах
ясно видны движущиеся
на запад воронки цикло¬
нов, несущие бури. Во¬
ронки образуются под
действием силы Кориолиса
1с. 42-43), возникающей из-за
вращения Земли (в Север¬
ном полушарии слева напра¬
во, с запада на восток). Обра¬
тите внимание на то, что во¬
ронки в Северном и Южном
полушариях закручены
в противоположных
направлениях.
Америка "
Полоса облаков вдолы
экватора вызвана Ж
мощными ¿¿¡3
восходящими ф ¡К
потоками
теплого
воздуха
Термосфера
Облака
образуются
над теплым
океаном
Мезопауза!
Мезосфера
Тихий океан
Стратопауза-
Циклоны
распространяются
над Южным океаном
до Австралии
Стратосфера
^шопаузз..
Уровень моря
Высота в км
ТЕПЛЫЙ И ХОЛОДНЫЙ ВОЗДУХ
Температура атмосферы меняется
от слоя к слою. В самом нижнем
слое, тропосфере, где формируются
все погодные явления, температура
с возрастанием высоты понижается,
но в лежащей выше термосфере
она достигает 2000°С.
НАД ОБЛАКАМИ
Погода формируется в тропосфере, где содержится большая
часть водяного пара. Без него не было бы облаков, дож¬
дя и снега, определяющих погоду. Самолет в тропо¬
сфере может сильно трясти из-за непрерывного
движения масс воздуха. Поэтому современные
самолеты летают в стратосфере, выше слоя
облачности, где воздух прозрачен и спокоен.
КАКАЯ БУДЕТ ПОГОДА?
Приметы погоды
\1Г
УЗХизнь и деятельность многих людей -
фермеров, моряков — непосредственно
связаны с погодой. Из поколения в по¬
коление передавались разные признаки
изменения погоды, вроде цвета закатного
неба или разбухших к утру башмаков. Многие
ПРИМЕТЫ
СОЛНЕЧНОГО ДНЯ
Красный анагаллис
называют «барометром
бедняков». Его малень-
Всем нужно знать, какая будет
погода, а путешественникам и
морякам — особенно.
приметы основаны на предрассудках и прак-
тически бесполезны для прогнозирования.
Однако некоторые являются плодом много¬
вековых наблюдений за природой и помогают довольно точно
предсказывать погоду. Изменения в состоянии атмосферы,
которых не чувствует человек, действуют на растения и
животных; наблюдая за их внешним видом и поведением,
можно предсказывать погоду.
кие цветочки на солн¬
це раскрываются, а в
дождь закрываются.
ЛЕСНОЙ СУРОК (вверху)
В штате Пенсильвания (США) есть
поверье: если на Сретение (2 фев¬
раля) в полдень лесной сурок
увидит свою тень, то зима
продлится еще 6 не-
дель. Конечно, эта
примета, скорее,
предрассудок. ^
Закат
Восход
КРАСНОЕ НЕБО
«Небо красное с утра — моряку не ждать
добра, если дело к вечеру, то бояться не¬
чего». Поговорка означает, что красный
закат предвещает хорошую погоду, а крас¬
ный восход — плохую. Но метеорологи
считают, что этой примете не стоит
доверять.
ПРОГНОЗ ПО ВОДОРОСЛЯМ
Жители приморских поселков часто
вешают за дверью бурые водоросли.
В хорошую погоду они высыхают и съе-
у живаются, в дождь (с. 30-31) — набухают.
Но это говорит о том, какая сейчас погода
на дворе, а не о том, какая будет завтра.
ПРОГНОЗ ПО ЗАВИТКАМ ШЕРСТИ
Шерсть реагирует на влажность воздуха.
При сухом воздухе шерстинки завиваются,
а при приближении дождя набухают от
влаги и распрямляются.
8
ПРОГНОЗ КУЗНЕЧИКОВ
Кузнечики, подобно другим
насекомым, чувствуют изменение
погоды и стрекочут сильнее, когда
теплеет. Их стрекотание — это не
песня, а звук трения задних ног
о твердые надкрылья.
Влажно
ПРОГНОЗ ПОГОДЫ ПО ШИШКАМ
Сосновая шишка — один из наиболее
надежных предсказателей погоды.
В хорошую погоду чешуйки шишки рас¬
крываются, а если они закрыты — будет
дождь. Причина здесь в том, что в
сухом воздухе чешуйки ссыхаются
и торчат, а когда воздух влажный,
чешуйки поглощают влагу, и шиш¬
ка принимает обычный вид.
ПРЕКРАСНОЕ УТРО
Подобно цветкам красного
анагаллиса, вьюнок ипомея
распускается и закрывается в
зависимости от погоды. На этой
фотографии цветки раскрыты —
это признак хорошей погоды.
Ясень
ПРОМОЧИТ ИЛИ СБРЫЗНЕТ?
Некоторые народные приметы предсказывают
погоду не только на ближайшие несколько часов, но и на
много дней вперед. Пример тому — русский народный
календарь природы. А по старинной английской приме¬
те, если дуб цветет раньше ясеня, то в течение ближай¬
шего месяца будут лишь небольшие дожди, но если ясень
зацветает раньше дуба, то дожди будут сильные. Впро¬
чем, на практике это редко подтверждается.
КОРОВЫ НА ЛУГУ
Иногда говорят, что, если коровы лежат на
лугу, жди дождя. Якобы коровы, чувствуя изме¬
нение погоды, хотят полежать на пока еще су¬
хой травке. Несмотря на то что многие живот¬
ные действительно чувствительны к измене¬
ниям погоды, эта примета недостоверна.
ВЕСНА ПРИШЛА!
Многие признаки предвещают конец зимы и
приход тепла. В Англии, например, начало
весны совпадает с цветением конского каш¬
тана. Конечно, эти белые цветы
появляются только с прихо-
дом тепла, но это вовсе не озна- 1ВМ
чает, что похолодания больше Щ
не будет.
ВЕЛИЧИИ ХВОСТ
Говорят, что, если у белок
осенью пушистые хвосты и они
запасают много орехов, зима
будет суровой. Но научных
доказательств этому нет.
Наука о погоде
Погода и атмосфера вызывали интерес
ученых еще в античные времена. Однако
метеорология — наука о погоде появи¬
лась только в эпоху Возрождения, когда
в Италии были изобретены приборы для
измерения температуры, давления и
влажности воздуха. Ок. 1600 г. великий
астроном и математик Галилео Галилей
создал первый термометр. Через 40 лет
ученик Галилея Торричелли придумал
первый надежный барометр для измере¬
ния давления воздуха. В середине XVII в.
под покровительством великого герцо¬
га Фердинанда II во Флоренции была организована Акаде¬
мия дель Чименто (академия эксперимента), где собра¬
лись талантливые ученые и художники. Там были созда¬
ны многие метеорологические инструменты и
положено начало метеорологии и современ¬
ным научным прогнозам погоды.
ПЕРВЫЕ
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
По-видимому, древ¬
негреческий уче¬
ный Герои Алексан¬
дрийский (II в. до н.э.)
первым доказал, что воздух
при нагревании расширя¬
ется. В сосуд с водой он
погружал трубку, идущую
из полого свинцового шара.
Солнце нагревало шар, и
воздух, выходя из трубки,
булькал в воде.
СУХО или
ВЛАЖНО?
В XVII и XVIII вв.
были изобретены
различные типы
гигрометров —
приборов для изме¬
рения влажности
воздуха. Этот про¬
стой гигрометр сде¬
лан в Англии в нача¬
ле XVIII в. Он пред¬
ставляет собой весы,
на одном плече кото¬
рых укреплена стопка круж¬
ков из мягкой бумаги. В сухом
воздухе бумага высыхает и ве¬
сит меньше. Если влажность
повышается, кружки впиты¬
вают влагу, становятся тяже¬
лее, и стрелка гигрометра
поднимается вверх.
ТОЧНЫЙ ГИГРОМЕТР
Это копия точного гигрометра,
изобретенного Фердинандом II в 1657 г.
Полый сосуд заполняют льдом. Водяные
пары из воздуха конденсируются на его
внешней поверхности, и образующаяся
вода стекает в измерительный цилиндр.
По количеству накопившейся воды
определяют влажность воздуха.
цилиндр
ГАЛИЛЕО
ГАЛИЛЕЙ
Он доказал,
что воздух
имеет вес. Это
открытие позволило его ученику Торри¬
челли измерить атмосферное давление.
Среди многих достижений Галилея — от¬
крытие 4 спутников Юпитера, а также
месячных и годичных лунных циклов.
10
МЕТЕОРОЛОГИЯ В АКАДЕМИИ
Во флорентийской Академии дель Чименто
начались исследования атмосферы. На
картине изображены члены Акаде-
мни, проводящие эксперимент.
С помощью термометра, зеркала
I и куска льда ученые пытаются вы-
яснпть. может ли холод отражаться
о г зеркала, как тепло. Результат
опыта оказался отрицательным.
)елка показывает давление воздуха
Уровень воды
в трубке ч
. Термометр
Барометр
СТАРИННЫЕ ПРОГНОЗЫ
Надписи на этом старинном
\ барометре XVIII в. пока¬
зывают, что уже тогда
к люди прекрасно умели
кЧ предсказывать погоду.
Ожидаемая
погода
СТЕКЛЯННЫЙ
ТЕРМОМЕТР
Флорентийские метео¬
рологи эпохи Возрож¬
дения создавали свои
инструменты с помо¬
щью лучших в Европе
стеклодувов. Этот
сложный красивый
термометр был сделан
вскоре после смерти
Галилея. Цветные сте¬
клянные шарики пока¬
зывали температуру,
поднимаясь и опуска¬
ясь в трубках, напол¬
ненных водой.
| Г‘*
I
>« ттщя
кФ'Щт
Шарики
из цветного
стекла ^
Резервуар
с ртутью
РТУТНЫЙ барометр
Такие барометры вошли в употребление после
экспериментов Торричелли по определению
давления воздуха (1640-е гг.). Они были устро¬
ены по образцу первого прибора Торричелли,
главной частью которого была стеклянная труб¬
ка, наполненная ртутью. При возрастании ат¬
мосферного давления столбик ртути в баро¬
метре поднимался, а при уменьшении —
опускался.
ЭВАНДЖЕЛИСТА ТОРРИЧЕЛЛИ
В 1644 г. Торричелли создал
первый барометр и дока¬
зал существование атмо-
|Т*# сферного давления. На¬
полнив ртутью стеклян¬
ную трубку длиной 1 м,
запаянную с одного конца, он погрузил откры¬
тый ее конец в чашку с ртутью. Ртуть в трубке
опустилась до высоты 80 см, и в верхней ее час¬
ти образовался вакуум. Торричелли понял, что
столбик не опустился ниже, так как на
поверхность ртути в чашке давит
атмосферный воздух.
тая полоска
ГИГРОМЕТР С ЦИФЕРБЛАТОМ
Стрелку этого старинного гигрометра приводит
в движение бумажная полоска, длина которой
меняется в зависимости от влажности воздуха.
п
Служба погоды
Современный прогноз погоды осно¬
ван на сборе и обработке много¬
численных измерений состояния
атмосферы, которые постоянно
производятся на всем земном шаре в одно и то же время.
Никакая отдельная система наблюдений не может дать
метеорологам полной картины, поэтому они собирают
информацию из разных источников. Наиболее важные
из них — это множество наземных метеостанций, располо¬
женных и в больших городах, и на удаленных островах. Ко¬
рабли и метеорологические буи посылают по радио дан¬
ные о погоде на море. Воздушные шары-
зонды и специальные самолеты произво
дят измерения высоко в атмосфере,
а метеоспутники из космоса
передают сведения об облач¬
ности и температуре.
Радиопередатчик
посылает
данные
, у у у г.«. через
Флюгер спутник
определяет на базу
направление
ветра
Специально оборудованный
транспортный самолет
«Геркулес»
Контейнер с оборудованием
для получения трехмерных
голографических изображений
Термометры
в вентилируемых
контейнерах
Датчики
температуры
и влажности
Навигационный огонь
Анемометр
ШТОРМ НА МОРЕ
Первая сеть метеостанций для прогноза
погоды создавалась для предупреждения
моряков о приближающемся шторме.
Анемометр измеряет
скорость ветра
СТАЦИОНАРНАЯ
МЕТЕОСТАНЦИЯ
Метеорологические данные
обеспечивает единая сеть Все¬
мирной метеорологической
организации, насчитываю¬
щая 10 000 стационарных
метеостанций. Каждые три
часа (так называемые синоп¬
тические часы) данные изме¬
рений с этих станций переда¬
ются по телефону в 13 цент¬
ров, расположенных по всему
земному шару от Вашингтона
до Мельбурна. Оттуда они
непрерывно передаются во
все страны мира, где на их
основе составляют
Передатчик
посылает
координаты
буя на
спутник
Антенна
передатчика
Датчик
атмосферного
давления
БУИ В МОРЕ
Дрейфующие метео¬
буи используют с на¬
чала 1970-х гг. для
пополнения данных
о погоде, поступаю¬
щих с кораблей. Буи
свободно дрейфуют
вместе с океанскими
течениями и через
спутники автомати¬
чески передают по¬
казания приборов
на метеостанции.
Спутники определя¬
ют координаты буя
с точностью до 2 км.
Солнечная батарея
навигационного огня
прогнозы погоды.
12
ПРОГНОЗ ПО ТЕЛЕГРАФУ
В 1837 г. Сэмюэл Морзе изобрел телеграф,
и это дало возможность быстро передавать
данные метеонаблюдений. В азбуке Морзе
каждой букве и цифре соответствует после¬
довательность длинных и коротких сигналов,
что позволяет передавать сложные сообщения
на большие расстояния по проводам. Наблюда¬
тели отсылали сведения о погоде в центр, где
составлялась сводная синоптическая карта.
Контейнер с мощным
импульсным лазером
для получения
голографических
фотографий
Радар дает четкие изображения облаков
МЕТЕОСПУТНИКИ
Существует два типа метео¬
спутников. Геостационар¬
ные спутники (их 5)
расположены над
определенными
точками экватора
на расстоянии
ок. 36 000 км. Они
обеспечивают практи¬
чески полный обзор зем¬
ной поверхности (за ис¬
ключением полюсов). Поляр¬
но-орбитальные спутники дви¬
жутся от полюса к полюсу на
относительно небольшой высоте
вдоль меридианов и дают непрерывно
меняющуюся подробную картину погоды.
ВИД ИЗ КОСМОСА
Спутниковые съемки ис¬
пользуют для наблюдений за
погодой с 1957 г. На спутни¬
ках получают два типа фото¬
графий. На обычных Земля
и облачность видны так, как
их увидел бы со спутника че¬
ловеческий глаз, а фотогра¬
фии в инфракрасных лучах
регистрируют температуру
ближайшей видимой точки.
Аппаратура для измерения температуры
и влажности смонтирована на длинном
носу, чтобы корпус самолета не влиял
на рр показания,
ДЖОЗЕФ ГЕНРИ
Джозеф Генри из Смит¬
соновского института
в США в 1848 г. создал
систему станций для
получения одновре¬
менных сводок пого¬
ды по всей стране.
Уже в 1849 г. более
200 наблюдателей из
разных концов США
посылали результаты
своих измерений в Ва¬
шингтон. Там сведения
наносили на большую карту
и использовали для состав¬
ления ежедневных сводок погоды
в газете «Вашингтон ивнинг пост».
ИЗМЕРЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ
Погодные условия на различных высотах в атмосфере
изучают специально оборудованные исследовательские
самолеты. В США для наблюдения за ураганами исполь¬
зуют самолеты пяти типов, некоторые из них способны
пролететь прямо через глаз урагана (с. 44-45). Этот ан¬
глийский самолет (фотографии вверху и справа) прозва¬
ли «ищейкой» за длинный нос. Он позволяет проводить
более детальные исследования верхних слоев
атмосферы, чем воздушные шары-зонды.
РАДИОЗОНДЫ
В полночь и в полдень по Грин¬
вичу по всему миру в верхние
слои атмосферы запускают
сотни радиозондов, напол¬
ненных гелием. По мере
того как они поднимают¬
ся, автоматическая аппа¬
ратура измеряет влаж¬
ность, давление и темпе¬
ратуру воздуха. Данные
передаются на землю по
радио. По координатам
зонда можно вычислить ско
рость ветра на различных
высотах. Радиозонд впер¬
вые запустил в 1930 г.
русский ученый
П. А. Молчанов.
Трубка для
наполнения
баллона гелием
Капсула под крылом
самолета (вид снизу)
Слежение за зондом
проводят визуально
или с помощью
радара
НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ДОЖДЕМ
Импульсы радара отражают¬
ся от капель дождя (градин
или снежинок), и мощность
отраженного сигнала тем
больше, чем сильнее дождь.
Метеорологи вводят эти дан¬
ные в компьютер и составляют
карту интенсивности дождя,
как показано на рисунке вверху.
ЯСНЫЕ ДНИ
Хорошая пого¬
да, голубое небо и
пушистые кучевые облака (с. 24-25)
обычно связаны с областями высо¬
кого давления (антициклонами).
Прогноз погоды
С^пытные любители-метеорологи предсказывают погоду, используя про¬
стые инструменты и внимательно наблюдая за небом. Те прогнозы, кото¬
рые мы слышим по радио и телевидению, получены значительно более
сложным путем. Данные наблюдений с метеостанций, кораблей, спутни¬
ков, радиозондов и радаров круглосуточно поступают в Глобальную сис¬
тему телесвязи. В главных метеоцентрах они непрерывно вводятся
в суперкомпьютеры, способные выполнять миллионы опера¬
ций в секунду. Метеорологи используют эту инфор¬
мацию для краткосрочных (на ближайшие
сутки) прогнозов погоды. Они
рисуют специальные кар¬
ты погоды — синоптиче¬
ские, где отмечают атмо¬
сферное давление, силу
ветра, облачность,
температуру и влаж¬
ность. Синоптики могут
также делать достаточно
точные долгосрочные
прогнозы на неделю
вперед.
