Файл: Колобков Н.В. Атмосфера и ее жизнь.pdf

Если интересующий нас район находится в центре однородной воздушной массы, то погода в этом районе будет довольно устойчива. Прогноз погоды на ближай­ шие сутки в подобных условиях составить очень легко. Если же воздушные массы перемещаются быстро и про­ исходит смена их в данном районе с прохождением атмо­ сферных фронтов, то погода в этом районе будет резко меняться. В этом случае производится анализ погодооб­ разующих процессов и определяется возможная эволю­ ция фронта, изменение направления и скорости пере­ мещения воздушной массы в связи с развитием цикло­ нов и антициклонов и т. п. Так на основе анализа погодообразующих процессов составляется прогноз погоды.

В последние годы уже составляются прогностические высотные карты погоды способом расчета с помощью бы­ стродействующих электронных машин. Прогнозы погоды связаны с многими трудностями. В прогнозируемый рай­ он могут прийти массы воздуха, имеющие одну и ту же температуру и влагосодержание. Однако, несмотря на это, погода может быть различной в зависимости от цир­ куляции, в. которую они вовлекаются. Так, в усиливаю­ щемся циклоне, где преобладают восходящие движения воздуха, атмосферные фронты обострятся, облачность уплотнится и выпадут интенсивные осадки. В той же мас­ се воздуха в системе усиливающегося антициклона при преобладании нисходящих движений воздуха и размыва­ нии фронтов установится малооблачная погода.

Ежедневно многомиллионная радиоаудитория нашей страны внимательно слушает сообщения Гидрометцентра

СССР и местных бюро погоды об ожидаемой в ближай­ шие сутки погоде. Многие слушатели далеки от мысли, что немногословный прогноз погоды создается в резуль­ тате большого творческого труда группы специалистов во

114

главе с синоптиком и его многочисленных помощников, работающих не только рядом с ним, но и на всей терри­ тории СССР и всего земного шара.

Погода в средних широтах весьма изменчива во все времена года. Однако на земном шаре существуют обшир­ ные области, где погода относительно устойчива. В тро­ пиках, например, погода не подвергается столь быстрым изменениям, как в умеренной зоне. В низких широтах ха­ рактерны четко выраженные изменения погоды от сезона к сезону.

Поскольку атмосфера не имеет границ, то в Службе погоды крайне необходимо тесное международное со­ трудничество метеорологов. Поэтому метеорологические службы многих стран объединились во Всемирной мете­ орологической организации (ВМО) и создали Мировые метеорологические центры в Москве (Гидрометцентр

СССР), Вашингтоне (США), Мельбурне (Австралия). Эти Центры принимают данные наблюдений метеорологи­ ческих станций своего района, обрабатывают их, состав­ ляют необходимые приземные и высотные карты погоды и передают все эти данные и карты всем заинтересован­ ным организациям Службы погоды различных стран.

Солнечная активность — погода, климат

Все атмосферные процессы на Земле зависят от важ­ нейшего источника энергии — Солнца. Это раскаленный газовый шар в 1225 тыс. раз больше, чем Земля. Его по­ верхность накалена до 6000°, а в недрах выше— 15 млн. Солнце подобно громадной физической лаборатории.

Здесь в условиях колоссальных температур и давле­ ния происходят реакции, которые на Земле в таких мас­ штабах невозможны. Грандиозный процесс образования гелия из ядер водорода, который происходит при взрыве

115

водородной бомбы,— ничто по сравнению с процессами внутри Солнца. Но и на поверхности его все кипит и бу­ шует. Проносятся гигантские вихри раскаленного газа, появляются и исчезают пятна, факелы, хромосферные вспышки. Эти явления, которые получили общее назва­ ние солнечной активности, подвержены определенной цикличности. Солнечная активность в течение 4—5 лет возрастает до максимума. Затем в течение 6—7 лет убы­ вает до минимума. Кроме 11-летнего цикла, существуют и другие циклы солнечной активности. До того как эти циклы были установлены, считалось, что у границы на­ шей атмосферы на 1 кв. см поверхности, перпендикуляр­ ной к солнечным лучам, падает энергия, равная 2,007 ма­ лой калории. Эту величину назвали солнечной постоян­ ной. Но, как показали последующие исследования, солнечное излучение всегда испытывает колебания, особенно сильные в ультрафиолетовой части спектра.

