Погода каждого дня в Петербурге в любое время года объясняется очень просто: она зависит от расположения циклонов, антициклонов и разделяющих их атмосферных фронтов над Европой от Британских островов до Урала и от арктических морей до морей Черного и Каспийского. Для метеоролога, изучающего атмосферу, для синоптика, «одновременно обозревающего» погоду на пространстве 1000
—3000 км через каждые 3-6 часов (по крайней мере, не реже одного раза в сутки), такое объяснение вполне очевидно. Простому же читателю, интересующемуся не погодой вообще, а погодой на завтра, на ближайшие выходные, на месяц очередного долгожданного отпуска - в особенности, приведенное объяснение простым скорее всего не покажется. Что это за циклоны, антициклоны, атмосферные фронты? Зачем нам, петербуржцам, такие необозримые просторы? Следует ли начинать объяснения с ежедневной погоды, зная, что у нас она может измениться за короткие часы, а каждое время года отличается неповторимым своеобразием? Читатель, даже достаточно образованный, вправе задавать любые вопросы, но он должен сознавать, как отметили известные физики, «что научная, хотя бы и популярная, книга не может читаться так же, как новелла». [180 - Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. М., 1966. С. 10.]Итак: повседневную погоду в Петербурге определяют циклоны, антициклоны и атмосферные фронты. Метеорологи с полным основанием называют их погодообразующими факторами. И не только в Петербурге, и даже не только на Северо-Западе России, но и во всех умеренных широтах Земли. Именно здесь, примерно между 35 и 70 градусами широты, то есть от тропиков до полярного круга, атмосферные процессы протекают наиболее активно и изменчиво, причем особенно - в северном полушарии. Здесь самое неравномерное распределение материков и океанов, по-разному поглощающих и сохраняющих солнечное тепло. Здесь расположены самые различные природные области и ландшафты: океаны, равнины, леса и степи, горы и пустыни, внутренние полузамкнутые моря и крупные озера. Над относительно однородными регионами и областями протяженностью порядка 1000
км формируются воздушные массы примерно таких же горизонтальных размеров и высотой до 5 км. Эти огромные объемы воздуха - теплые и холодные, сухие и влажные - не остаются в покое, перемещаются с разными скоростями и обычно приходят во взаимное соприкосновение.Между воздушными массами различного происхождения и различных свойств образуется относительно узкая - порядка 100 км - переходная зона, в которой резко меняются все метеорологические элементы: давление, температура, ветер, влажность. Эта зона и есть «атмосферный фронт». Название придумали ученые знаменитой «бергенской метеорологической школы» из норвежского города Бергена в годы Первой мировой войны, по-видимому, внимательно следившие не только за погодой, но и за жестоким противостоянием воюющих сторон. Они установили, что атмосферный фронт, как и военный, не может бездействовать сколько-нибудь продолжительное время. Он подвержен колебаниям, воздушные массы в зоне раздела перемешиваются, завихряются, фронт обретает форму волны. (Представим себе большую морскую волну..) У ее гребня атмосферное давление понижается. Такова начальная стадия образования циклона, стадия «молодого» циклона.
Затем, в течение часов или немногих суток, единоборство воздушных масс обостряется. Теплый воздух поднимается над холодным, холодный проникает под теплый, волна растет, превращается в вихрь. По внешней выпуклой поверхности волны проходит теплый фронт, по противоположной - холодный. Внутри фронтов сохраняется масса теплого воздуха - «теплый сектор» циклона. Вокруг гребня волны четко обозначается воронкообразная область низкого давления. Циклон полностью сформировался, вступил в зрелую стадию, распространился в высоту, «углубился», по терминологии метеорологов.
Далее активность циклона снижается, холодный и теплый фронты сближаются, воздух теплого сектора вытесняется в верхние слои, а в приземном слое остается однородный холодный воздух. Такова третья, заключительная, стадия развития циклона, стадия «окклюзии» или «заполнения». Обновленная холодная воздушная масса пребывает в относительном покое до тех пор, пока снова не подойдет теплая воздушная масса и все возвратится на круги своя, и снова разыграется атмосферная драма с борьбой разных воздушных масс.
Эта схема образования атмосферных фронтов и циклонов в духе «бергенской школы» наиболее характерна для европейской части умеренных широт, прилегающей к Атлантическому океану, и, соответственно, для Северо-Запада России и Петербурга. Действительно, согласно климатическим данным, через наш город проходит в среднем за год 180 фронтов разных типов, причем осенью и зимой примерно по 50, весной и летом -по 40. Петербург расположен на «путях циклонов», и эти атмосферные вихри у нас явно преобладают: их повторяемость осенью и зимой составляет 60—70%, весной и летом -50—60%.