Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

842. Какое важное открытие было сделано относительно ураганов?В 1860-х годах Уильям С. Рэдфилд, американский метеоролог, внесший большой вклад в организацию картографирования погоды, изучал вест-индские ураганы и штормы Атлантического побережья США. Он установил, что «циклоны составляются большими массами воздуха, быстро вращающимися против часовой стрелки».

843. Кто впервые обнаружил существование областей высокого давления?В разгар гражданской войны в Северной Америке англичанин сэр Фрэнсис Гальтон опубликовал статью, в которой сообщал: — «Я установил… существование не только циклонов, но и областей, которые я осмелился назвать антициклонами…» Теперь антициклоны, или области повышенного давления, рассматриваются как управляющий центр воздушной массы. Изучение движений областей высокого давления, по-видимому, имеет даже большее значение для современного прогнозирования погоды, чем, как раньше полагали, изучение циклонов, или областей низкого давления.

844. Какое важное открытие было сделано относительно процесса конденсации водяного пара в атмосфере?В 1880 году Джон Айткен, шотландский морской инженер, открыл очень важное явление. Он установил, что конденсация водяного пара при образовании тумана, облаков и дождя происходит в присутствии определенных микроскопических или почти микроскопических частиц, таких, как морская соль, мельчайшие пылинки и т. д. Айткен показал, что присутствие таких частиц, называемых гигроскопическими ядрами или ядрами конденсации, представляет необходимое, хотя и не достаточное, условие процесса конденсации. На этом открытии основаны некоторые современные работы по искусственному вызыванию дождя.

845. Когда был построен первый воздушный шар?Идея использовать горячий воздух или газ для создания подъемной силы высказывалась, по-видимому, очень давно. Имеются сведения, что Леонардо да Винчи наполнил тонкие восковые фигурки горячим воздухом и они поднялись вверх во время коронации папы Льва X. В 1670 и 1709 годах два европейских иезуита проводили эксперименты по созданию воздушного корабля на основе использования горячего воздуха, но безуспешно.

В 1783 году братья Монгольфье, французские цеховые мастера, изготовляющие бумагу, произвели сенсацию, построив из полотна и бумаги шар, который имел длину окружности 32 м. Шар наполнили горячим воздухом с помощью жаровни, расположенной под ним, обрезали крепление, и он поднялся на несколько сот метров, приземлившись через десять минут на расстоянии примерно 3 км.

846. Когда для наполнения шаров стал применяться водород?Описанный выше эксперимент братьев Монгольфье как бы наэлектризовал европейских ученых.

Парижская Академия поручила физику Дж. А. Чарлею провести дальнейшие исследования в области аэронавтики. Чарлей сконструировал шар диаметром 4 м и наполнил его водородом, известным тогда как «горючий воздух» и открытым незадолго до этого англичанином Кавендишем. 27 августа 1783 года шар был успешно запущен в Шам де Марсе в присутствии толпы «философов, официальных лиц, студентов и зевак». Один из присутствующих, повернувшись к убеленному сединами американскому послу Бенджамину Франклину, который был среди пораженных этим зрелищем очевидцев, спросил: «Какая польза от этого шара?», на что Франклин ему ответил вопросом: «Какая польза, сэр, от новорожденного ребенка?» И он оказался прав. Осенью этого же года люди стали успешно подниматься на больших шарах, предварительно испытав безопасность таких подъемов на животных.

847. Когда шары стали впервые использоваться для изучения погоды?В конце XVIII и начале XIX века после подъемов братьев Монгольфье и Чарлея свободный шар, или аэростат, стал очень широко использоваться и для исследования атмосферы.

В 1784 году два аэронавта произвели первые точные измерения температуры в свободной атмосфере. Вскоре после этого шары с людьми на борту стали достаточно широко использоваться для зондирования атмосферы с помощью термометра и барометра. В 1809 году Томас Фостер в Англии начал изучать направление и особенности ветра в нижних слоях атмосферы, наблюдая за небольшими шарами, которые свободно поднимались в воздухе и уносились ветром. Широкое использование шаров в настоящее время связано не с транспортировкой грузов, как предполагалось во время первых запусков, а главным образом с широкими исследованиями атмосферы до высоты 40 км.

848. Когда с помощью шаров стали поднимать самопишущие метеорологические приборы?К 1892 году самопишущие приборы, способные регистрировать изменения температуры, давления и влажности воздуха (приборы эти называются метеорографами), были усовершенствованы настолько, что ученые смогли получать данные о погоде, не поднимаясь вверх. Для подъема этих приборов в атмосферу стали широко использоваться змеи, змейковые и привязные аэростаты. Тейсеран де Бор, талантливый французский метеоролог-любитель, стал успешно применять малые шары, называемые шарами-зондами. Он запускал свои шары в различных точках Европы и со своей яхты в Южной Атлантике. А. Лоуренс Ротч, американский пионер в области исследования свободной атмосферы, широко сотрудничал с де Бором. В начале 1900-х годов они установили, что высота нижней границы стратосферы изменяется от полюса к экватору. Беспилотные шары были устроены так, что после разрыва оболочки на высотах, где давление воздуха сравнительно невелико, прибор спускался с помощью устройства, подобного парашюту (в те времена вынуждены были осуществлять подъем с помощью двух шаров. Когда один из них лопался, второй действовал как парашют.). Нашедшему прибор предлагалось за вознаграждение вернуть его владельцу.

849. Когда для зондирования атмосферы стали использовать самолет?В начале 1900-х годов метеорограф, поднимавшийся с помощью шаров и змеев, был усовершенствован. В 1917–1918 годах, во время первой мировой войны такие метеорографы начали устанавливать на самолетах для зондирования атмосферы над французскими участками фронтов. Эти аэрометеорографы были усовершенствованы и стали широко использоваться в 1920-х, 1930-х и начале 1940-х годов, и использовались до тех пор, пока не были почти полностью заменены более удобными и более эффективными радиопередающими устройствами.

850. Когда для исследований атмосферы стали применять радиопередающие приборы?Еще в 1917 году был предложен метод передачи метеорологических данных по проводам с метеорографа, установленного на змее, на землю. Но этот метод не получил признания.

В 1927 году французы Буре и Идра впервые получили радиосигнал, несущий метеорологическую информацию; он был послан радиопередатчиком, подвешенным к шару, достигшему высоты 12,8 км. Но фактически первое радиооборудование, которое поднималось шаром и посылало полные сведения о состоянии атмосферы на различных высотах, было создано в России П. А. Молчановым. Создание этого оборудования означало, что в жизнь вступил современный радиозонд — прибор, который поднимается небольшим шаром и передает сведения о температуре, давлении и влажности с различных высот вплоть до 36 км. Направление и скорость ветра ка соответствующих уровнях определяют путем прослеживания траекторий движения этих шаров с помощью радиолокационной станции.