Самая легкая из оболочек Земли

Наша планета окружена воздушным океаном — атмосферой, самой верхней и самой легкой из оболочек Земли. Очень глубокий и не имеющий четких верхних границ, которые незаметно переходят в безвоздушное межпланетное пространство, воздушный океан, на дне которого мы живем, надежно защищает нашу планету от пагубного воздействия ультрафиолетовых солнечных и космических лучей. Окутывая планету, словно одеялом, эта воздушная оболочка позволяет Земле сохранять тепло, получаемое ею от Солнца, и только благодаря ей Земля не стала такой же безжизненной, как ее спутник Луна.

По своему составу земная атмосфера представляет собой смесь примерно из 20 газов, основными из которых являются азот и кислород, а также аргон, углекислый газ, водяной пар и озон. У поверхности Земли в состав сухого и чистого воздуха (без водяного пара, кристалликов льда, частиц пыли и других жидких и твердых примесей) входят: 78 % азота, 21 % кислорода, 0,93 % аргона, около 0,03 % углекислого газа и совсем незначительное количество инертных газов и водорода. Эта смесь газов оказывает на каждый квадратный сантиметр земной поверхности давление, равное весу столба воздуха от поверхности моря до верхней границы атмосферы. Давление воздуха на уровне моря в среднем равно 1,033 кг/см2. Эта величина, принятая за единицу давления, тоже называется атмосферой. Давление и плотность воздушной оболочки Земли убывают с высотой. Около половины ее массы сосредоточено в нижних 5 км, 3/4 находится в воздушном слое высотой до 10 км, 90 % — до 15 км, 99 % — до 30 км, 99,9 % — до 50 км. На высотах около 750 км плотность воздуха падает до 10-16 г/см3, но и она оказывается достаточной для возникновения полярных сияний. Разряжаясь с высотой, атмосфера постепенно переходит в безвоздушное пространство, хотя следы некоторых ее легких газов встречаются и на высотах до многих тысяч километров.

В настоящее время на атмосферу приходится около 0,000001 доли массы всей Земли. Она оказывает на ее поверхность давление, равное 5,15 квадриллиона тонн, т. е. 5,15 х 1015 т. В зависимости от изменения температуры с высотой выделяют пять основных слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу (рис. 28); существуют и промежуточные слои — тропопауза, стратопауза, мезопауза и термопауза. По уровню ионизации газов радиофизики выделяют еще ионосферу — слой атмосферы, расположенный между высотами от 100 до 1000 км.

Наконец, на высоте 10–50 км существует еще один особый слой атмосферы — озоносфера, где происходит образование озона, основное содержание которого сосредоточено между 20 и 25 км. Этот слой поглощает значительную часть ультрафиолетовой радиации, идущей от Солнца, предохраняя живые организмы на Земле от ее вредного влияния.

Тестовые задания

1. К какому слою атмосферы: а — тропосфере; б — стратосфере; в — мезосфере; г — термосфере; д — экзосфере относятся приведенные характеристики?

1. Самый плотный слой атмосферы.

2. Переходный слой между воздушной оболочкой Земли и межзвездным пространством.

3. Средняя высота его в умеренных широтах 10–11 км, над полюсом — 8 км, над экватором — 18 км.

4. Для этого слоя характерно появление на высоте 20–25 км перламутровых облаков.

5. Этот слой называют еще ионосферой, так как в нем частицы атмосферных газов находятся в ионизированном состоянии.

6. В этом слое температура воздуха с высотой падает и на верхней границе достигает минимальных значений.

7. На верхней границе этого слоя наблюдаются серебристые облака.

8. Это область увеличения температуры воздуха с высотой.

9. В этом слое содержится основная часть озона, который поглощает ультрафиолетовую радиацию.

10. Этот слой заключает в себе 79 % всей массы атмосферы.

11. Это область полярных сияний.

12. Этот слой — очаг и арена развития всех метеорологических и климатических процессов.

13. Верхняя граница его располагается на высоте 50–55 км.

14, Этот слой атмосферы находится на высоте более 800 км.

15. Ближайший к Земле слой атмосферы, который входит как составная часть в ландшафтную или географическую оболочку Земли.

2. Какова роль в ландшафтной оболочке Земли: а — кислорода; б — азота; в — углекислого газа; г — водяного пара; д — пыли; е — слоя озона?

1. Его огромная поглощающая способность по отношению к ультрафиолетовой радиации делает возможным существование на Земле многих организмов, для которых избыток ультрафиолетовых лучей губителен.

2. Оказывает влияние на интенсивность доходящей до Земли солнечной радиации.

3. Задерживает более 50 % длинноволнового излучения Земли.

4. Регулирует процесс конденсации водяного пара.

5. Служит основным материалом для построения растениями, имеющими хлорофилл, органического вещества.

6. Необходим для дыхания растений и животных.

7. Ему принадлежит главная роль в поглощении радиации атмосферой.

8. Служит нейтральной средой.

9. Является «разбавителем» кислорода.

10. Является своеобразным обогревателем земного шара, поскольку, легко пропуская к Земле коротковолновое (световое) излучение Солнца, задерживает идущие обратно от Земли длинноволновые тепловые лучи.

11. Оказывает влияние на все многообразие процессов, протекающих на Земле при участии микроорганизмов.

12. Обусловливает гниение органических остатков, окисление (коррозию) металлов, горение.

Ответ дайте числовым кодом, в котором цифры соотнесите с буквами.

Ответы

Кроссворд № 1

По горизонтали:

2. Прибор для измерения давления воздуха.

4. Одна из характеристик, от которой зависит давление.

5. Один из видов барометра; используется для измерения давления.

7. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней предметы.

9. Одна из характеристик воздуха, от которой зависит давление.

По вертикали:

1. Давление воздуха, равное 760 мм ртутного столба на уровне моря на параллели 45° при температуре 0 °C.

3. Давление воздуха более 760 мм ртутного столба на уровне моря на параллели 45° при температуре 0 °C.

6. Давление воздуха менее 760 мм ртутного столба на уровне моря на параллели 45° при температуре 0 °C.

8. Разновидность барометра.

Ответы

Кроссворд № 2

1. Приборы, которые поднимают в небо на высоту до 30–40 км воздушными шарами; с их помощью собирают данные о температуре, влажности и перемещении воздуха.

2. Автоматические станции, действующие в труднодоступных районах Земли (высоко в горах, в пустынях, во льдах полярных областей).

3. Наземные станции для наблюдения за атмосферой в разных природных условиях Земли.

4. Снаряды, позволяющие зондировать состояние атмосферы на высоте от 120 до 400–500 км.

5. Самый нижний слой атмосферы, в котором происходят все метеорологические и климатические процессы.

6. Слой атмосферы, который содержит более 50 % всей массы озона и характеризуется увеличением температуры на высоте 20–25 км, т. е. высоте, на которой появляются перламутровые облака.

7. Название серии метеорологических спутников, которые с высоты до 900 км передают на Землю сообщения о состоянии атмосферы.

8. Наука об атмосфере Земли и происходящих в ней процессах.

9. Название точки с координатами 52° с.ш. и 38° з.д., которую моряки всего мира называют «точкой Чарли». Здесь постоянно работает корабль погоды, который передает информацию о температуре и влажности воздуха, направлении и скорости ветра и течения, температуре, солености и химическом составе воды в этом месте Земли.

Ответы

 

Куда дует ветер

Как и вода, которая всегда течет с более высокого места в более низкое, воздух тоже движется из области с более высоким атмосферным давлением в область, где давление ниже, Под влиянием вращения Земли, которое в Северном полушарии отклоняет все движущиеся тела вправо от их первоначального движения, воздух тоже движется не по прямой, а отклоняясь вправо от такого направления своего движения.

Таким образом, ветер дует не по прямой, а по изогнутой, приближенной к кривой линии. Вокруг центров низкого давления — в циклонах (слово kyklon имеет греческое происхождение и означает «вращающийся», т. е. прямо указывает на круговое вращение воздуха в этом гигантском атмосферном вихре с пониженным давлением воздуха и штормовыми скоростями ветра) ветер дует против часовой стрелки, а вокруг центров высокого давления (в антициклонах) — по часовой стрелке (рис. 29). Такое направление ветра бывает в Северном полушарии, а в Южном — противоположное. Но так как размеры циклонов и антициклонов достигают нескольких сотен и тысяч километров, кривизна движения воздуха нами не замечается.

 

Какая погода в циклоне

Погода в циклоне внетропических широт далеко не одинакова. Вот что рассказывает об этом ученый и писатель П. Д. Астапенко: «…Различают переднюю и тыловую части циклона, и левую и правую по отношению к направлению его движения, В передней части циклона преобладают сплошная, слоистообразная облачность теплого фронта, обложные осадки с ветрами южной четверти горизонта. В тылу циклона за холодным фронтом погода отличается неустойчивостью, осадками ливневого характера, порывистым ветром северо-западной и северной четвертей; облачность может быть с разрывами и даже с кратковременными прояснениями…

Левая (чаще всего северная) часть циклона характеризуется условиями погоды… промежуточными между передней и тыловой частями циклона: преобладают ветры восточной и северо-восточной четвертей, облака сплошные, осадки обложные, выпадающие с перерывами и постепенно переходящие в кратковременные ливни. Правая южная часть циклона некоторый период… является „теплым сектором“…в зависимости от сезона и типа воздушной массы погода… без существенных осадков; в холодное время года — с туманами или низкой тонкой слоистой облачностью, в летнюю пору — нередко безоблачная и всегда теплая».

 

Афганец

В Юго-Восточных Каракумах дует ветер, который называют «афганец», так как он приходит всегда со стороны Афганистана. Этот ветер возникает во все времена года. На берегу Амударьи, там, где в нее впадает Сурхандарья, лежит город Термез. На противоположном афганском берегу видны вздыбленные золотисто-желтые гребни высоких барханных цепей.

Каждый год от 40 до 70 раз на город обрушивается страшный афганец. Он дует день, два, а иногда четверо суток подряд. Воздух бывает настолько пропитан песком и пылью, переносимыми через широкую Амударью, что солнце становится невидимым, как при ненастье. На некоторых окраинных улицах оконные стекла от частой «бомбардировки» песком за 2–3 года становятся матовыми.

Плохо, если афганец подует весной. Неокрепшие листья хлопчатника и овощей за несколько часов от раскаленного воздуха сворачиваются, иссушаются, как в печи, и развеиваются вместе с тучами песка. Нередко приходится засевать поля и огороды снова.

Откуда же приходит и как возникает афганец? Он всегда дует с юга и юго-востока, но климатологи доказали, что он связан с севером. Афганец приносит необычайную жару, но метеорологи утверждают, что порождается он холодным воздухом. В чем же причина таких противоречий?

Вот как отвечает на этот вопрос ученый и писатель Б. А. Федорович: «Дело в том, что когда на Среднюю Азию в высоких слоях атмосферы надвигаются холодные воздушные массы с севера, обладающие сравнительно с теплым воздухом пустыни значительно большей плотностью, то, встречая препятствие в виде гор Копетдага, Паропамиза и особенно Памиро-Алая, они, поднимаясь кверху, оказываются не в состоянии полностью перевалить через хребты. Значительная их часть отражается горами и спускается в обратном направлении вниз по склонам. При этом воздух, сжимаясь, разогревается и иссушается. Тогда на пустыню со стороны гор начинает дуть сперва оттесненный местный воздух, а затем еще более разогретый этим своеобразным феном воздух подгорных пустынь. Он-то и является жгучим афганцем, несущим тучи пыли и песка.

