Солнце, которое мы для большей простоты предположим находящимся в плоскости экватора, своим теплом разрежает столбы воздуха и поднимает их выше истинного уровня. Под действием своего веса они должны опуститься и двинуться к полюсам в верхней части атмосферы. Но одновременно в её нижней части новый приток холодного воздуха, приходящий из стран, расположенных вблизи полюсов, замещает тот, который был разрежен на экваторе. Таким образом, устанавливаются два противоположных воздушных потока: один — в нижней части атмосферы, а другой — в верхней. Но реальная скорость воздуха, вызванная вращением Земли, тем меньше, чем он ближе к полюсу. Поэтому, перемещаясь к экватору, он должен вращаться медленнее, чем соответствующие части Земли; тела, расположенные на её поверхности, должны ударять его из-за избытка своей скорости и вследствие противодействия воздуха испытывать сопротивление в направлении, обратном их вращательному движению. Поэтому для наблюдателя, считающего себя неподвижным, воздух кажется дующим в сторону, обратную вращению Земли, т.е. с востока на запад, а это и есть направление пассатов.
Если рассмотреть все причины, нарушающие равновесие атмосферы: её большую подвижность, вызываемую её текучестью и упругостью, влияние холода и тепла на её упругость, огромное количество паров, которые попеременно то её насыщают, то осаждаются, наконец, производимые вращением Земли изменения в относительных скоростях молекул атмосферы вследствие одного только их перемещения в направлении меридианов, не приходится удивляться многообразию её движений, которые очень трудно подчинить каким-либо законам.
Глава XIV О ПРЕДВАРЕНИИ РАВНОДЕНСТВИЙ И О НУТАЦИИ ЗЕМНОЙ ОСИ
Всё связано в природе, и общие законы соединяют между собой, казалось бы, самые разрозненные явления. Так, вращение земного сфероида сжимает его у полюсов, и это сжатие, сочетаясь с действием Солнца и Луны, порождает предварение равноденствий, которое до открытия всемирного тяготения казалось не имеющим никакого отношения к суточному движению Земли.
Вообразим себе, что эта планета представляет собой однородный сфероид, вздутый на экваторе. Тогда её можно рассматривать как состоящую из сферы с диаметром, равным полярной оси, и покрывающего эту сферу мениска, наибольшая толщина которого приходится на экватор сфероида. Молекулы этого мениска можно рассматривать как множество малых лун, тесно прилегающих друг к другу и совершающих своё обращение за время, равное периоду вращения Земли. Узлы всех их орбит должны отступать под воздействием Солнца подобно узлам лунной орбиты, и из этих попятных движений в силу взаимной связанности всех этих тел должно составляться движение в мениске, заставляющее отступать точки его пересечения с эклиптикой. Но этот мениск, прилегающий к сфере, которую он покрывает, сообщает ей часть своего попятного движения, которое от этого значительно замедляется. Поэтому пересечения экватора с эклиптикой, т.е. равноденствия, под действием Солнца должны иметь попятное движение. Попробуем вникнуть в его законы и причину.