ДАВЛЕНИЕ
Француз Жан Борда
обнаружил, что изме¬
нения атмосферного
давления связаны со
скоростью ветра.
Холодный
фронт обозначен
кривой линией с
треугольниками
(холодный воздух
движется под
теплым )
БАРОГРАФ
На многих метеостанциях стоят
барографы — приборы непрерывного
слежения за изменениями атмосферного
давления. Обычно используют барометр-анероид
(снимок слева). В отличие от ртутных барометров
(с. 10-11) внутри анероида есть вакуумная гофри¬
рованная коробочка, стенки которой прогибаются
при изменении давления. С крышкой коробочки
соединено перо — оно рисует график давления на
вращающемся рулоне размеченной бумаги.
Треугольники
и полукруги
на кривой
обозначают
фронты
окклюзии,
где холодный
воздух
сталкивается
с теплым
(с. 32-35)
14
Граница
высокого
^ давления
\ Кривая с полукругами -
это теплый фронт (теплый
ТТ ^ воздух надвигается на холодный)
Изобары соединяют у
точки равного атмосферного давления
т Щ
I
\
°>-А
чТо
V.
Низкое
давление
(депрессия)
Условные обозначения
Температура ТС
Погода в данный
момент:
продолжительный
сильный дождь
Видимость 2,5 км
Точка росы 6° С
Слоистые облака
Сплошная
облачность
07
Щ 11 гс
ПАСМУРНЫЕ ДНИ
Сырая и дождливая погода,
пасмурное небо и сильный ветер
связаны с областями низкого
давления — депрессиями или
циклонами (с. 38-39).
СИНОПТИЧЕСКИЕ КАРТЫ
На карте погоды видны длинные изогну¬
тые линии — изобары. Они соединяют
точки равного давления, измеряемого
в миллибарах (мбар). Как правило, пого¬
да вдоль изобары одинаковая. Замкну¬
тый контур изобар низкого давления
(обычно 1000 мбар или ниже) — это
депрессии (циклоны), где атмосфер¬
ное давление низкое, потому что воз¬
дух там поднимается вверх. Обычно
они приносят с собой ветры, облака
и дождь (с. 32-35). Контур изобар
высокого давления (1020 мбар и бо¬
лее) — антициклоны, где воздух опу¬
скается вниз. Здесь обычно устой¬
чивая сухая погода (с. 18-19). По¬
годные карты называются синоп¬
тическими, что означает «види¬
мые вместе». В идеале все дан¬
ные, нанесенные на карту, долж¬
ны быть синоптическими, т.е.
одновременными, однако на
практике так бывает редко.
Поэтому в компьютерной
программе прогноза погоды
учитываются различия во
времени измерения данных.
Метеостанции и результаты
синоптических измерений
(см. условные обозначения)
ПОГОДА И МАТЕМАТИКА
Льюис Ричардсон в 1920-х гг
первым использовал матема¬
тику для прогноза пого¬
ды. Если одновременно
измерить температуру,
влажность, давление
и силу ветра в равноудаленных друг
от друга точках (в узлах сетки) земно
го шара на различных фиксирован¬
ных высотах (уровнях) в атмосфере,
а затем по этим данным рассчитать
синоптические характеристики на
следующий момент времени, можно
предсказать погоду. Ричардсон про¬
водил вычисления на специальном
калькуляторе (снимок справа), но
объем их был слишком велик. Толь¬
ко с появлением суперкомпьюте¬
ров стал возможен математиче¬
ский прогноз погоды.
Атмосферное
давление 1018 мбар
Умеренный северо-
восточный ветер
Давление упало
на 2,7 мбар за 3 часа
Дождь в течение
прошедшего часа
Нижняя граница
облачности (400 м)
ВИД ШТОРМА СО СПУТНИКА
Эта фотография сделана со спутника в то же
время, для которого составлена приведенная
синоптическая карта. Холодный фронт и де¬
прессия (циклон) на карте соответствуют
воронке облаков на фотографии.
Тесно расположенные изобары
соответствуют сильным
ветрам
15
Гравированные
карманные
солнечные часы
из слоновой
кости (XVIII в.)
Увеличенное изображе¬
ние Солнца с протуберан¬
цем на поверхности
солнечных лучей различается по реги
времени суток и времени года. Различия определяются
высотой солнца над горизонтом. Когда солнце стоит
высоко, его лучи падают отвесно
и греют сильно. Когда оно стоит
низко, лучи падают косо и та ^ % V. ЩГ
же энергия распределяется
по большей площади — \
нагрев слабее. Поэтому
Г* " ЩШУлУШ -У'._ ^ 'У - - 1
погода бывает теплой \
или холодной, а на зем- 'Ж
ном шаре есть теплые /
и холодные Жчьцй №$г щ# .
Лл области. ^
ДНЕВНОЙ ЦИКЛ (сл^ва м вверху)
Тень от гномона — столбика
солнечных часов — перемеща¬
ется за движением солнца по
небосводу от восхода до заката
и показывает время дня. В тече¬
ние дня меняется и количество
солнечной энергии в атмосфере,
что влияет на погоду.
Гномой
ф ТАМ, ГДЕ ЖАРКО ~
Пустыни возникают там, где мало
влаги. Но самые жаркие пустыни,
такие, как Сахара, расположены
*4 близко к экватору, где солнце
Щ печет сильнее всего.
Медные садовые
солнечные часы XVIII в.
Умеренный Г 1
Средиземноморский 1 I
Климат саванн I I
Чч. Субтропический |, 1
/X Тропический |~ |
\Пустынный I I
1—1 Горн ый
I 1 Таежный
1 1 Полярный
Земля,
ПОЛЯРНЫЙ холод
Обширные области
Арктики и Антарктики,
где всегда холодно,
покрыты слоем вечных
льдов толщиной
до 300 м. %
КЛИМАТЫ МИРА
Поверхность Земли закруглена, поэтому
солнечные лучи падают на нее под разными -
углами. Возникают различные климатические
зоны с характерной для них погодой («клима» по-гре¬
чески — «наклон»). Климат данного участка земной по¬
верхности — это его средняя погода. Полоса тропиков
по обе стороны от экватора — самая жаркая область
на Земле, там солнце всегда стоит почти над го-
^ “ ловой. Самые холодные области — на полюсах,
Лю#' где даже в полдень оно не поднимается высоко,
и энергия его лучей распределяется по большей
площади. Между жаркой и холодной областями
расположены умеренные зоны, климат которых
меняется в зависимости от их близости к горам
и океану и высоты над уровнем моря.
16
Календарь
Планеты Ручка
^ завода,
ВРЕМЕНА ГОДА
В тропиках бывают только два
времени года: сухой и дождли-
вый сезоны. В жарких пусты-
нях времена года практичес-
ки отсутствуют, погода
там почти никогда не
V ИнЗ меняется. В умерен- А
ных зонах четыре Ш.
времени года: весна, Шж
лето, осень и зима, йгт
Д-Я Эта миниатюра из ШЁтк
I «Роскошного
НИЯН часослова»
ВРа-Я герцога Беррий- 1/4|
ского (Х1У в-) Щ В
: :. зёЯ изображает Я| ЛI
К разгар лета. И| НI
Солнце
Стрелка
на 10 декабря
Стрелка
на 5 августа
^ ВРАЩЕНИЕ ПЛАНЕТ
Земля совершает оборот вокруг
Солнца за один год, поэтому поло-
ЯЯВ жение Солнца и звезд на небе по-
стоянно меняется. Это показыва¬
ешь^, ет старинный астрономический
прибор — армиллярная сфера.
Погода в значительной сте-
V пени зависит от положе-
ния Солнца на небе.
Июнь (зима
в Южном
вк полушарии),
«ПЛАНЕТАРИЙ»
Только в XVII в. распространи¬
лась идея о том,что Земля вращается вокруг
Солнца, а не наоборот, и стала понятна смена
времен года. В следующем столетии появилась
популярная заводная модель «планетарий». Она
воспроизводила истинный порядок вращения
Земли и смены времен года.
Ободы
показывают
движение звезд
на небе.
Сентябрь ~ Декабрь (зима
ОТ ЗИМЫ К ЛЕТУ в СевеРН0М полушарии)
Ось вращения Земли наклонена по отношению
к плоскости вращения вокруг Солнца. Когда
Северный полюс повернут от Солнца, в
Северном полушарии зима. Солнце ж
низко над горизонтом, и дни корот-
кие. Когда Северный полюс повернут ^§1/^
к Солнцу, оно высоко стоит над гори- §
зонтом, дни длинные, настает лето. Щ
Между зимой и летом приходят
4 весна и осень. В Южном
полушарии время года
всегда противоположно
Ц^^^^^ртому, что в Северном.
Армиллярная сфера,
1700 г.
Солнце
Тепло
Солнца
ПРИТОК и отток
Часть солнечного тепла
поглощается атмосферой,
и только половина его до¬
стигает земной поверхно¬
сти. Но Земля нагревается
достаточно, потому что
парниковые газы (с. 60-61)
удерживают тепло.
Солнечный день
/~КЛЯ большинства районов мира характер
ны солнечная погода и безоблачное небо,
особенно летом. В Восточной Сахаре об-
ау^»^>4’ лака бывают не более чем 100 часов в год.
Солнечная погода считается наиболее
устойчивой. Как правило, безоблачное
солнечное утро предвещает такую же погоду днем.
Облака образуются только тогда, когда в воздухе
достаточно влаги и воздушные потоки поднима¬
ют водяные пары высоко в небо. Если воздух сух и
атмосфера спокойна, облака не появятся. Ясная
погода обычно устанавливается при высоком ат¬
мосферном давлении (с. 14-15), когда
__ воздух медленно опускается и практи-
чески неподвижен. Летом высокое
давление держится довольно долго
I ' поскольку воздух, опускаясь, не
1ж ' "ЖХч позволяет проникать внеш-
ним возмущениям,
..л и теплая солнечная
й>,,;, погода может сто- ■;&ШЩ
■Ш Ш ять много дней. ЛН|
Самое жаркое место в
мире — г. Далаль в Эфио¬
пии, где среднегодовая
температура равна 34,4°С.
Я БОГ СОЛНЦА
Я Солнце дает человеку тепло
и свет, без него не вырастишь
хороший урожай, поэтому
многие древние народы по-
НИГ клонились ему как богу,
р' ^ ч Например, ацтеки, жившие
в Мексике, строили громад-
ные храмы в честь бога солн-
|Яг ца Тонатиу и даже приносили
человеческие жертвы для того,
чтобы солнце всегда ярко светило.
СВЕТ ДЛЯ РОСТА
Зеленым растениям для роста нужно много
солнечного света. Клетки их листьев содержат
хлорофилл, который в процессе фотосинтеза
превращает энергию солнечного света
в химическую энергию.
МШщг Солнце отражается
ш/ в стеклянном
Яш шаре ^|
ВЫЖЖЕННАЯ ЗАПИСЬ
Метеорологи регистрируют
продолжительность солнечно¬
го дня с помощью простого
прибора — пергелиометра.
Его стеклянный шар фокуси¬
рует солнечные лучи на кар¬
тонную полоску так, что они
ее прожигают. Таким обра¬
зом, солнце, двигаясь по не¬
босводу, оставляет след на
ленте, и пергелиометр реги¬
стрирует безоблачное время.
Этот прибор (вид сверху) сде¬
лал ирландский физик сэр
Джордж Стокс в 1881 г.
След, выжженный на ленте
ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА
Почти всю энергию человек полу¬
чает от солнца. Для прямого пре¬
образования солнечного света в
электричество используют свето¬
чувствительные кристаллы. Сол¬
нечные батареи применяют лишь
там, где солнце светит постоянно.
ЧИСТОЕ НЕБО
Безоблачные летние
дни обычно бывают
жаркими, потому что
нет облаков, задержи¬
вающих лучи солнца;
ведь облака поглоща¬
ют до 80% солнечно¬
го тепла. Ночью эти
же облака служат
теплоизолятором:
если их нет, после
захода солнца может
резко похолодать.
Зимой солнечная
погода несет с собой
туманное утро и
морозную ночь.
На первый взгляд
безоблачное небо
может показаться
неинтересным,
однако это не так,
особенно если в
воздухе много влаги
(с. 50-51) или пыли.
Остатки инверсионного следа
Маленькие пушистые кучевые облака
образуются то тут, то там за счет
восходящих потоков теплого воздуха,
но живут они совсем недолго
Высокие перистые
облака, состоящие
из льдинок, - это
остатки грозового
облака (лед испаряется
медленнее, чем вода).
Они могут быть
предвестниками
теплого фронта
(с. 32-33).
За реактивным
самолетом остаются
инверсионные следы,
особенно в холодном
сухом воздухе. Они,
как перистые облака,
состоят из льдинок
и образуются при
попадании горячих
газов из сопла
в холодный воздух.
Газы расширяются
и настолько быстро
охлаждаются, что
конденсирующиеся
водяные капельки
замерзают.
Низко над городами висит дымка. Силы ветра часто
недостаточно, чтобы рассеять дым и пыль, и при
высоком давлении температурная инверсия
удерживает водяные пары и частички грязи
низко над землей (с. 48-49).
1020
1028
АНТИ¬
ЦИКЛОН
Лед и иней
ЛЕДЯНАЯ АРКА
В Арктике и Антарктике температура всегда
ниже нуля, и лед не тает веками. Иногда глыбы
льда — айсберги — отламываются от края лед¬
ников и падают в океан. Плотность льда мень¬
ше плотности воды, поэтому айсберги плава¬
ют, но большая их часть скрыта под водой.
ОБЛЕДЕНЕНИЕ
На больших высотах темпе¬
ратура воздуха всегда ниже нуля,
и крылья самолетов покрывают
ся льдом, что ухудшает их
летные характерис¬
тики. На многих
современных
самолетах стоит
специальное обору¬
дование против
обледенения.
МОРОЗНЫЕ УЗОРЫ
Иней создает дивные карти¬
ны из ледяных кристаллов.
В сильные морозы на вну¬
тренней поверхности окон¬
ных стекол возникают узоры,
похожие на листья папорот¬
ника. Сначала на холодном
стекле появляется роса, затем
капельки замерзают и образу¬
ют кристаллы льда, на кото¬
рые наслаиваются все новые
ИГЛЫ
ЛЬДА
Водяной пар
конденсируется на очень холодной поверхности
и мгновенно замерзает, образуя иглы на листьях
и ветвях, а также на металлических корпусах автома¬
шин. Обычно это происходит при температуре воздуха
ок. О С, когда температура земли низкая, а влажность
Когда после холодного зимнего
дня наступает тихая, ясная ночь,
утром все может покрыться инеем.
Зимой редко бывает тепло, солнце
невысоко поднимается над гори¬
зонтом, а ночи длинные. Если
ночью небо чистое, земля быстро
остывает, и температура падает.
В тропиках иней образуется редко, однако это случает¬
ся. У полюсов это вещь обычная, ведь среднегодовая
температура на станции «Восток» в Антарктиде состав¬
ляет -57,8°С. В средних широтах при подходящих усло¬
виях иней может образоваться где угодно, чаще в мес¬
тах, удаленных от моря, потому что море остывает
медленно и около него теплее.
НЕ ВПУСКАЙ ХОЛОД!
По поверьям многих народов,
в морозные ночи злой и
колючий Мороз Красный Нос
ледяными пальцами разрисо¬
вывает оконные стекла.
1020 мбар Ясно Слабый
ветер
При низких температурах около
поверхности земли образуются
иней и туман (с. 48-49). Водяной
пар конденсируется в холодном
воздухе и остается на месте, если
ветер его не у носи т. Иногда
туман покрывает в1е рыхлым
снегообразным льдом - изморозью.
Когда на ветви и листья
дует ледяной ветер, они
покрываются толстым
слоем белого льда. Обычно лед
образуется при более низкой
температуре, чем иней.
На холодные поверхности
(почву или металл) иней
выпадает в виде
кристаллов льда
Иней белый, поскольку
Кристаллы льда
содержат воздух
Даже если у поверхности’’\
земли висит дымка,
но небо чистое, земля :Г5
на протяжении ночи
отдает тепло { <
U ИКЛОН
АНТЗ
КЛОН
ЛЕД И ПЛАМЕНЬ
При низких температурах стекающая вода или капель
замерзают, и возникает весьма эффектное зрелище —
сосульки. Этот дом весь покрылся сосульками после
того, как пожарные в мороз тушили огонь в нем во¬
дой. Пожар произошел в Чикаго, США, 10 янва¬
ря 1982 г., температура воздуха достигала -32 С.
То была самая холодная ночь в истории города.
ЛЕДЯНАЯ ГЛАЗУРЬ (вверху)
В холодные дни содержащийся в воздухе водяной
пар замерзает, покрывая землю, листья и ветви тон¬
ким слоем кристаллов льда. Иногда, обычно весной
и осенью, иней возникает из-за того, что земля в без¬
облачные ночи теряет тепло. Среди зимы иней
образуется из-за холодного северного ветра.
РЫНОК НА ЛЬДУ
В начале XIX в. морозы бывали гораздо сильнее,
чем сейчас, так что река Темза в Лондоне замерзала.
Последняя «ярмарка на льду» на Темзе была проведе¬
на в 1814 г. Потом таких холодных зим уже не было.
21
ВОЛОСЯНЫЕ ГИГРОМЕТРЫ
Влажность воздуха можно
измерить волосяным гиг¬
рометром. Метеорологам ,
необходимо знать относи- ]
тельную влажность, т. е.
отношение количества
воды, содержащейся в
воздухе, к наибольшему
ее количеству, которое
может быть в воздухе
при данной температуре
и давлении.