Но постепенно воздушные массы, идущие с севера, вытесняют весь воздух, бывший над пустыней, все больше снижаются и доходят до поверхности земли. Тогда наступают приятные, прохладные и спокойные дни, всегда приходящие вслед за афганцем. Вот в чем причина противоречий между проявлением и происхождением афганца. Горячий воздух афганца и наступающая затем прохлада оказываются лишь противоположными сторонами единого процесса и неразрывно взаимосвязаны друг с другом, как и все совершающееся в природе».

 

Новороссийский норд-ост

Слово «бора» происходит от греческого слова boréas, что означает «северный ветер». Это местный сильный холодный ветер, который стекает на морское побережье с близлежащего невысокого горного хребта. Возникает бора тогда, когда на сушу вторгается холодный воздух. Скапливаясь за хребтом, он начинает перетекать через перевал и обрушивается на побережье ветром с огромной скоростью — до 60 км/ч.

У нас в стране бора бывает в районе Новороссийска и на Байкале. Местное название новороссийской боры — «норд-ост».

Вот какое описание новороссийской боры дал К. Г. Паустовский: «Над голым хребтом Варада выползают белые клочья облаков. Они похожи на рваную вату. Облака переваливают через хребет и падают к морю, но никогда до него не доходят. На половине горного склона они растворяются в воздухе.

Первые порывы ветра бьют по палубам кораблей. В море взвиваются смерчи. Ветер быстро набирает полную силу и через 2–3 часа уже хлещет с гор на бухту и город. Он подымает воду в заливе и несет ее ливнями на дома… Ветер швыряет увесистые камни, сбрасывает под откосы товарные поезда, свертывает в тонкие трубки железные крыши, качает стены домов. Ветер дует при ясном небе. Зимой он всегда сопровождается сильными морозами.

Корабли превращаются в глыбы льда… Лед закупоривает наглухо двери домов, забивает печные трубы… Жители страдают от жестокого холода. Человек, застигнутый ветром на улице, катится по ветру, пока не задержится у какого-нибудь препятствия».

А вот одно из газетных сообщений, датированное мартом 1975 г.: «О том, что на Новороссийск надвигается сильный ветер — знаменитая бора — в городе знали все. Но даже коренные горожане, привыкшие к ветрам и шквалам, не смогли предугадать всех последствии, которые оставит после себя непрошеный гость с Мархотского перевала. В ночь холодный ветер с гор стал крепчать и через несколько часов перешел в ураган. Порывы его достигали скорости 40 м/с. Под сокрушительным натиском, словно спичечные коробки, перевертывались металлические гаражи автомобилей, с треском лопались стекла витрин магазинов, с жилых домов срывало и уносило кровлю. Деревья выворачивало с корнями и опрокидывало на тротуары и дороги».

Особенно опасна бора для судов. Ураганный ветер поднимает в воздух массу водяных брызг и обрушивает их на суда. Происходит интенсивное намерзание их на корпусах и палубных надстройках судов (рис. 30). Они покрываются толстым слоем льда, центр тяжести у них смещается, и суда переворачиваются. Поэтому, когда с Мархотского перевала на Новороссийск и Цемесскую бухту обрушиваются лавины норд-оста, единственное средство спасти суда от неминуемой гибели — вывести их в открытое море за пределы воздействия боры.

 

Им, как людям, дают имена

Грозными явлениями природы, последствия которых носят катастрофический характер в масштабах целого государства и даже нескольких стран какого-либо географического региона, являются тропические циклоны. Для тропических циклонов характерны большие резкие перепады давления, которые и вызывают ураганные ветры со скоростью до 60-100 км/ч и больше. Тропические циклоны всегда сопровождаются сильными ливневыми осадками, а зарождаются в пассатной зоне, между 10–20° в Северном и Южном полушариях Земли, в тех районах океанов, где тропический фронт в летнее полугодие наиболее далеко отодвигается от экватора. Под широтами ниже 8-10° тропические циклоны возникают очень редко, а в непосредственной близости к экватору не возникают совсем.

На Западном побережье Тихого океана тропические циклоны носят название «тайфуны», на Филиппинах — «багио», в Бангладеш — «гурнижхар», в Австралии — «вилли-вилли», в восточной части Тихого океана, в Атлантическом океане, в США, Мексике, на Больших и Малых Антильских островах — «ураганы». Все эти названия означают «сильный ветер».

С тайфунами и ураганами, этими наиболее распространенными видами тропических циклонов, обычно связано большинство наиболее крупных наводнений. Знаменитый Великий ураган в октябре 1780 г, уничтожил в штате Джорджия (США) город Саванну-ла-Мар. По свидетельству очевидца, жители его были буквально потрясены, увидев приближение небывалой волны, которая, сметая все на своем пути, одним гигантским шквалом залила город. Достигнув через семь дней максимальной силы, буря совершенно опустошила остров Сент-Люсия (Малые Антильские острова), где 6000 человек погибли под развалинами, и потопила стоявший на якоре в районе острова английский флот. Принеся на гребне одной из своих гигантских волн огромный корабль, море легко сбросило его на морской госпиталь, разрушив здание тяжестью судна. Затем, разрушая и сметая все на своем пути, ураган направился к острову Мартиника в Карибском море. Здесь, у города Сен-Пьер, Великий ураган огромной океанской волной поднял уровень океана на 7,5 м, и город оказался затопленным.

В 1876 г. сильнейший ураган, совпавший с обычным приливом, обрушился на берега индийской провинции Бенгалия и нагнал воду в устье реки Брахмапутра, Образовалась огромная, высотой 12–14 м волна, которая затопила все на площади около 700 км2 и унесла 100 000 жизней.

В конце сентября 1959 г. на Японию внезапно налетел сильный ураган «Вера», скорость ветра которого превышала 300 км/ч. Он разрушил многие населенные пункты страны, лишив крова более 1,5 млн людей; жертвой его стали около 4700 жителей.

В сентябре 1961 г. город Галвестон в штате Техас (США) пережил страшную трагедию, когда на него обрушился невиданный в истории страны ураган «Карла». По сообщениям прессы, из 75 000 жителей там осталось всего лишь 15 000. Возникшие в результате стремительного нагона воды огромные океанские волны перехлестнули через защитные дамбы, и некоторые районы города оказались сплошь затоплены водой… Скорость урагана достигала 200–250 км/ч. Ураган разрушил электростанцию. Под его натиском рушились здания и мосты, срывались с домов крыши, ломались столбы линий электропередач, опрокидывались вагоны и автобусы. Этот ураган был отнесен к числу сильнейших в XX веке.

В этом же 1961 г., почти одновременно с «Карлой», в районе Азорских и Британских островов свирепствовал ураган «Дебби», а в районе Охотского и Японского морей — тайфун «Ненси», который сопровождал 12-балльный шторм. Он потопил несколько судов и уничтожил и повредил в Японии 20 000 домов, оставив бездомными сотни тысяч людей.

13 ноября 1970 г. на прибрежные районы Восточного Пакистана, где год спустя было образовано независимое государство Бангладеш, обрушился невероятный по силе ураган, пришедший с Индийского океана. Мощная волна высотой до 8 м прошла над архипелагом густонаселенных островов, сметая все на своем пути. В течение нескольких часов значительная часть материкового побережья страны находилась под водой. Последствиями тайфуна оказались полностью уничтожены вместе с жителями населенные пункты, сорваны и разрушены мосты, смыты шоссейные и железнодорожные магистрали, исковерканы линии связи и электропередач, уничтожены сельскохозяйственные угодья и скот. По сообщениям печати, от тайфуна пострадали в общей сложности более 10 млн человек. Число погибших превышало полмиллиона, а по некоторым сведениям, и более миллиона человек. Это было одно из самых сильных стихийных бедствий за всю историю человечества.

В канун 1975 г. тропический циклон «Трэйси» почти полностью разрушил столицу Северной территории Австралии город Дарвин. Сила ветра достигала скорости 260 км/ч. Ураган, играючи, словно мячики, перебрасывал по улицам туристские автобусы, сдувал, как игрушечные, многочисленные коттеджи, которые рассыпались под его напором, словно карточные домики, превратил в горы щебня и обломков его деловой центр. Была уничтожена и расположенная поблизости от города крупная военно-морская база. Затонуло несколько судов.

Большие разрушения причинил побережью Гаити и Ямайки ураган «Аллен» в начале августа 1980 г., скорость ветра которого достигала 70 м/с. А 11–12 сентября над Японскими островами и Южной Кореей пронесся тайфун «Орхид», который принес большие разрушения и стал причиной наводнения. Через сутки его влияние стало ощутимым и у нас в Приморском и Хабаровском краях и на Сахалине. Здесь прошли сильные дожди, сопровождаемые ветром ураганной силы. А 4 октября 1981 г. тайфун «Эльза» обрушился на полуостров Камчатка и, варварски похозяйничав в Кроноцком заповеднике и его жемчужине Долине Гейзеров, нарушил и серьезно изменил режим фонтанирования некоторых из его удивительных источников.

Очень разрушительными оказались тропические циклоны «Эйлена», обрушившийся 10 января 1983 г. на Коморские острова в Индийском океане, и «Андри», причинивший большие разрушения на северо-западном побережье острова Мадагаскар.

В том же году семь тропических циклонов вызвали катастрофические наводнения и человеческие жертвы в прибрежных районах Вьетнама и Китая. Один из тайфунов — «Ли» — проник далеко на север Корейского полуострова и в середине августа вызвал на территории нашего Приморья обильные дожди.

Одним из самых свирепых за последние 50 лет по интенсивности и размерам нанесенного ущерба оказался ураган «Кейт», обусловивший в ноябре этого же года наводнения и большие разрушения на севере Кубы и в США на побережье Флориды.

Осенью 1985 г. на главный остров Филиппин Лусон обрушился тайфун «Салинг», который унес жизни более 60 человек и нанес ущерб крестьянским хозяйствам, превысивший 700 млн песо. Десять лет спустя, в ноябре 1995 г., остров снова посетил свирепый по силе и характеру причиненного ущерба тайфун «Анжела», сопровождавшийся обильными дождями. Возникший к югу от главного города страны Манилы оползень усугубил разрушительные последствия ливней, уничтоживших рисовые и кокосовые плантации и унесших жизни 250 человек.

Урожайными на тайфуны и тропические ураганы оказались конец лета и осень 1988 г. В числе разрушительных циклонов этого времени следует в первую очередь назвать тайфун «Отто». Завершив свой разрушительный кросс на Тайване, он промчался вдоль восточного побережья Китая, где в результате проливных дождей вышла из берегов река Янцзы, затопившая и угрожающая затопить еще многие районы страны. Следующими в этом перечне можно назвать мощный ураган «Бони», развивавший скорость до 190 км/ч и обрушившийся на прибрежные районы штатов Калифорния, Джорджия, Южная и Северная Каролина; сильнейший тайфун «Стелла», промчавшийся вдоль побережья Японии от острова Кюсю до острова Хоккайдо и обрушившийся на южную часть цепи Курильских островов; и, наконец, мощный тайфун «Вики», который со скоростью 144 км/ч обрушился на паром «Красавица Востока» у побережья Филиппин в 100 км от Манилы и, легко перевернув и оставив свою жертву (на борту которой находились 400 пассажиров) в кишащей акулами акватории океана, направился к Японским островам.

