Государственно учебно-педагогическое издательство, Москва - Ленинград, 1938 г. OCR Detskiysad.Ru Публикуется с небольшими сокращениями
Средние нормальные температуры не дают полного понятия о термических условиях того или другого места, так как температура постоянно изменяется в зависимости от ветров, облачности, выпадения осадков и т. д. В частности ветер является как бы носителем погоды, обусловливая ее изменчивость. Направление и сила ветра, в свою очередь, зависят от воздушного давления. Ветры бывают тем сильнее, чем больше разница атмосферного давления между двумя поясами или соприкасающимися местностями. Если в одном пункте давление больше, а в другом меньше, то ветер всегда дует из места большего давления в место меньшего давления, причем сила ветра находится в зависимости от разности давления между этими двумя пунктами. Эту разность давления следует исчислять на определенную какую-нибудь единицу расстояния. За единицу расстояния принимают градус меридиана-111 км.
Изменение давления, рассчитанное на 111 км, считая по направлению нормали к изобаре в-сторону убывающего давления, называется градиентом давления. (Изобарами называются линии, соединяющие на карте места с одинаковым давлением, приведенным к уровню моря.) Чем больше градиент, тем сильнее ветер. Закон, по которому скорость ветра пропорциональна градиенту, называется законом Стефенсона. Кроме того, надо иметь в виду при рассмотрении направления ветра влияние, которое оказывает на движение воздуха вращение земли. Вращение земли, независимо от того, в каком направлении движется какое-либо тело - в меридиональном, широтном или каком-нибудь другом,- всегда оказывает влияние на это движение. На воздух оно влияет в большей степени, чем на воду, потому что воздух представляет менее инертную массу. Вследствие вращения земли всякое движущееся тело, а следовательно и воздух, в северном полушарии отклоняется вправо, а в южном - влево от первоначального направления движения. Этот закон отклонения назван по имени ученого законом Кориолиса.
Переходя теперь к рассмотрению распределения атмосферного давления на земной поверхности, мы должны отметить, что оно обуславливается прежде всего условиями распределения температуры, но, кроме этого, зависит также от механических или динамических причин. Для объяснения связи между температурой, с одной стороны, и давлением и направлением ветра, с другой, может служить прилагаемый здесь чертеж.
Представим себе, что можно при посредстве какой-нибудь перегородки изолировать две колонны воздуха так, чтобы между ними не мог происходить никакой обмен; представим далее, что воздух в одной колонне подвергается нагреванию, в другой - охлажден. Так как теплый воздух расширяется, то в колонне теплого воздуха определенное давление будет существовать всюду на большей высоте, чем в колонне холодного воздуха по другую сторону от перегородки, и только на поверхности земли давление будет одинаково. С поднятием в атмосфере давление будет падать, причем в теплой половине, вследствие меньшей плотности нагретого воздуха, уменьшение давления происходит медленнее, чем в холодной, отчего одинаковые изобарические поверхности, т. е. поверхности одинакового давления, и расположатся в первой колонне выше, чем во второй.
Если мы теперь устраним перегородку, то создадутся условия, наблюдаемые в природе. Так как давление в нагретой половине па-верху больше, чем в холодной, то воздух будет стремиться стекать из теплой половины в холодную, и изобарические поверхности первоначально будут все наклонены в сторону движения. Таким образом, если нагревание в правой половине продолжается, то воздух в ней вследствие этого будет постоянно подниматься кверху и в верхних слоях стекать налево. В левой половине масса воздуха увеличится, а вместе с тем возрастет и давление внизу. Здесь охлажденный воздух начнет опускаться. Так как теперь внизу в холодной колонне давление выше, то нижние изобарические поверхности будут наклонены в обратную сторону, т. е. слева направо, и воздух в нижних слоях будет двигаться согласно наклону изобарических поверхностей слева направо. В конце концов получится замкнутый круговорот воздуха, который будет существовать до тех пор, пока не устранится различие в температурах обеих колонн воздуха.
Эти предварительные замечания о ветрах нам понадобятся для изучения распределения ветров и давления на земном шаре.