ДОМИК-ГИГРОМЕТР
Такие домики были очень попу¬
лярны до появления прогнозов
погоды. На самом деле это воло¬
сяные гигрометры. При большой
влажности прикрепленный к кру¬
гу волосок растягивается, круг по¬
ворачивается, и из домика появ¬
ляется фигурка мужчины. При
сухом воздухе волосок сжимается,
втягивая фигурку мужчины, и
появляется женская фигурка.
Влага и воздух
Когда уровень
воды в носике
высок, давление
низкое - можно
ожидать бурю
Запаянный
стеклянный
сосуд
БАРОМЕТР
В некоторых
барометрах для
измерения атмо¬
сферного давле¬
ния вместо ртути
используют воду.
Они не столь точны,
как ртутные, но гораздо дешев¬
ле, и ими обычно пользовались
моряки на маленьких судах.
13 самый ясный и солнечный день
горизонт бывает подернут дым¬
кой, а холмы вдали кажутся серы¬
ми и нечеткими. Иногда дымка
появляется из-за пыли и загряз¬
нений, но, как правило, это следст¬
вие содержания влаги в воздухе.
Даже над жаркими пустынями
воздух содержит влагу. Он, как
сухая губка, непрерывно впи¬
тывает воду, испаряющуюся с
поверхности океанов, озер
и рек, а также с деревьев,
травы и других растений.
Большая часть этой влаги —
водяной пар, практически
невидимый в воздухе. При
понижении температуры
пар конденсируется в кро¬
шечные капельки воды,
образуя облака, туман и
дымку, которыми окутана
земля. Капельки формиру¬
ются вокруг ядер конденса¬
ции — частичек пыли, дыма и
соли. В чистом воздухе ядер
очень мало, поэтому в нем облака
и туман не образуются.
Волосяной гигрометр
Деления
шкалы
показывают
уровень
влажности
Волос человека
во влажном
воздухе
вытягивается,
а в сухом -
сжимается
В рабочем
состоянии в этом
барометре уровень
воды должен быть
гораздо выше
КАПЛИ РОСЫ
Чем холоднее воздух, тем меньше
влаги он может удержать. Когда
температура понижается до так
называемой точки росы, содержа¬
ние пара в воздухе становится
предельным, и пар конденсирует¬
ся. При этом на траве
и паутине появляют¬
ся сияющие
капельки
росы.
22
Стеклянная
трубка
Шкала-
Сухой
шарик
, Влажный
шарик
Влажный
батистовый
чехол
СУХОЙ Щ
И ВЛАЖНЫЙ
Психрометр более точен по срав¬
нению с волосяным гигрометром.
Он состоит из влажного и сухого
термометров. Сухой шарик изме¬
ряет температуру воздуха, мокрый
завернут в намоченный батист.
Вода, испаряясь из ткани, заби¬
рает тепло. Чем суше воздух,
тем больше воды испаряет¬
ся и тем больше охлажда¬
ется мокрый шарик. Тем
самым, чем больше раз¬
ница показаний термо¬
метров, тем меньше влаж¬
ность. Ее числовое значе¬
ние находят по таблицам.
МАЛЕНЬКИЙ, НО ТОЧНЫЙ
В этом карманном гигромет¬
ре (диаметр ок. 4 см) стрелка
соединена с человеческим во¬
лосом. Он на удивление точен.
Такие гигрометры носили с собой
любители долгих пеших прогулок, которые
хотели предугадать приближение дождя.
ТУМАН В ГОРАХ
Ночью земля и приле¬
гающий к ней слой
воздуха постепенно
остывают. Если тем¬
пература воздуха
опускается ниже
точки росы, то пар
становится насы¬
щенным и конденси¬
руется в воздухе в виде
капелек воды, образуя
туман. В горах (с. 52-53)
по утрам туман часто соби¬
рается в долинах, потому что
ночью туда стекает холодный воздух.
ВЛАГА
И ВИДИМОСТЬ
Если бы в воздухе не было влаги, удаленные предметы
казались бы более четкими. Туман и дымка сильно
уменьшают видимость, но даже без них вдали хол¬
мы выглядят бледными и нечеткими из-за того,
что в воздухе содержится водяной пар.
Размер капли дождя достаточно
велик, чтобы преодолеть силу
поверхностного натяжения
ДОЖДИК КАПАЕТ
Когда дождь попадает
на окно, только самые
крупные капли стекают
вниз по стеклу. Неболь¬
шие капли удерживают¬
ся на стекле силой по-
Мелкие капли дождя
держатся на стекле силой
поверхностного натяжения
МОКРОЕ ДЕЛО
Иногда от влажности воздуха
зависит и производство, на¬
пример разведение шелкович¬
ных червей в Китае. Если
влаги мало, гусеницы не
вырабатывают нить.
верхностного натяже¬
ния, пока в то же место
не попадет еще одна
капля. Тогда сила тяже¬
сти превзойдет силу
поверхностного натя¬
жения, и капля потечет
ручейком вниз по стек¬
лу. А в облаках капель¬
ки воды падают вниз,
только если их тяжесть
может противостоять
восходящим потокам
воздуха. Вот тогда и
начинается дождь.
Ручеек
подбирает
на своем
пути
другие
капли
23
Рождение облака
Посмотрите в солнечный день на небо, где плывут похожие на
клочья ваты кучевые облака. Понаблюдав за ними, вы увидите,
что они все время меняют свою форму и размеры. Одни облака
появляются, другие исчезают. Особенно часто это происходит
во второй половине дня, когда температура воздуха падает.
Такие недолго живущие облака — кумулюсы, или кучевые, —
формируются из-за неравномерного нагревания земли солнцем.
Кое-где образуются «пузыри» теплого воздуха, которые подни¬
маются и попадают в слои более холодного воздуха. Там они
остывают, водяной пар в них конденсируется, и образуются
облака. Эти пузыри, или конвекционные ячейки, редко живут
более 20 минут. Часто в одном месте образуется несколько
ячеек, тогда облако может просуществовать около часа. Если
несколько облаков сливаются вместе, может пойти небольшой
НАГРЕТЫЙ ВОЗДУХ
Нагретый воздух расширяется и
поднимается вверх, поскольку
плотность его становится меньше
плотности окружающего воздуха.
Этот эффект использовали братья
Монгольфье. В 1783 г. они напол¬
нили воздушный шар горячим
Часто облака
вытягиваются
вдоль ветра,
поскольку верхи
слои воздуха
движутся
быстрее,
чем нижние
дождь. Иногда, когда воздух влажен и солнце печет, кучевые
облака могут вырасти настолько, что в них воз¬
никают свои собственные воздушные потоки.
Облако начинает расти вверх и превращается
в большую грозовую тучу, которая сущест¬
вует около 9 часов, а затем из нее
изливается мощный ливень (с. 36-37).
воздухом и впервые в мире совер¬
шили на нем полет над Парижем.
ПАР
Облака образуются примерно так же, как
клубы пара при работе парового двигате¬
ля. Горячий и влажный воздух выходит из
двигателя паровоза, расширяется, охлаж¬
дается и, конденсируясь, превращается в
водяные капельки. Так же и теплый воздух
поднимается и охлаждается, водяной пар
конденсируется и образует облака.
< / V*
■ - : V - ■ :
Утром слабые
восходящие потоки
теплого воздуха
образуют отдельные
маленькие облака
Ранние утренние/
облака исчезают,
испаряясь в окружающем
их более сухом воздухе
2 НОВЫЕ «ПУЗЫРИ»
Иногда на протяжении дня некоторые уча¬
стки поверхности земли сильно нагреваются, и
теплый воздух над ними продолжает поднимать¬
ся вверх. Образовавшиеся облака сносит ветер,
на их месте возникают новые, и таким образом
получаются цепочки облаков, протянувшиеся
по направлению ветра на километры.
СНАЧАЛА ПОНЕМНОГУ
Солнце нагревает земную поверхность постепен¬
но, поэтому рано утром облака маленькие.
ЗРОСТ ОБЛАКОВ
В окружающем сухом воздухе облака испа¬
ряются и исчезают, с увеличением влажности
испарение замедляется. Днем восходящие
потоки воздуха несут влагу, и облака растут.
Термики
«Пузыри» теплого воздуха —
термики — образуются над нагретыми
участками земной поверхности, на¬
пример над аэропортами. При нагре¬
вании «пузырь» расширяется, и его
плотность становится меньше плот¬
ности окружающего воздуха. Поэтому
он поднимается вверх, где давление
падает, он расширяется еще больше,
охлаждается, и начинается конденса¬
ция содержащейся в нем влаги.
24
I
У толстого облака
середина темная, потому
что свет сквозь него
не проходи т
ДЫХАНИЕ ЛОСЯ
Теплое влажное дыхание животного обыч¬
но невидимо, но в холодном воздухе влага
дыхания конденсируется в капельки воды,
и образуются маленькие облачка.
5 ПОЛЕТ В ОБЛАКЕ
Движение воздуха внутри кучевого облака часто принимает форму
ячеек (так называемых ячеек Бенара), причем потоки, направленные вниз
и вверх, расположены рядом. Летчики избегают больших кучевых
облаков, потому что потоки воздуха внутри облака создают сильную
тряску, и пассажирам приходится пристегивать ремни. На фотографиях
изображено большое облако. Если оно вырастет еще больше, часть пара
внутри него превратится в лед, из которого образуются дождевые капли.
В лучах солнца облака выглядят ослепительно
белыми, потому что маленькие капельки воды
очень хорошо отражают свет
ОБРАЗОВАНИЕ ОБЛАКА
ИСКУССТВЕННЫЕ ОБЛАКА
Не все облака образуются естественным путем. В градирнях
(охлаждающих башнях электростанций) из-за больших объ¬
емов прохладной воды скапливаются массы очень влажно¬
го, слегка теплого воздуха, который конденсируется прямо
над башнями. Так получаются низкие искусственные
кучевые облака.
4 ВВЕРХ И ВДАЛЬ
Ближе к полудню образуется все больше восходящих потоков теп¬
лого воздуха. Если они возникают рядом, влажный воздух первого потока
помогает второму подниматься прежде, чем он начнет угасать. Облако
формируется из нескольких потоков на разных этапах их развития.
Облака образуются, если достаточно влажный воздух поднимается
высоко вверх, охлаждается и конденсируется (1). В ясный день солнце
нагревает землю, и пузыри теплого воздуха поднимаются от нагретой
земли вверх (2). Кучевые облака возникают над восходящими потоками
теплого воздуха и исчезают, когда эти потоки пропадают (3).
25
Облачный день
г1ад сухими пустынями облака бывают
редко. В более влажных районах облачная
погода может стоять на протяжении мно¬
гих дней. Иногда пушистых кучевых обла¬
ков (с. 29-29) так много, что они образуют
и и и
плотный слои, закрывающий солнце.
Но чаще плотную облачность вызывают
слоистые облака — стратусы. Они возни¬
кают, когда на большом пространстве
теплый влажный ветер сталкивается с
более холодным. Теплый воздух медленно
поднимается над холодным, влага при
охлаждении конденсируется, и образу¬
ется обширный слой облаков
толщиной несколько сот
метров, растянутый на
сотни километров.
ВВЕРХ И ВНИЗ
Пилоты планеров
используют восходящие
потоки воздуха рядом с кучевыми
облаками для подъема планера. Обычно
эти токи возникают над пашнями и другими
сильно нагретыми участками суши, а над холодными
водными поверхностями, например озерами, их не бывает,
и там планеры опускаются. Восходящие потоки не образуются
и тогда, когда мощные слои облаков на большой или средней
высоте закрывают солнце и его лучи не нагревают землю.
ТРИ ТИПА ОБЛАКОВ
В облачные дни мы видим только
низкие слоистые облака. Иногда на
разных высотах видны облака разных
типов. Тонкие слоистые облака не
мешают термикам — теплым токам
воздуха, формирующим кучевые облака
(с. 24-25), особенно при сильной сол¬
нечной радиации. Эта фотография
сделана вблизи гор у слабого холодно¬
го фронта (с. 34-35). На ней видны не
только слоистые и кучевые облака, но и
облака третьего типа — линзообразные.
Их образуют волны ветра с подветрен¬
ной стороны гор (с. 54-55).
Небольшие кучевые облака вряд
ли принесут сильный дождь,
хотя вечером возможны
кратковременные ливни
ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОТЫ
ОБЛАЧНОСТИ
В XIX в. высоту облаков
вычисляли, используя
фотоаппараты и огромные
треножники. Сегодня это
делают, направляя лазер¬
ный луч на основание
облака. Облачность оце¬
нивают визуально, прики¬
дывая, какая часть небо¬
свода прямо над головой
закрыта облаками (обычно
в четвертых долях).
Термики (с. 24-25)
поднимаются под
кучевыми облаками
26
Высоко-кучевые и высоко-слоистые
облака среднего яруса
& Л
1000 Сплошная Ветер
мбар облачность умеренный
Облачность значительная,
однако кое-где проглядывает
синее небо
Волнистые облака стоят
на одном месте, пока погодные
условия не изменятся
При наличии нескольких слоев
влажного воздуха волнистые
(линзообразные) облака (с. 54-55)
располагаются друг над другом,
как стопка тарелок
Хорошая видимость в чистом
воздухе под облаками
ГЛАЗАМИ ХУДОЖНИКА
На картине «Красота
небес» (Лондон, 1845 г.)
викторианский художник
Чарльз Ф. Блант изобра¬
зил два типа облаков: куче¬
вые (фрагмент слева), воз¬
никающие из отдельных
пузырей воздуха (с. 24-25),
и перисто-слоистые
(фрагмент справа),
которые возникают, когда,
например, фронт подни¬
мает целые слои воздуха
(с. 32-33), формируя об¬
ширные облачные слои.
27
ЛЮК ХОВАРД (1772-1864)
Этот метеоролог-любитель,
регулярно наблюдая за
облаками и анализируя их
форму, разработал свою
классификацию облаков.
Такие разные облака
ГТо небу плавают облака самых разных
форм, размеров и цветов, от белых перис¬
тых до свинцово-серых грозовых. Облака
так разнообразны, что никакая система
классификации не в состоянии их описать.
Тем не менее английский фармаколог
Люк Ховард в 1803 г. предложил систему,
до сих пор считающуюся непревзойденной.
Классификация Ховарда различает 10 ти¬
пов облаков — разновиднос¬
тей 3 основных видов: пу¬
шистых кучевых облаков,
слоистых и перистых. Эта
классификация оказалась
настолько простой и точ¬
ной, что ее до сих пор
используют метеорологи.
«ЛЕТАЮЩИЕ БЛЮДЦА >
Линзообразные облака
(с. 54-55) возникают с
подветренной стороны
гор, а называются так из-
за своей формы.
ПОЛУПРОЗРАЧНЫЕ ОБЛАКА
Высоко-слоистые облака иногда покрывают
небо, так что солнце просвечивает сквозь них,
как через запотевшее стекло. Если надвигается
теплый фронт (с. 32-33), за ними следуют более
низкие и плотные слоисто-дождевые облака.
12 км
Здесь температура равна -40°С
Высоко-кучевые у ^
Ч9'г • аЧ- И •
Щ%^т,;-^чень,с :
X 1
11 км
10 км
9 км
8 км
7 км
6 км
5 км
4 км
3 км
2 км
1 км
Верхушка облака
растекается, поскольку
в тропопаузе (с. 6-7) воздух
перестает подниматься.
Такое облако называют
«наковальня», так как
его форма напоминает
старинную наковальню.
БАРАШКИ (слева)
Высоко-кучевые обла¬
ка на средних высотах по¬
хожи на хлопья или валики. В от¬
личие от более высоких перисто¬
кучевых у них всегда темные края.
СЕРОЕ ОДЕЯЛО ОБЛАКОВ (слева) .
| Плотные и протяженные слоис-
I тые облака висят низко над зем-
Г лей, из них иногда идет морося- 4Ё§Г
щий дождь. Выше, на холмах или 4
на уровне крыш высоких
зданий, слоистые облака
выглядят как туман.
Здесь температура равна 0°С
Уровень моря
ВЫСОТА ОБЛАКОВ
Перистые, перисто-слоистые и перисто-кучевые
облака возникают в верхних слоях тропосфе¬
ры, где холоднее всего. Высоко-слоистые и
высоко-кучевые образуются на средних вы-
сотах, а слоисто-кучевые, слоистые и слоис
то-дождевые — около земли (с. 6-7). Кучево- Д
дождевые занимают всю тропосферу.
ИСЧЕЗАЮЩИЙ ДОЖДЬ
Если капли влаги или кристал¬
лики льда, падая из кучевых
облаков, пролетают через
более сухой и медленный
слой воздуха, то они
испаряются, не
достигнув зем¬
ли. Снизу это
выглядит как
недолетевший
до земли
дождь.
ПЕРИСТЫЕ ОБЛАКА
Перистые облака возникают высоко — там, где очень
холодно, поэтому полностью состоят из кристаллов
льда. Из-за сильных ветров они имеют характерную
форму растрепанных «кобыльих хвостов».
ЛЕДЯНАЯ ВУАЛЬ
Основное здесь -
'кристаллы льда
Молочно-белые перисто-слоистые об¬
лака образуются из тонкого слоя пери-
стых облаков. Солнце просвечивает
сквозь них так ярко, что вокруг
Яш него появляются кольца (гало)
и иногда ложные солнца
(с. 58-59).
. ’ЫШш ш - , жШШ
ч Облако движется
слева направо
ВЫСОКИЕ И ПУШИСТЫЕ ОБЛАКА (справа)
Перисто-кучевые — высокие, состоящие из
отдельных образований облака. Как и все
перистые, они состоят из кристаллов льда
и часто образуют красивые регулярные
волны — «небо в барашках».
Мощные восходящие
потоки выносят
части облака высоко
в атмосферу
, Смесь кристалликов льда и воды
ЛИВНЕВЫЕ ОБЛАКА (слева)
Кучево-дождевые (грозовые) облака
больше и темнее кучевых. Они при¬
носят проливной дождь и нередко
бывают огромными. В них часто воз¬
никают внезапные и сильные грозы.