Рекордным для Японии оказался сентябрь 1998 г., когда мощные тайфуны следовали один за другим настолько часто, что им вместо названии стали давать номера. Уникальным было появление сразу двух тайфунов, проследовавших один за другим с интервалом всего в один день, и тайфуна № 8, двигавшегося со скоростью 144 км/ч и опередившего на финише тайфун № 7.

В начале ноября 1998 г. ураган «Мич», промчавшийся через акваторию Карибского моря, унес жизни 14 000 жителей Центральной Америки; 13 000 человек пропали без вести. А ураган «Ариса», обрушившийся на Индию в конце октября 1999 г., унес жизни 6700 человек.

Однако самый печальный итог в 1999 г. подвел прошедший по Европе сильнейший ураган «Уотер», получивший название «Ураган Столетия». 27 и 28 декабря обрушился он на северные и центральные районы Франции. Двигаясь со скоростью 150 км/ч, он направился через вею страну к Юго-Восточному ее региону, оставляя после себя внушительный шлейф разрушенных зданий, искареженных крыш и средств транспорта, сорванных и свитых им в тугой жгут и узлы линий электропередач и связи, поваленных и искареженных высоковольтных столбов и трансформаторных установок, вывороченных с корнем и поваленных деревьев, покалеченных и убитых людей и животных, и, достигнув, наконец, Лазурного побережья, обрушился на Корсику. Не избежала печальной участи и столица Франции Париж. До неузнаваемости пострадал собор Парижской Богоматери, Пантеон, Версальский дворец. В его чудесном парке и на улицах города было вырвано с корнем 140 000 деревьев, пострадали 2000 птиц. Были обрушены линии электропередач и связи, покарежены падающими столбами и стволами деревьев машины, сорваны крыши, разрушены стены некоторых зданий и жилых домов. 52 человека погибли, более 100 пострадали. Еще около 40 человек погибли в юго-восточных районах страны. В 13 из 16 районов этого региона, где скорость урагана достигала 180 км/ч, ураган сопровождался ливневыми дождями, вызвавшими здесь невиданные наводнения. Подсчет погибших и пострадавших продолжался до конца года.

Мощные удары Урагана Столетия перекинулись и на другие страны Западной Европы, Скорость его на территории Швейцарии достигала 230 км/ч. Особенно пострадали столица страны Берн и город Лозанна, где оказались частично разрушенными или поврежденными железные и шоссейные дороги, линии связи и электропередач. Ураган и поднятые им на Женевском озере огромные волны повредили и разметали находящиеся там суда, разрушили причалы. В горах ожили снежные лавины, погибли несколько групп альпинистов и несколько туристов, оказавшихся в горах. Турбазы и альплагеря оказались отрезанными от мира еще и из-за поврежденных линий связи. В Австрийских Альпах в результате вызванных ураганом обильных снегопадов прошли снежные лавины, под одной из которых погибла группа альпинистов из Германии.

Ужасные последствия своего пребывания в рождественские праздники оставил после себя этот знаменитый ураган и в других странах Западной Европы. Со скоростью 135 км/ч прокатился он по регионам Италии, нанеся особенно сильный урон в северных областях страны, срывая и унося крыши зданий, обрывая и скручивая линии связи и электропередач.

29 декабря 1999 г. ураган достиг Австрии, Венгрии, Болгарии, где от его вторжения пострадали более 30 населенных пунктов. В Центральной Словении за один день снегопада высота снежного покрова достигла полутора метров, оказались полностью прерваны все виды ее сообщения с миром. В результате урагана, обрушившегося на южные районы Германии, где он сопровождался небывалыми ливнями, вызвавшими наводнения, сильно пострадали 17 районов страны. Набрав скорость 215 км/ч, ураган легко приподнял и сбросил с рельс стоявший там поезд. Размеры разрушений и потерь от урагана на территории Великобритании превзошли все когда-либо здесь наблюдаемые! И хотя при подходе к территории нашей страны Ураган Столетия уже потерял силу и трансформировался в циклон, 29 и 30 декабря он проявил себя в Москве небывало сильным дождем и мокрым снегом.

14 февраля 2000 г. мощный торнадо обрушился на штат Джорджия, а несколько месяцев спустя еще один торнадо, промчавшийся по восточным районам США со скоростью 300–350 км/ч, оставил печальный шлейф последствий по пути всего своего следования.

3 августа 2000 г. на территорию Приморского края, где четвертые сутки подряд шли ливневые дожди, обрушился очередной мощный тайфун «Булавин». Наводнение охватило 15 районов края, Затопленными оказались более 60 населенных пунктов, 640 домов были разрушены; под селевыми потоками были погребены и смыты 300 км пути и более 60 000 га посевов зерновых и сои; тысячи людей остались без крова.

1 сентября 2000 г. на Южную Корею и Японию обрушился тайфун «Проперун», а несколько дней спустя на восточные территории Китая — тайфун «Мария». 16 сентября сильнейший тайфун «Сэо-Мэй», сопровождаемый ливневыми дождями, вызвал наводнение в Приморском крае.

16 октября 2001 г. девятый по счету тайфун «Хайянь» (в переводе с китайского «Буревестник»), покинув острова Окинава, которые он щедро полил, со скоростью 130 км/ч преодолел расстояние до острова Тайвань и обрушился на него буквально дождевым потопом. А 5 ноября 2001 г, сильный ураган «Мишель», скорость которого достигала 216 км/ч, промчался через акватории Карибского моря и Мексиканского залива. В странах Центральной Америки (Кубе, Гондурасе, Никарагуа) от него пострадали более 60 000 человек. Только на Кубе жертвами его стали более 50 000 человек. Более 500 000 были срочно эвакуированы. Похозяйничав в столице страны, где после его ухода осталось множество вырванных с корнем и поваленных деревьев, сорванных крыш, искореженных средств передвижения и связи, он взял курс на Флориду (США), где спешно началась эвакуация населения.

12 июля 2002 г. всю гряду Курильских островов и южную часть острова Сахалин накрыл пришедший с океана мощный тайфун «Читаан». Обрушившись на них обильными ливневыми осадками, в результате чего 5 прибрежных населенных пунктов оказались оторванными от земли и пострадали 3000 человек, он направился в сторону Хабаровского края, где его передвижение также сопровождали сильные проливные дожди. Вышедшие из берегов реки стали создавать угрозу наводнения и в При морском крае, где на границе с Китаем, в Октябрьском и Уссурийском районах, оказались затопленными ряд населенных пунктов и деревень и около 13 000 га сельскохозяйственных угодий.

15 июля 2002 г. на крайнем юге Сахалина за 12 часов почти непрерывного ливня выпало больше 1/3 месячной нормы осадков. На побережье Татарского пролива с 20 часов 14 июля до 8 часов утра 15 июля выпала месячная норма осадков. Дальнейшее ухудшение погоды синоптики связали с приближением следующего тропического циклона — мощного тайфуна «Халонг», который, двигаясь со скоростью 170 км/ч, вызвал на севере Филиппин ливневые дожди и разрушительные сели. Затем, достигнув Японии и стремительно передвигаясь вдоль ее Тихоокеанского побережья, он обрушился на остров Окинава, приблизился к острову Кюсю, к концу дня накрыл уже всю страну и, по расчетам специалистов, должен был в середине следующего дня (16 июля) нанести основной свой удар по Токио. 18 июля тайфун уже достиг полуострова Камчатка, на котором еще не успели ликвидировать последствия предыдущего тайфуна «Читаан», и обрушил на него четвертую часть месячной нормы осадков. А 17 августа 2002 г. тайфун «Фан-Фон» (в переводе с лаосского «Зверь»), продолжая свой разрушительный бег с юга на север и развивая скорость до 140 км/ч, достиг японского острова Хонсю и южнее столицы нанес свой сильнейший удар. 1 октября 2002 г. тропический тайфун «Хикос» (Хигос) обрушился на Токио проливными дождями и ураганными ветрами. 21-й по счету и самый мощный за всю историю службы наблюдений за тайфунами, он со скоростью 40 м/с пронесся над самым большим островом страны, сопровождаемый ливнями, оползнями и наводнениями, и уже 2 октября достиг северного из островов Хоккайдо.

30 мая 2003 г. мощный тайфун «Лимфа» обрушился на Филиппины, где произвел значительные разрушения. Особенно пострадала северная часть страны. Спасаясь от ливневых дождей и уничтожающих все на своем пути стремительных селевых потоков, более 8000 человек вынуждены были покинуть свои полуразрушенные или совсем исчезнувшие дома. Общий ущерб составил более 1 млн долларов. Завершив свой опустошительный набег, тайфун направился на север и 31 мая обрушился на западное побережье Японии. Это был четвертый по счету за последние 38 лет тропический циклон, в котором порывы ветра достигали порой 123 м/с. Проливные дожди, которые продолжались до воскресенья (1 июня), создали в Японии угрозу возникновения разрушительных оползней. Штормовое предупреждение получили все страны, расположенные по пути его непредсказуемого следования, А 3 июля 2003 г. он, уже значительно ослабевший и растерявший основные силы, достиг территории нашей страны и обрушился на побережье Камчатки, выплеснув здесь проливными дождями 90 % месячной нормы осадков.

Богатой на тайфуны оказалась и вторая половина 2003 г. Это и тайфун «Этау», который, обрушив свою основную силу на Японские острова, уже 10 августа 2003 г. направился в сторону Курил, развив скорость до 28 м/с. Это и самый мощный за все время тропический тайфун «Ду-Дзюань», высота волн которого достигала 6 м, а скорость передвижения — 18 км/ч. Достигнув Тайваня, он выплеснул 2 сентября 2003 г. на его побережье 500 мм осадков. Это и тайфун «Коп-Пу», который обрушился проливными дождями и ураганными ветрами силой от 33 до 40 м/с на Курильские острова. Оставив там часть своей тяжелой ноши, он устремился к полуострову Камчатка со скоростью 35 м/с и уже 1 октября 2003 г. достиг его, даже почти не отстав от объявленного о его приближении штормового предупреждения.

А 2 февраля 2004 г. мощный циклон, получивший название «Монти», обрушился на Австралию ураганным ветром и ливневыми дождями, вызвавшими в стране наводнения.

 

Эти спиралевидные воздушные вихри

10 января 1973 г. на городок расположенный в 500 км от Буэнос-Айреса, обрушился жестокий смерч — самый разрушительный за всю историю Аргентины. Скорость ветра достигала 170 км/ч, в воздух взлетали даже коровы и автомобили. Смерч оставил после себя разрушения и смерть: более 50 человек погибли, свыше 500 получили ранения.