Сначала представим себе для простоты гомогенный неподвижный земной шар и допустим, что вся поверхность земного шара покрыта водой. Тогда нагревание будет зависеть, главным образом, от широты, и около экватора будет наиболее жаркая зона, а у полюсов наиболее холодная. Вследствие нагревания воздух будет подниматься над экватором и отсюда стекать в верхних слоях к полюсам, где соответствующая изобарическая поверхность, по причине большей плотности воздуха, расположена ниже. Вследствие этого давление на экваторе у поверхности земли уменьшится, а на полюсах возрастет. Это, в свою очередь, вызовет у поверхности земли в нижних слоях воздуха ветер с севера на юг в северном полушарии и с юга на север в южном полушарии, потому что от мест с большим давлением, от полюсов, воздух будет стекать к экватору, где давление меньше. Таким образом, в нижних слоях мы должны были бы ожидать существования ветров от полюсов к экватору (т. е. северного в северном полушарии и южного в южном полушарии), в верхних - ветров обратного направления, от экватора к полюсам (т. е. южного в северном и северного в южном полушарии), у экватора, кроме того, воздух постоянно поднимается, а у полюсов опускается и таким образом замыкает круговорот. Наибольшее давление должно было бы быть у полюсов, а наименьшее - у экватора.
Посмотрим, как распределено в действительности давление. Оказывается, что не совсем так.
На экваторе мы имеем, действительно, область низкого давления; области высокого давления расположены в широтах, которые можно назвать подтропическими (между 30-35° с. ш. и 30-25° ю. ш.). Под широтой 66° в северном полушарии находится область низкого давления, откуда давление несколько повышается к полюсу. В южном полушарии давление в высоких широтах еще более низкое, но точное положение депрессии (минимума) определить затруднительно, так как там в этих широтах простирается непрерывный океан и продолжительных наблюдений не производилось. На Антарктиде располагается слабый максимум.
Таким образом, вместо одной барометрической депрессии па экваторе и двух областей высокого давления на полюсах оказывается в нижних слоях воздуха четыре области высокого давления и три депрессии. В более высоких слоях атмосферы (на высоте 2 или 4 км) наблюдается понижение давления от экватора к полюсам.
В области менаду субтропическими максимумами - северным и южным - и экватором воздух стекает в нижних слоях к экватору, а в верхних слоях в обратном направлении - от экватора к этим субтропическим максимумам. Однако вследствие вращения земли воздух при своем движении в северном полушарии отклоняется вправо, а в южном - влево, и в нижних слоях вместо северного и южного ветров мы имеем северо-восточный и юго-восточный, а в верхних вместо южного - юго-западный и вместо северного - северо-западный ветры. Таким образом получается пояс пассатов, т. е. постоянных северо-восточных ветров в северном полушарии и юго-восточных в южном полушарии, а над ними дуют ветры обратного направления - антипассаты, существование которых доказано как прямыми, так и косвенными наблюдениями. Так, например, перистые облака, которые находятся на очень большой высоте, уносятся в сторону, обратную направлению пассатов; то же происходит с пеплом, выбрасываемым вулканами, например, пиком Тейде на острове Тенерифе (группа Канарских островов), Мауна-Лоа на Гавайских островах, которые находятся в этой области и подымаются на высоту около 4000 м.
Между двумя поясами пассатов существует небольшая зона, градусов в 10, где преобладает низкое давление и господствует безветрие слабые ветры. Эта полоса давно уже была известна мореплавателям, они боялись ее, когда не было пароходов и плавали на парусных судах. Это пояс затишья.
В более высоких слоях в поясе затишья дуют постоянные восточные ветры, скорость которых быстро увеличивается с высотой. К северу от экватора этот верхний поток последовательно принимает направления: юго-восточное, далее южное и затем вплоть до самой северной границы пассата юго-западное и западо-юго-западное, обратное пассату, т. е., иными словами, переходит в антипассат. В южном полушарии соответствующие направления будут: северо-восточное, северное, северо-западное и западо-северо-западное.
Теперь объясним, почему образовались субтропические барометрические максимумы и почему антипассаты не доходят до полюса, а между 30 - 35° с. ш. спускаются к поверхности, и начинается обратное движение к экватору. Причину этого прежде усматривали в том, что по направлению к полюсам параллельные круги уменьшаются; поэтому массы воздуха, которые стекают от экватора к полюсам, по мере своего движения, принуждены двигаться по все более узкому ложу, и поэтому они сдавливаются, оттесняются вниз, ближе к земле, и давление на поверхности увеличивается. Однако такое толкование не объясняет, почему давление достигает максимума именно под 30 - 35° с. ш., а не далее к северу. В настоящее время причину усматривают во вращении земли вокруг оси. Воздух вследствие этого отклоняется направо в северном полушарии, и отклонение это увеличивается с широтой. Поэтому воздух, который движется в северном полушарии от экватора к северу, сначала из южного направления переходит в юго-западное, затем в западо-юго-западное и, наконец, в западное. Приблизительно под 30 - 35° с. ш. воздух начинает вращаться вокруг земли с запада на восток.
