Погода интересует всех

В слое адвекции, наоборот, резко выраженных поверхностей раздела между различными воздушными массами не существует, а контрасты температуры и влагосодержания воздуха постепенно сглаживаются. На высоте 5500 м атмосферное давление составляет всего 500 мб, т. е. половина всей массы атмосферы лежит ниже этого уровня. Поскольку плотность воздуха уменьшается с высотой, как и атмосферное давление, в слое адвекции движение воздуха более интенсивное, чем в пограничном слое. На больших высотах мы попадаем в слой атмосферы, в котором температура воздуха перестает уменьшаться с высотой и либо остается постоянной, либо возрастает. Это верхняя граница тропосферы, т. е. тропопауза. Она представляет собой своеобразный слой инверсии, опоясывающий весь земной шар. В зависимости от времени года, широты места и характера погоды тропопауза имеет температуру от —40 до —90°. Одна из особенностей тропопаузы заключается в том, что наиболее низкие температуры в ней отмечаются не над полярными, а над экваториальными районами, так как падение температуры с высотой продолжается здесь до гораздо больших высот.

Схема распространения звуковых волн в тропосфере.

В тропопаузе неоднократно возникали интересные акустические явления. Инверсия в этом слое образует как бы непроницаемую стену для звуковых волн. Звук отражается от нее, как резиновый мяч отскакивает от стенки, и снова возвращается на поверхность Земли.

Во время подрыва снарядов, не использованных в период первой мировой войны, звуковые волны распространялись в радиусе до 50 км вокруг городов Оппау, Ютеборга и Москвы. На этом расстоянии энергия звуковых волн, которые шли вдоль земной поверхности, оказывалась полностью израсходованной на преодоление трения. Однако значительная часть звуковых волн шла не вдоль поверхности, а поднималась вверх и отражалась от тропопаузы обратно к земной поверхности, в результате звук был слышен снова на расстоянии 150 км от места взрыва. Вследствие неоднократного отражения звуковых волн от земной поверхности и тропопаузы удавалось наблюдать до четырех таких зон слышимости взрывов, чередовавшихся с тремя зонами затухания звука. Таким образом, звук взрыва можно было слышать на расстоянии до 500 км от источника.

Большие вертикальные контрасты температуры вблизи тропопаузы приводят к возникновению узких, но очень сильных воздушных течений, часто имеющих горизонтальную протяженность в несколько тысяч километров при вертикальной мощности всего лишь в несколько сотен метров. Этим воздушным течениям приписывается большая роль в образовании циклонов. Они получили название струйных течений. Скорость ветра в них может достигать 600 км/час. С увеличением высоты полета летчики все чаще стали обращать внимание на ураганные ветры в области тропопаузы. Поэтому исследование струйных течений в большой степени производится именно в интересах авиации. Ведь если скорость самолета составляет, скажем, 900 км/час, а полет происходит навстречу струйному течению, имеющему скорость 600 км/час, то время, требующееся для перелета на определенное расстояние, а следовательно, и необходимый запас горючего, увеличивается втрое.

Если раньше межконтинентальные перелеты совершались по кратчайшему расстоянию, называемому большим кругом, то современные самолеты, летающие на уровне тропопаузы, уже отклоняются от этого большого круга. При полете, например, с востока на запад высота и трасса полета выбираются теперь так, чтобы избежать встречи со струйным течением. Даже если путь перелета при этом значительно удлиняется, изменение курса в конечном счете дает значительный выигрыш во времени.

Струйные течения направлены с запада на восток. Во время второй мировой войны японцы использовали струйные течения в качестве удобного транспортного средства для бомбардировок территории США. Эти мероприятия японцев, осуществленные ими в 1944 г., получили название «наступление с помощью воздушных шаров». Тысячи шаров, нагруженных взрывчаткой, поднимались в область струйного течения. Специальное устройство не давало им возможности подниматься выше зоны этих сильных ветров. Со скоростью 300 км/час шары двигались над Тихим океаном в направлении к Северной Америке. Правда, вскоре эти действия были прекращены, так как лишь 10 % выпущенных шаров достигли Американского континента. Струйные течения и в наши дни играют большую роль. Во время испытаний американцами ядерного оружия в Тихом океане радиоактивные продукты распада, попадавшие в область струйных течений, успевали за несколько дней обойти вокруг всего земного шара. В связи с этим в страны, расположенные на несколько тысяч километров восточнее места взрыва, радиоактивные вещества попадали быстрее, чем в страны, находящиеся лишь на несколько сотен километров севернее или южнее места взрыва.