Загадка происхождения смерча, или, как его называют в США и Мексике, — «торнадо», а в Европе — «тромб», до конца еще не решена, хотя ученым удалось установить, что возникают эти спиралевидные воздушные вихри в результате нарушения равновесия атмосферы над перегретой земной поверхностью перед холодным фронтом. Вращаясь с большой скоростью против часовой стрелки вокруг вертикальной оси и имея внутри очень низкое атмосферное давление, они действуют, как насосы, втягивающие все, что попадается на пути: бревна, камни, людей, животных, машины, вагоны и даже водоемы с их обитателями. При приближении смерча давление падает так быстро, что стены домов лопаются и разлетаются на куски…

Внешне смерч выглядит как опускающийся вершиной к земле конусообразный облачный столб. От поверхности земли к нему нередко поднимается вершиной вверх другой столб — из пыли, мусора, водяных брызг. Диаметр столба достигает нескольких десятков метров. Движение воздуха и вовлекаемых в него предметов круговое, со скоростью до 100 км/ч. Одновременно воздух в смерче увлекается вверх, к основанию кучево-дождевого облака, под которым возник смерч. Образовавшийся смерч приобретает поступательное движение и за считанные минуты своего существования (20–30 минут) успевает преодолеть десятки километров, оставив позади жертвы и разрушения. Разрушения вызываются не только огромной скоростью воздуха внутри самого вихря, но и мгновенным скачком атмосферного давления, которое за считанные секунды может упасть и снова подняться на несколько десятков гектопаскалей (гектопаскаль равен 1 атмосфере). Дома с запертыми дверями и окнами «взрываются» в момент прохождения над ними смерча, целые стены вываливаются наружу. Были случаи, когда куры, попавшие в полосу прохождения смерча, мгновенно оказывались голыми, как будто их кто-то ощипал.

Одиночный смерч, опускаясь к земле, производит опустошение в полосе шириной несколько сот метров и длиной от нескольких километров до нескольких десятков километров.

Большую опасность при смерчах над сушей представляют поднятые в воздух и разлетающиеся в разные стороны твердые предметы: доски, бревна, обломки зданий, листы железной кровли. Энергия смерча колоссальна: он способен сорвать и опрокинуть железнодорожный мост, тяжелый грузовой автомобиль, поднять в воздух и затем бросить на землю самолет весом 10 т, полностью высосать воду на отдельном отрезке реки, как это произошло в 1904 г. в Москве при прохождении смерча над Москвой-рекой. Такие смерчи в районе Москвы отмечались еще в 1945, 1951, 1956, 1957, 1984 гг.

Удивительные вещи происходили во время таких вихрей в разных городах и странах. Так, например, летом 1904 г, в Москве внезапно налетевший вихрь поднял в воздух городового, стоящего на посту, пронес его над столицей и опустил снова на землю живого и невредимого, но совершенно раздетого, А осенью 1920 г. в американском штате Канзас черный вихрь, сорвав двери и окна небольшой сельской школы, поднял в воздух весь класс с партами, детьми и учительницей и понес их над землей. «Мы все летели, и мне казалось, — рассказывала потом учительница, — что некоторые дети и предметы несколько раз вращались вокруг меня». Ей стало страшно, она потеряла сознание, а когда очнулась, оказалась в степи и увидела бегущих к ней учеников, но не всех… В январе 1968 г. в юго-западной части Швеции внезапно налетевший во время игры двух хоккейных команд вихрь поднял в воздух вратаря вместе с воротами и, пронеся их над землей, аккуратно поставил на землю.

Навестил этот незваный гость летом 1985 г. и Белоруссию, Вот как это произошло. В районе деревень Беседка и Птичь Гомельской области во время летней июльской грозы под кучево-дождевыми облаками возник смерч, выбравший до самого дна воду из местной речки и выливший ее на луг вместе с речной рыбой… Воздушным потоком в смерче оказались поднятыми над землей и переброшенными на расстояние до 100 м трактор Т-74, се-нажная башня, железнодорожный вагон, автомашина «уазик» с шофером и пассажиром и одиноко растущее большое дерево, вырванное с корнем из земли…

Смерчи могут возникать и над водой. Такие смерчи называются «водяными». Свидетелями очень редкого явления — водяного торнадо — стали 7 августа 2000 г. жители Японии. Им удалось даже заснять его танцующий на воде и протянувшийся к самым облакам мощный извивающийся хобот. Примечательно, что несколько таких торнадо наблюдали в этот же день жители острова Окинава, на другом конце страны. А в 2002 г. такие же водяные вихри над морем наблюдали и жители наших городов Черноморского побережья Кавказа — Новороссийска и Сочи. К счастью, почти всю воду, которой вихри с помощью своих изгибающихся хоботов «досыта напились» из моря, они успели возвратить в него обильными ливнями, прежде чем вплотную приблизились к берегу. На этот раз миновала угроза неминуемых в подобных случаях катастрофических ливней и вызванного ими схода разрушительных селей на побережье.

Какие же силы помогают смерчу поднимать в воздух и переносить на большие расстояния тяжелые предметы: область низкого давления внутри смерча? Разряженный воздух внутри него? Последние исследования ученого Г. В. Талалаевского позволили подойти вплотную к ответу на эти загадочные явления. Для смерча радиусом 30 м критическая линейная скорость вращения составляет примерно 300 м/с. Но скорость может достигать и 400 м/с. В этом и разгадка огромной разрушительной силы смерчей: все, что попадает в его «хобот» или находится вблизи, резко теряет в весе, поэтому даже очень тяжелые предметы поднимаются высоко в воздух.

Викторина «Ветер»

1. Эти устойчивые воздушные течения сезонного характера меняют направление движения на противоположное от зимы к лету. Почему? Как они называются?

2. Природа происхождения этих ветров одинакова. Ежегодно они дуют полгода в одном и том же направлении. Почему? Что это за ветры?

3. Внетропические муссоны лучше всего выражены на Дальнем Востоке. Почему? Какими причинами обусловлено их существование?

4. Почему на экваторе и вблизи него существует приэкваториальный пояс штилей, где ветер — редкое явление и носит; характер шквалов?

5. Где на Земле штиль — очень редкое явление, а ветры так часты, сильны и продолжительны, что это место получило название «полюса ветров»?

6. Эти ветры круглый год дуют только в одном направлении. Каком? Что это за ветры?

7. Эти ветры дважды в год меняют направление своего движения на прямо противоположное. И тогда движение одного из них настолько совпадает с направлением движения другого (правда, только в пределах определенной зоны), что в течение полугода их невозможно отличить один от другого. Что это за ветры? Где их движения совпадают?

8. В каких районах Земли ветер очень устойчив? А в каких изменчив?

Ответы

Викторина «Ветры, приносящие беду»

1. Эти горные ветры чаще всего наблюдаются зимой, хотя могут возникать и в другое время года. Оба дуют с гор, только один из них теплый и сухой, хотя нередко переваливает через горные хребты, покрытые снегом и ледниками; другой всегда сильный и холодный, хотя высота гор, откуда он обрушивается на местность, не превышает 400–650 м. Что это за ветры? Как они возникают?

2. Эти ветры обычно приносят беду. В формировании и направлении как одного, так и другого важную роль играют высота и направление горных хребтов. Один ветер всегда приходит с севера и северо-востока, другой — с юго-запада и юга. Первый чаще всего бывает зимой, второй — только летом. Один сопровождается сильным понижением температуры, а зимой — жестокими морозами; другой приносит необычайную жару. Первый всегда дует при ясном небе, второй бывает настолько пропитан пылью и песком, что Солнце становится невидимым. Когда свирепствует один из них, «корабли превращаются в глыбы льда» (см. рис. 30), «лед закупоривает наглухо двери домов». Другой ветер обрушивается раскаленным шквалом с тучами пыли и песка, испепеляя на своем пути всю растительность. Что это за ветры и где они наблюдаются?

3. Этот сильный северо-западный или северо-северо-западный порывистый ветер на Байкале, часто принимающий характер урагана, носит название, одноименное с названием реки, в устье которой он наблюдается. Формируясь в восточной периферии антициклонов с низкими температурами, вторгающихся из Западной Сибири, он, преодолев Приморский хребет, высота которого достигает 1200 м, обрушивается на побережье этого моря-озера со скоростью 15–40 м/с. Как называется этот ветер, когда и где он наблюдается?

4. В переводе с арабского название его означает «знойный ветер». Сухой и горячий, он характерен преимущественно для пустынь Северной Африки и Аравийского полуострова. Когда дует этот ветер, температура воздуха повышается до +50 °C и выше (в результате подъема в воздух раскаленного песка), а относительная влажность падает очень резко. Обычно этот огненный ветер проносится весной и летом всего за 15–20 минут, хотя были зарегистрированы случаи продолжительности его в 2–3 часа. За это короткое время он успевает перебросать массы песка и произвести большие разрушения, которые приводили к гибели людей и животных. Стихает ветер так же быстро, как и налетает. О своем появлении он всегда предупреждает своеобразной песней песков. Что это за страшный ветер? И что представляет собой его песня?

5. В Северной Африке известен ветер, который не бывает таким разрушительным, как другой ветер этого самого жаркого континента — самум, но дует он не 15–20 минут, а трое суток подряд. И если в первый день он иногда бывает едва заметным, то на второй день становится сильным, а на третий — невыносимым. Воздух наполняется тонкой, едва заметной, но очень едкой и повсюду проникающей пылью. При этом он очень сухой и горячий, как в духовке. Во рту все пересыхает, кожа трескается. Наступает нервное возбуждение, потом начинаются головная боль и головокружение… В переводе с арабского его называют «пятьдесят». Такое название он получил потому, что дует около 50 дней в году, примерно в марте-мае. Что это за ветер?

6. А этот всегда неожиданно появляющийся ураганный ветер дует обычно несколько минут. Он может возникнуть в любое время года и суток, но чаще всего летом, когда сильнее прогревается земная поверхность. Он образуется при быстром вторжении плотных холодных масс воздуха в теплый, прогревшийся от подстилающей поверхности воздух и обычно сопровождается образованием кучево-дождевых облаков, градом или ливнем. Скорость его достигает 50–60 м/с, и после себя он оставляет вырванные с корнем и сломанные деревья, сорванные с домов крыши, уничтоженные посевы, а на море — огромные волны, способные опрокинуть даже большие суда. Так, например, погиб у побережья Англии 24 марта 1878 г. фрегат «Эвридика», возвращающийся из дальнего плавания. Только на 2 минуты его скрыл от глаз встречающих сильный снегопад, которым сопровождался внезапно налетевший ураганный ветер. Когда он закончился, фрегат бесследно исчез. Он был опрокинут этим ветром и затонул в 3 км от берега. 2 августа 2000 г. внезапно обрушившийся на город Саратов ураганный ветер, достигавший скорости 23 м/с, за 30 минут сорвал со многих зданий города крыши, вырвал с корнями столетние деревья, скрутил в тугие узлы линии электропередач и потопил в Волге больше половины участвовавших в парусной регате судов. Как называется этот ужасный ветер?

7. Атмосферный вихрь с осью, близкой к вертикали; имеет вид конусообразного сверху и снизу облачного столба, вершиной опускающегося к земле. От поверхности земли к нему нередко поднимается вершиной вверх другой столб, диаметр которого достигает нескольких десятков метров. Приобретая поступательное движение, он за считанные минуты своего существования (20–30 минут) успевает преодолеть десятки километров, оставив позади себя жертвы и разрушения. Что это за страшные ураганные вихри? Что является причиной возникновения этого грозного явления природы?

8. Этот ветер достигает такой силы, что тоже смог поднять в воздух корову, как это произошло в 1998 г. в Ленинградской области. А в июне того же года в воздухе оказались две собаки вместе со своей хозяйкой. Это произошло во время внезапно налетевшего страшного ураганного ветра в Москве, оставившего после себя разрушения и человеческие жертвы. Было сломано около 50 000 деревьев. Старожилы города Нижний Новгород запомнили 3 июня 1974 г., когда бешеный вихрь, промчавшись по опустевшим улицам, ворвался в его южную часть. Он вырывал с корнями деревья, сбрасывал крыши с домов, перевертывал автомашины и автобусы и под конец швырнул в Волгу 240-тонный кран. Самый жестокий за всю историю Мексики ветер, обрушившийся на ее побережье в 1997 г., представил еще один печальный счет; более 500 человек погибших и 300 пропавших без вести. Однако рекорд в уходящем столетии поставил свирепый и разрушительный ветер, который прошел почти по всем странам Западной Европы в рождественские праздники 1999 г, и остановился у самой границы России, где трансформировался в циклон и ознаменовал свой приход в Москву обильным дождем и мокрым снегом 29 и 30 декабря. О каком разрушительном ветре идет речь?