В годы максимума активности Солнце выбрасывает дополнительное количество электрически заряженных

116

частичек — корпускул, чрезвычайно возрастает ультра­ фиолетовое и рентгеновское излучение Солнца. Особенно мощные потоки корпускул исходят от Солнца при хромосферных вспышках — взрывах. Поступая в атмосферу Земли, все виды этой дополнительной энергии в основном поглощаются верхними слоями атмосферы и производят в ней сильные возмущения. Обильные потоки корпускул вызывают магнитные бури и учащенные полярные сия­ ния. Мощное ультрафиолетовое излучение усиливает ионизацию высоких слоев атмосферы, что вызывает ионо­ сферные бури. Иногда электромагнитные возмущения до­ стигают такой силы, что прекращают на время работу радио и телеграфной связи. Так, например, 9—11 мая 1959 г. на Солнце произошли грандиозные хромосферные вспышки. Особенно сильной была вспышка 11 мая; она продолжалась около 3 часов. На это время в США вышли из строя радио, телеграф и телевидение.

Помимо электромагнитных возмущений, гелиоактивное излучение оказывает воздействие на высокие слои атмо­ сферы путем сильного нагревания их. Искусственные спут­ ники Земли и взлеты метеорологических ракет приоткры­ ли завесу взаимосвязи высоких и низких слоев атмосфе­ ры. Однако механизм такой взаимосвязи еще не раскрыт. Ряд исследователей утверждает, что в годы максимума солнечной активности усиливается циркуляция воздуш­ ных масс, обостряются столкновения теплых и холодных воздушных течений и на границе их встреч появляются мощные циклоны и антициклоны. Циклоны порождают частые грозы, бури, ураганы, ливни. Атмосфера бушует, бушует и погода.

Солнечная активность действует на все явления при­ роды, на животный мир и даже на человека. Хорошо из­ вестно, что по слоям спиленного дерева легко определить его возраст. Внимательно рассматривая срез, можно за­

117

11-летняя периодичность в развитии колец на их срезах. Если к ним прибавить срезы, сделанные на стволах мо­ реных дубов, найденных в руслах рек, открывается воз­ можность установить климат за 8—10 тыс. лет.

Большая давность существования 11-летнего цикла солнечной активности подтверждается также исследова­ ниями донных отложений озер, морей и океанов. Идея этого метода очень проста: если колебания солнечной ак­ тивности влияют на ход погоды, усиливая или ослабляя количество выпадающих осадков, то по количеству и ха­ рактеру иловых отложений мы можем судить об этих изменениях.

Многочисленные пробы ила показали, во-первых, слоистость их, во-вторых, колебания в толщине. Отложе­ ния в морях и океанах дают ту же картину, вызванную изменением интенсивности тропических ливней и таянием айсбергов и льдов, спускающихся из полярных областей

118

северного полушария в более южные широты. Анализ всех этих отложений обнаружил периодичность колеба­ ний в среднем через 5,7 и 10,9 года в течение сотен тыся­ челетий.

Установлен также и двойной 11-летний или 22-летний цикл. Кроме того, выявлен вековой цикл возрастания и убывания солнечных пятен, длительность которого изме­ ряется 80—90 годами. Этот цикл для климатологии имеет особенно большое значение, так как влияет на количе­ ство солнечных пятен во время их 11-летнего максимума. Например, последний максимум пятен, наблюдавшийся в 1958 г., оказался очень высоким, так как обычный 11-лет­ ний максимум совпал с вековым. В 1954 г. в течение 8 месяцев на Солнце не было ни одного пятна. Но в даль­ нейшем солнечная активность начала быстро возрастать и уже в 1956 г. она превысила предыдущий максимум

1947 г.

