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

лаков над ним происходит менее интенсивно, чем над сушей. Осенью, когда вода теплее воздуха, на берегах во­ доема увеличивается число дней с туманами. Летом па водохранилищах устанавливаются местные ветры — бри­ зы. Дневной прохладный бриз не способствует повыше­ нию температуры, и поэтому она на береговой полосе ниже, чем в соседних районах. Маленькие пруды и водо­ емы, конечно, никакого влияния даже на микроклимат оказать не могут.

Температура воздуха

Солнечные лучи нагревают сушу, поверхность морей и океаноз, которые в метеорологии имеют общее назва­ ние подстилающей поверхности, и это тепло постепенно передается от слоя к слою как в глубь Земли, так и в ат­ мосферу.

В экваториальной зоне день продолжается около 12 часов. Но вследствие того что солнце почти каждый. день бывает в зените, экваториальная зона получает теп­ ла больше, чем какая-либо другая часть земли. На широ­ те 50° Европейской территории СССР с марта по ноябрь радиационный баланс положителен, т. е. поступление лучистой энергии Солнца превосходит излучение, а в те­ чение трех зимних месяцев, наоборот, баланс отрицате­ лен, т. е. потеря лучистой энергии превосходит ее поступ­ ление. Южнее 39° с. ш. и севернее 39° ю. ш. баланс лу­ чистой энергии Орлица положителен в течение всего года.

Непрерывный обмен воздуха между низкими и высо­ кими широтами уменьшает температурный контраст между экватором и полюсами: воздух из низких широт может проникать в полярные области, а полярный воз­ дух глубоко вторгается в низкие широты. Совокупность

36

воздушных течений крупного масштаба называется об­ щей циркуляцией атмосферы. Она является одним из клиыатообразующих факторов.

Оба полушария Земли получают от Солнца прибли­ зительно одинаковое количество тепла, но температурный режим их различный. Объясняется это тем, что в южном полушарии преобладает океаническая поверхность, а в северном — суша. Благодаря этому зима в северном по­ лушарии холоднее, чем в южном, а лето, наоборот, в се­ верном полушарии намного теплее, чем в южном. Ма­ терики обладают способностью быстро нагреваться и быстро охлаждаться. Океаны же накапливают летом огромные количества тепла, а зимой расходуют его бо­ лее продолжительное время.

Т е м п е р а т у р а в о з д у х а в я н в а р е . Распреде­ ление средних температур на земном шаре дается на кар­ тах изотерм. Однако изотермы идут не по широтам, как следовало бы ожидать в соответствии с количеством по­ лучаемого от Солнца тепла, а со значительными отклоне­ ниями.

севера Норвежского моря на 70° с. ш. Обогнув берега Скандинавского полуострова, через Среднюю Европу она удаляется к югу — бассейну Дуная и, следуя к вос­ току, оказывается на территории КНР южнее 34° с. ш. Таким образом, получается, что в январе средняя темпе­ ратура воздуха одинакова на севере Атлантики на широ­

37

Ход изотерм показывает, что на их положение боль­ шое влияние оказывают физические свойства подстила­ ющей поверхности Земли, т. е. теплые воды океанов и охлажденные материки.

На материках обоих полушарий есть области холода и тепла. Наиболее интенсивный очаг холода, ограничен­ ный изотермой —48°, находится в Якутской АССР, менее крупный и оконтуренный изотермой —42° лежит в Грен­ ландии. В южном полушарии области с высокой темпе­ ратурой находятся в Южной Америке, Африке и Авст­ ралии.

Разности между средней месячной и среднеширотной температурами характеризуют влияние подстилающей поверхности на температуру воздуха. Наибольшие поло­ жительные отклонения наблюдаются на океанах, а отри­ цательные— над восточными районами материков. На севере Норвежского моря январская температура на 26° выше среднеширотной. На севере Тихого океана наи­ большие положительные отклонения не превышают

12—13°.

Особенно резко выступает влияние теплого СевероАтлантического течения. Так, в Ленинграде температура января выше среднеширотной температуры на 8°,' в Мурманске на 20°, на Шпицбергене на 16—20°.