9. Почему тропическим циклонам присваивают имена людей?

Ответы

Тестовые задания

3. Объясните, что представляют собой муссоны. Выбор ответа:

а) устойчивые атмосферные течения сезонного характера, меняющие направление от зимы к лету и от лета к зиме на противоположное или близкое к нему;

б) постоянные ветры в тропических областях Северного и Южного полушарий, дующие по направлению к экватору из субтропических областей высокого давления;

в) области высокого атмосферного давления, в которых ветры дуют от центра к периферии, отклоняясь в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево от своего первоначального направления;

г) области низкого давления, в которых воздушные массы движутся от периферии к центру, отклоняясь от своего первоначального движения в Северном полушарии вправо, в Южном — влево.

4. Муссоны Дальнего Востока направлены: А. Зимой; Б. Летом. Выбор ответа: а — с моря на сушу; б — с суши на море.

Объясните свой ответ с помощью выбора нижеприведенных вариантов:

1. Давление воздуха над сушей выше, чем над поверхностью моря.

2. Давление воздуха над поверхностью моря выше, чем над сушей.

3. Температура воздуха над сушей выше, чем над поверхностью моря.

4. Температура воздуха над поверхностью моря выше, чем над сушей.

5. Абсолютная влажность воздуха: а — с повышением температуры; б — с понижением температуры:

1. Увеличивается.

2. Остается прежней.

3. Уменьшается.

6. Относительная влажность воздуха (при одном и том же абсолютном содержании в нем водяного пара): а — с повышением температуры; б — с понижением температуры:

1. Увеличивается.

2. Остается прежней.

3. Уменьшается.

7. В какое время года: а — зимой; б — летом наблюдается:

1. Максимум абсолютной влажности воздуха.

2. Минимум абсолютной влажности воздуха.

3. Максимум относительной влажности воздуха.

4. Минимум относительной влажности воздуха.

8. В какой зависимости находятся: давление, температура, абсолютная и относительная влажность воздуха? Заполните пропуски:

а) С повышением давления воздуха температура воздуха…….; абсолютная влажность воздуха…….; относительная влажность воздуха…….

б) С понижением давления воздуха температура воздуха…….; абсолютная влажность воздуха…….; относительная влажность воздуха…….

Ответы

Кроссворд № 3

По горизонтали:

1. В переводе с арабского его название означает «знойный ветер». И действительно, температура воздуха с его появлением повышается до +50 °C и выше. Он возникает весной и летом в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова, обычно под аккомпанемент удивительного явления — песни песков.

3. Всегда неожиданно возникающий ураганный ветер, который может обрушиться в любое время года и суток при вторжении плотных холодных масс воздуха в теплые, обычно сопровождается образованием кучево-дождевых облаков и обильными осадками.

5. Воздушные течения в верхних слоях атмосферы (в верхней тропосфере и нежней стратосфере) тропических широт над пассатами, имеющие прямо противоположные им, в основном западное направление.

6. Теплый ветер, который, перевалив через горный хребет, начинает быстро спускаться по склону вниз, нагреваясь на 1 °C, на каждые 100 м абсолютной высоты.

7. Атмосферные вихревые движения с областью низкого давления в центре, в которых воздушные массы движутся от периферии к центру, отклоняясь от своего первоначального движения в Северном полушарии против часовой стрелки, в Южном — по часовой.

10. Сильный вихрь в форме изогнутого темного облачного столба, расширяющегося в форме воронки к земле и облакам и наиболее узкого в середине, оставляющего на своем пути катастрофические разрушения.

12. Ветер, который круглый год дует в одном и том же направлении и почти с постоянной скоростью.

14. Сильный вихрь, одно из названий которого — «торнадо», оставляющий после себя шлейф катастрофических разрушений.

По вертикали:

2. Устойчивые ветры сезонного характера, меняющие направление от зимы к лету и от лета к зиме на противоположное или близкое к нему.

4. Области высокого атмосферного давления, в которых ветры дуют от центра к периферии, отклоняясь в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном — против часовой стрелки от своего первоначального направления.

8. Одно из названий боры.

9. Ветер огромной разрушительной силы и большой продолжительности.

11. Очень сухой и горячий ветер, хорошо известный в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова; в переводе означает «пятьдесят», поскольку дует около 50 дней в году.

13. Одно из названий норд-оста, — сильного, порывистого и очень холодного ветра.

Ответы

Кроссворд № 4

По горизонтали:

2. Прибор-самописец, с помощью которого регистрируются показания влажности воздуха.

6. Отношение количества водяного пара, находящегося в воздухе, к тому его количеству, которое воздух может содержать при данной температуре.

7. Характеристика содержания водяного пара в воздухе.

8. Пар, который поступает в воздух при испарении, постоянно происходящем с поверхности суши, растений, рек и водоемов, снега и льда при положительных и отрицательных температурах.

По вертикали:

1. Воздух, который не может вместить больше водяного пара, чем содержит.

3. Прибор, с помощью которого на метеорологических станциях измеряется влажность воздуха.

4. Влажность, которая определяется как количество водяного пара в граммах, содержащееся в 1 м3 воздуха.

5. Воздух, содержащий водяного пара меньше, чем он мог бы содержать при данной температуре.

Ответы

 

Гроза и ее предвестники

«В воздухе была духота, которая предвещала недоброе. Ночь была горяча и удушлива. Царила торжественная тишина. Вдруг дрожащая вспышка тускло озарила листву и исчезла. Потом сверкнула другая, немного ярче. И еще, и еще. Затем стало тихо. Вдруг какой-то призрачный блеск превратил ночь в день. По небу сверху вниз прокатился, спотыкаясь, рокочущий гром и понемногу умолк, угрюмо ворча в отдалении. Струя холодного воздуха зашевелила все листья, подхватила золу костра, разметала ее снежными хлопьями. Снова яростный огонь осветил весь окрестный лес, и в ту же секунду раздался громовой удар: будто прямо над головой у мальчишек раскололись вершины деревьев. По листьям застучали редкие крупные капли дождя. Буйный взбесившийся ветер с неистовым воем пронесся в лесу, и все заголосило вслед за ним. Ослепительные молнии одна за другой сверкали почти непрерывно, раскаты грома не смолкали ни на минуту. Хлынул неистовый ливень, и нараставший ураган, свирепея, гнал его над землей сплошным водопадом. Гроза все усиливалась. Неослабевшие раскаты грома превратились в оглушительные взрывы, резкие, сухие, невыразимо ужасные». Это описание грозы взято из известной книги Марка Твена «Приключения Тома Сойера».

В различных географических словарях дается такое определение грозы: «Это атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых облаках и между облаками и землей возникают многократные электрические разряды — молнии, сопровождающиеся громом. Обычно гроза сопровождается шквалистыми ветрами, ливневыми осадками, иногда с градом».

О приближении грозы оповещают уже сами грозовые облака, которые днем появляются при подходе атмосферного фронта, надвигающегося стеной кучево-дождевых облаков с характерными вершинами-наковальнями, видными издалека. В этом случае можно распознать надвигающуюся грозу за полчаса-час. Когда удается разглядеть только основание кучево-дождевого облака, а вершина его уже не видна, гроза может начаться через 20–30 минут. Общим признаком грозы после полудня является быстрое развитие в утренние часы кучевой облачности. К 10–11 часам мощные кучевые облака громоздятся на небе бурно растущими башнями, которые перерастают в наковальни, образуя уже кучево-дождевые облака, дающие ливни и грозы в послеполуденные часы. Появление на небе высококучевых хлопьевидных или башенкообразных облаков в утренние часы предвещает грозу за 4–6 часов.

 

Путешествие в грозовом облаке

Каждый из вас, вероятно, хоть однажды наблюдал грозу и уж, конечно, читал описание грозы в книге М. Твена «Приключения Тома Сойера». Но думается, что внутри грозовой тучи «удалось побывать» далеко не многим, даже самым заядлым из вас читателям книг.

Попробуем сделать это, познакомившись с рассказом пилота Н. Симонова, совершившего такое путешествие 17 сентября 1933 г.: «Грозовая туча надвигалась в виде клубящейся темно-серой стены… Вид грозового фронта довольно жуток. Вот уже вблизи „Чайки“ появились первые серые клочья облаков. Они ослепительно сияли в редких лучах солнца, и этот блеск резал глаза. За обрывками облаков росла черная, шумящая гряда туч… Мелькнула соблазнительная мысль — войти в центр облака и пойти вместе с ним. Так я и сделал. Земля сразу стала исчезать из виду. Все застлало непроницаемым серым туманом. Едва разглядывая концы крыльев, я повел планер по приборам…

Было серо, холодно, темно. Компас не действовал, и я не знал, куда шли облака — в море, горы или на восток, к равнине. Если меня унесет в горы — я разобьюсь, в море — утону…

Планер швыряло из стороны в сторону, словно по нему били невидимые мощные кулаки. Все это сопровождалось оглушительным свистом, гулом и воем ветра. Меня ударяло о борта моей тесной кабинки, придавливало к парашюту. Подняв нос, планер стремительно мчался вверх среди липкой и мутной тьмы… Внезапно пошел дождь с градом.

По лицу больно забили градины, я слышал, как с треском ударялись они об обтекатели планера. Дождь заливал меня, я дышал с трудом, то и дело выплевывая попадавшую в рот воду. Вскоре я вымок до нитки… И все это происходило на скорости 200 км/ч, то есть почти в четыре раза выше нормальной. Положение становилось критическим; перегрузка для планера… была слишком велика…

Свист, гудение ветра, какой-то подозрительный треск и раскатистый, несмолкающий гул больно отдавались в ушах. Я устал, руки начало колоть, кости ныли, словно от ревматизма… Планер продолжало бросать, как щепку. Он исполнял чудовищный танец в облаках, находясь в каком угодно положении, только не в нормальном.

Град так же внезапно прекратился, как и начался, но дождь продолжался с неослабевающей силой. Очки залило водой, приборов не было видно. Я сорвал очки, и в этот момент стало светлее. Взглянув вниз, я увидел землю».

 

Рожденный в облаках

Град — одна из разновидностей осадков, выпадающих в виде частиц льда неправильной формы размером от мелкой горошины до куриного яйца. Град выпадает из облаков только определенной формы — из кучево-дождевых облаков. Это облака большой вертикальной мощности, их вершины могут достигать высоты 10 км, внутри них наблюдаются сильные восходящие токи скоростью несколько десятков метров в секунду. Они поднимают капли облачной влаги высоко вверх до уровня, где температура воздуха очень низкая (-20, -40 °C), там водяные капли замерзают, превращаются в льдинки. Падая вниз с большой скоростью (иногда превышающей 15 м/с), они не успевают растаять, несмотря на высокую температуру воздуха у земной поверхности.

