Александр Филиппов-Чехов - Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы

Против этого объяснения Кирван заметил, что все путешествия к высоким широтам южного полушария были совершены в теплое время его, т. е. во время нашей зимы, но из температуры крайних времен года нельзя еще выводить заключения насчет температур остальных времен года, равно как и насчет средней температуры целого года. Хотя лето южного полушария и представляет очень незначительную температуру, зато и зима там далеко не так сурова, как наша. Сравнение температур обоих полушарий, под соответствующими градусами широты, конечно, показывает, что она в северном несколько выше, но разница эта весьма незначительна. Кирван полагал, что до 40° широты температура южного полушария относится к теплоте северного, как 13,5 к 14; от 40 же градусов выше до 50 – как 9 к 11.

Этого же мнения был и Гумбольдт. Он говорит, что хотя оба полушария получают одинаковое количество солнечных лучей, но накопление теплоты на южном полушарии меньше вследствие большего лучеиспускания теплорода в течение более продолжительной зимы. Кроме того, так как в южном полушарии вода занимает гораздо большее пространство, чем материк, то пирамидально выдающиеся оконечности континентов этого полушария отличаются континентальным климатом. Лето с незначительной температурой сменяется до 50° южной широты несильными морозами во время зимы; даже растительные формы жаркой полосы встречаются еще у 38° и даже у 42° южной широты. Незначительность встречающихся в южном полушарии материков способствует не только тому, что температура разных времен года не представляет очень резких отличий, но также и абсолютному понижению средней годичной температуры этого полушария.

Гумбольдт утверждает, что эта причина гораздо важнее, нежели та, которую долгое время принимали до него, т. е. нежели незначительная эксцентричность планетного пути. Материки испускают в течение лета гораздо более тепла, чем моря, и воздух экваториальных стран и умеренного пояса, направляющийся к странам, лежащим у полюса, оказывает более слабое влияние в южном полушарии, чем в северном. Доказательством справедливости этого мнения может служить и то обстоятельство, что льды, окружающие южный полюс до 71° и даже 68° южной широты, в тех именно местах подвигаются ближе к экватору, где они встречают открытое море, т. е. там, где пирамидально-выдающиеся оконечности континентов своим влиянием не мешают их развитию. Из этого обстоятельства мы вправе тоже заключить, что эта сравнительная бедность материков южного полушария оказала бы еще гораздо более сильное влияние на температуру его, если бы развитие континентов у экватора было также неравномерно, как и в умеренной полосе.

Исследования Гумбольдта над пассатными ветрами подтвердили тоже его гипотезу, что недостаточное развитие материков в южном полушарии составляет главную причину меньшей теплоты его.

Гумбольдт не упустил из виду и исследования воздуха, находящегося над большими пространствами воды, над морями. Он говорит, что нижние слои атмосферы, находящиеся над большими пространствами воды, испытывают влияние температуры последней. Море гораздо меньше испускает поглощенную им теплоту, чем материки; оно охлаждает покоящийся на поверхности своей воздух посредством испарений. Охладевшие и сделавшиеся более тяжелыми частицы воды опускаются вниз. Море нагревается или охлаждается течениями, направленными от экватора к полюсу, или посредством смешения верхних и нижних слоев воды на покатостях отмелей. Вследствие сочетаний этих различных причин между поворотными кругами, и может быть даже до 30° широты, средняя температура воздуха над морем ниже на 2-3 градуса против континентального. Под высокими же широтами, напротив, в тех странах, где атмосфера зимой понижается значительно ниже точки замерзания, изотермические линии направляются к полюсу и делаются выгнутыми, когда идут от материков через моря. Таким образом, температура воздуха над морями бывает то выше, то ниже находящейся над материками; между тем колебания температуры воды постоянно ниже, чем изменения температуры находящегося над ней воздуха.

Но температура воздуха изменяется не только с переменой места наблюдений в горизонтальном направлении; она изменяется и в вертикальном направлении. С поднятием вверх она понижается. Гумбольдт в разных мемуарах своих принимает три причины этого явления: ослабление действия Cолнца, лучеиспускания теплорода и подымающиеся вверх течения воздуха. Солнечные лучи, обусловливающие возвышение температуры, проходя через атмосферу, способствуют, как известно, нагреванию воздуха. Чем больше частиц воздуха лучи встречают на своем пути, тем большее количество их нагревается, а так как воздух в нижних слоях своих плотнее чем в высших, то естественно, что внизу нагревание будет сильнее, так как внизу больше частиц нагревается по той простой причине, что там их гораздо больше. Но по мере нагревания воздуха лучами, последние, теряя свою теплоту, ослабляются и в действии своем. Поэтому нижние слои воздуха получают меньше теплорода чем верхние – лучи, их проходящие, не суть уже лучи первоначальные, так сказать – из первых рук; они уже потеряли часть своего теплорода в верхних слоях воздуха. Несмотря, однако, на то, что нижние слои атмосферы потеряли на количестве, зато они выиграли на качестве, ибо лучи тут проходят через более плотные слои атмосферы. Таким образом, несмотря на ослабление теплоты лучей во время прохождения их через верхние слои атмосферы, нижние слои все-таки остаются в выигрыше, так как в них накопляется большее количество теплорода вследствие большей плотности нижних слоев воздуха.

Переходим ко второй причине, указываемой Гумбольдтом, почему верхние слои воздуха холоднее нижних. Каждое нагретое тело, и в том числе и земной шар, испускает из себя по всем направлениям теплоту. Лучи теплорода, исходя от поверхности земли, должны опять проходить через слои воздуха. Проходя сперва через слои более плотные – ближайшие земле, а затем уже через менее плотные – более от нее отдаленные, лучи эти, конечно, нагревают первые слои гораздо сильнее: во-первых потому, что они более плотные, во-вторых потому, что они лежат ближе к источнику, испускающему теплород. Таким образом и лучеиспускание теплорода землей обусловливает высшую температуру в нижних слоях атмосферы, чем в верхних.

Наконец, укажем на третью причину, приводимую Гумбольдтом. Нижние слои воздуха, как более теплые, расширяясь, подымаются конечно кверху. Слои воздуха различной температуры, поднимаясь кверху, обнаруживают известное из физики стремление сгладить разные степени теплоты; но течения эти, ими обусловливаясь, усиливаются вместе с увеличением их различия, так что мы имеем право заключить, что чем сильнее течения воздуха, тем больше разница температуры между слоями его вверху и внизу.