Вячеслав Маркин - Я познаю мир. География

Полярная ночь – нелегкое испытание для тех, кто живет в высоких широтах Земли, за Полярным кругом. Темнота изо дня в день лишает мир красок, и как вознаграждение воспринимаются полярные сияния, украшающие ночное небо Арктики и Антарктики.

Пожалуй, лучшее описание полярных сияний можно найти у норвежского полярного исследователя Фритьофа Нансена. Он видел их немало во время дрейфа "Фрама" в Северном Ледовитом океане.

"...Вот оно... северное сияние, несравненной силы и красоты... Редко, пожалуй даже никогда не видел я такого великолепия красок... Вдали на западном крае горизонта, взвился по небу огненный змей; сверкая все сильнее и ослепительнее, он распался на три части... Вдоль змеев колебались и снопами взметались лучи, словно волны, гонимые бурей в эфире..."

Ученые объединяют типы сияний в три группы: ленточные, лучистые и диффузные. Главная особенность ленточных (они могут быть в виде полос и дуг) – в чрезвычайно большой протяженности, иногда на десятки тысяч километров при вертикальной мощности в несколько сотен километров. Дуги чуть покороче: 5–6 тыс. км при толщине всего несколько сотен метров. Часто ленты стелются одна над другой, образуя многоярусные занавеси (драпри). Лучистые сияния создаются множеством узких световых пучков, идущих от горизонта до зенита. Диффузные похожи на светящийся туман.

Конечно, люди жившие на Севере, давно обратили внимание на полярные сияния. И невольно задумывались над причиной красочных небесных видений. М.В. Ломоносов, с детства хорошо знакомый с небесными сполохами, первый высказал предположение об их электрической природе. Давно стало ясно, что эти цветы неба – свечение разреженных газов в верхних слоях атмосферы под влиянием магнитного поля Земли. Но понять, как передается это влияние, помогли только запуски геофизических ракет.

Установленные на ракетах специальные счетчики обнаружили на высотах около тысячи километров над поверхностью Земли мощные потоки отрицательно и положительно заряженных частиц (электронов и протонов). Они вторгаются в земную атмосферу с так называемым солнечным ветром, порождаемым нашим светилом.

Он дует постоянно, со скоростью 300–600 км в секунду, так что оказывается вблизи Земли через один – три дня. Особенно усиливается солнечный ветер после вспышек на Солнце, когда за краткий миг оно выбрасывает в окружающее пространство огромную массу своего вещества в виде колоссальной мощности потоков заряженных частиц. Определенная часть их достигает окрестностей Земли, но встречает здесь препятствие – магнитное поле планеты. Частицы отклоняются от прямого пущ и устремляются по силовым линиям к геомагнитным полюсам. Вокруг полюсов они кружат по овальной зоне, стараясь пробраться в атмосферу. И это им удается: чем плотнее поток "посланцев Солнца", тем больше их вторгается в плотные атмосферные слои. Здесь они взаимодействуют с молекулами воздуха, обращают их в активное состояние, заставляют излучать электромагнитные волны, т.е. светиться.

Существуют два крупных центра по сбору информации о полярных сияниях. Один – в США, в городе Боулдер (штат Колорадо), другой – у нас, в Мурманске. Туда стекаются данные со всего мира.

Бывает так, что температура воздуха остается той же, а становится как–то тяжелее дышать. Говорят: повысилась влажность воздуха. Жаркий влажный день отличается от жаркого сухого дня только наличием в атмосфере паров воды. Чем их больше, тем выше влажность. Когда мы говорим: "Относительная влажность 50%" – мы имеем в виду, что воздух содержит водяных паров ровно половину от того количества, которое он может иметь при данной температуре.

Относительная влажность 100% означает, что воздух насыщен влагой и он от нее освобождается: сгущается туман, выпадает роса, дождь или снег. Теплый воздух способен удержать больше водяных паров, чем холодный.

Наиболее точный способ определения степени влажности – это сравнение показаний "сухого" и "влажного" термометров. Два термометра крепятся рядом на одном основании. Вокруг шарика с ртутью у одного из них обертывается намоченная ткань (обычно батист). Испарение понижает температуру, притом тем больше, чем сильнее идет испарение. Если воздух содержит много водяных паров, влага с мокрого термометра улетучивается медленно и он не показывает сильного понижения температуры. Если воздух сухой, испарение идет быстро, влажный термометр показывает температуру значительно более низкую, чем сухой. По этой разнице с помощью специальных таблиц определяют относительную влажность.

Абсолютная влажность – это фактическое количество водяного пара в воздухе. Ее определяют прибором, который называется гигрометр. Главная его деталь – обыкновенный человеческий волос. Он удлиняется, если повышается влажность. Тогда отклоняется стрелка прибора, показывающая повышение влажности.

Не правда^ ли, увлекательное занятие смотреть на небо, лежа на траве, на берегу реки. Можно очень долго следить за облаками, внезапно появляющимися и плывущими по небу. Они постоянно изменяют свою форму: то напоминают сказочные замки с башенками и куполами, то стадо белошерстных овец, то караван верблюдов.

Так изменяют свою форму белоснежные кучевые облака, растущие прямо на глазах. Это местные облака, или, как их называют, "облака хорошей погоды". Хотя они и могут быть источником сильного дождя, ливня, но обычно кратковременного.

Если облака идут издалека, с океана, они выглядят совсем по–другому. Эти облака движутся в передней части циклона – гигантского вихря, несущего с собой дождь и похолодание (летом), снегопады и потепления (зимой). По ним легко предсказывать погоду.

Как только появились перистые облака, через день–два жди дождя. Эти облака похожи на перья или на кошачьи хвосты. Они тонкие, прозрачные, сквозь них просвечивают и Солнце и Луна. Им на смену приходят облака, спускающиеся все ниже и ниже. Но потом все небо скрывается за плотными слоистыми дождевыми облаками. Они переполнены водой. В одном облаке ее содержится от 50 до 300 тыс. т.

Нередко (особенно в горах) облака опускаются до самой земли и тогда все вокруг погружается в непроницаемый туман.