Мощные потоки воздуха
в передней части облака
движутся вверх и вниз и
образуют град (с. 36-37)
СЛОИ КУЧЕВЫХ ОБЛАКОВ
Слоисто-кучевые облака часто
образуются из верхушек куче¬
вых облаков, когда те поднима¬
ются и растекаются в стороны.
Когда смотришь на них сверху
с самолета, они выглядят как
волнистое одеяло из валиков
и выступов с просветами, через
которые иногда видно землю.
ОБЛАКА КАК ЦВЕТНАЯ КАПУСТА
Иногда кучевые облака собира¬
ются вместе и начинают рас¬
ти вверх, образуя плотные
белые верхушки, похожие
на цветную капусту.
Если они продолжают
расти, возникают
грозовые тучи.
Сюда втягивается
воздух
МИН!
'ДАВЛ
ЛМУРЫЕ ТЕМНО-СЕРЫЕ ОБЛАКА — ЯВНЫЙ
знак приближающегося дождя. Они
настолько плотны и наполнены вла¬
гой, что сквозь них не пробивается
солнечный свет. Самый сильный дождь
идет из плотных и темных туч, достато¬
чно высоких для образования дождевых
капель. В тропиках огромные кучево¬
дождевые облака достигают 15 км в
высоту, и за день из них проливается
до 0,9 м осадков. Сила и продолжитель¬
ность ливней весьма различна. Из
слоисто
ЧТО ЖЕ ЭТО ЗНАЧИТ?
Сильные смерчи иногда
поднимают в воздух лягушек
и рыб и вместе с водой пере¬
носят их в другое место. Но
это не объясняет англий¬
скую поговорку о сильном
ливне: «Дождь из кошек, со¬
бак и вил». Может быть, она
связана.с тем, что в Китае
духи дождя и ветра изобра¬
жались в виде кошки и соба¬
ки? Но при чем здесь вилы?
•дождевых облаков идут слабые
дожди продолжительностью от часа до
нескольких дней. Из низких слоистых
облаков подолгу моросит, поэтому
погода стоит сырая
и промозглая.
Сильный дождь так насыщает
воздух что она
конденсируется, и под облаком
образуется еще одно облако
СИЛА ДОЖДЯ
Если в час выпадает ме¬
нее 0,5 мм осадков, метео¬
рологи считают, что
дождь слабый, если свы¬
ше 4 мм — то сильный. «
В средних широтах
сильный дождь продол- Ц
жается обычно не более Я
часа. Средние или ела- Я
бые дожди идут дольше. Я
Самые страшные ливни \
у нас обычно не силь¬
нее тех, что льют
в тропиках почти
каждый день.
ГРОЗА (справа)
Внутри громадного темного
кучево-дождевого облака
мощные воздушные потоки,
идущие вверх и вниз, обра¬
зуют проливные дожди и
град. Подобные облака час¬
то возникают вдоль холод-
»нтов (с. 34-35)
и после их прохождения.
Неровный нижний край
указывает на чрезвычайно
мощные вертикальные потоки
воздуха внутри облака
ных
СПАСЕНИЕ НА КРЫШЕ
Чрезвычайно сильный дождь,
особенно после длительной засухи,
может вызвать наводнение в низ¬
ких местах. После засухи земля
уплотняется и хуже впи¬
тывает влагу, поэтому
вода скапливается
на поверхности.
Дождевая
вода из
воронки
стекает в
цилиндр
ИЗМЕРЕНИЕ ДОЖДЯ (справа)
Интенсивность водных
осадков определяется
толщиной слоя воды в
измерительном цилиндре.
Это стакан высотой 50 см,
куда дождевая вода стекает
через воронку. Его поме¬
щают выше уровня земли,
чтобы в него не попадали
брызги дождя.
Из основания
облака идет дождь
Путник раскрыл
зонт: скоро пойдет
дождь (японская А
гравюра на дереве) Я
Дождь захватывает более холодный воздух и
увлекает его за собой вниз к земле, поэтому
теплый воздух вытесняется вверх и образует
мощные воздушные потоки в туче
ШТОРМ НА БЕРЕГУ
Иногда причиной страшных
наводнений становятся не дож¬
ди, а морские штормы, когда
гигантские волны заливают
прибрежные районы (с. 44-45).
ПОТОП
Самые сильные проливные дожди приходят с мус¬
сонами (с. 38-39). Муссонные дожди дают рекорд¬
ное количество осадков. На северо-востоке Индии
во время наводнения после 15-дневного дождя
земля была покрыта 4,8-метровым слоем воды.
31
Фронты и циклоны
В средних широтах — между тропиками и полярными
областями — ненастная погода в большинстве случаев
связана с огромными вращающимися атмосферными
системами, которые называются депрессиями (области
низкого давления), или циклонами. Круглый год,
особенно зимой, целые «семейства» вращающихся
подобно гигантским воронкам циклонов несут с собой
похолодание, облачность, неистовые ветры, дождь или
снег. Большой циклон часто достигает сотен
километров в ширину и движется
с огромной скоростью.
Теплый фронт
Ветер здесь не
сильный и дует
от фронта
ЦИРРУСЫ ПРЕДУПРЕЖДАЮТ
Если высоко в небе видны длинные полоски
перистых облаков (циррусов), это, скорее всего
предвещает приход циклона и изменение
погоды. Перистые облака образу¬
ются непосредственно в верх¬
ней части теплого фронта,
так высоко, что состоят
только из льдинок.
Холодный полярный воздух
Теплый фронт
Первый признак приближения циклона —
приход теплого фронта. Теплый и влажный
тропический воздух наползает сверху на лежащий над
землей «клин» холодного полярного воздуха. При этом
влага конденсируется, и над клином образуются облака. По мере
перемещения фронта теплый воздух движется над холодным. На
ведущей кромке фронта высоко в небе образуются перистые облака.
Вскоре появляется молочная вуаль перисто-слоистых облаков. Через несколько
часов атмосферное давление начинает падать, и ветер усиливается. С приближени¬
ем основной части фронта облачность увеличивается: появляются высоко-слоистые,
а потом большие темно-серые слоисто-дождевые облака. Небо темнеет, и начи¬
нается дождь или снег. Дождь продолжается несколько часов, потом
небо очищается, и вскоре надвигается холодный фронт.
сильный ветер
дует почти
параллельно
фронту
32
Воздушные массы
Погода напрямую связана с на¬
правлением ветра. Так, в сред¬
них широтах западные ветры
обычно приносят с собой
дожди и грозы. Ветер возни¬
кает в результате перемещения
довольно однородных воздушных
масс: влажной или сухой, холодной
или теплой. Сухие и холодные
воздушные массы образуются над
континентами вблизи полюсов,
тогда как теплые и влажные — над
океанами в тропиках. Погода в
значительной мере зависит от того,
какая воздушная масса сейчас над
нами находится. Над удаленными
от моря районами воздушная
масса может задержаться надолго,
создавая устойчивую погоду. А в
прибрежных районах изменение
направления ветра часто приносит
другую воздушную массу и смену
погоды. Там, где встречаются две
воздушные массы, погода
очень неустойчива.
КАЖДОМУ СВОЕ
Над разными регионами Земли преобладают
разные воздушные массы. Их тип, а следова¬
тельно, и погода, зависит от того, где фор¬
мируется воздушная масса: над морем или
сушей, около полюсов или в тропиках.
Теплый тропический воздух несет теплую
и влажную погоду, а холодный полярный
воздух часто приносит снег.
СОЛНЦЕ ПОД ВУАЛЬЮ
Если солнце едва пробивается сквозь тонкую
вуаль высоко-слоистых облаков, пора подумать
об укрытии — скоро начнется дождь!
Тропическая
континентальная кТ
Тропическая
морская мТ
Полярная
континентальная кП
Полярная
морская мП
ПЕРВЫЕ КАПЛИ
Холодный воздух
локально опускается
на границе фронта
Высоко-слоистые
облака уплотняются
При приближении фронта небо темнеет,
и первые капли дождя могут пролиться
на землю еще до того, как появятся
плотные слоисто-дождевые облака.
Темные слоисто¬
дождевые облака
несут дождь
сн
т л
V,. с ' а
ш
Теплый
тропический воздух
поднимается над
холодным
Дождь идет
в холодном
секторе под
фронтом
Анероид (тип барометра)
предсказывает изменчивую,
возможно штормовую, погоду
БАРОМЕТР ПАДАЕТ
Еще задолго до того, как метеорологи
исследовали причины циклонов, моряки с
помощью барометра уже определяли прибли¬
жение шторма. Они знали, что резкое падение
атмосферного давления — верный признак
наступления плохой погоды, хотя механизм
этой связи был им неизвестен.
Продолжение на следующей странице
о
1
Холодный фронт
После прохождения теплого 1
фронта погода смягчается, и атмос¬
ферное давление понемногу падает.
Небо светлеет: плотные слоисто¬
штормовые ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Моряки узнают о надвигающемся
шторме по особым сигналам — конусам
и цилиндрам. Их вывешивает на берегу
береговая охрана.
Ветры па большой высоте сдувают
состоящие из льдинок верхушки
облаков, и образуются такие
клинообразные выступы
Ветры вдоль
фронта бывают
сильными и
порывистыми
Вдоль всего холодного фронта
местами льет сильный дождь
дождевые облака уступают место
слоисто-кучевым. Вскоре небо становится совсем ясным.
Однако затишье продолжается недолго. Кучевые облака
начинают расти, предвещая приближение холодного
фронта. Холодный полярный воздух стремительно вытес¬
няет теплый и влажный тропический. Передняя граница
холодного фронта гораздо круче, чем теплого, и мощные
поднимающиеся потоки часто вызывают бури. Вдоль все¬
го фронта образуются огромные кучево-дождевые облака,
приносящие сильные дожди и грозы. И хотя буря может
быть страшной, она кончится приблизительно через час.
После того как фронт прошел, воздух охлаждается, ветер
разгоняет облака, и на
небе остаются лишь
несколько кучевых
облачков — вест¬
ников хоро¬
шей погоды.
Теплый воздух быстро
поднимается
0*'
НАЧАЛО БУРИ
Устремленные ввысь темно-серые
кучево-дождевые облака идут
впереди холодного фронта. И хотя
пока еще спокойно, горизонт уже
черный — фронт приближается.
Огромные
кучево-дождевые
облака
Приближающийся
холодный фронт
НА ГРАНИЦЕ
Холодные
фронты часто несут
шквалы — порывистый
ветер с дождем. Бури
вдоль фронта обычно
предваряются так назы¬
ваемой линией шквалов.
Продолжение
34
Сильные воздушные
потоки поднимают
влагу так высоко
вверх, что она
превращается в лед
ТИХИЙ ЗАКАТ
После того как фронт
ушел на восток, небо
очищается, и на нем
остаются лишь кучевые
облака, видимые на фоне
заката. Сильные ветры в
верхних слоях атмосферы
несут циклон дальше и
создают полосы облаков,
состоящих из льдинок.
На диаграммах показаны этапы
формирования циклона в Север¬
ном полушарии; в Южном картина
будет зеркально симметричной.
Холодный
полярный воздух
вытетяет
вверх теплый
тропический
■ >■■!-1;
Даже после того,
как фронт прошел,
из больших кучевых
облаков могут
пролиться ливни
-V-
т
ш
’..МЧ*
Движение
циклона
Часто циклоны возникают над морями,
когда массы теплого тропического воздуха и
холодного полярного сталкиваются на воображаемой
"линии, называемой полярным фронтом. Сначала теплый воздух
в виде выпуклости проникает в массу холодного воздуха. Когда теп¬
лый воздух начинает подниматься, в месте выпуклости создается область
пониженного давления. Холодный воздух вымещает теплый. Вокруг области
низкого давления возникают закручивающиеся ветры. Давление падает, и в
полярном фронте образуется петля. На одном ее краю теплый воздух медленно
продолжает подниматься над холодным (теплый фронт). На другом холодный воз¬
дух стремительно движется под слой теплого (холодный фронт). Давление продол¬
жает падать, и сильные ветры сносят циклон на восток (в Северном полушарии).
За фронтом воздух
становится холоднее,
и атмосферное давление
растет
1. Циклон возникает как выпук¬
лость на холодном фронте, где
встречаются холодный полярный
и теплый тропический воздух.
2. За счет действия силы Кориоли¬
са (с. 42-43) две воздушные массы
начинают крутиться вокруг облас¬
ти низкого давления (циклона).
3. В петле возникают два
фронта — холодный и теплый,
и петля медленно движется на
восток.
4. В конце концов холодный фронт
сливается с теплым, поднимая его
над землей, и образуется так
называемый фронт окклюзии.
35
Когда на нас движется низкое и черное дождевое облако, сверкают
молнии, гремит гром и все это сопровождается сильными порывами
ветра и проливным дождем, можно и испугаться! Большие грозовые
облака достигают в высоту 16 км и более, уходя иногда выше тропо¬
паузы в стратосферу (с. 6-7). Они несут в себе энергию, достаточную
для освещения небольшого городка в течение года. Облака со столь
колоссальной энергией создаются чрезвычайно мощными
вертикальными воздушными потоками, возникающими
вдоль холодных фронтов или
над сильно нагретыми солнцем
участками суши. Вот почему в
тропиках сильные грозы часто
случаются после полудня, когда
солнце успевает прогреть атмо¬
сферу. А вдали от моря, в уме¬
ренном климате, сильным
грозам обычно предшествует
долгий период жаркой погоды.
ЭТО ЭЛЕКТРИЧЕСТВО!
В 1752 г. Бенджамин Франклин чудом не
погиб, пытаясь продемонстрировать, что
молния — это электрический разряд. В грозу
он запустил в воздух шелкового змея и увидел
искры, проскакивающие между клю¬
чом, висящим
на веревке, и
своей рукой
БОГ
БУРИ
Чтобы оградить
себя от ураганов
и тропических
ливней, жре¬
цы племени
йоруба в
юго-западной
Нигерии
молились
изображениям
бога грома и
молнии Санго.
УДАР МОЛНИИ
Молнии часто ударяют в
высокие предметы, на¬
пример в одинокие дере¬
вья, поэтому прятаться
под ними в грозу опасно.
РОЖДЕНИЕ МОЛНИИ
Грозовые облака — это взды¬
мающиеся массы воздуха,
водяных капель и льдинок.
Внутри облака движутся
мощные восходящие и ни¬
сходящие потоки. Они пере¬
носят с собой кристаллики
льда, на которых слоями, как
чешуи на луковице, намерзает
вода. Кристаллики льда, капли
воды и частицы пыли сталки¬
ваются с такой силой, что
получают при этом заряды
статического электричества.
Более легкие положительно
заряженные частицы собира¬
ются в основном в верхней
части облака, а более тяжелые
отрицательно заряженные —
в нижней. Земля под облаком
заряжена положительно. Ког¬
да накапливаются большие за¬
ряды, происходит разряд мол¬
нии, и они нейтрализуются.
Разряд может происходить
внутри облака (сплошная мол¬
ния) или между облаком и зем¬
лей (разветвленная молния).
ОГНЕННЫЙ ШАР
Шаровая молния может во
время грозы проникать в
дома через форточки,
камины, появляться из
электрической розетки.
Иногда, не причинив
вреда, она исчезает,
а иногда взрывается
и приводит к гибели
людей. Общеприз¬
нанного объясне¬
ния шаровой мол¬
нии пока не
существует.
36
РАСКАТЫ ГРОМА
Древние скандина¬
вы причиной грозы
считали удары тяже¬
лого молота, кото¬
рый держал в руках
бог грома Тор.
Молния и гром
Расстояние в километрах до
разряда молнии можно
приблизительно вычислить,
если разделить число секунд,
прошедших от вспышки
молнии до удара грома, на 3.
Свет достигает наблюдателя
практически мгновенно,
а звук в воздухе
проходит 1 км
приблизительно
РЕКОРД
Это поперечный разрез крупнейшей
из когда-либо найденных градин, ко¬
торая весила 768 г и упала в 1970 г.
в Коффивилле (Канзас, США).
Благодаря специальной подсвет¬
ке видны чередующиеся слои
прозрачного и матового льда.
Кучево-дождевые облака
продолжают расти
вверх
ИЗ ПУШКИ ПО ТУЧАМ
Град губит посевы. Уже в нача¬
ле XX в. люди безуспешно
пытались предотвратить
выпадание града
стрельбой из
пушек по тучам.
Позже работы
по искусст¬
венному вызы¬
ванию и пред¬
отвращению
осадков увенча¬
лись большими
успехами,
особенно в
России.
Когда через воздух проходит
разряд молнии, воздух
разогревается до температуры,
в 5 раз большей, чем температура
поверхности Солнца. При этом
воздух расширяется со
сверхзвуковой скоростью, в
результате чего мы слышим
раскаты грома.
Удары молнии
происходят после
того, как небольшие
зигзагообразные
разряды-лидеры
создадут каналы
По представлениям
российских ученых, молния
состоит из нескольких
импульсов, а каждый
импульс - из удара-лидера,
направленного из
отрицательно заряженной
части облака к земле, и
главного разряда,
протекающего в обратном
направлении
Молния всегда выбирает в
атмосфере путь «наименьш
сопротивления»
Муссоны
ТРОПИЧЕСКИЙ ШТОРМ
Муссон несет на побережье
ливень, ветер
и грозы.
Шесть месяцев в году
большая часть Индии
иссушена солнцем. Однако
ежегодно в мае приходит
муссон. С Индийского
океана начинает дуть
влажный ветер, и небо на
юго-западном побережье
темнеет от облаков. Шесть месяцев льют проливные
дожди и затопляют всю страну, пока наконец в октяб¬
ре не утихнет юго-западный ветер и не ослабеют лив¬
ни. К концу года опять наступает засуха. Длительные
дожди, вызванные муссонами, — типично индийское
погодное явление, хотя похожие сезоны дождей бы¬
вают и в других тропических
зонах, включая северо-
восток Австралии, вос¬
ток Африки и юг
США.