Скорость ветра, в свою очередь, зависит от градиента, т. е. чем больше разница в давлении, тем больше и скорость. Затем скорость обратно пропорциональна трению. Над морем скорость и отклонение более значительны, на суше скорость менее значительна, а в верхних слоях свободной атмосферы или на горах всего больше, потому что воздух здесь испытывает меньшее сопротивление при своем движении. Затем отклонение увеличивается с широтой.
Когда воздух подходит к широте 30°, отклонение бывает настолько велико, что главная масса воздуха, вместо того чтобы продолжать. свой путь к северу, начинает вращаться вокруг земли и образует западный вихрь. Вновь прибывающие от экватора массы воздуха, получая здесь такое же направление движения, должны вызывать накопление воздуха, что и обусловливает образование постоянной области высокого давления. Накопление воздуха вверху обусловливает здесь нисходящий ток воздуха, причем опускающиеся массы воздуха поворачивают обратно к экватору и дают начало пассатам. В южном полушарии мы должны ожидать того же самого.
Таким образом, повышение давления в широтах около 30° с. щ и 28° ю. ш. и возникновение субтропических максимумов зависят не от температуры, а обусловливаются динамическими причинами Далее к северу и к югу от субтропических максимумов воздух вследствие большого отклонения движется уже в преобладающем западном направлении.
Схему воздушных течений на всем земном шаре можно изобразить таким образом. На экваторе воздух поднимается вследствие нагревания и в верхних слоях стекает к субтропическим максимумам давления. Это антипассаты. Здесь воздух опускается к поверхности, и часть его в виде пассатов возвращается назад к экватору, а другая часть движется по направлению к полюсам, причем здесь преобладают ветры западного направления (в северном полушарии юго-западные, а в южном - северо-западные).
Однако в умеренных широтах циркуляция воздуха не отличается постоянством. У полюсов, где скопляются массы холодного и плотного воздуха, получается максимум давления, и здесь образуются ветры, направленные от полюсов,- северо-восточные в северном и юго-восточные в южном полушариях. Под широтой 60-65° в северном полушарии имеется граница раздела северо-восточных и юго-западных ветров. Границу эту называли полярным фронтом. Она имеет вид наклонной плоскости, которая, достигая земной поверхности около 60°, постепенно поднимается при приближении к полюсу. Поверхность полярного фронта представляет собой раздел теплых и холодных масс воздуха, которые тут соприкасаются и проникают друг в друга. В зависимости от прихода-расхода воздушных масс над полюсами поверхность полярного фронта, испытывая непрерывные волнообразные колебания, то передвигается к северу, то наступает на юг. В последнее время выяснилось, что теплые тропические и холодные арктические воздушные течения между собой непосредственно не соприкасаются. Между ними, приблизительно между 50-65°, находится зона воздуха умеренных широт. Норвежский метеоролог Бержерон дал детализированную схему общей циркуляции атмосферы, на которой вместо прежнего полярного фронта два фронта: один под широтой 45° - полярный (PF) и другой близ 70° - арктический (AF). Между этими фронтами расположен воздух умеренных широт (PL). Между широтами 45-55° преобладают северо-восточные ветры, несущие холодные массы воздуха в более южные широты, а к северу от 55° преобладают юго-западные сравнительно теплые проникающие до 70°. Общая схема циркуляции атмосферы, образом, значительно осложняется - в районах, где сходятся воздушные течения, образуются восходящие токи и возникают области пониженного давления (у экватора, близ 66 - 70° и около 45°). Области повышенного давления должны возникать в местах нисходящих токов, т е. у полюсов, в районе субтропических максимумов и близ 55° с. и ю. ш. Схема общей циркуляции атмосферы является именно схемой. В действительности распределение суши и моря, создающее весьма неравномерное нагревание земной поверхности, заставляет фронты сильно изгибаться и далеко отходить от указанных параллелей. Кроме того, в особенности над континентами, фронты испытывают временами большие возмущения, происходят значительные изгибы фронтов, сопровождающиеся прорывами масс теплого тропического воздуха в умеренные широты - в одних случаях и продвижениями холодных масс воздуха из Арктики, проникающими далеко на юг, - в других случаях.