Отрицательные отклонения температуры от средне­ широтной достигают в Свердловске 4°, в Новосибирске 8°, в Чите 16°, а в Верхоянске даже 24°.

В Северной Америке значительные отклонения отри­ цательной температуры наблюдаются в Канаде. Влияние Тихого океана ограничивается прибрежной полосой, так как высокие Скалистые горы преграждают путь теплым массам воздуха с океана.

Области отрицательного отклонения температуры на­ блюдаются в зоне холодных течений, как например Ка­

38

нарского и Калифорнийского в северном полушарии, Перуанского и Бенгуэльского — в южном.

Т е м п е р а т у р а в о з д у х а в июл е . В июле в се­ верном полушарии материки прогреты больше, чем океа­ ны. Поэтому здесь выделяются замкнутые области теп­ ла в Северной Америке, Африке и Южной Азии. Если в экваториальной зоне разности между средними темпе­ ратурами холодных и теплых месяцев не превышают 2—3°, то над Якутией они достигают 65—70°. Еще боль­ шие различия в абсолютных значениях температуры на континентах (например, в Якутии в июле +37°, а в янва­ ре —70°). В Москве самые сильные морозы достигали —42,2°, в окрестностях — до —50°, а в июле +36,8°. В 1938 г. в Москве средняя месячная температура в июле оказалась равной 23,3°, что обычно бывает в Средней Азии. Зато в холодное лето 1935 г. июль в Москве ока­ зался со средней температурой, равной только 14,6°, что соответствует температуре Архангельска. Но вообще летом в связи с повсеместным и сильным прогревом под­ стилающей поверхности аномалии температуры не дости­ гают столь больших значений, как зимой.

Исследования в Арктике и Антарктике

А р к т и к а . Над Арктическим бассейном формируются массы холодного воздуха, которые время от времени вторгаются в умеренные, а иногда и южные широты. От­ сюда понятен тот интерес, который проявляют метеоро­ логи к состоянию атмосферы в Арктике. Ныне для иссле­ дования Арктического бассейна организована широкая сеть метеорологических станций, на которых круглый год несут вахту зимовщики.

О существовании стран, в которых солнце то месяца­ ми непрерывно освещает суровую ледяную пустыню, то

39

месяцами не показывается из-за горизонта, знали еще в древности.

Норвежские викинги открыли Гренландию, Северную Америку и Исландию. В конце IX в. норвежец Этар впер­ вые проник в Баренцево и Белое моря. Есть основания полагать, что русские достигли Белого моря в начале XII в. Они постепенно осваивали северные края и в на­ чале XIII в. на Кольском полуострове, в районе Мурман­ ска, основали колонию Ком. Морской путь из Белого моря в Западную Европу был проложен в XV в. Полу­ чив первые сведения о Крайнем Севере от русских помо­ ров, в северные моря стали ходить промысловые суда из Норвегии, Голландии и Англии. Приблизительно в это же время русские морем уже доходили до устья Енисея.

В1594 г. голландский мореплаватель Баренц достиг северной оконечности Новой Земли. Его экспедиция со­ брала ценные картографические данные и сведения о природе островов Северного Ледовитого океана. Баренц был одним из первых выдающихся исследователей Арк­ тики. Исследования погоды, которые он проводил на Но­ вой Земле, являются первыми метеорологическими на­ блюдениями в Арктике.

Вначале XVII в. русские пересекли Карское море, через пролив Вилькицкого вышли в море Лаптевых, а затем обогнули самую северную точку Евразии — мыс Челюскин. В 1648 г. Семен Дежнев дошел морем до мыса «Чукотский Нос», ныне мыс Дежнева, доказав таким об­ разом, что Азия не соединяется с Америкой, а разделена проливом. В 1733 г. начала свою деятельность Великая

Северная экспедиция. Она собрала большие материалы о магнитном склонении и приливно-отливных явлениях. Были получены чрезвычайно интересные сведения по ме­ теорологии, о животном и растительном мире южной ча­ сти Арктического бассейна. Все эти и последующие экс­

40

педиции отметили сильные колебания в ледовитости Баренцева и Карского морей.