Муссоны приносят
самые сильные
дожди
* ' Ч „ *
ш- ашн;:
I
шшхшшштя
Полоса дождя
быстро движется по
открытой равнине
Ветровой циферблат
служит для слежения
за путем тайфуна
Толстая стрелка
показывает обычный
путь штормов в данном
районе
Тонкая стрелка
направлена вдоль
безопасного движения,
в сторону от шторма
ПОСЛЕ НАВОДНЕНИЯ
Муссонные дожди бывают такими
сильными, что часто приводят к
наводнениям. В дельте реки Ганг в
Бангладеш опасность наводнений
особенно велика, если в это время
на побережье обрушивается штор¬
мовой нагон воды (с. 44-45).
Барометр тайфунов
Стрелочки показывают
направление ветра в точке,
где находится судно. Диск
нужно поворачивать до тех
пор, пока стрелочка не
пересечет толстую стрелку в
правильном направлении.
НАПРАВЛЕНИЕ ТАЙФУНА
В местах, где дуют муссоны,
суда часто попадают в области
мощных тропических цикло¬
нов. Раньше моряки использо¬
вали такой прибор (бариоцик-
лометр), помогавший следить
за движением циклона и выби¬
рать безопасный курс. Теперь
для этого служат штормовые
предупреждения по радио.
ДЫХАНИЕ
ДРАКОНА
В большей
части Азии мус¬
сонные дожди
жизненно важны
для сельского
хозяйства. У ки¬
тайцев их значение
символизировал дракон —
существо, одновременно при¬
надлежащее небесам и рекам, вре¬
менами свирепое, но приносящее
драгоценный дар — воду.
38
вверх, отчего дождей выпадает
еще больше. Черрапупджи
в Ассамских горах - одно из
самых влажных мест в мире.
Когда муссон дует с моря,
над возвышенностями
образуются большие кучево¬
дождевые облака.
Отдельные участки земли
могут оставаться иссохшими,
, хотя рядом все залито водой
щт
щ§ щ
ПРИХОД МУССОНА
По существу, муссоны — это гигантские морские бризы (с. 56-57). Дожди
приходят тогда, когда жаркое тропическое солнце начинает нагревать
сушу гораздо быстрее, чем океан. Нагретый воздух поднимается вверх,
и его сменяет прохладный влажный воздух с моря. Предсказать муссон
трудно, случается, что на иссохшую землю дождь так и не проливается,
и урожай пропадает. Азиатские муссоны могут не прийти, когда, напри¬
мер, западные струйные течения в верхних слоях атмосферы поворачи¬
вают на север через Гималаи.
ГДЕ ДУЮТ
МУССОНЫ
Муссоны вли¬
яют на климат
тропиков и
субтропиков от
северо-восточной
Австралии до Карйб-
ского моря, но наиболее
ярко они выражены в Азии.
ЮГО-ЗАПАДНЫЙ МУССОН
В начале лета насыщенный
влагой воздух с Индийского
океана приходит на сухую
нагретую землю Азии.
СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ
МУССОН
Из Центральной Азии при¬
ходит холодный и сухой зимний
воздух, он несет с собой пыль.
39
Снежный день
Те же тучи и фронты, которые
летом были источником благодат¬
ных дождей, зимой приносят снег и
метели. Если дело происходит не в
тропиках, дождь обычно образуется
из снега, который превращается в
капли воды, как только попадает в
нижние, более теплые слои воздуха.
Если же воздух очень холодный, то снег не тает, а хлопь¬
ями опускается на землю. Бывает, что на вершине горы
идет снег, а внизу в долине — дождь. Иногда говорят, что
«для снега чересчур холодно». В этом есть доля правды,
поскольку в очень холодном воздухе недостаточно влаги
для образования осадков (с. 22-23). Гораздо больше снега
за год выпадает на юге Канады, чем на Северном полюсе.
Сильные снегопады бывают, когда температура воздуха
«зависает» около нуля. Однако точный прогноз сде¬
лать трудно: внеза1
потепление — и
пойдет дождь,
а не снег.
СЕНБЕРНАРЫ-СПАСАТЕЛИ
В свежевыпавшем снеге много
воздуха, поэтому засыпанные
снегом люди могут долго
дышать и не погибают.
Когда очень
холодно, снег не
слипается, а
остается сыпучим,
и ветер легко
поднимает его,
крутя поземку
Свежий снег может
содержать до 90-95%
воздуха, который служит
хорошим теплоизолятором
и защищает землю от
мороза
ЛЕДЯНЫЕ И ВОЗДУШНЫЕ РЕКИ
Высоко в горах, где всегда холодно,
накапливается снег. Он слеживается и
превращается в лед. Ледники медленно
ползут вниз — в долины. С покрытых
льдом вершин к подножью гор стекают
потоки тяжелого холодного воздуха,
неся с собой ледяные ветры.
ХОЛОДНОЕ ПОКРЫВАЛО
Часто снег не тает даже при довольно высокой
температуре, потому что отражает большую
часть падающих на него лучей солнца. Если его
поверхность подтаивает, а потом опять замер¬
зает, снеговой покров держится еще дольше.
Только приход теплого воздуха приводит к
настоящему таянию снега.
СНЕЖИНКИ
Почти у всех сне¬
жинок шестиугольная
плоская форма, но варианты ее
очень многообразны — двух одина¬
ковых снежинок не бывает. Реже
встречаются снежинки, похожие
на иголки или столбики.
КОЛЛЕКЦИОНЕР СНЕЖИНОК
У.А. Бентли был американским фермером.
Зимой все свободное время он проводил на улице,
фотографируя через микроскоп снежинки. За 40 лет
Бентли сделал много тысяч фотографий.
40
Слоистые облака стелятся
гладким покровом - его
образует спокойное течение
воздуха над горами
990 мбар Облачно Сильный
ветер
В среднем 30,5 см снега
эквивалентны 2,54 см дождя
Твердая корка снега возникла в
результате таяния и последующего
подмораживания
ЛАВИНЫ
Опасность лавин возникает тогда, когда све¬
жий рыхлый снег ложится на более плотный
льдистый слой. Небольшое сотрясение —
и лавина устремится вниз, круша все
на своем пути и погребая под слоем
снега. Ударная волна, идущая перед
лавиной, настолько сильна, что
может разрушить здания.
]
ПУРГА
Во время пурги снегопад
сопровождается сильным
ветром, и видимость резко
ухудшается. Возникают
перебои в движении транс¬
порта, на дорогах образу¬
ются пробки. Ветер наме¬
тает гигантские сугробы
около любых преград и
может целиком засыпать
автомашины и поезда
вместе с их пассажирами.
41
./Атмосфера находится в непрерывном движении.
Ветер — это движение воздуха. Иногда воздух движется медлен¬
но, вызывая лишь слабое дуновение. При огромной скорости воздуха
возникают штормы и ураганы (с. 44-45). Одни участки суши или моря
нагреваются сильнее других. Теплый воздух над ними поднимается, а на
его место устремляется более холодный. Это и есть ветер. Ветры всегда
возникают там, где существует разность давления и температуры возду¬
ха, и направлены они из областей высокого давления в области низкого.
Ветрам, которые регулярно дуют в определенных местах, присваивают
местные названия, например сарма на Байкале, мистраль во Франции
или чинук в Северной Америке. Другие
ветры — это часть глобальной системы
циркуляции воздуха
БАШНЯ ВЕТРОВ
В I в. до н.э. греческий
астроном Андроник
построил Башню
ветров, или Горологий.
Горельеф на каждой из
8 граней башни изобра¬
жал бога ветра, соответ¬
ствующего данному
направлению ветра.
Главные среди богов —
Борей (северный ветер»
и Нот (южный).
. Голова петуха
указывает
направление,
откуда дует ветер
Сильные
струйные
течения
на
больших
высотах_
Полярный Полярные
фронт ветры
ВЕТРЫ МИРА
Это часть глобальной системы цирку¬
ляции воздуха, которая перемещает
теплый воздух от экватора к полю-
\ сам, а холодный — в обратном
Т-•' направлении, поддерживая
Д\\ баланс
температур на земном ^■
• ^ шаре. На полюсах холодный у
^ / воздух опускается вниз и дви- А
жется к экватору. На экваторе
/ теплый воздух поднимается и на
большой высоте движется к полю-
сам. В движении он охлаждается и над
субтропиками начинает опускаться. Здесь часть
ветра продолжает двигаться к полюсам, а часть течет^^^^И
назад к экватору. Вследствие вращения Земли ветры Се-
верного полушария закручиваются вправо, а Южного — ^
влево (действие силы Кориолиса). Именно поэтому вет¬
ры, дующие из субтропиков к экватору (пассаты), в
, Северном полушарии дуют с северо-востока, а
в Южном
Теплый
воздух Западные
тропиков ветры
Восточные
пассаты
Ш ФЛЮГЕР
Г Возможно, старейшим из метеорологи¬
ческих приборов является флюгер, пока¬
зывающий направление ветра. В странах,
исповедующих христианство, флюгарку
обычно делают в виде петуха. Такие
флюгеры впервые появились на крышах
христианских храмов в IX в. Они напоми¬
нали о крике петуха, последовавшем
после троекратного отречения апостола
Петра от Христа. К сожалению, сегодня
их символическое значение по
*♦.. большей части забыто.
с юго-востока. А ветры сред¬
них широт, дующие из субтропи¬
ков к полюсам, движутся
с запада.
ЛОВИ ВЕТЕР!
Вымпелы наподобие
изображенного здесь часто служили
на больших парусных кораблях XVII в.
не только украшениями — по ним опре¬
деляли направление ветра. В средние
века аналогичные красочные вымпелы
развевались над полями сражений.
Прежде чем пустить стрелу, лучники
определяли, в каком
направлении дует ветер.
Крестовина
ориентирована по
сторонам света:
на север, восток,
юг и запад
шшт
Шкала силы
ветра
Качающийся шар
Чашки вращаются
тем быстрее, чем
сильнее ветер
КАК ИЗМЕРИТЬ ВЕТЕР
Еще в 1450 г. итальянец
Леон Альберти описал
рычажный анемометр,
определявший силу вет¬
ра. Ветер отталкивает
шар или пластину в
приборе, смещая их
вдоль криволинейной
шкалы с делениями.
Чем сильнее ветер, тем
дальше смещается шар.
Благодаря /
стабилизатору
прибор
постоянно
направлен
по ветру
ВЕТРЯНАЯ
МЕЛЬНИЦА
Скорость ветра на
большинстве ме- ЩШ
теостанций изме-
ряют анемометры М I
с вращающимися £ !
чашками, изобре- Ш
тенные в 1846 г. ' I
Изображенный здесь
прибор XIX в. называется
анемограф. В нем скорость
ветра непрерывно запи¬
сывалась на бумаге, намо¬
танной на цилиндр, который
приводился в движение часо¬
вым механизмом.
Лопасти
разворачивают
флюгер по
ветру
Флюгер
указывает
направление
ветра
ШКАЛА БОФОРТА
В 1805 г. английский адмирал сэр Френсис
Бофорт, наблюдая за парусными судами, разра¬
ботал шкалу измерения силы ветра на море.
Впоследствии шкалу Бофорта приспособили и для
использования на
суше. Она до
сих пор служит метеорологам.
Сила ветра по Бофорту изме¬
ряется в баллах, от 0 до 12: 0 бал¬
лов — штиль, 1 — тихое дунове¬
ние, 2 — легкий ветер, 3 — слабый
ветер, 4 — умеренный ветер, 5 —
свежий ветер, 6 — крепкий ветер,
7 — сильный ветер, 8 — очень
сильный ветер, 9 — шторм, 10 —
сильный шторм, 11 —
жестокий шторм
и 12 - ураган. ШШНРЯ
ЭНЕРГИЯ ВЕТРА
Ветряные мельницы
обычно ориентиро¬
ваны в направлении
преобладающих
ветров.
Штиль —
0 баллов
6 баллов —
крепкий ветер:
отдельные
большие волны
и белые
барашки
10 баллов —
сильный шторм:
высокие волны
с большими
гребешками
Цилиндр вращается, и на
миллиметровке записывается
средняя скорость ветра
43
Тропические штормы
Ураганные ветры часто
разрушают здания
]У1етеорологи называют их тропическими циклонами, а жите¬
ли Тихоокеанского региона — тайфунами. Ежегодно они уно¬
сят больше человеческих жизней, чем любые другие ураганы.
Во время тропического шторма ураганный ветер, скорость
которого достигает 360 км/ч, с корнем вырывает деревья и
разрушает здания. Сильный ливень может затопить
обширные территории. Штормовой нагон
воды (резкий подъем уровня моря) стирает все с лица земли на
открытых побережьях. Глаз урагана (область низкого давления
в его центре) втягивает воду, в море возникает водяной холм
высотой до 8 м, на поверхности которого бушуют гигантские вол-
ны. Ураганы зарождаются как небольшие грозы над теплыми тро¬
пическими океанами. Если вода достаточно теплая (более 24°С), нес¬
колько штормов могут слиться в один и закрутиться под действием
сильных ветров в верхних слоях
атмосферы. Они двигаются над
океаном на запад, захватывая теп¬
лый влажный воздух и закручива¬
ясь во все более узкие воронки.
Вначале центральная часть урага¬
на в поперечнике более 300 км, а
сила ветра — до 8 баллов. По мере
продвижения ураган набирает
силу. У побережья глаз урагана
стягивается до 50 км в попереч¬
нике, давление там резко пада¬
ет, а ветер завихряется с огром¬
ной скоростью.
СТРОЕНИЕ УРАГАНА
В глазе урагана ветра практически нет,
а давление низкое. В той точке, над ко¬
торой проходит глаз, наступает полный Щ |
штиль и на некоторое время небо очища¬
ется. Однако это затишье ненадолго, по¬
скольку вокруг глаза идут проливные дожди, а
скорость ветров, вращающихся по спирали вокруг
глаза, достигает 50 км/ч. Самые сильные дожди
и ветры — вблизи глаза урагана, однако
спиралевидные полосы непогоды могут
тянуться и в 400 км от него. Шторм
продолжается более 18 часов.
ДВУЛИКИЙ УРАГАН
На многих тропических островах урожай
зависит от ливней, которые приносит ура¬
ган. Но сильные ветры уничтожают посевы,
и лишь немногие растения, например банан,
быстро восстанавливаются.
-й'~
Наиболее сильные
ветры с порывами
360 км/ч возникают
на самом краю глаза
ШТОРМОВАЯ СЛУЖБА
Метеоспутники позволяют обна¬
ружить ураган еще далеко от берега
и следить за его движением. Периоди¬
чески пролетая через область урагана на
специальных самолетах, можно сделать точ¬
ные замеры, чтобы определить его силу и веро¬
ятное направление. С 1954 г. всем крупным тропи¬
ческим ураганам дают имена, чтобы избежать путани¬
цы в прогнозах погоды и штормовых предупреждениях.
44
1-й день: над морем
возникают грозы.
2-й день: образуется
воронка облаков.
4-й день: в облачной во¬
ронке обозначается центр.
7-й день: образуется глаз, 11-й день: глаз движется над
сила тайфуна максимальна, сушей, и тайфун утихает.
РОЖДЕНИЕ УРАГАНА
Стена глаза
урагана
мые
область внутри
глйза урагана, где
скорость ветра не
превышает 25 км/ч
УРАГАН В ОЛБАНИ
Штормовое предупреж¬
дение помогает частич¬
но избежать разрушений.
В 1940 г. ураган задел город
Олбани (Джорджия, США),
население которого не по¬
дозревало о приближении
беды. В результате произо¬
шли крупные разрушения,
несколько человек погибло.
За 2 года до этого в Новой
Англии внезапно нагрянув¬
шая буря привела к гибе¬
ли 600 человек.
Нисходящие потоки
воздуха внутри глаза
разгоняют облака,
и небо там чистое
Под ураганом скорость ветра над
обширной поверхностью океана
превышает 160 км/ч
В самом верхнем слое
облаков образуется лед
Обширный
круговой слой
облаков, созданный
мощным
потоком
воздуха
из
.^¡ъ, верхней
части
урагана,
разрастается
Серия фотографий наверху —
это спутниковые снимки тай¬
фуна над Тихим океаном. Под
ярким тропическим солнцем
испарение воды с обширной
поверхности океана ведет к
образованию громадных
кучево-дождевых облаков
и полосы гроз (1-й день).
Постепенно образуется
воронка облаков, и на 2-й
день растущий ураган при¬
обретает вид обычного
мощного циклона (с. 32-33).
На 4-й день ветры усилива¬
ются и закручиваются вокруг
единого центра. На 7-й день
внутри кольца самых мощных
ветров образуется глаз. Над
сушей или над холодным оке¬
аном ураган теряет источник
энергии, и скорость ветра
резко падает (11-й день).
Теплый влажный воздух внутри урагана
поднимается по спирали вокруг глаза
Размеры ураганов огромны: иногда они
достигают 800 км в поперечнике
Тепло океана служит
источником энергии урагана
45
Смерчи
Смерч возникает в грозовом облаке. В Америке его называ¬
ют торнадо. Вращающиеся воронки смерчей оставляют за
собой такие разрушения, в которые трудно поверить, не уви¬
дев самому. Смерч проносится за считанные минуты, подни¬
мая высоко в воздух людей, машины и целые здания и затем
снова роняя их на землю. Что происходит внутри смерча,
определить непросто — никакие измерительные приборы
там не уцелеют. Скорость ветра в его внешних слоях, видимо,
превышает 400 км/ч, а давление в центре на несколько сот миллибар ниже, чем
снаружи. Так создается вихрь, который, как пылесос, затягивает предметы, обламывает
НЕБОЛЬШОЙ смерч
Торнадо особенно сильны в централь¬
ной части США, но они могут возни¬
кать везде, где бывают грозы. На ста¬
ринной гравюре — изображение смерча.