Некоторые ученые предполагают, что резкое увели­ чение метеорологических катастроф, наблюдавшихся с 1956 г., были связаны с возрастанием солнечной активно­ сти. По далеко не полным данным, на земном шаре за 1955 г. отмечено около 40 метеорологических катастроф, а в 1956 г. их было около 100. Поверхность нашей плане­ ты велика, и каждый.год где-либо случаются метеороло­ гические катастрофы по чисто гидродинамическим при­ чинам. Но здесь поражает рост катастроф и, кроме того, интенсивность стихийных явлений.

Так, например, ежегодно летний муссон в Индии вы­ зывает обильные дожди и паводки на реках, но в 1956 г. паводки повторялись несколько раз и приняли характер стихийных бедствий. От наводнений пострадало около миллиона людей, были затоплены тысячи селений, смыты посевы. 4 июня 1956 г. в Черрапундже (на р. Брахмапут­ ре) за 24 часа выпало 963,5 мм осадков. Это рекордное

119

количество за последние 80 лет. Наводнение затронуло и столицу Индии Дели (р. Джамна). Волна паводка нара­ стала так быстро, что в течение суток пришлось эвакуи­ ровать 50 тыс. жителей столицы из угрожаемых районов.

От ливней, гроз и наводнений летом 1956 г. постра­ дали и страны с засушливым климатом — Иран и Афга­ нистан. Было очень много жертв.

Сильные морозы в Западной Европе в январе и фев­ рале 1956 г. вызвали настоящие бедствия. От холода по­ гибли тысячи людей. Во Франции температура понизилась до —30°, в Испании — до —25°, в Греции — до —20° и Италии — до —15°. Везде отмечались интенсивные снего­ пады. В ряде городов по занесенным снегом улицам шли лишь пешеходы, некоторые из них на лыжах.

В 1957 г. продолжался рост числа метеорологических катастроф (более ПО за год). Интенсивность их остава­ лась на очень высоком уровне. На Европейской террито­ рии СССР январь был значительно теплее климатической нормы. А февраль оказался еще более теплым: почти 100 лет не было в Москве такого февраля (средняя ме­ сячная —1,3° при норме —9,7°).

От теплой погоды вскрылся 12 января Неман и начал­ ся весенний паводок. В это время в Западной Сибири и в республиках Средней Азии стояла морозная погода. В Казахстане температура воздуха понизилась до —40°. Ташкент, Алма-Ата и другие города Средней Азии были буквально засыпаны снегом. Морозная погода преобла­ дала и в Западной Европе. В середине января произошло вторжение холодных масс воздуха в район Черного моря. Это вызвало трехсуточную снежную бурю на юго-запад­ ном побережье. Шторм достиг 10 баллов. За сутки 16 ян­ варя в Измаиле, Одессе и Николаеве выпало больше ме­ сячной нормы осадков, что не наблюдалось в течение

65 лет.

120

В южном полушарии — в Австралии и в Уругвае — стояла небывалая жара. 30 января в Монтевидео (на бе­ регу Атлантического океана) максимальная температура достигла 44°, что не наблюдалось за последние 50 лет.

После исключительно теплой зимы 1956/57 г. в марте 1957 г. на Европейскую часть СССР обрушился ряд волн холода. Температура понизилась на севере до —40°, в цент­ ральных ее районах — до —30° и на юге — до —20°. Граница снежного покрова вновь отодвинулась к берегам Черного моря. За всю зиму не было таких низких тем­ ператур, как в марте.

В июне 1957 г. обращает на себя внимание резкий контраст погоды в США между западными и восточными штатами. В западных штатах — жаркая и сухая погода, в восточных — сильные ливни и наводнения. Только за первые три дня июня от жары и наводнений погибло 147 человек. 27 июня над штатами Техас и Луизиана пронесся ураган. Погибло 500 человек.

Все лето над всей Европой и Азией бушевала атмо­ сфера. Было очень много гроз, ливней и градобитий.

Сильные тайфуны проносились над Японией. Число убитых и раненых исчислялось тысячами человек. Про­ шедшие ливни по интенсивности не наблюдались с 1825 г.

Ливни и наводнения были и в Индии. В то же время на Цейлоне отмечена губительная засуха. Такие контра­ сты погоды и бурное состояние атмосферы сохранялись на всем земном шаре до конца 1957 г. Солнечный фактор при необычайно высокой солнечной активности проявил­