Погода интересует всех

В холодном воздухе трение значительно больше, чем в теплом. В связи с этим при наличии вблизи земли холодного, а в верхних слоях относительно более теплого воздуха ветер не имеет возможности распространиться из высоких слоев до земной поверхности. Это явление легко заметить, наблюдая за распространением дыма из труб.

По форме дымовой струи можно сделать заключение о характере распределения температуры воздуха с высотой. Многие читатели, вероятно, видели такое явление (хотя и не знали действительных его причин): днем, когда поезд подходит, дым из трубы паровоза исчезает, так как перемешивается с окружающим воздухом. Через несколько минут после отхода поезда дыма в воздухе уже совершенно не видно. Но как протекает это же явление вечером? Выходя из паровозной трубы, дым не сразу перемешивается с окружающим воздухом, так как воздух теперь уже стал холоднее и ветер в приземном слое почти прекратился. Дымовая шапка поднимается отвесно, на определенной высоте она превращается в горизонтально растянутую волокнистую струю и быстро уносится прочь. Но дым при этом не рассеивается, а ровной пеленой стелется над равнинными участками. Эта тонкая дымовая полоса длиной 3–5 км часто сохраняется в течение четверти часа на той высоте, где холодный приземный воздух соприкасается с более теплым воздухом выше лежащих слоев. Следовательно, нижний холодный воздух препятствует проникновению верхнего ветра до земной поверхности. По струе дыма можно определить, как высоко успело распространиться выхолаживание приземного слоя атмосферы.

Системы ветров на земном шаре (общая циркуляция атмосферы)./ — восточные ветры Арктики (Антарктики); 2 — арктический (антарктический) фронт, 3 — ложбина, 4 — пояс западных ветров, 5 — субтропический антициклон, 6 — северо-восточный (юго-восточный) пассат, 7 — северная (южная) линия тропической конвергенции, 8 — экваториальные западные ветры, а — области низкого давления, б — области высокого давления.

Читатель может задать вопрос: почему в этой главе изложено так много различных теоретических соображений, нельзя ли как-нибудь более просто объяснить общий характер крупномасштабных движений в атмосфере? К сожалению, приходится ответить отрицательно. Движущаяся атмосфера имеет исключительно сложное строение, и еще не удалось выяснить всего, что связано с особенностями воздушных течений.

В зависимости от того, насколько сильны влияния тех или иных действующих сил, в атмосфере формируются различные устойчивые системы ветров. Некоторые системы ветров симметричны относительно экватора и имеют характер замкнутых циркуляций воздуха. Другие системы ветров мы обнаруживаем как над Атлантическим, так и над Тихим океаном. Рассмотрим системы ветров, которые образуют общую циркуляцию атмосферы.

В районе географического экватора расположена область низкого атмосферного давления, опоясывающая весь земной шар. Ее называют экваториальной ложбиной. В ней располагается узкая зона западных ветров, распространяющихся вверх до 10 км. Погода в ложбине обычно дождливая, хотя циклоны здесь не возникают, так как отсутствует необходимая для этого отклоняющая сила вращения Земли[28]. Ложбина ограничена двумя резко выраженными поверхностями раздела воздушных масс. Их называют линиями внутритропической конвергенции, т. е. линиями сходимости воздушных течений. Линия конвергенции, лежащая севернее экватора, называется северной линией внутри-тропической конвергенции, а лежащая южнее экватора— южной. В районе экватора на линиях конвергенции воздушные массы экваториальной ложбины встречаются с воздушными массами, приходящими из зоны пассатов. Когда в северном полушарии лето, северная линия конвергенции располагается примерно на 15° с. ш. Зимой она почти приближается к географическому экватору. Когда воздушные течения разного происхождения встречаются, обычно наблюдаются резкие колебания погоды. В частности, в обильно увлажненном теплом воздухе в районе тропических линий конвергенции часто возникают грозы, за сутки может быть до 40–50 тысяч гроз. В этой зоне активной грозовой деятельности растут густые тропические леса.

Севернее и южнее линий внутритропической конвергенции мы встречаем очень устойчивые системы циркуляции, а именно пассатные циркуляции. В верхней тропосфере эти циркуляции заставляют тропический воздух оттекать к полюсам, но уже на широтах 25–30° он снова опускается к земной поверхности и образует пассаты. На обращенной к экватору стороне субтропических поясов повышенного давления пассаты дуют в северном полушарии к югу, а в южном — к северу. В зависимости от годового изменения полуденных высот солнца местоположение зоны пассатной циркуляции изменяется так же, как и положение внутритропической зоны конвергенции. Благодаря этому в областях, находящихся под воздействием пассатной циркуляции, в течение года сменяют друг друга два дождливых и два засушливых сезона.