Конвективная
суперячейка в облаке
Основание
облака
А ВОРОНКА
^ Смерчи возникают внутри больших грозовых туч, где мощный по¬
ток восходящего теплого воздуха закручивают сильные ветры, дующие
в его верхней части. Воздух, всосанный в этот вращающийся столб, или
мезоциклон, быстро закручивается на
тысячи метров вверх и вниз, а из
нижней части облака штопо¬
ром устремляется к земле
гигантская воронка.
ЗАГАДОЧНЫЕ КРУГИ
Веками остается загадкой
возникновение на колося¬
щихся полях больших пра¬
вильных кругов из полегших
растений. Полагают, что причи¬
ной их появления могут быть смерчи.
2 КРУЖАЩИЙСЯ ДЕРВИШ
Вскоре воронка касается поверхности земли, и мощный
восходящий поток в центре нее вздымает пыль, автомашины
и людей высоко вверх. При этом обломанные ветви деревьев
и случайные предметы превращаются в смертоносные снаряды.
Смерч крушит на своем пути далеко не всё: один дом разносит в
щепки, а другой, находящийся на расстоянии нескольких метров,
остается совершенно невредимым. Случается даже, что, подняв
высоко в воздух тяжелый предмет, смерч несет его несколько сот
метров, а потом аккуратно опускает на землю, ничуть не повредив.
верхушки деревьев и выдавливает
окна. Будто гигантский хобот,
смерч свисает из грозовых туч.
46
ПЫЛЬНЫЕ СМЕРЧИ
В отличие от торнадо и водяных смерчей,
зарождающихся в облаках, пыльные смерчи
возникают в пустынях в виде потоков горяче¬
го воздуха, которые закручиваются с земли.
Небольшие смерчи могут также возникать,
когда воронки начинают закручиваться
над поверхностью, покрытой снегом.
ВОДЯНОЙ СМЕРЧ
Так называют торнадо, образовавшиеся
над морем. Они долговечнее, но их разру¬
шительная сила меньше, а скорость ветра в
них ниже 80 км/ч. Возможно, причина в
том, что вода тяжелее воздуха и перепады
температур, необходимые для
появления мощных восходящих
токов, над водой не столь велики.
ЛЕТАЮЩИЕ КРЫШИ (слева и вверху)
Дом, попавший в торнадо, иногда «взрывается»:
крыша как бы тянет его вверх, подобно крылу само¬
лета, и поэтому вся конструкция разваливается.
Хорошо закрепленная на доме крыша может в
значительной степени уберечь его от разрушения.
Воронка касается земли,
создавая вихрь пыли
и обломков
3 ВРАЩАЮЩИЙСЯ ВИХРЬ
Торнадо может «подпрыгнуть» над землей, и тогда находящиеся под ним
дома уцелеют. Однако в любой момент смерч может снова коснуться земли.
Внутри крупных смерчей, подобных показанному здесь, может быть не одна
вращающаяся воронка, а несколько, кружащихся вокруг основной.
47
Туман и дымка
ПЛОХО БЕЗ МАЯКА!
Плотные туманы регу¬
лярно образуются над
морем на юго-западе
Англии, на банках
Ньюфаундленда и
на Огненной Земле
в Южной Америке. В
густом тумане морякам
не видны огни маяков;
единственным средст¬
вом предупреждения
об опасности остают¬
ся сирены и другие
звуковые сигналы.
При слабом ветре, ясном
небе и высокой влажности
водяной пар, содержащийся в
воздухе, часто конденсирует¬
ся у поверхности земли, обра¬
зуя дымку или туман, особен¬
но на рассвете или закате. На
рассвете густая дымка может
окутать все сплошной вуалью,
которая пропадет, лишь когда
солнце прогреет воздух и
задует ветер. Туман образует¬
ся и при охлаждении остыва¬
ющей землей прилегающего к
ней слоя воздуха ниже точки
росы (с. 22-23). Такой туман
медленно ползет вверх. Его называют радиа¬
ционным. Обычно он появляется ясными но¬
чами во влажных местах — долинах рек, на
озерах, в гаванях. Туман может образовыва¬
ться также путем адвекции (горизонтальное
перемещение воздуха), когда теплый влаж¬
ный ветер дует над холодной поверхностью.
КАЛИФОРНИИСКИИ ТУМАН
Высокие опоры моста Золотые Ворота в Сан-
Франциско, США, нередко наполовину скры¬
ты плотной дымкой, идущей с Тихого океа¬
на. Это адвективный туман, образующийся,
когда теплый и влажный южный воздух дует
над холодными арктическими океанскими
течениями. Надвигаясь на сушу, он быстро
рассеивается над теплой поверхностью
земли и редеет, пока ветер несет его к
Сан-Франциско. У берега адвективные
туманы, в отличие от радиационных,
могут висеть очень долго и исчезают то¬
лько с изменением вызвавших их условий.
МАСКА ОТ СМОГА
Все крупные города, как пра¬
вило, лежат в слое плотного
тумана. И не оттого, что час¬
то расположены в низинах
или у воды, а из-за ядер кон¬
денсации (с. 22-23), сосре¬
доточенных в воздухе над
городами. В некоторых мес¬
тах воздух настолько загря¬
знен частицами выхлопных
газов и промышленных выб¬
росов, что велосипедисты
вынуждены надевать маски.
Эти частицы служат ядрами
конденсации для тумана.
Р
■
Температура над морем не
всегда достаточно низка
для образования тумана
\*
Ш § 1
1
«ГОРОХОВЫЙ СУП >
Было время, когда воздух над
Лондоном из-за большого коли¬
чества фабрик и миллионов ками¬
нов, топившихся углем, был таким
грязным, что лондонский туман
называли «густым, как гороховый
суп». Видимость падала до 15 м и
ниже. В 50-х гг. нашего столетия
английское правительство приняло
ряд решений, защищающих чистоту
воздуха, и знаменитые лондонские
туманы постепенно отошли в
область преданий.
48
Туман - это
мельчайшие капельки
воды, сконденсировавшейся
в воздухе
Туман медленно
поднимается
от поверхности
воды
ДВА ТИПА ТУМАНОВ
Иногда прибрежные туманы — это смесь
радиационных и адвективных. В ясный
теплый день морской бриз
(с. 56-57) приносит на
берег прохладный
влажный воздух.
Ночью часть его
стекает обратно
к морю и заме¬
щается сухим
континенталь¬
ным. Остальной
морской воздух за¬
держивается и осты¬
вает, пока влага в нем не
сконденсируется в туман.
ИНВЕРСИЯ
Образовавшись прямо над
землей или водой, туман
медленно распространя¬
ется вверх. Однако то, что
способствует его образо¬
ванию, — отсутствие
ветра и ясное небо —
одновременно вызывает
инверсию температуры в
атмосфере, т. е. ее повыше¬
ние, начиная приблизи¬
тельно с 500 м. Нижняя граница
инверсионного слоя — это потолок
для тумана. Такие инверсии весьма
обычны, например, в Сан-Диего в Калифорнии,
США (справа), и в районе Сиднея в Австралии.
49
;!Й$!
С утра до вечера
О течение дня погода может резко меняться.
Иногда такие изменения удивляют даже больше, чем
какие-нибудь более редкие явления погоды. В тропиках, как
правило, каждый день происходит одно и то же: после ясного
солнечного утра днем появляются огромные грозовые тучи.
Своим появлением они обязаны жарким солнечным
лучам и воздушным потокам. Во второй половине
дня проливается дождь, а на закате — опять в ««г
ясно. При устойчивой хорошей погоде нач1
похожая картина наблюдается и в П0Я6
средних широтах. Но здесь чаще
возможен приход циклона,
и за несколько часов
сияние солнца может
смениться ледя
ным дождем
Кучево¬
дождевое
облако.
Высокие ^
перистые
облака
Активно Л
растущие
< кучевые
Ш облака
Маленькие Л
кучевые облака
раннего утра
14.15
Если над этим местом
фронт не пройдет,
температура обычно
продолжает расти,
достигая максимума
к середине дня, когда
тепло, получаемое от
солнца, компенсирует
тепловые потери
земной поверхности
(с. 18-19). При доста¬
точной влажности и
максимальном при¬
токе солнечного теп¬
ла восходящие потоки
воздуха быстро обра
зуют кучевые облака,
и ветер свежеет.
Солнце греет
^ все сильнее, обра¬
зуются восходящие
воздушные потоки, и
появляются кучевые
облака. На этой фо¬
тографии неко¬
торые кучевые
облака
ОТ РАССВЕТАМИ
ДО ЗАКАТА 1Р
На этих снимках ^
показано, как в
средних широтах
наступает дождли¬
вая погода после
прохождения
холодного фронта.
, 8.30
Обычно в начале и кон-
шШВШр це дня стоит тихая погода:
солнце греет недостаточно
сильно для того, чтобы появля-
лись восходящие потоки. Именно
поэтому воздушные шары с горячим
воздухом запускают утром или вечером.
уже пре¬
вратились
в кучево-дож¬
девые. Порой
кое-где даже
накрапывает
дождик.
Полет на воздушном
шаре в хороший
летний день
50
Состоящая из льдинок
верхушка облака
рассеивается ветрами,
которые дуют на большой
высоте,
начинает
очищаться
Небо
закрыто
облаками
Местами
^ 15.45 17.15
Небо по-прежнему закрыто Тяжелые тучи начи-
гигантским серым кучево- нают подниматься
дождевым облаком, верхушка вверх и рассеивать-
которого не видна из-за более ся, хотя дождь еще
низких облаков. Порывы идет. Солнце просве-
ветра — признак нисходящих чивает сквозь край
потоков и приближающегося облака и, преломля-
проливного дождя, ясь в каплях дождя,
образует радугу. Пик
грозы уже миновал.
Вторичная
радуга, с
обратным
порядком цветов,
расположенная
внутри основной
Дождь
После полудня
облака могут вырасти до
размера грозовых. Здесь группы
облаков объединились, и теперь
возможны грозы, ливни,
молнии, гром и град.
19.00
К вечеру ветер стихает, полоса
гроз и ливней уходит, оставив
после себя только
несколько кучевых
облаков. Растущие
облака среднего яруса
указывают на то,
что с запада идет
слабый циклон.
ВОЗДУШНЫЕ ЗАМКИ
Иногда над холодным морем образуется слой
теплого воздуха. На острове Сицилия это при¬
водит к появлению утреннего миража (фата-
морганы). Возникают искаженные изображения
объектов, которые выглядят как замки или здания.
Этот мираж появляется из-за того, что в слое теп¬
лого воздуха лучи света искривляются, и человек
видит объекты, находящиеся за горизонтом.
Высоко- Перисто¬
слоистые 1 слоистые облака
облака
Кучевые
облака
51
Погода в горах
Ночью холодный воздух
с гор стекает в долины,
неся похолодание
ВЛАЖНЫЕ ГОРЫ
Даже в теплую погоду на горных
вершинах сыро и туманно, особен¬
но в период прохождения влажных
воздушных потоков. Горы на остро¬
вах Тихого океана, как, например,
эти горы острова Таити, относятся
к самым сырым местам на Земле.
Наибольшая среднегодовая сумма
осадков (11 600 мм) зарегистриро¬
вана на горе Уаи-але-але на Гавайях.
Т.ЕМ выше в горы, тем ниже атмосфер¬
ное давление, тем сильнее ветры и хо¬
лоднее воздух. На вершине Эвереста
давление падает до 300 мбар, скорость
ветра достигает 320 км/ч, а температу¬
ра опускается до -70°С. Даже на более
низких вершинах ветры гораздо силь¬
нее, чем в долинах. Многие вершины
постоянно покрыты снегом и льдом.
Та высота, на которой начинаются
вечные снега, называется снежной
линией. Горы создают естественную
преграду для ветров и движения обла¬
ков, поэтому воздух поднима¬
ется и опускается, проходя над
горными пиками. Когда
потоки воздуха подни¬
маются с наветренного
склона горы, низкие вер¬
шины часто скрыты дым¬
кой и пеленой дождя.
Барометр
для измерения
атмосферного
давления
МЕТЕОСЛУЖБА
В ГОРАХ
Многие метеостан¬
ции расположены
на вершинах гор:
они регистрируют
атмосферные явле¬
ния на большой
высоте. Работать
там нелегко. На
вершине горы
Вашингтон ( Ныо-
Гэмпшир, США) обычно лежит плотный
туман, ветры достигают более 160 км/ч, а
температура иногда опускается ниже -30°С.
ДАВЛЕНИЕ НА ВЕРШИНЕ
В 1648 г. французский уче¬
ный Блез Паскаль подтвер¬
дил открытие Торричелли
(с. 10-11): атмосфера имеет
вес. Паскаль предположил,
что если это так, то на вер¬
шине горы давление меньше,
чем у подножия, — ведь столб
воздуха над ней короче, зна¬
чит, и весит меньше. Догадка
подтвердилась: уровень рту¬
ти в барометре при подъеме
на гору понизился, следова¬
тельно, давление упало.
ОБЛАКА И СНЕГ
Пики горных цепей возвышаются над облаками, кушаясь в солнеч¬
ных лучах, в то время как долины и горы внизу закрыты облаками.
На высоких вершинах висят лишь мелкие клочья льдистых облаков,
а воздух сухой и чистый. Несмотря на яркое солнце, там очень холод¬
но, так как солнечное тепло отражается снегом обратно в атмосферу.
У экватора вечными снегами покрыты только самые высокие горы —
выше 5000 м. По мере приближения к полюсам снеговая
линия спускается все ниже.
Наталкиваясь на горный
хребет, влажный воздух
обтекает его сверху
Пики, освещенные солнцем
Вечные снега
Льдистые облака
52
АЛЬПИЙСКИЙ ЦВЕТОК
Эти крошеч¬
ные цветы
называют
альпийскими.
Они прекрасно
приспособились
к жгучему солнцу
и к горному холо¬
ду, например в
Альпах, где вес- —<ЩС[ТГ и
ной их цветущий
ковер покрывает
горные склоны.
' -Мт
ШЖмШЯ
л ЭЙР
Поднимаясь,
воздух
остывает,
влага
конденсируется,
образуются
облака
Наветренный
склон
Дождь на
вершинах
ПОДЪЕМ В ГОРУ
Наталкиваясь на горные хребты, поток
влажного воздуха поднимается и переваливает че¬
рез них. Поднимаясь, воздух остывает, и содержащаяся в
нем влага конденсируется в виде облаков. При этом облака верхне¬
го яруса, проливаясь небольшим дождем, «подпитывают» облака нижнего
яруса, из которых над вершинами начинает идти сильный дождь. Горы иногда раз¬
рывают теплый атмосферный фронт (с. 32-33). Из холодных же фронтов (с. 34-35) может
пролиться столько осадков, что на противоположном склоне облака рассеиваются. Поэтому
дождь в основном идет на наветренном склоне хребта, а подветренный склон бывает более сухим.
ВЫСОКО В ГОРАХ
Здесь сильные ветры и даже в солнечные
дни холодно. На вершинах гор ветер всегда
сильнее, чем в долинах. Отчасти это объяс¬
няется тем, что сила ветра растет с высотой.
К тому же ветры огибают гору не сбоку,
а «перехлестывают» через вершину,
что также увеличивает их скорость.
Стекая с подветренного
склона хребта, воздух
нагревается и
становится суше
Подветренный
склон
Северные склоны гор обычно
находятся в тени. Там
холодно, и намерзающий
лед разрушает скалы.
Давление Облачность Скорость
очень небольшая ветра
низкое не менее
165 км/ч
Поднимаясь по склонам
гор, воздушные потоки
остывают, и доли на
заполняется облаками.
53
ЗИМНЯЯ ОХОТА
До появления белых охот¬
ников с ружьями по прериям
Северной Америки бродили
огромные стада бизонов.
Индейцы охотились на них
в основном зимой, когда
животные увязали в глубо¬
ком снегу, а у охотников
были на этот случай
особые снегоступы.
Погода равнин
В степях России и в пам¬
пасах Южной Америки, на
Великих равнинах Север¬
ной Америки и пастбищах
Австралии — всюду на ров¬
ных низменностях погода
мало похожа на то, что
можно увидеть в горах
(с. 52-53). Равнины лежат
далеко от морей или отго¬
рожены от них горными
хребтами, поэтому там
выпадает мало дождей,
летом жарко, а зимой
холодно. Атмосферные
фронты (с. 32-35) распадаются на горных
хребтах или рассеиваются, не достигнув
центра равнины. Дожди на равнинах идут
летом, когда солнечное тепло вызывает
ливни и грозы. Зимой осадков мало, хотя
осенние снегопады покрывают землю слоем
снега, который лежит до весны. На равни¬
нах, окруженных горами, так сухо, что там
растет только кус¬
тарник или трава.
ГОРЯЧИЙ ВЕТЕР
На равнинах, располо¬
женных у подветрен¬
ных склонов, часто ду¬
ют горячие ветры, ко¬
торые нагреваются, спу¬
скаясь с гор. В Северной
Америке со Скалистых гор
дует чинук, а в Аравии — палящий
что вы и видите на этой гравюре.
ВОЛНИСТЫЕ ОБЛАКА
Высокие хребты встают преградой на пути ветров, поэтому в верхних
слоях атмосферы выстраиваются ряды неподвижных волн. На гребне
каждой волны могут возникать застывшие полосы облаков.
самум.
На равнинах часто
выдаются теплые дни
и холодные ночи, а небо
нередко чистое и ясное
||§Н& ' ^ ь ^
ШШШг ШГ
КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ климат
Небо над равниной, удаленной от источников влаги, обычно
чистое и ярко-голубое. Здесь велика разница зимних и летних,
дневных и ночных температур. Зима на равнинах холодная, с
минусовыми температурами и сильными долгими морозами.
Летом после захода солнца резко холодает.
