Погода интересует всех

Формы ландшафтов земной поверхности весьма разнообразны. Чередование суши и моря, влажных джунглей и обширных пустынь способствует неодинаковому нагреванию деятельной поверхности в различных районах земного шара. В ясные дни поверхность песчаной пустыни нагревается до 60°, тогда как колебания температуры поверхности моря на той же широте составляют всего несколько градусов. В метеорологии говорят в таком случае о различном круговороте тепла или о разном тепловом балансе. Степень нагревания земной поверхности зависит прежде всего от того, сколько солнечной энергии расходуется на испарение воды с почвы и растительного покрова. Поверхность участков почвы, с которых происходит испарение, более прохладна. На увлажненных лугах, в лесах и на водоемах солнечная радиация расходуется главным образом на испарение воды. Эти участки земной поверхности по отношению к сухим песчаным участкам суши оказываются своеобразными холодильниками.

Над различными по характеру частями земной поверхности формируются объемы воздуха, обладающие значительными горизонтальными контрастами температуры. Представим себе, например, жнивье, граничащее со свекловичным полем. В жаркие дни на границе этих участков возникающий приземный ветер может иногда очень быстро усилиться до шквалистого. Воздух начнет совершать вихревое восходящее движение. В народе такое явление называют дьявольским ветром, а в метеорологии — мелким тромбом, или смерчем. Особенно сильное впечатление дьявольский ветер производит над сухими каменноугольными пластами. Черная угольная пыль, поднятая в воздух, делает хорошо различимой воронкообразную форму смерча.

Садоводы отмечали, что в некоторых районах застекленные парники и теплицы ежегодно разрушаются такими смерчами. Это объясняли тем, что здесь проходят определенные и постоянно повторяющиеся траектории подобных смерчей. Для образования таких смерчей нагревание поверхности возле теплиц и парников должно быть очень различным. В этом случае действенным может стать только изменение характера подстилающей поверхности, например ее застройка.

Рассмотрим еще одно явление, которое также объясняется влиянием резких контрастов температуры на ограниченных участках местности. Ранней весной в лесу часто можно слышать сильные звуки, напоминающие выстрел. Но кто же стреляет? Оказывается, солнечные лучи, падая на холодные стволы деревьев, сильно нагревают сторону, обращенную к солнцу, тогда как теневая сторона стволов еще сохраняет низкую температуру окружающего воздуха, которая в это время года в глубоких котловинах может быть даже ниже 0°. В коре дерева появляются большие напряжения, в результате которых она разрывается. При этом возникает резкий как выстрел звук.

Когда говорят об активном воздействии человека на погоду, то многие начинают думать, что в сравнительно скором времени можно будет делать погоду по желанию. Однако они обычно забывают, что для этого потребуется такое количество энергии, которым мы еще не располагаем.

Но направление, по которому должно идти искусственное воздействие на погоду или климат, становится очевидным. Речь идет о том, чтобы посредством целесообразных мелиоративных мероприятий преобразовать тепловой баланс разных участков земной поверхности. Мы должны попытаться управлять уже имеющимися запасами энергии. О том, как это сделать, говорится в последних главах книги. Здесь же отметим только, что уже и теперь достигнуты определенные успехи в преобразовании климата почвы и микроклимата. Необходимо, конечно, подчеркнуть, что воздействие на микроклимат ограниченных участков земной поверхности посредством изменения их теплового баланса не оказывает влияния на крупномасштабные погодные процессы, так как они являются результатом энергообмена на всей поверхности земного шара и во всей атмосфере.

В начале этой главы мы говорили об атмосферной тепловой машине и установили, что земная поверхность, являющаяся нижней границей атмосферы, оказывает решающее влияние на процессы, происходящие в воздушном океане. В конечном счете восходящие потоки воздуха переносят энергию от земной поверхности в атмосферу и тем самым принимают участие в изменениях погоды. Высокие слои атмосферы, в которых «делается» погода, мы несколько подробнее рассмотрим в следующей главе.

Там, где создается погода

Как известно, земной шар не представляет собой однородную массу, а состоит из трех слоев, значительно отличающихся друг от друга по физическим и химическим свойствам.

Прежде всего выделяют земное ядро, являющееся очень сильно сжатой плазмой. Оно окружено вязкой оболочкой, состоящей из кремния и магния. Эта оболочка покрыта земной корой, которая содержит главным образом кремний и алюминий. Земная кора отделяет раскаленную внутреннюю часть земного шара от водной и воздушной оболочек.