До сих пор мы рассматривали атмосферную циркуляцию, главным образом, при допущении однородной поверхности земного шара, но чередование суши и моря вносит изменение в распределение давления, а следовательно, и в направление ветров. Рассмотрим карту изобар за январь. В это время в северном полушарии зима, поверхность суши сильно охлаждена, и это охлаждение передается воздуху. Поэтому над континентами северного полушария находятся холодный плотный воздух и области высокого давления, которые, при посредстве субтропических областей высокого давления на океанах, образуют непрерывный пояс высокого давления вокруг всего северного полушария. В северных частях Атлантического и Тихого океанов, более теплых в это время, чем суша, наоборот, располагаются области низкого давления. Особенно низкий барометрический минимум наблюдается в северной части Атлантического океана - соответственно более высокой температуре воздуха над этим океаном. На океанах, в общем, распределение давления соответствует общей схеме, тогда как на континенте области высокого давления распространяются почти на всю их площадь, причем максимумы давления находятся не под 30°, а отодвинуты к северу. Особенно высоко давление (780 мм) в Азии, которая вследствие больших размеров и особенностей рельефа испытывает наибольшее материковое охлаждение. Нельзя не отметить соответствия между распределением давления и изаномалами, причем отрицательным изаномалам соответствует высокое давление, а положительным - низкое.
Под экватором и в поясе затишья, согласно общей схеме, - всюду низкое давление. Что же касается южного полушария, где в январе - лето, то здесь на океанах ясно выражены субтропические области высокого давления, причем области высокого давления Индийского и Атлантического океанов почти сливаются друг с другом, так как Африка не простирается далеко на юг. В Австралии и в Южной Америке вследствие нагревания суши максимумы исчезли и заменились низким давлением.
Южнее лежит непрерывный субполярный пояс низкого давления.
Рассмотрим теперь июльские изобары. В июле в северном полушарии лето, поэтому материки северного полушария сильно нагреты, и на них располагаются области низкого давления, причем минимум в Азии очень низок - ниже 748 мм - и расположен на Иранском плоскогорье.
Атлантический максимум охватывает западную часть Европы; субполярная область низкого давления охватывает все северное полушарие, по па море, где температура сравнительно с сушей невысока, минимум слабее. В южном полушарии, где в июле - зима, распределение соответствует вполне общей схеме, и субтропический максимум в виде кольца охватывает все южное полушарие. Южнее давление понижается к субполярному минимуму, а затем снова возрастает к полюсу.
Рассмотрение схемы общей циркуляции атмосферы в северном полушарии обнаруживает, что у земной поверхности двигаются воздушные массы, сформировавшиеся в определенных географических условиях и получившие поэтому соответствующие свойства (температуру, влажность, запыленность и т. д.).
Прежде всего можно выделить холодные арктические массы воздуха, двигающиеся из приполярного пространства. Прорывы арктического фронта приводят к распространению масс арктического воздуха в умеренных широтах, где они постепенно трансформируются, приобретая новые свойства (более высокую температуру и т. д.). Такие измененные арктические массы воздуха называются полярными.
От субтропиков к северу двигаются теплые тропические массы воздуха. Наконец, к югу от субтропиков
господствуют экваториальные массы воздуха. Таким образом, мы имеем четыре основных типа воздушных масс:
1) арктический воздух AL;
2) полярный воздух PL;
3) тропический воздух TL;
4) экваториальный воздух EL.
Каждая из этих масс могла сформироваться или над морем, или над континентом. В соответствии с этим мы получаем воздух морской или континентальный. Переходные области между воздушными массами различного происхождения, так называемые «поверхности раздела», образуют фронты. Если теплый воздух надвигается на холодный, оттесняя его, фронт называется теплым. Если же холодный воздух двигается, вытесняя теплый, фронт будет холодным.
Учение о воздушных массах возникло в 20-х годах текущего столетия и произвело переворот во взглядах на существо процессов, происходящих в тропосфере. В настоящее время невозможно рассматривать процессы, формирующие климат, игнорируя воздушные массы.
При этом возможны два случая.
Один тип процессов связан с одной воздушной массой, происходит внутри одной воздушной массы. Такие процессы можно назвать внутримассовыми.
Другой тип связан со сменой воздушных масс различного происхождения, т. е. с прохождением фронта. Эти процессы называют фронтальными.
Преобладание того или иного из этих типов существенным образом определяет особенности климата.