ВЫЖЖЕННАЯ ЗЕМЛЯ
Большинство пустынь на Зем¬
ле — это равнины, напри-
|к мер Невада в Северной
Америке. Влажные вет¬
ры с Тихого океана
теряют влагу в горах
| Сьерра-Невада, отде-
* ляющих пустыню от
океана. Спускаясь с гор,
ветры так раскаляются в
пустыне, что опаляют своим
дыханием равнину. Это явле¬
ние называется дождевой тенью.
54
циклон
АНТИЦИКЛ<
Сильный
1000 мбар
Переменная ветер
облачность
Гладкие линзообразные облака
часто образуются в виде полос
на подветренной стороне гор,
иногда громоздясь друг над
другом, как стопка тарелок
Растительность здесь
скудная из-за малого
количества осадков
Дующим с гор ветрам
на равнине нет преград,
поэтому они набирают
здесь огромную силу
ЛЕТНИЙ
ЗНОЙ
Лето на равнинах бывает очень жарким.
В Долине Смерти в Калифорнии (вверху)
температура в 1913 г. достигла 57,7°С, а
в 1889 г. в Кливленде (Австралия) ненамного
ниже — 53,1°С. Самая высокая температура
зарегистрирована в 1922 г. в Ливии: 58°С.
ТОЛЬКО ПЫЛЬ, ПЫЛЬ, пыль...
На равнинах, удаленных от моря, любое
изменение климата чревато тяжелыми по¬
следствиями. Усиление западных ветров в
начале XX в. усугубило эффект дождевой
тени от Скалистых гор: прерии задыхались
от пыли. Засуха 30-х гг. стала трагедией для
фермеров, и многие бросили свои земли.
55
На берегу моря
Погоду ПОБЕРЕЖЬЯ ОПРЕДЕЛЯЕТ блИЗОСТЬ
моря. Ветры с моря несут больше влаги,
чем те, которые дуют с суши. Поэтому и
осадков в прибрежных районах выпадает
обычно значительно больше, чем во
внутренних, особенно если преобладают
ветры с моря (с. 42-43). На побережье
бывает более облачно. Кучевые облака
образуются там не только днем, но и
ночью, когда холодный ветер дует с теп¬
лого моря. Иногда такие облака приносят
на берег локальные ливни. На рассвете
море часто покрывает плотная пелена
тумана. Он рассеивается, только когда
меняется ветер или начинает припекать
солнце. Повышенная влажность при¬
брежных районов приводит к тому, что
погода у моря не так переменчива, как в
глубине материка. Море хорошо сохраняет
тепло, поэтому на побережье ночи теплее,
зимы мягче, а лето несколько прохладнее,
чем вдали от моря. Морозы на побережье
в средних широтах — большая редкость.
ПРОТИВ ВЕТРА
На этой почтовой
открытке начала
века изображен при¬
морский курорт. Ну
и ветры же там гуляют! На
берегу моря ничто не спасает от резкого ветра.
Разность температур воздуха над морем и сушей
постоянно рождает сильные бризы.
Преобладающие здесь сильные
западные ветры дуют с моря,
поэтому и деревья наклонены
ПОБЕРЕЖЬЕ
Перед нами побережье штата Орегон на северо-западе США.
Картина типична для западных берегов в средних широтах —
здесь обычны сильные циклоны. В сторону континента только
что прошел холодный атмосферный фронт (с. 34-35). Остатки
облаков фронта еще висят в высоких слоях атмосферы, и кучевые
облака продолжают расти. По-видимому, ливни еще будут. С
продвижением фронта в глубь суши дождей будет все меньше,
так как количество влаги в атмосфере сократится.
ПРИБРЕЖНЫЙ ТУМАН
Морской туман — адвектив¬
ного типа (с. 48-49). Он дер¬
жится до тех пор, пока не
изменится направление ветра,
потому что море нагревается
медленно. Близ берегов Нью¬
фаундленда в Канаде (слева)
море холодное из-за аркти¬
ческих течений. Там дуют
теплые западные ветры, вызы¬
вая плотные туманы, которые
могут висеть долго.
Остатки облаков
от холодного фронта
Растущие
кучевые облака
Видимость на побережье обычно
очень хорошая. Это объясняется не
только сильными ветрами, но
главным образом тем, что воздух
над морем гораздо чище, чем над
сушей,- в нем меньше частиц дыма
и пыли, которые вызывают
конденсацию влаги.
ВЕТЕР И ВОЛНЫ
Ветры, благодаря которым виндсёрферы
скользят по поверхности моря, — это обычно
местные морские бризы. А вот волны, по
которым они прыгают, рождены ветрами,
дующими за тысячи километров от этого
места. Из-за турбулентности воздуха над
водой возникают области низкого и вы¬
сокого давления, которые всасывают и
отталкивают воду, — так рождается волна.
Величина волн зависит от силы ветра,
от того, как долго он дует и как высоко
от поверхности воды.
Барашков на воде нет
значит, ветер слабый
Прибой возникает на мелководье;
атррждается там, где, глубина,
воды мень шб&вух ом плй туд волны
Теплый воздух
поднимается
Море остывает
медленно
Ночной береговой бриз
. Воздух над сушей
опускается и
вытесняет
приземный воздух
к морю
Бризы
В прибрежных районах часто возникают
местные ветры, так называемые берего¬
вые и морские бризы. В средних широтах
они бывают время от времени, а в тропи¬
ках — практически каждый день. Суша и
море поглощают и теряют солнечное
тепло с разной скоростью. Днем суша
нагревается гораздо быстрее моря, и теп¬
лый воздух над ней начинает поднимать¬
ся, уступая место прохладному воздуху с
моря. Так образуется морской бриз —
ветер, дующий на берег. Ночью все про¬
исходит наоборот: суша остывает быст¬
рее моря, воздух над ней опускается и
стекает под теплый воздух над морем.
Образуется береговой бриз.
Теплый воздух с моря
гонит вниз холодный
воздух, лежащий
над сушей
Суша остывает
быстро
Холодный
воздух
над морем
опускается
Давление
воздуха
над
холодным
морем
увеличивается
Теплый воздух над
сушей поднимается
примерно на 1 км
Нисходящие токи
воздуха над морем и
восходящие над сушей
перемещают морской
воздух к берегу, рождая
морской бриз
Суша нагревается
очень быстро
Море нагревается
очень медленно
Дневной морской бриз
57
Втся сильнее. При заходе солнца небо кажется красным, потому
Шг что солнечные лучи преодолевают большой путь через плот-
ные нижние слои атмосферы, а красная часть спектра погло¬
щается слабее. Солнце и ветер непрерывно перемешивают слои ат¬
мосферы. Это приводит к многочисленным оптическим эффектам.
Например, при рассеянии света на частичках
воды и льда мы видим радугу или тройное ^
солнце. Радуга появляется после дождя, '■I
когда начинает светить
солнце, и на стороне неба,
всегда противоположной шгщШЬт
ему. Иногда неожидан- Щ_
ные цветовые эффекты
возникают вследствие
электрических разрядов,
особенно ночью.
ЛУННАЯ РАДУГА
Изредка можно
увидеть, как в
дождевых каплях
преломляется свет
луны. Хотя цвета
такой радуги
блеклые, они в точ¬
ности повторяют
цвета настоящей
дневной радуги.
ПОЛЯРНЫЕ
СИЯНИЯ
женные частицы,
исходящие от Солнца и захваченные магнитным
полем Земли, при взаимодействии с атомами
газов атмосферы образуют ночью в полярных
областях величественное
зрелище — полярное
сияние. ,
Низкие облака
слоистого
типа в тени /
ОПОЯСАНЫ РАДУГОЙ
Радуга — такое удиви¬
тельное явление при¬
роды, что некоторые
народы приписывают
ей магические свойст¬
ва. Индейцы племени
навахо (США) считали
радугу духом. На этом
одеяле ее изобра¬
жение обрамляют
фигуры двух других
сверхъестественных
существ и священное
растение — кукуруза.
святой ЭЛЬМ
В Грозовую
погоду на вер¬
хушках мачт
моряки иногда
видят светящиеся
шары — явление,
называемое «огнями
■ святого Эльма». Это
есть не что иное, как
беззвучный элект¬
рический разряд.
Радугу образует
преломление
солнечных лучей в
капельках дождя
ТРОЙНОЕ СОЛНЦЕ
Цветное гало, или кольцо
вокруг солнца, часто
образуется в перисто¬
слоистых, а иногда в
высоко-слоистых обла¬
ках. Это происходит
вследствие преломле¬
ния лучей в кристаллах
льда. Бывает также, что
по обеим сторонам от
солнечного диска появляют¬
ся «ложные солнца» — светлые
пятна с белыми хвостами.
ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
Радуга дугообразна, поскольку капли воды
круглой формы, и разноцветна, посколь¬
ку каждая капля преломляет солнечный
свет подобно призме. От капелек под
разными углами отходят лучи различ¬
ных цветов. Последовательность
■
ПРИЗРАКИ В ОБЛАКАХ
«Брокенский призрак»
(по названию горы в
Германии) — это увели¬
ченная тень альпини¬
стов, которая ложится
на туман или облака.
Нисходящее
дождевое облако /
цветов постоянна: красный, оранже
вый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый; чтобы
ее запомнить, можно пользоваться мнемонической фразой:
«Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан».
На верхнем краю радуги
основной цвет - красный
При взгляде из самолета
радуга выглядит как
полный круг :П
Желтый цвет - в центре радуги
Фиолетовый цвет находится
на нижнем краю радуги
Изменения климата
1 1огода на земном шаре не всегда была такой, как ^ ЯшШь
сейчас. С тех пор как 4 млрд, лет назад Земля остыла и
обрела атмосферу, ее климат претерпел множество изме-
нений. Одни из них заняли десятки, другие — сотни или ты-
сячи лет. Самые заметные изменения климата отмечаются ^1
между холодными ледниковыми периодами и теплыми меж- £
ледниковыми эпохами. Мы живем между двумя ледниковыми
периодами; последний окончился около 10 000 лет назад. Погода
с тех пор очень сильно изменилась. Сейчас уже признано, что со¬
временная цивилизация оказала пагубное воздействие на атмосферу
и человечеству угрожает глобаль¬
ное потепление климата.
ИСКОПАЕМЫЙ
ВОЗДУХ
В этот древний кусок
янтаря попал паучок
и пузырьки воздуха.
Если бы пузырьки
можно было извлечь,
не внося примеси,
мы узнали бы состав
доисторической
атмосферы.
ш МЕТЕОРИТ
§ И КЛИМАТ
А" Динозавры
жили на
Земле в тече-
шНг^ Ш " пне 250 млн.
** - лет’ затем вымер-
ЦР ли. Возможно, их ис-
чезновение связано с ка¬
тастрофическим изменением климата
. ок. 65 млн. лет назад из-за падения на
к Землю громадного метеорита. Под¬
нявшаяся пыль уменьшила про-
зрачность атмосферы, и
Д |» наступило похолодание.
РАНЬШЕ
БЫЛО ТЕПЛЕЕ
Нынешние запасы угля и нефти
образовались из органических веществ,
в частности из деревьев, которые росли
в каменноугольный период. Климат в то
время был гораздо теплее, чем сейчас.
Узкие и
широкие
кольца
СОХРАНЕНО ВО ЛЬДУ
Пробы льда из глубинных слоев
ледников помогают узнать, ка¬
ким был климат раньше. Ана¬
лиз воздуха из пузырьков во
льду времен последнего лед¬
никового периода показы¬
вает, что в атмосфере тогда
было меньше углекислого
газа и не был так выражен
СЛЕДЫ ПРОШЛОГО
Каждое кольцо на срезе
Ёствола дерева нарас¬
тало за один год.
■ Если кольцо широ¬
ка кое, значит, пого-
| да была теплой
и дерево росло
хорошо, а если
узкое — было
холодно. ,—
МОХНАТЫЕ СЛОНЫ
В конце последнего ледникового периода
на границах ледников, простирающихся
далеко от полюсов, бродили мамонты —
огромные, похожие на слонов животные.
У них были длинные загнутые бивни и
густая шерсть. Туши мамонтов обнару¬
жили в вечной мерзлоте в Сибири.
к Лет
Р назад
850,000 600,000 400,000 200,000 Сейчас°С
ТО ТЕПЛО, ТО ХОЛОДНО
За последние 850 000 лет было 5 ледниковых пе¬
риодов, когда температуры на Земле опускались
на 3°С ниже нынешних. Тогда громадные ледни¬
ки покрывали половину Северной Америки, в
Европе доходили до Альп, а в Южном полуша¬
рии покрывали Новую Зеландию. Между этими
периодами становилось теплее, и льды отступали.
1.2
А 3 4
А 5
ЛаИ . Д АД аА
гг
I
}[\ ,
Г\
1
\
V
\
Ч
/У
V v у М
V
Jv
и/их/ш&т г Л:/и
■VI*. $*,/£ КвА -:л»/*-е^га1'зи*' и,.г>. ,. , .
а~ ,«„<-,* •: ■« ,, / . ... ;Ди;.
' •■ - •■•• • • .. :
Же и ¿се-^па «»гс, 'Зкгг-ж/.
¡СъмнИу '«ки Ъа ?<р А
~f.ru. tii.it ц, \/;л ' .
з'к.::
Сън^А,»,
\рГ*К У&ым*3е Р /
”Л>Л*^ А 4-* it.li
' г+1*.4.
3/0
%!П№п ! ‘
УЖ г
А-
• и ¿. с К
А*
г**
^Ал.
А;
„л., -
й . ■ КеиГ '%*е*1Ьг*'<***
Ж1 л г Ь
■ * ¿геи
Лк-
^ Ь1
/ЗЛрОЗ
:■ " -
! «И:-
ЬцеНсКйлшли дытга1ши
3<с л+у, ... ,
Ь;^е\> у *»»«.*_ ГА ¿•„./А. * . -
Р -Л,4
\!*'и & *£М''**■ - лЗг л,,г ^
**•'*/ -ЧА>: г £<¿1., . э«. * ,: > ,
Л*-^>«а,-А ,/ л..
/Лёте« и, А^4/ ,.
»Ь*У-!»
й *« -
, - •**■«.- ,
1оЬ%.Ц. 1 I *$
? 1*+*+уц, ~
и Б*
£3 :
,* ,п?
СМЕРТЬ ЛЕСА
Ежегодно под пастбища вырубаются
тропические леса на территории, равной
площади Исландии, — в основном в бассей¬
не Амазонки (Бразилия). Это может при¬
вести к сокращению количества осадков,
т. к. количество влаги, испаряемой дере¬
вьями, сокращается. Вырубка лесов
способствует и усилению парникового
эффекта, ведь ырастения поглощают
углекислый газ.
стал настолько
теплым, что
большая часть
арктической
полярной шапки
растаяла. В это
время викинги
начинают пред¬
принимать дальние морские путешествия
и достигают берегов Исландии, Гренлан¬
дии и даже Америки. Но похолодание
малого леднико-вого периода, длившегося
с 1450 до 1850 г., снова вызвало увеличение
ледяного покрова.
ЖУРНАЛ ПОГОДЫ
Старинные дневники
и записи погоды, ко¬
торые в свое время
составляли метеоро¬
логи-любители, —
богатый источник
материалов для ис¬
следователя. Такие
дневники были осо¬
бенно популярны во
Франции и Англии
в XVIII в. Один из
лучших дневников
за 1736-1798 гг.
оставил англичанин
Томас Баркер. Его
записи практически
без пробелов регист¬
рируют погоду на
протяжении
более 60 лет.
ПОЙМАН С ПОЛИЧНЫМ
Выхлопы автомобилей и грузовиков
содержат оксид азота и свинец, а
также большое количество
ПУТЕШЕСТВИЯ
ВИКИНГОВ
Примерно
в 1000-1200 гг. н.э.
климат Земли
ОПАСНОСТИ ЦИВИЛИЗАЦИИ
Озон — это голубоватый газ,
который образуется в верхних
слоях атмосферы, а иногда у
поверхности земли. Озоно¬
вый слой верхних слоев
атмосферы защищает
жизнь на Земле от вред¬
ного для всего живого
ультрафиолетового излу¬
чения. Относительно не¬
давно каждую весну над
Антарктидой в озоновом слое
стала появляться дыра, пока¬
занная на этой спутниковой фото¬
графии. Теперь озоновый слой истончает¬
ся и над другими районами. Если с образо¬
ванием озоновых дыр не бороться, резу¬
льтаты могут стать катастрофическими.
ВЕРХНЯЯ
ОЦЕНКА
^лЛи/
нижняя
ОЦЕНКА
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ
Большинство метеорологов согласны с тем,
что к 2030 г. температура на Земле повысится
на 2-4°С, если человечество не предпримет
решительных мер в борьбе с парниковым
эффектом. Правда, оценки других специа¬
листов более оптимистичны.
ТЯЖЕЛОЕ НАСЛЕДИЕ
Деятельность человека нача¬
ла воздействовать на атмо¬
сферу в начале XIX в. вслед¬
ствие развития тяжелой про¬
мышленности. Дым тысяч
заводских труб, сажа милли¬
онов угольных каминов в
городских домах затянули
небо смогом (с. 48-49). Про¬
блема смога существует во
многих странах и сейчас.
Кризис климата
В последнее время люди все больше задумываются о том, как их деятель¬
ность воздействует на природу. Большинство метеорологов убеждены
в том, что за счет возрастания парникового эффекта климат становится
теплее, хотя о том, насколько теплее, единого мнения нет. Если парни¬
ковых газов не слишком много, они даже полезны: подобно крыше пар¬
ника, они удерживают тепло. Но их избыток уже опасен. Основной пар¬
никовый газ — это диоксид углерода (углекислый газ), который выде¬
ляется при сжигании угля, нефти и древесины. Усилению парникового
эффекта способствует и метан, образующийся в болотах, на рисовых
полях и свалках, а также некоторые другие газы.