Первую метеорологическую станцию на Новой Земле открыли в 1896 г. Однако разветвленная сеть станций в Арктике была создана лишь после Октябрьской револю­ ции. Теперь в круг работ станций, кроме метеорологиче­ ских наблюдений, входят также аэрологические, ги­ дрологические, магнитные и актинометрические наблю­ дения.

В1932 г. на о. Рудольфа открылась метеорологиче­ ская станция, самая северная на земном шаре. В 1933 г. здесь же, впервые в мире, была установлена автоматиче­ ская метеорологическая станция, сконструированная проф. П. А. Молчановым. Ее показания систематически передавались при помощи коротких волн на Большую Землю без участия человека.

В1937 г. в районе Северного полюса на огромную

льдину высадилась группа в составе И. Д. Папанина, П. П. Ширшова, Е. К. Федорова и Э. Т. Кренкеля для научных наблюдений. Так была основана станция «Север­ ный полюс», которая дрейфовала 274 дня. Во время дрейфа льдину, на которой находилась станция, течением вынесло из Центральной Арктики в Гренландское море. В феврале 1938 г. папанинцев сняли со льдины недалеко от берегов Гренландии.

Экспедиции на дрейфующей станции «Северный по­ люс» и на ледокольном пароходе «Георгий Седов» (1937—1940 гг.) дали первые ценные научные сведения о Центральной Арктике: уточнились наши представле­ ния о режиме льдов, о метеорологических процессах, магнитных явлениях. Данные наблюдений опровергли предположение о существовании «полярной шапки» высо­ кого давления и постоянно низких температур. Наблю­ дения показали, что циклоны являются частыми гостями

Рис. 6. Станция «Северный полюс-9».

в Арктике и несут с собой пасмурную со снегопадами погоду, метели и бури и кратковременные потепления. В Центральную Арктику нередко вторгаются массы теплого воздуха не только с Атлантики, но и с Тихого оке­ ана, через Чукотку и Аляску. Аэрологические наблюдения показали, что теплые массы воздуха даже в условиях по­ лярной ночи на высотах охлаждаются медленно, распро­ страняясь над приземным слоем холодного воздуха.

2 апреля 1950 г. на дрейфующих льдах была создана научная станция «Северный полюс-2» (СП-2); через год 9 апреля 1951 г. ее сняли со льдины. Новые научные стан­ ции СП-3 и СП-4 организуются в апреле 1954 г. За год они прошли путь свыше 2000 км. С этого времени дрей­ фующие станции высаживаются на льды Центральной Арктики систематически. Метеорологические условия Арктики изучаются и американскими учеными. Одновре­ менно с организацией станций осуществлялись высоко­ широтные экспедиции. Дрейфующие станции хорошо

42

ческого бассейна весьма важна для обеспечения успеш­ ного плавания по Северному морскому пути. Стало из­ вестно, что в соответствии с характером атмосферной циркуляции значительная часть льдов из западной части Северного Ледовитого океана выносится в Гренландское и Баренцево моря.

На льды Центрального арктического бассейна при­ летают стаи птиц с Большой Земли. Подо льдом живут рыбы, медузы и различные организмы. Таков далеко не полный перечень научных открытий, добытых учеными на дрейфующих станциях, а также и высокоширотных

раз больше Гренландии и также покрыт слоем льда тол­ щиной в сотни метров. Местами мощность ледового по­ крова достигает двух и более километров. Антарктида — самый высокий материк земного шара. Это плоскогорье, обрамленное горными хребтами, поднято над уровнем моря на 2000—3000 м. Отдельные скалистые вершины достигают 6000—7000 м.

Антарктида была открыта Ф. Ф. Беллинсгаузеном и М. П. Лазаревым в первой четверти XIX в. Однако до сих пор природа ее изучена недостаточно.

В наши дни ученые различных стран ведут научную работу в Антарктиде в условиях самого сурового клима­ та мира.

Вечные льды и большая высота над уровнем моря делают климат необычайно суровым. Он много холоднее, чем климат самых северных широт Арктики. Даже летом температура редко поднимается выше 0°, зимой же моро­ зы доходят до 70° и больше; постоянно дуют сильные ветры. Со времени открытия шестого континента не одна экспедиция посещала эти суровые края. Там был англи­

44