К этому нужно прибавить свойственные областям высокого давления процессы опускания воздуха (нисходящие токи), а областям пониженного давления - процессы поднятия воздуха (восходящие токи).
Популярные статьи сайта из раздела «Сны и магия»
.
Магия приворота
Приворот является магическим воздействием на человека помимо его воли. Принято различать два вида приворота – любовный и сексуальный. Чем же они отличаются между собой?
По данным статистики, наши соотечественницы ежегодно тратят баснословные суммы денег на экстрасенсов, гадалок. Воистину, вера в силу слова огромна. Но оправдана ли она?
Порча насылается на человека намеренно, при этом считается, что она действует на биоэнергетику жертвы. Наиболее уязвимыми являются дети, беременные и кормящие женщины.
Испокон веков люди пытались приворожить любимого человека и делали это с помощью магии. Существуют готовые рецепты приворотов, но надежнее обратиться к магу.
Достаточно ясные образы из сна производят неизгладимое впечатление на проснувшегося человека. Если через какое-то время события во сне воплощаются наяву, то люди убеждаются в том, что данный сон был вещим. Вещие сны отличаются от обычных тем, что они, за редким исключением, имеют прямое значение. Вещий сон всегда яркий, запоминающийся...
Существует стойкое убеждение, что сны про умерших людей не относятся к жанру ужасов, а, напротив, часто являются вещими снами. Так, например, стоит прислушиваться к словам покойников, потому что все они как правило являются прямыми и правдивыми, в отличие от иносказаний, которые произносят другие персонажи наших сновидений...
Если приснился какой-то плохой сон, то он запоминается почти всем и не выходит из головы длительное время. Часто человека пугает даже не столько само содержимое сновидения, а его последствия, ведь большинство из нас верит, что сны мы видим совсем не напрасно. Как выяснили ученые, плохой сон чаще всего снится человеку уже под самое утро...
Согласно Миллеру, сны, в которых снятся кошки – знак, предвещающий неудачу. Кроме случаев, когда кошку удается убить или прогнать. Если кошка нападает на сновидца, то это означает...
Как правило, змеи – это всегда что-то нехорошее, это предвестники будущих неприятностей. Если снятся змеи, которые активно шевелятся и извиваются, то говорят о том, что ...
Снятся деньги обычно к хлопотам, связанным с самыми разными сферами жизни людей. При этом надо обращать внимание, что за деньги снятся – медные, золотые или бумажные...
Сонник Миллера обещает, что если во сне паук плетет паутину, то в доме все будет спокойно и мирно, а если просто снятся пауки, то надо более внимательно отнестись к своей работе, и тогда...
При выборе имени для ребенка необходимо обращать внимание на сочетание выбранного имени и отчества. Предлагаем вам несколько практических советов и рекомендаций.
Хорошее сочетание имени и фамилии играет заметную роль для формирования комфортного существования и счастливой судьбы каждого из нас. Как же его добиться?
Еще недавно многие полагали, что брак по расчету - это архаический пережиток прошлого. Тем не менее, этот вид брака благополучно существует и в наши дни.
Очевидно, что уход за собой необходим любой девушке и женщине в любом возрасте. Но в чем он должен заключаться? С чего начать?
Представляем вам примерный список процедур по уходу за собой в домашних условиях, который вы можете взять за основу и переделать непосредственно под себя.
Та-а-а-к… Повеселилась вчера на дружеской вечеринке… а сегодня из зеркала смотрит на меня незнакомая тётя: убедительные круги под глазами, синева, а первые морщинки
просто кричат о моём биологическом возрасте всем окружающим. Выход один – маскироваться!
Нанесение косметических масок для кожи - одна из самых популярных и эффективных процедур, заметно улучшающая состояние кожных покровов и позволяющая насытить кожу лица необходимыми витаминами. Приготовление масок занимает буквально несколько минут!
Каждая женщина в состоянии выглядеть исключительно стильно, тратя на обновление своего гардероба вполне посильные суммы. И добиться этого совсем несложно – достаточно следовать нескольким простым правилам.
С давних времен и до наших дней люди верят в магическую силу камней, в то, что энергия камня сможет защитить от опасности, поможет человеку быть здоровым и счастливым.
Для выбора амулета не очень важно, соответствует ли минерал нужному знаку Зодиака его владельца. Тут дело совершенно в другом.
© Все права на статьи принадлежат авторам сайта, если не указано иное.
16 +