61
Домашняя метеостанция
Подвижная
стрелка
показывает
давление
Регулируемая
стрелка
установлена
на предыдущем
уровне
давления
СКОРОСТЬ
ВЕТРА
Грубо измерить
скорость ветра
можно с помощью
Барометр
анероид похож
на часы
ДАВЛЕНИЕ
ВОЗДУХА
Для предска¬
зания погоды
У метеорологов много специальных приборов, тысячи
метеостанций (с. 12-13) следят за погодой. Однако метеоро¬
логические наблюдения можно проводить и самостоятель¬
но, при помощи простых инструментов. Некоторые прибо¬
ры нетрудно сделать своими руками. Чем дольше период
наблюдений, тем они интереснее и ценнее. Измерения
надо делать ежедневно, в одно и то же время, по меньшей
мере один раз в день. При этом условии ваши измерения
легче будет сравнить с измерениями метеорологов. Наи¬
более важные параметры — осадки, изменение темпера¬
туры, направление и сила ветра и давление воздуха. По
возможности измерьте также влажность и температуру
почвы и оцените на глаз, какая часть
неба закрыта облаками.
Прочная
нить
Шарик для
настольного
тенниса
ВЕТЕР НА ВЫСОТЕ
Метеорологи всегда стараются устано¬
вить инструменты для измерения скорос¬
ти ветра на специальных мачтах или вы¬
соких зданиях, так как там
ветер наименее под¬
вержен влиянию
препятствий.
50 км/ч
О км/ч
Самодельный анемометр
(измеритель скорости ветра)
Давление воздуха
в дюймах
ртутного
столба
Вентиметр
Транспортир
Давление воздуха
в миллибарах
шарика для настольного тенниса, приклеенного к нити,
которая привязана в центре транспортира (слева). Если
держать транспортир параллельно ветру, то ветер будет
сдувать шарик, и по отклонению нити от вертикали можно
будет судить о скорости ветра. Ручной пластиковый
вентиметр (справа) точнее, но стоит дороже.
самым полезным инст¬
рументом является барометр (с. 10-11). Если он показывает, что
давление падает, следует ждать ухудшения погоды, повышение
давления — признак хорошей погоды. С приближением грозы
регистрируйте показания барометра каждые 30 минут, чтобы
видеть, насколько быстро и до какого уровня падает давление.
НАПРАВЛЕНИЕ ВЕТРА
Флюгер можно сделать
из твердого дерева и
закрепить на шесте.
С помощью компаса
определите стороны
света. Помните, что
стрелка флюгера пока¬
зывает направление,
откуда приходит ветер.
62
СЪЕМКА ОБЛАКОВ
Фотография — это надежный
способ фиксации необыч¬
ных погодных явлений.
Не забывайте обязатель¬
но отмечать точную
дату и время съемки.
12(Ь
ТЕМПЕРАТУРА ■
ПОЧВЫ ■
Температуру ■
под поверхностью
почвы измеряют
специальными
термометрами,
согнутыми под
прямым углом. к
Если почва ™
промерзает,
растения могут
погибнуть.
шшш
ПЕРЕПАД ТЕМПЕРАТУР
Этот
термометр регистрирует л
| минимальную и максимальную „.
| температуру суток. После реги- ДИ Тшв
страции показания сбрасывают Ц
магнитом. Термометр нужно
изолировать от прямых |Н| 1
солнечных лучей. Установите его в белом ящике Г®4
в метре над землей. В стенках ящика должны быть 1 I ^
большие дырки, обеспечивающие вентиляцию.
МЕТЕОБУДКА ||
Чтобы избе- I
жать искаже-
ний в пока- . ^¡| I ¿3
заниях при-
боров, на ме¬
теостанциях их
к размещают в вен-
1 тилируемых ящиках,
1 которые защищают
I от прямых солнеч-
■ ных лучей. Это так
называемые
| метеобудки.
ОСАДКИ
Простой пластиковый дожде¬
мер вполне точен, если его
правильно установить, не
слишком близко к поверхности
земли. Вынув измерительный
цилиндр, снимите показания,
вылейте воду и высушите его.
Если вы не выливаете воду
ежедневно, не забывайте каж¬
дый раз вычитать из показаний
результат предыдущего дня.
Дождемер
ЗАРИСОВКИ ПОГОДЫ
Зарисовывая облака и
другие погодные явления
вы научитесь
хорошо их клас- к
сифицировать А
и распозна- &
вать меха- к^В
низм их |к ^В^В
образования. Щ^В^В
ВЛАЖНОСТЬ
Прибор для измерения влажности —
психрометр — состоит из 2-х термометров:
шарик одного из них сухой, а у второго он
обернут во влажный батист. Влажность
определяется по разности
дл'\*у 'Уч их показаний с помощью
дЛ\у -Му, таблиц. Туман и облака
образуются при опре-
деленной влажности.
И В ДОЖДЬ, И В СНЕГ
Показания приборов
нужно снимать еже¬
дневно, в одно и
то же время. ^^^00
\
зрительный
цилиндр
ВЕДЕНИЕ ЗАПИСЕЙ
Записывайте дату и время изме¬
рений, а также все показания
приборов в разграфленной
тетради. Чтобы страницы не
I терялись, не пользуйтесь
А блокнотом с отрыв-
В ными листами.
Ветряная мельница 43
Дождевые облака 29, 30
Мексика 18
Пыльные смерчи 47
Торнадо см. смерч
Указатель
Видимость 15, 23, 26, 48,
Дождемер 30, 63
Метеорологические
Радар 13, 14
Торричелли,
57
Дождливый сезон 38
приборы 11, 13, 42, 46,
Радиационный туман 48,
Эванджелиста 10, 11, 52
Вихрь 47
Дождь 6, 7, 14, 15, 30;
62
49
Точка росы 15, 22, 48
Влажность 10, 13, 14, 15,
измерение 62;
Метеорологические
Радиозонд 13
Тропопауза 7, 36
22, 23, 62, 63
проливной 31, 38, 44, 51
станции 12, 14, 15, 52,
Радуга 51, 58, 59
Тропосфера 6, 7, 28
относительная 22
Дымка 23, 30, 48, 56
62
Ричардсон, Льюис 15
Туман 20, 23, 28, 48-49,
АБ
Водяной пар 7, 19, 22, 24,
Дыхание 6, 25
Метеорология 10
Роса 22, 23, 48
56
25
Мистраль 42
Россия 54
Турция 10
Водяной смерч 47
ЕЗИ
Молния 36-37, 51
Австралия 7, 38, 44, 49,
54, 55
Воздух
давление 15, 22, 32, 33,
Монгольфье 24
Морзе, Сэмюэл 13
С
УФ
Адвективный туман 48,
35, 42, 51, 52, 57; изме-
Морось 30
49, 56
рение 11, 13, 14, 62;
Европа 6, 11, 53, 60
Муссон 31, 38-39
Азия 39
температура 7, 10, 42;
Загрязнители 19, 61
Самолеты 13, 44
Ураганы 7, 13, 42, 43, 44.
Азот 6
турбулентность 57
Зона низкого давления
н
Самум 54
45
Айсберг 20
Воздушные, змеи 43
15
Северная Америка 7, 33,
Фердинанд II 10
Альберти, Леон 43
Воздушные массы 33
Излучение 61
42, 54, 60
Флогистон 6
Америка 61
Воздушные потоки
Изобары 15
Северный полюс 17, 40
Флюгер 12, 42, 43, 62
Англия 61
восходящие 24, 25, 26,
Инверсионный след 19
Наводнение 31, 38, 50
Сибирь 60
Фотосинтез 18
Андроник 42
30, 35, 36, 46, 47, 50
Индия 31, 38
Нигерия 36
Синоптическая карта 14,
Франклин, Бенджамин
Анемометр 12, 43, 62
Волны 57
Иней 20-21
Новая Зеландия 60
15
36
Антарктида 16, 20, 61
Времена года 17, 38
Исландия 61
Ньюфаундленд 48
Слоистые облака 26, 28,
Франция 42
Антициклон 14
Всемирная
Италия 10, 11, 51
30, 41, 58; слоисто¬
Фронты 13, 27, 40, 50, 54,
Арктика 16, 20, 61
метеорологическая
0
дождевые 28, 30, 32, 33,
56, 57; образование 19,
Армиллярная сфера 17
организация 12
К
34; слоисто-кучевые 28,
32, 34; следствия 15, 30,
Ассамские горы 39
Вымпел 42
29, 34
32, 33, 34, 36; теплый
Атлантический океан 6,
Выпадение осадков 40
Смерч 46-47
32, 34; холодный 30, 32,
7,61
Высоко-кучевые облака
Облака 24-27, 30;
Смитсоновский институт
34, 36, 56, 57; фронт
Атмосфера 6, 10, 16, 17,
27, 28
Канада 40, 56
классификация 28, 29;
13
окклюзии 14
22, 49, 58, 60; ветры 33,
Высоко-слоистые облака
Карибское море 7
образование 24, 25
Смог 61
42, 44, 52; слои 6, 13, 15,
27, 28, 32, 33,51,59
Кислород 6
Облачные дни 19
Снег 7, 14, 32,33, 40,41,
хцч
20, 24, 35, 52, 54, 61
Китай 23
Облачный покров 26, 27
52
Атмосферное давление
гд
Климат 55, 60, 61;
Огни св. Эльма 59
Снеговая линия 52
18
морской 56
Озон 61
Снегопад 40
Африка 6, 38
Климатические зоны 16
Снежинки 40
Ховард, Люк 28
Баркер, Томас 61
Коксвелл, Роберт 6
ПР
Солнечная погода 18, 19
Цвет неба 58
Бариоциклометр 38
Галилей, Галилео 10
Конвекционные ячейки
Солнечная энергия 18
Циклон 7, 15, 32-33, 35,
Барометр 11, 12, 14, 22,
Генри, Джозеф 13
24
Солнечное тепло 16, 17
38, 44, 45, 56
33, 52, 53, 62
Герои Александрийский
Конденсация 22, 24, 48,
Солнечные часы 16
Чинук 42, 54
Бентли У. А. 40
10
49
Паскаль, Блез 52
Спутники 10, 12, 13, 14, 15,
Блант, Чарльз Ф. 27
Гигрометр 10, 11, 12, 22,
Кориолиса сила 7, 35, 42
Пассаты 6, 42
45, 61
Ш
Бог солнца 18
23, 63
Кучевые облака 14, 19,
Парниковые газы 17, 61
Статическое
Борда, Жан 14
Глаз урагана 44, 45
26, 27, 28, 29; кучево-
Пергелиометр 18
электричество 36
Бофорт, сэр Френсис 43
Глейшер, Джеймс 6
дождевые 28, 29, 30, 39,
Перистые облака 19, 28,
Стокс, Джордж 18
Бофорта шкала 43
Глобальная система
59; образование 24, 25,
29, 32, 50; перисто¬
Стратосфера 7, 36
Шары-зонды 6, 12, 13,
Бразилия 61
телекоммуникаций 14
34, 35,50,51,56, 57
кучевые 28, 29; перисто¬
Суда 14
14, 24, 50
Бриз 42, 43, 49, 56, 57
Глобальное потепление
слоистые 27, 28, 29, 32,
США 8, 13,21,37, 38, 40,
Шквал 34
Британия 48
60,61
ЛМ
51, 59
45, 46, 48, 49, 52, 56
Шотландия 12
Будка метеорологическая
Горологий 42
Поверхностное
Шторма сила 44
63
Град 14
натяжение 23
Штормовое
Буй 12
Градины 36, 37
Погода в горах 52, 53
Т
предупреждение 34
Буран 40, 41
Гренландия 61
Лавина 41
Погода на равнинах 54
Штормовой нагон воды
Буря 42, 43
Греция 10
Лавуазье, Антуан 6
Полярное сияние 58
38, 44
В
Гринвичское время 13
Ледниковые периоды 60
Понижение температуры
Тайфун 38, 44, 45
Гроза 29, 34, 36, 37, 44,
Ливни 24, 30, 36
с высотой 7
Телеграф 13
эюя
45, 46, 50, 51, 54
Линзообразные облака
Преобладающий ветер
Температура 55, 62
Грозовые облака 24, 28,
26, 27, 28, 55
43, 56
Температурная инверсия
Вентиметр 62
36, 45, 60
Ложные солнца 29, 59
Приметы погоды 8, 9
49
Ветер 42-43, 53, 54; сила
Гром 36, 37
Луна 10, 58
Пристли, Джозеф 6
Термики 24, 25, 26
Экваториальная зона
43; системы ветров 42;
Депрессия 6, 15, 32
Межледниковые эпохи
Прогноз погоды 8, 9, 10,
Термометр 11, 12, 23, 63
затишья 6
скорость 13, 14, 43, 62;
Диоксид углерода 6, 61
60
12, 15,44
Термосфера 7
Эфиопия 18
циркуляция 42
Дождевая тень 54, 55
Мезосфера 7
Психрометр 23
Тихий океан 7, 45, 52
Южная Америка 7, 48
Ветровой конус 43
Дождевые капли 29, 30
Мезоциклон 46
Пурга 41
Тор 36
Япония 45
Acknowledgments
Dorling Kindersley would like to Picture credits
Werner Forman Archive: 18cl, 36Ы, 38с, Planet Earth: 9cl, 18cr, 20br, 23cl, 41t,
thank:
58b, 61tl
53tr, 54br,
55Ы, 56Ь
Robert Baldwin of the National t=toP b'bottom c-centre Weft r=right
Courtesy of Kate Fox: 22b
Popperfoto:21bl
Maritime Museum, Greenwich, Alison Anholt-White: 19, 28bc, 42cr
r i „ -ill Aviation Picture Library: 20cl
for making instruments available Brid„eman Art LibralJ17t, 4M, 42bl,
Hulton Deutsch Collection: 55br Rex Features: 13tl
Hutchison Library: 31Ы, 61Ы
Image Bank: 43cr, 56-57, 57tr
Ann Ronan Picture Library: 6tl, 12t, 13cl,
14tl, 23bl, 27Ы, 27br, 38tl, 61cr
ror pnotograpny.
43tr, 43br
Istituto e Museo di Storia della Scienza Royal Meteorological Society: 28tl
1 he Meteorological Ottice, British Antarctic Survey: 60c
(photos Franca Principe): 2br, ЗЫ, 10Ы, David Sands:
25Ьг
Bracknell, for providing
Bruce Coleman Picture Library: 8cl, 14cr,
Юг, lltl, 11c, llr, lib
M. Saunders:20-21t
instruments for photography. 20c, 28tr, 28-
-29с, 29tl, 52b, 54bl,
Landscape Only: 23cr
Scala: lite
Met Check for the loan of
54-55, 59tc
Frank Lane Picture Library: 20Ы, 22tl, Science Photo Library: 36-37, 40c, 40bl,
instruments on pp. 62-63.
David Donkin for weather
B. Cosgrove: 24-25, 24c, 24cr, 24bl, 25tr,
30c, 36c, 41Ы, 44Ы
40bc, 58c, 58-59, 61cl
models 25d, 28cl, 28c, 29tr, 29ctr, 29cr, 29cbr,
Mansell Collection: 18tl, 43cbl, 43cl Frank Spooner/Gamma: 38bl
on pp 26, 34 33, 34 35, 44 45, Daily Tel h Colour Library: 7tr> 43tc
Meteorological Office: 12bl, 12br © Stock Boston: 48c
Crown, 14cl, 15tl, 21t, 34t, 42tr, 45tl, Tony Stone Picture Library: 6bl, 18bl, 311,
ana do.
Dr. E. K. Deeeinger: 46cl, 46cr, 47tr, 47c,
45tcl, 45c, 45tcr, 45tr, 49Ы
48-49, 52-
53
Sophie Mitchell for her help in the 475
N.A.S.A.: 16tl
Wildlife Matters: 8tr, 9tr
initial stages of the book.
E. T. Archive: 12c, 21br, 31br, 36tr
National Centre for Atmospheric Zefa: 7cb, 7b, 24cl, 25tl, 39t, 47tc, 49br,
Jane Parker for the index.
European Space Agency: 13tr
Research: 13br, 37tc
50bl, 61br
Mary Evans Picture Library7: lObc, 13Ы,
N.H.P.A.: 44cl
20tl, 24tr, 30tl, 30bl, 37tr, 41br, 44tl,
R.K.Pilsbury: 8crt, 8crb, 15tc, 26-27, 32cl,
45br, 46Ы, 47tl, 48b, 53cr, 54cl, 60cl,
33tl, 33c, 34cl, 34Ы, 35t, 50cl, 50c, 50cr, Illustrations by: Eugene Fleury,
60cr
51tc, 51tl, 51br
John Woodcock
Электронный вариант книги:
Скан: ЬепАИэ
Обработка, формат: плап]ак1961
и многое, многое другое
СЛЕДУЮЩИЕ КНИГИ СЕРИН:
Птица • Здание • Насекомое
«ДОРАИНГ КИНДЕРСЛИ»
Тг\1
Эта книга раскрывает изменчивый мир погоды.
где правят солнце и ветры.
На уникальных Фотографиях — радуги и тучи.
торнадо и молнии, а также объемные модели
и
атмосферных фронтов, гроз и ураганов.
Рассмотрите их во всех подробностях!
ВЫ УВИДИТЕ
рождение облака»глаз урагана изнутри »объемную
модель тайфуна »причудливые и неповторимые
узоры снежинок в многократном увеличении
ВЫ УЗНАЕТЕ
отчего дует ветер »сколько живет облако »как
собрать коллекцию снежинок »почему небо
днем голубое, а на закате красное
ВЫ ПОЙМЕТЕ
как составить прогноз погоды »что такое раскаты
грома »почему торнадо взрывает здания »отчего
меняется климат Земли
ОЧЕВИДЕЦ обо всем на свете
ОЧЕВИДЕЦ обо всем на свете
ОЧЕВИДЕЦ «Ю!* обо всем на свете
Загляните в эту книгу,
и вам станут понятны
причуды погоды
и ее загадки