Выпадение града чаще всего наблюдается при грозах, но далеко не каждая гроза сопровождается градом. Статистика показывает, что в среднем в умеренных широтах град наблюдается в 8-10 раз реже, чем грозы. Но в отдельных географических районах повторяемость выпадения града велика. Так, в США есть районы, в которых сильный град наблюдается до 6 раз в году, во Франции — 3–4 раза, столько же на Кавказе в Грузии, Армении, в горных районах Средней Азии.

Наибольший ущерб град наносит сельскому хозяйству. Выпадая узкой, шириной в несколько километров, но длиной в 10 км и более полосой, град уничтожает посевы зерновых, ломает виноградные лозы и ветви деревьев, стебли кукурузы и подсолнечника, выбивает табачные и бахчевые плантации, сбивает плоды в садах. Так, выпавший в мае 1996 г. в городе Рассказово Тамбовской области град формой и размером с пятикопеечную медную монету посек листья сои и бахчевых; выпавший в августе 1997 г. в Ставропольском крае град размером с куриное яйцо смешал все посевы с землей, полностью уничтожив урожай; град размером с грецкий орех в апреле 1998 г. в Армении и Грузии покрыл землю слоем высотой 20–25 см; а град в 1999 г. размером с куриное яйцо, выпавший в Астраханской области, уничтожил посевы озимых и бахчевых, В это же время, в 1999 г, град размером с голубиное яйцо удивил и москвичей.

От ударов градин гибнет домашняя птица, мелкий скот. Бывают случаи поражения градинами и крупного рогатого скота, а также людей. В 1961 г, на севере Индии градина весом 3 кг убила слона… В 1939 г. на Северном Кавказе, в Нальчике, выпал град с куриное яйцо, были убиты около 2000 овец. В Воронеже град разломал черепицу на крыше дома, пробил металлическую крышу автобуса.

К счастью, случаи выпадения крупного града величиной более 1 см довольно редки. Но и небольшие градины, выпадая в большом количестве, способны причинять серьезный ущерб сельскому хозяйству. Бывают случаи, когда в считанные минуты град ложится на землю слоем в несколько сантиметров. Так, в 1965 г. в районе Кисловодска выпал град, покрывший землю слоем 75 см, а выпавший в конце мая 2003 г. в Волгоградской области град побил посевы на площади 20 000 га.

В зависимости от времени пребывания градины в облаке и длины пути до поверхности земли ее размеры могут быть от 5 мм до нескольких сантиметров. Так, град, выпавший в апреле 2000 г. в США, достигал размеров теннисного мяча. Однако размеры града могут быть и намного больше. В США отмечен случай падения градины диаметром 12 см и весом 700 г, а в июне 1927 г. в штате Канзас (США) во время сильной грозы падавшие градины походили на камни, убивая домашних животных и птиц; во Франции выпадали градины величиной с человеческую ладонь и весом 1200 г. Летом 1957 г. в городе Брамптоне (Канада) градины массой до килограмма и больше пробивали железные и черепичные крыши домов, убивали домашних животных и птиц. Самая крупная градина имела массу более 3 кг. В октябре 1977 г. в Южной Америке, в городе Мапуту, выпал сильный град (отдельные градины достигали в диаметре до 10 см и весили до 600 г). Дело в том, что в тропических странах кучево-дождевые облака имеют очень большую вертикальную мощность (до 14 км) и градины, сталкиваясь, смерзаются, образуя гигантские комья. При граде, выпавшем в апреле 1981 г. в Китае, вес отдельных градин достигал 7 кг. Слоем в 30 см покрыл град, смешанный со снегом, Приэльбрусье летом 2002 г., а в 2003 г. в Астраханской области снова выпал град размером с куриное яйцо. 7 июля 2003 г. в районе города Черкесска (Карачаево-Черкесская Республика) выпал град размером с кулак. Он шел в течение 15 минут, за которые полностью уничтожил, смешав с грязью, посевы на полях и посадки на огородах, оставил без листвы деревья и кустарники, повредил крыши и окна зданий. А 3 декабря 2003 г. град размером с теннисный мяч произвел такое же опустошение, но уже в Австралии. Однако все рекорды были побиты в апреле 1980 г. в Испании. Вот что сообщила об этом событии газета «Советская Россия» 4 апреля 1980 г. (если, конечно, это была не первоапрельская шутка): «Необычайное метеорологическое явление наблюдалось в Испании. Пятидесятикилограммовая глыба льда упала с неба близ города Алора провинции Малага. Как сообщает местная газета „Соль де Эспанья“, падение ледяной глыбы сопровождалось звуковыми явлениями. Крестьяне, работавшие поблизости на ферме, вначале услышали сильный вой, подобный звуку, возникающему при падении авиабомбы. Вслед за этим последовало падение ледяного тела шарообразной формы, которое при ударе о землю раскололось на куски, рассыпавшиеся в радиусе до 20 м. Специалисты пока не нашли объяснения этого необычного метеорологического казуса».

Викторина «Осадки»

1. Эти осадки выпадают из облаков, хотя их нельзя отнести к дождю, так как диаметр размеров их капель меньше 0,5 мм. Они так медленно опускаются на землю, что не создают впечатления дождя. Их можно ощутить на лице, на одежде, которая намокает медленно, но равномерно, а на воде эти капли не создают кругов. Зимой они выпадают в виде мелких снежинок и так называемых снежных зерен, которые не увеличивают высоту снежного покрова. Эти осадки никак нельзя назвать существенными. Что это за осадки и из каких облаков они выпадают?

2. Эти дожди идут очень долго или с короткими перерывами, интенсивность их одинакова на огромных площадях, достигающих несколько сотен тысяч квадратных километров. В годовой сумме осадков умеренных широт они составляют основную, а иногда и преобладающую долю. Что это за дожди? С какими облаками связано их происхождение?

3. Этот дождь отличается от предыдущих не количеством выпавших осадков, а его характером и общим типом погоды. Один из главных его признаков — внезапность начала и конца и кратковременные, резкие колебания интенсивности не только по времени, но и по месту. Капли такого дождя большие, заметные, особенно первые, а мощность ливня определяется не столько количеством воды, сколько интенсивностью ее выпадения. Что это за дождь? Какими причинами обусловлена его кратковременность?

4. Где на Земле расположено самое дождливое место? Какое количество осадков за сутки выпало здесь в результате дождя, прошедшего 14 июля 1876 г.?

5. Огромное количество воды несут циклоны. Так, циклоп, возникший 6 мая 1941 г., пройдя путь в 1800 км, вылил за три дня на землю 40 км3 воды, т, е. количество, равное объему 13 таких озер, как Ильмень. Какими причинами обусловлено большое содержание воды в циклонах?

6. Что стоит за термином «кратковременный дождь»? Чем он отличается от небольшого дождя? Как представить себе завтрашнюю погоду «без существенных осадков»?

7. Выпадение этих дождей (нередко с градом и шквалистым ветром) сопровождается атмосферным явлением, при котором в мощных кучево-дождевых облаках между ними или между ними и земной поверхностью происходят видимые многократные электрические разряды с разветвлениями, сопровождающиеся звуковыми раскатами. Что это за дожди и какими атмосферными явлениями они сопровождаются?

8. Эта метель наблюдается при наличии свежевыпавшего слежавшегося сухого снега, который легко поднимается ветром и переносится непосредственно над поверхностью снежного покрова, ухудшая видимость в нижнем слое атмосферы. Наблюдается при слабом или умеренном ветре, безоблачной погоде и отсутствии осадков, хотя поднятый снег может удерживаться в приземном слое воздуха толщиной несколько десятков сантиметров. Как называется эта метель?

9. Такая метель тоже наблюдается при наличии свежевыпавшего или неслежавшегося, а также сухого или влажного снега, который легко поднимается и переносится ветром (скорость его превышает 7 м/с для сухого снега и 10 м/с — для слегка влажного). При этой метели, несмотря на то что снег из облаков не падает, а погода даже может быть безоблачной, в воздухе приземного слоя толщиной до нескольких десятков сантиметров кружится снег, поднятый ветром с поверхности снежного покрова и легко удерживаемый им благодаря своей силе во взвешенном состоянии. Что это за метель и где она обычно наблюдается?

10. А эта метель бывает при сильном снегопаде и ветре, достигающем 4–5 баллов. При этом трудно бывает различить, поднимается ли снег с поверхности снежного покрова или падает из облаков. Видимость бывает очень плохой, а сугробы растут очень быстро. Что это за метель и как называют наиболее сильные из таких метелей?

11. Как вы думаете, почему иногда вместо обычного дождя или снега, какими мы привыкли их наблюдать, выпадают цветные?

12. Как правило, дождевая вода безвкусна. Но иногда капли дождя имеют соленый вкус. Почему?

13. А эти дожди могут вызвать только отчаяние. Вместо живительной влаги на землю выпадает кислота. Почему количество кислотных дождей и число районов, в которых они наблюдаются, растут с каждым годом?

14. Что вы знаете о дождях, вместе с которыми на землю падают обитатели пресноводных водоемов и даже морей?

15. Можно ли примерно определить, сколько воды содержит туча?

16. С октября 1981 г. специальные службы Москвы обеспечивают хорошую погоду в дни праздников, военных парадов и демонстраций, как, например, это было в день 50-летия Победы в Великой Отечественной войне, при открытии Всемирных юношеских игр летом 1998 г. или во время празднования 300-летия Санкт-Петербурга в начале июня 2003 г. Каким образом это делается? Что известно вам о вмешательстве человека в атмосферные процессы?

17. Летом 1979 г. во время лесных пожаров в Иркутской области, а также весной и летом 2003 г. в Читинской области, в Забайкалье, Приморском, Хабаровском и Красноярском краях, Республике Саха, на Камчатке и Сахалине создавался для их тушения искусственный дождь. Как? Каждый ли очаг огня может быть потушен таким способом? Почему?

18. В октябре 1968 г. в английском городе Гулле работала комиссия, выяснявшая обстоятельства и причины трагической гибели английских траулеров «Росс Кливленд», «Перидот» и «Сент-Романус», которые затонули во время сильных февральских штормов у северо-западных берегов Исландии. По словам единственного свидетеля, события той страшной арктической ночи выглядели так: «Шторм, бушевавший вторые сутки, к утру перешел в пургу. Так как после этого обледенение сильно усилилось, капитан распорядился начать сколку намерзающего льда. В 18.30 ветер достиг силы в 10 баллов, а снегопад стал таким, что из ходовой рубки не было видно, что творится на баке. Люди, обессиленные непрерывной сколкой, уже не могли справиться с нарастающим льдом. Лобовая стенка рубки была покрыта слоем льда толщиной в 4 дюйма (дюйм — 2,54 см). В 18.50 сильным порывом ветра судно накренило на левый борт. Рулевой тщетно пытался переложить руль вправо. Траулер лег на левый борт и больше не выпрямился. Меня накрыло здоровенной волной и смыло за борт».

В чем причина гибели судов в подобных обстоятельствах? Почему происходит обледенение судов?

19. Интенсивное обледенение самолетов при вынужденном длительном полете в переохлажденном дожде или в облаках с большой водоносностью представляет реальную опасность для современных лайнеров, хотя они и оснащены антиобледенительными средствами. Почему происходит обледенение самолетов и в какой степени это опасно для них?

