Вячеслав Маркин - Я познаю мир. География

Это атмосферное оптическое явление называют "броккенским призраком" – по названию горы Броккен в Германии. В народе говорят, что на этой горе происходит шабаш ведьм. Но это явление объясняется довольно просто и знакомо каждому из нас. Попробуйте в комнате встать между стеной и настольной лампой. На стене тотчас же появится ваша тень, которая по размерам будет гораздо больше вас. Точно так же солнечные лучи, пробиваясь сквозь туман, освещают фигуру человека, и тень его падает на облако.

А радужный венец над головой получается, когда белый солнечный свет, проходя через мельчайшие капельки воды или льда, разлагается на свои составные части, как в радуге. Такой радужный венец вы можете увидеть зимой вокруг горящих уличных фонарей.

Возраст этой науки – 23 века. Первым автором, говоря современным языком, монографии о науке погоды был древнегреческий ученый Аристотель, который жил в IV в. до н.э. Один из своих трудов он назвал "Метеорология". Сейчас мы применяем это слово именно к науке о погоде.

Аристотель рассуждал на первый взгляд несложно. Воздух выдыхает Земля, говорил он: холодный – северные страны, теплый – южные. Холодный воздух стекает на юг с ветром северным, теплый соответственно течет на север с ветром южным.

А ведь по сути так оно и есть: создает погоду смена направлений ветра. Однако у этого простого правила оказалось так много исключений, что двух тысячелетий не хватило, чтобы полностью в них разобраться.

Метеорология очень стара и очень молода. Зародившись давно, она начала развиваться лишь в последние два–три столетия, когда появились простейшие приборы, позволившие заглянуть в невидимые процессы в атмосфере. Миллионы раз измерены были характеристики погоды в различных уголках планеты. Это и температура воздуха, влажность, давление воздуха, количество атмосферных осадков, а потом – величины солнечной радиации и баланс тепла на поверхности Земли. Совсем недавно выяснилось, что достижения метеорологии привели, наконец, к пониманию единой глобальной системы атмосферной циркуляции. Циркуляция – движение по кругу. Этот вид движения – основной в атмосфере. Невидимую атмосферную машину приводит в движение Солнце, от которого на поверхность Земли поступает энергетический поток мощностью в 32 квадриллиона киловатт (это цифра с 15 нулями). Значительная часть этой фантастически огромной энергии задерживается атмосферой. Лучистая энергия Солнца преобразуется, трансформируется, и вот уже миллионы тонн воды перекачены испарением с поверхности океанов и морей в чрева облаков, которые обрушатся лавиной дождя где–нибудь в Индии, взовьются снежными вихрями метели над антарктическим плато, пронесутся над пальмами Кубы бешеным уроганом.

Ничего бы этого не было, если бы поверхность земного шара была однородна, если бы все ее участки получали одинаковое количество солнечного тепла. Стихия атмосферных движений порождена "несправедливостью" в распределении на Земле этого основного ее "блага". Экваториальный пояс нагревается сильнее, чем полярные материки, а те, в свою очередь нагреваются сильнее, чем моря и океаны, но водные просторы дольше сохраняют тепло и поэтому меньше остывают зимой. Горы вторгаются в атмосферу, нарушая ее тепловую структуру. Любой склон, камень и мельчайший комочек почвы нагревается больше, если он обращен к солнцу, и меньше, если находится в тени.

Циркуляция воздуха как бы призвана уменьшить эти контрасты: добавить тепла там, где слишком много холода, слегка охладить места, достаточно богатые теплом.

Всех интересует погода, какая она будет завтра, в воскресенье, летом... И мы смотрим на небо, потому что там, в окружающем Землю воздушном океане и рождается погода.

Нет ничего более подвижного, изменчивого, чем воздух, образующий атмосферу. Ее состояние в том или ином месте земного шара мы называем погодой. А состояний этих может быть множество: тепло и холодно, пасмурно и ясно, влажно и сухо, ветрено и тихо (штиль). Между этими крайними характеристиками – очень много промежуточных, переходных. Любая комбинация различного количества влаги, тепла и движения в атмосфере – это погода. И она находится в процессе постоянных изменений час от часу, день ото дня, от месяца к месяцу, год от года.

Сезонные изменения (от зимы к весне, от весны к лету и т.д.) происходят вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Изменения внутри сезонов вызываются различными процессами в атмосфере, перемещением теплых и холодных, влажных и сухих масс воздуха. Особенно важны гигантские вихри в атмосфере – циклоны и антициклоны. С ними связаны самые резкие изменения погоды. Внутри этих вихрей проходят разделяющие тепло и холод границы. Там идет постоянная борьба, итог которой – дождь или снегопад, безоблачная жаркая или морозная погода.

Предвидеть будущую погоду можно, если постоянно следить за всеми изменениями температуры воздуха, влажности, характера облачности, направления и скорости ветра. Этим занимаются метеорологи на метеорологических станциях, оборудованных специальными приборами. Потом данные метеостанций наносят на карту больших участков земной поверхности и всего полушария. И сразу видно, как происходит изменение погоды, а если знать скорость, с какой продвигаются циклоны и антициклоны, можно предсказать, когда принесут они с собой перемену погоды.

Большую помощь синоптикам (специалистам по прогнозам погоды) оказывают метеорологические спутники, с них регулярно поступают данные о распределении облачности над планетой. На снимках, сделанных из космоса, хорошо видны циклоны, антициклоны и атмосферные фронты, разделяющие воздушные массы.

Совсем нетрудно предсказать приближение циклона. Если посмотреть на небо, затянутое тонкой паутиной высоких перистых облаков, и на барометр, показывающий падение давления, можно с уверенностью сказать: приближается циклон. Но когда начнется дождь – через день, два, три – сказать трудно, потому что циклоны двигаются с разной скоростью.

На синоптической карте, которую составляют в Российском Гидрометеорологическом центре, дважды в день для всего северного полушария, отмечают пути всех циклонов и антициклонов с момента их зарождения. Там оценивают их положение на каждый день и основные элементы погоды, наступающей вместе с ними на теплых и холодных фронтах, в передней части и в тылу этих вихрей. Данные для этой обзорной карты (греческое слово "синоптикос" означает "обозримый") получают с десятков тысяч метеорологических станций и метеорологических спутников, постоянно передающих снимки облачного покрова над поверхностью Земли. Данные о погоде дают также геофизические ракеты, запускаемые в верхние слои атмосферы, корабли погоды, летающие обсерватории, автоматические метеостанции. Огромная информация о состоянии погоды перерабатывается с помощью электронных вычислительных машин (ЭВМ). Только с их помощью можно проанализировать все данные о погоде. Прогнозы бывают краткосрочными (на один–два дня) и долгосрочными (на месяц, сезон, год). Конечно, достоверность первых значительно выше – оправдывается в среднем 9 прогнозов из 10.