20. Очень большую опасность для судов и самолетов представляют туманы. Вот как описано возникновение тумана в проливе Лa-Манш писателем Виктором Гюго: «Туман уже заволакивал чуть ли не полгоризонта… растекался, словно масляное пятно. Он распространялся незаметно. Ветер подталкивал его без шума и без спешки. Мгла исподволь овладевала океаном. Она ползла с северо-запада, и пароход шел ей наперерез. Казалось, что впереди огромный скалистый берег, колыхавшийся, расплывчатый… стеной вставал на море. Четко виднелся рубеж, до которого доходило водное пространство и где оно обрывалось, исчезая в тумане…

Внезапно с кормы не стало видно носа, а с носа не стало видно кормы. Влажная серая перегородка поделила пароход надвое. Потом пароход целиком погрузился в туман. Солнце словно превратилось в огромную луну. Всех начало трясти от холода. Пассажиры натянули на себя пальто, а матросы куртки. От морской глади веяло ледяной угрозой. Глубокая тишина, казалось, что-то в себе таила. Все было тускло и мертвенно. Черная труба и черный дым боролись со свинцово-серой мглой, окутывавшей корабль.

По временам нависали широкие, будто расчесанные гребнем, тяжелые пряди тумана и заслоняли Солнце, Потом оно вновь выплывало, померкшее и словно немощное. Часам к двум туман сгустился… Солнца не стало; туман поглотил все… Больше не было видно неба, не было видно и моря».

Как возникает туман? Почему туман в проливе Ла-Манш — частое явление?

21. Этот вид осадков выпадает из кучево-дождевых облаков большой вертикальной мощности, вершины которых могут достигать высоты 10 км. Сильные восходящие токи внутри них, достигающие скорости нескольких десятков метров в секунду, поднимают капли облачной влаги высоко вверх, где температура воздуха очень низка (-20, -40 °C). Здесь они замерзают, превращаются в льдинки, слипаются и дают начало тем видам осадков, которые достигают крупных размеров (иногда до 600–700 г), и всегда наносят большой ущерб сельскому хозяйству. Что это за вид осадков? Какими причинами обусловлены их крупные размеры? Что известно вам о выпадении их на землю?

22. 12 апреля 1998 г. Вербное воскресенье удивило жителей Москвы обильным снегопадом, который продолжался и 13 апреля и одел столицу белоснежным покрывалом. И это после начавшегося с 24 марта потепления, обычного для этих дат, сопровождавшегося таянием остатков снега, дневными температурами +8 °C и даже +12 °C с осадками в виде дождя. И вдруг такой резкий контраст. Ночная температура до -18 °C, дневная до -11, -12 °C, 13 и 14 апреля еще и резкий северный ветер. А с неба сыпались крупные обильные снежные хлопья (и днем, и ночью), укрывшие землю снежным покровом, высота которого достигала 40 см. Климатическая аномалия, охватившая Европу и Америку, докатилась до Москвы и 29 января 2004 г. буквально обрушилась на столицу невиданно обильным снегопадом. Встал весь транспорт, несмотря на бесперебойную работу снегоочистительных машин. Все авиарейсы были отменены, а прибывающие самолеты направлялись в аэропорты других городов, даже в Хельсинки. Уже 30 января необычный снегопад сменился проливным дождем, который сопровождался резким повышением температуры до +4 °C. Почему же осадки даже зимой могут иногда выпадать в виде дождя, а летом — в виде снега?

23. А сколько вообще выпадает на Землю осадков?

Ответы

Кроссворд № 5

По горизонтали:

1. Слой плотного льда, нарастающего на земле и наземных предметах, который образуется из намерзающих капель переохлажденного дождя.

3. Вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая на земную поверхность.

6. Скопление мельчайших капелек воды или кристалликов льда (меньше 0,05 мм) над поверхностью земли, вызывающее «помутнение» воздуха.

8. Прибор для сбора и измерения количества атмосферных осадков.

10. Мельчайшие капельки воды, которые выделяются из воздуха, насыщенного влагой, на охлаждающейся (ночью и к утру) поверхности земли, наземных предметах, траве и листьях растений (где сливаются в более крупные капли).

По вертикали:

1. Осадки, выпадающие из кучево-дождевых облаков в теплое время года в виде частиц плотного льда размером от нескольких миллиметров до 15–20 см в диаметре.

2. Жидкие осадки, выпадающие из облаков в виде капель воды диаметром 0,1 мм и больше.

4. Твердые осадки, выпадающие из облаков в виде снежинок, звезд, пушинок, игл, пластинок и других форм кристалликов льда.

5. Снеговидное рыхлое отложение льда на ветвях, деревьях, проводах при тумане, которое легко стряхивается при ветре или прикосновении.

7. Тонкий неравномерный слой кристаллического льда, образующийся из ледяного пара при соприкосновении воздуха, насыщенного влагой, с переохлажденной поверхностью земли, строений, наземных предметов, растений.

9. Твердые осадки, выпадающие из кучево-дождевых облаков в виде матово-белых снегоподобных частиц круглой или неправильной формы размером от 1–2 до 15 мм.

Ответы

 

Чудеса атмосферы

Вот как описал эти необычные оптические явления в Арктике полярный исследователь Г. А. Ушаков в своих книгах «Остров метелей» и «По нехоженой земле»: «К полудню около Солнца появляется круг, а по бокам его — слабые ложные Солнца. Через час на небе возникают столбы. Время от времени они увеличиваются и делаются ярче, потом уменьшаются и затухают. К двум часам и столбы, и круг исчезают… На западе за горизонт опускается огромный красный шар Солнца, Вернее, не шар, а сфероид. Весь запад горит. Загорается снег, загораются снежные лучи и пыль над ними… Но огонь этого пожара не греет. Он невыносимо холоден.

Наконец появилось само Солнце. Огромный, сильно увеличенный и сплющенный рефракцией диск оторвался от линии горизонта и торжественно, медленно поплыл на запад. Его разорванные края напоминали не то бахрому сказочной огненной шали, не то гигантские языки застывшего пламени.

Проходит час. Солнце уже склоняется к закату. Сильная рефракция еще больше преображает диск. Он начинает напоминать огненную восьмерку. Ее перехват делается все тоньше и тоньше. Наконец восьмерка разрывается пополам. Теперь два Солнца, одно над другим, плывут над горизонтом. Но и это не все! Вот на некотором расстоянии от них, справа и слева, зарождаются какие-то светлые пятна. Это — ложные Солнца. Они светятся все ярче и ярче и движутся на одной линии с разрезанным диском настоящего Солнца. А над ними появляется еще более яркое третье ложное Солнце… А разрезанное пополам Солнце совсем уже близко к горизонту. Ослепительная свита из трех ложных Солнц по-прежнему сопровождает уходящее светило.

Весь ландшафт мрачноват, но величествен и торжествен. Вот диск вытягивается в один огромный эллипс. По краям опять появляется бахрома. Солнце коснулось линии льдов и начинает медленно погружаться за горизонт. Боковые ложные Солнца гаснут. На верхнее надвигается туча. Вся свита исчезает. В одиночестве тонет светило. Остается лишь узкая полоса багряной зари. Через час и она гаснет».

10 февраля 1785 г. жители Ярославля наблюдали одновременно несколько Солнц.

29 июля 1790 г. жители Санкт-Петербурга стали свидетелями необычного оптического явления: вокруг Солнца сияло два цветных круга — один маленький, другой большой. Сверху и снизу к ним примыкали блестящие дуги. Через центры Солнца и кругов проходила горизонтальная полоса, и в местах, где она пересекала малый круг, сияли ложные Солнца. Против Солнца на полюсе располагались еще три ложных светила, а шестое ложное Солнце находилось на верхней части малого круга. Все шесть ложных светил своими размерами и формой напоминали солнечный диск.

Несколько светил одновременно довелось увидеть и жителям Хосты на черноморском побережье Краснодарского края. 14 апреля 1959 г. на ярком радужном кольце, которое вдруг появилось вокруг Солнца, четко вырисовывались справа и слева от него еще два небольших ложных Солнца. Когда эти малые светила исчезли, появилось еще одно ложное Солнце выше настоящего, продолжая удивлять очевидцев около полутора часов.

Сразу семь Солнц на небосклоне наблюдали в январе 1934 г. жители китайского города Сиань. Зимой 1987 г. они снова стали свидетелями этого редкого атмосферного явления. Рядом с настоящим Солнцем светилось еще четыре ложных Солнца разной величины.

Природа всех этих, очень редко наблюдаемых в атмосфере, знамений, одна — это галооптические явления (гало) (рис. 31).

 

Улыбка арктики

«…Небо пылало. Бесконечная прозрачная вуаль покрыла весь небосвод. Какая-то невидимая сила колебала ее. Вся она горела нежным лиловым цветом, Кое-где показывались яркие вспышки и тут же бледнели, как будто лишь на мгновение рождались и рассеивались облака. Какую-то долю секунды казалось, что сияние погасло. Но вот длинные лучи, местами собранные в яркие пучки, затрепетали над нами бледно-зеленым светом. Вот они сорвались с места и со всех сторон, быстрые как молнии, метнулись к зениту. На мгновение замерли в вышине, образовали огромный сплошной венец, затрепетали и погасли.

Никто из нас не заметил, когда и как на юге появился огромный и широкий занавес. Крупные, четкие складки украшали его, он был соткан из неисчислимой массы плотно сомкнутых лучей. Волны то красного, то зеленого цвета, чередуясь, проносились по нему от одного края до другого. Невозможно было разобраться, где они возникают, откуда бегут и где умирают. Отдельные полотнища занавеса ярко вспыхивали и тут же бледнели. Казалось, что занавес плавно колеблется.

На западе опять появились длинные лучи, потом вновь малиновые облака закрыли полнеба. Снова нарастал световой хаос. Еще раз лучи устремились к зениту.

Картина менялась каждое мгновение…

Прямо на востоке между темными облаками ярким желтым светом горела узкая щель. Не успел я задержать здесь взгляда, как из-за облака, немного выше этой щели, неведомая сила выбросила целый сноп лучей, похожих на полураскрытый веер. Нежнейшие оттенки цветов — красного, малинового, желтого и зеленого — раскрашивали его. Лучи каждое мгновение тоже меняли свою окраску. Один какую-то долю секунды был малиновым, потом стал пурпурным, вдруг окрасился в нежно-желтый цвет, сейчас же перешедший в фосфорически-зеленый. Около четверти часа продолжалась эта непередаваемая по красоте игра света. Лучи много раз вытягивались, доходили почти до зенита, затем падали и снова росли. Наконец они стали бледнеть и приблизились друг к другу. Небесный веер закрылся и вдруг превратился в огромное белое страусовое перо, круто завернутое к югу. Яркие краски, только что фантастически украшавшие небо, померкли. От прежней феерической картины остались лишь бледные мазки».

Это описание одного из самых красивых, самых захватывающих явлений природы принадлежит Г. А. Ушакову, который назвал полярное сияние «улыбкой Арктики».

Полярное сияние возникает в верхних слоях атмосферы на высоте от 60 до 1000 км. Из верхней ионосферы в нижнюю проникает поток заряженных частиц высокой энергии. Под его воздействием при быстром колебании силы магнитного поля Земли разреженные газы атмосферы начинают светиться (люминесцировать). Явление это наблюдается преимущественно в высоких широтах. Причину этого ученые объясняют тем, что земное магнитное поле отклоняет поток частиц высокой энергии к полярным областям.

Формы полярного сияния бывают самые разнообразные: это рассеянный свет, дуги беспорядочных или сходящихся в одну точку горизонта лучей, ленты, пятна, драпри (завесы). Длительность этого явления различна — от десятков минут до нескольких суток.

Изучение полярных сияний имеет не только теоретический, но и практический интерес, так как они влияют на распространение радиоволн и работу высоковольтных линий электропередач, а возможно, и на явления погоды.

Викторина «Чудеса атмосферы»

1. Это очень редко встречающиеся мимолетные явления, которые, внезапно возникнув на небосклоне, бесследно исчезают. Одно из них, необычное, красочное, называется «игрой Солнца». Во время восхода или захода Солнце то прячется, то снова возникает над горизонтом. При этом его диск приобретает самые необычные геометрические формы — овала, сильно вытянутого или, наоборот, мало отличимого от окружности эллипса, квадрата, треугольника и т. п. Какова природа этого атмосферного явления?

2. Летом 1816 г. население французского города Лиона наблюдало такое необычное явление: над Солнцем было большое светлое пятно в форме треугольной шляпы, похожей на ту, которую носил Наполеон. Это видение породило слухи о скором возвращении низвергнутого императора.

Световые круги с пятнами и дисками на них возникают и вокруг Луны. Это ложные Луны (параселены) — редко наблюдаемое оптическое явление. Гораздо чаще можно видеть только один, реже два, еще реже — три цветных круга вокруг Луны, наиболее ярко окрашенных в красный цвет с внутренней стороны и бледно — в остальные цвета радуги — с внешней стороны. Такое необычное лунное видение в ореоле трех цветных колец наблюдали, например, в конце октября 1955 г, жители Фрейбурга в Германии.

Гало может возникнуть и вокруг месяца. 25 марта 2004 г. жители города Рассказово Тамбовской области наблюдали с 9 часов вечера гало, возникшее вокруг молодого растущего месяца.

Какие же причины обусловили возникновение всех этих интересных оптических явлений?

3. В прошлом это явление нередко вызывало у людей ужас. На фоне неба вдруг начинает четко вырисовываться крест. Иногда он принимает вид рыцарского меча с длинным лезвием, короткой рукояткой и перекладиной. В лучах вечерней зари крест нередко принимает кроваво-красную окраску.

Вот как описал это явление писатель В. И. Костылев в романе «Иван Грозный»: «Дрожащей рукой царь Иван отодвинул занавес. Иступленными глазами взглянул на небо. Лицо его перекосилось от страха: на небе в темной тишине застыло крестообразное небесное знамение…!»

Какое объяснение нашли ученые этому явлению?

4. Описание этого явления можно прочитать в повести Н. В. Гоголя «Страшная месть»: «За Киевом показалось неслыханное чудо… вдруг стало видимо далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалые люди узнали и Крым, горой подымавшийся из моря, и болотистый Сиваш. По левую руку видна была земля Галичская.

— А то что такое? — допрашивал собравшийся народ старых людей, указывая на далеко мерещившиеся на небе и больше похожие на облака серые и белые вихри.

— То Карпатские горы! — говорили старые люди».

А вот описание этого же явления в книге Б. А, Федоровича «Лик пустыни»: «Наш караван как-то выбирался из Каракумов к оазису низовий Амударьи, Прошло четыре дня, как мы последний раз запаслись водой и напоили верблюдов… Но вдруг люди сразу ускорили шаг. Впереди совсем невдалеке расстилалась широкая гладь реки. До воды оставалось метров 300–400; было видно, как переливалась рябь, вода блестела среди кустов тамариска. Очевидно, какой-то неожиданный разлив Амударьи. Вот повезло! Но почему вода не приближается? Почему один из кустов как-то странно выплывает из воды и становится выше? А другой идет? Ведь он был среди воды, а теперь вода далеко от него, Так, значит, это не вода?»

Что же это такое? Как объясняется это явление?

5. Это оптическое явление в атмосфере называется радугой. Она представляет собой большую разноцветную дугу, видимую на фоне облака (из которого выпадает дождь), которое находятся в стороне, противоположной Солнцу (Луне). Внешняя часть радуги окрашена в красный цвет, внутренняя — в фиолетовый; остальные цвета радуги — оранжевый, желтый, зеленый, голубой и синий — между ними. Последовательность этих цветов легко помогает запомнить скороговорка: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан», где первая буква каждого слова означает первую букву определенного цвета (каждый — красный, охотник — оранжевый, желает — желтый и т. д.). От чего зависят яркость, форма и время появления радуги?

6. Такое явление можно наблюдать только в горах. На фоне облаков, расположенных против восходящего или заходящего Солнца, появляются гигантские изображения, например всадника, животного, человека, группы людей. «Призраки» двигаются. Иногда вокруг головы призрачной фигуры, внезапно возникающей перед наблюдателем, на близко расположенной поверхности облаков или тумана появляются цветные кольца. Что это за интересное и загадочное явление природы? Как удалось разгадать причину его возникновения?

7. Однажды во время ночного марша карфагенского войска, которое под предводительством прославленного полководца Ганнибала совершало переход через Альпы, острия копий у воинов вдруг загорелись ярким пламенем. Попытки потушить огонь были тщетными. Пламя не угасало. Оно не обжигало, а только слегка потрескивало, освещая все вокруг, как днем. Нередко свидетелями таких огней бывают альпинисты, когда у них вдруг начинают вспыхивать не только ледорубы и другие металлические предметы, но даже волосы, а штычок ледоруба, направленный вверх, начинает жужжать, как штанги-токоприемники у троллейбуса в морозное утро.

Но чаще всего такие огни можно наблюдать в Океане, когда грозовые облака проходят над судном. На мачте появляется свечение, которое обычно сопровождается легким потрескиванием. Иногда огни бегают по волнам. Появление этих огней с очень давних времен воспринималось моряками как добрый знак, возвещающий об окончании шторма или бури. Неудивительно, что матросы Колумба, напуганные несмолкающим ревом и грохотом Океана, очень обрадовались, увидев на верхушках мачт и реях бегающие огоньки.

Что это за огни? Какова их природа?

8. Что вы знаете о «Курильском свете»? Как можно объяснить это явление?

9. Во время этого явления наблюдатель не различает ни тени, ни горизонта, ни облаков и теряет ориентацию как на земле, так и при полете в воздухе. Различаются только близкие и темные предметы. Что это за явление? Где и почему оно чаще всего наблюдается?

10. Одним из самых красивых, самых захватывающих явлений природы являются полярные сияния. Какова природа этого оптического явления?

11. А это очень редкое атмосферное явление носит название «зеленый луч». Вот как описал его метеоролог И. В. Воробьев: «Небо было затянуто облаками. Только маленький клочок лазури в том месте, где Солнце собралось садиться за горы, был чист от облаков. Огненный шар уже коснулся вершин хребта, и все небо вокруг него было окрашено в зеленый нежный цвет. Так же были окрашены вершины гор Большого и Малого Арарата. Зрелище чрезвычайно пленительное, но кратковременное. Через пять минут Солнце скрылось, и зеленая окраска, лежащая на всем, быстро растворилась в лилово-розовом полете сумерек…»

Как образуется этот «зеленый луч»? Где чаще всего можно наблюдать его и почему?

12. Еще более редким явлением, чем «зеленый луч», является «голубой луч». Что вы знаете о нем?

13. Эти облака наблюдаются очень редко и только в некоторых районах Земли, в основном в северных (например, на Аляске). Они бывают зимой, когда высота Солнца над горизонтом составляет лишь несколько градусов. По форме они напоминают перистые и перисто-кучевые и кажутся светящимися на темном фоне неба. По мере опускания Солнца интенсивность и окраска их свечения меняются. Спустя два часа после захода Солнца они перестают светиться, но их еще можно различить по ослаблению ими света звезд. В лунные ночи они иногда видны в виде темных облаков. С приближением рассвета облака начинают светиться снова. Что это за облака?

14. Более ста лет прошло с тех пор, как известный русский астроном В. К. Цераский впервые обнаружил серебристые облака — самые высокие облака земной атмосферы, не ослабляющие света звезд. С тех пор эти загадочные облака, возникающие на высоте 75–90 км и двигающиеся с востока на запад со скоростью от 50 до 250 м/с, не давали покоя ученым всех стран, заставляя их задавать себе один вопрос за другим: какова природа этих облаков? Почему их можно наблюдать с земли только летом и только в средних широтах? Почему они движутся на запад, юго-запад и никогда — на восток? Почему из космоса серебристые облака наблюдаются не только в средних широтах, но и в экваториальной зоне? Можно ли их наблюдать в летний период над южными широтами Земли?

Ответы

Викторина «Предсказание погоды»

1. Устойчивый по направлению, умеренный или сильный ветер (более 5–8 м/с) начинает последовательно менять направление. Атмосферное давление при этом не изменяется или растет, характер облачности все время одинаков. Следует ли ожидать изменения погоды? Почему?

2. Устойчивый по направлению, сильный ветер начинает последовательно менять направление (с поворотом влево, т. е. против часовой стрелки), давление при этом значительно понижается. Возможно ли изменение погоды? Почему?

3. Устойчивый по направлению, сильный ветер быстро меняет свое направление (с поворотом вправо, т. е. по часовой стрелке). Давление и характер облачности при этом тоже меняются. Что в этом случае следует ожидать от погоды? Почему?

4. Перистые облака быстро двигались с западной стороны неба. Затем небо стала медленно затягивать прозрачная вуаль слоистых облаков, которые четко прослеживались вокруг Солнца. Венчики чистотела поникли, а цветы белых кувшинок, плавно лежащие на поверхности озера, дружно закрылись. Какое изменение погоды следует ожидать?

5. Ни вечером, ни ночью роса не выпала. Утренняя заря была особенно красной. На небе были одновременно видны облака всех ярусов — кучевые, перистые, слоистые. К вечеру облака стали опускаться и утолщаться. Ласточки и стрижи стали летать над самой землей. Белые цветы сердечника поникли. Можно ли предсказать, какая завтра будет погода? Не помещает ли она предстоящему походу в лес?

6. Дым из печной трубы поднимается прямо. Является ли это признаком сохранения хорошей устойчивой погоды? Почему?

7. Дым, выходя из трубы рваными клочьями, уносится ветром в сторону, порой прижимаясь к земле. Когда это происходит и что означает с точки зрения прогноза погоды?

8. Утренняя заря очень яркого красного цвета. Такое же красное и восходящее Солнце. Почему? Какой погоды следует ожидать?

9. А что может рассказать о погоде характер заката Солнца?

10. В ложбинах и низменных местах вечером и ночью собрался туман, который растаял после восхода Солнца, Часам к 10 утра появились кучевые облака, количество которых к 3–4 часам дня заметно увеличилось. Целый день ветер дул с моря на сушу. К вечеру облака исчезли, а ветер сменил направление с суши на море. Как вы считаете, изменится ли погода?

11. А какие вы знаете местные признаки изменения погоды в горах?

12. Многие растения реагируют на изменение погоды. Сейчас насчитывается более 400 растений — предсказателей погоды. Знаете ли вы такие растения? Как реагируют они на изменение погоды?

13. О чем могут рассказать годичные кольца на спиле дерева?

14. Известно ли вам, что существует наука, которая изучает взаимосвязь между годичными кольцами деревьев и метеорологическими характеристиками — температурой, осадками и солнечной освещенностью в течение всего времени, пока они росли? Что это за наука?

15. А знаете ли вы, как предсказывают погоду различные животные — насекомые, рыбы, птицы, млекопитающие?

Ответы