АзБуКа Природы

Внутри грозового облака с его сильными турбулентными воздушными потоками накапливаются мощные заряды атмосферного электричества. Как это происходит, еще не до конца ясно, однако известно, что вершина облака бывает заряжена положительно, а его основание - отрицательно. Подробнее... »

С давних пор люди искали в небе знаки, которые предвещали бы ту или иную погоду. Веками мореплаватели и земледельцы учились читать книгу погоды по ветру и облакам. Сегодня же мы полагаемся на предсказания специалистов-метеорологов.
Современные прогнозы погоды -результат труда многих людей в разных странах мира.

По всему земному шару разбросаны тысячи морских и наземных метеостанций. На каждой из них наблюдения за погодой проводятся по крайней мере четыре раза в день. Метеорологи измеряют атмосферное давление, температуру воздуха и скорость ветра, а также определяют степень облачности и количество выпавших осадков. В верхних слоях атмосферы погоду изучают с помощью специальных шаров-зондов и искусственных спутников, которые непрерывно осуществляют космическую и аэрофотосъемку земной поверхности и передают полученные данные на землю.

Вся информация стекается в службы погоды разных стран, где синоптики анализируют ее и наносят на карты. Далее информация поступает в газеты, на радио и телевидение, которые в свою очередь, делают прогнозы погоды достоянием широкой публики. При передаче метеоинформации большое значение имеет оперативность - синоптики должны уметь вовремя предупреждать о приближении ураганов и смерчей, наводнений и заморозков, хотя разумеется, им приятнее всего предсказывать хорошую погоду на выходные дни.

Воздух в нижней атмосфере находится в постоянном движении. Его громадные потоки различной температуры и влажности перемещаются над земной и водной поверхностью, и, когда одна воздушная масса вытесняет другую, погода меняется.

Самые сильные изменения происходят вдоль атмосферных фронтов, т.е. границ между теплыми и холодными воздушными массами. Когда холодный воздух отступает, а на его место перемещается теплый, такая граница называется теплым фронтом.

Когда же холодный воздух наступает вслед за отступающим теплым, фронт называется холодным. С прохождением атмосферного фронта обычно связаны облачность и осадки.
Атмосферное давление также переменчиво. Область повышенного давления, или антициклон, напоминает гору холодного тяжелого воздуха. По мере того как воздух опускается и, закручиваясь по спирали, уходит из центра антициклона, он постепенно нагревается. Тучи испаряются, и наступает малооблачная погода без осадков.
Циклоны, или области пониженного давления, напротив, приносят с собой пасмурную, а то и ненастную погоду.
На циркуляцию атмосферы влияют и многие другие факторы, действие которых также в итоге сказывается на погоде. Небо может в одночасье затянуться тучами, что испортит вам пикник, но случается и наоборот - облака вдруг рассеются и пасмурный день неожиданно обернется солнечным.

Воздух в нижнем слое атмосферы находится в постоянном движении, которое может принимать самые разные формы - от легкого бриза до ураганного ветра. Движущая сила всех этих процессов - энергия Солнца. При нагревании под действием солнечных лучей воздух расширяется и поднимается вверх, таким образом возникают области низкого давления. Туда устремляются более плотные и холодные воздушные массы.

Однако на циркуляцию атмосферы влияют и многие другие факторы, в частности существование гор и пустынь и различная теплоемкость больших пространств суши и моря. В результате помимо глобальных процессов атмосферной циркуляции есть и так называемые местные ветры, имеющие локальное значение.

Например, французский ветер мистраль сухой, но холодный. Скорость его может достигать 140 км/ч, а дует он порой несколько дней подряд. Неудивительно, что мистраль наводил ужас на местных жителей еще во времена Римской империи.

В Америке на востоке Скалистых гор зимой дует ветер чинук - это сухой горячий ветер, который периодически слетает по склонам гор и устремляется на равнины.

Сильные ветры рождаются и в пустынях. Так, например, в странах, которые прилегают к Средиземному морю, широко известен горячий южный ветер сирокко, приходящий из Сахары и Аравийской пустыни. Продувает Сахару еще и восточный ветер, под названием тарматан.

Вечером, когда Солнце склоняется к горизонту, его лучи проделывают значительно более длинный путь сквозь атмосферу, чем в дневные часы, когда оно располагается прямо у нас над головой. Крупные частицы в нижней части атмосферы столь сильно рассеивают свет, что наших глаз достигает лишь излучение красного и желтого диапазона. Солнце при этом нередко представляется взору малиновым шаром, а его лучи, идущие под малым углом к горизонту, окрашивают облака снизу в цвета самых фантастических оттенков.

От других слоев атмосферы стратосфера отличается повышенным содержанием озона. Он непрерывно образуется в этой области атмосферы, а затем снова переходит в кислород под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Количество озона даже в озоновом слое очень невелико, однако он играет важную роль в поддержании жизни на Земле. Поскольку на образование и распад озона идет много солнечной энергии, температура в стабильной стратосфере выше, чем у ее неспокойного нижнего соседа - тропосферы. Она выполняет роль крыши, защитного фильтра по поддержанию определенного климата в нижней атмосфере. Но главная функция озонового слоя в том, что он задерживает большую часть губительного для жизни ультрафиолетового излучения, пропуская столько ультрафиолета, сколько нужно для жизни на Земле

По сравнению с размерами нашей планеты окутывающий ее воздушный слой - лишь тонкая пленка. Хотя у атмосферы нет четко определенной верхней границы. ее толщина приближается к 500 км. На больших высотах разреженная газовая атмосфера переходит в почти полный вакуум открытого космоса.
Наша атмосфера неоднородна и состоит из четырех отчетливо выраженных слоев. Самый нижний из них, толщиной примерно 15 км, называется тропосферой. Здесь зарождается большинство бурь и ураганов, а циркуляция воздуха постоянно приводит в движение облака.
Следующий слой, названный стратосферой, имеет толщину 40 км и простирается примерно до высот 50-55 км. Там в отличие от тропосферы царит почти полное затишье, поэтому именно в стратосфере летают реактивные самолеты, избегая турбулентных потоков нижнего слоя.
Третий слой - холодная мезосфера -занимает следующие 30 км воздушного пространства, достигая уровня примерно 80 км. Здесь происходит сгорание метеорных частиц. Далее начинается термосфера и ионосфера - последний слой земной атмосферы, состоящий из чрезвычайно разреженного и электрически заряженного воздуха, где происходят в прямом смысле слова небесные явления - полярные сияния.

Как ни трудно в это поверить, но из межпланетного пространства на Землю ежегодно падают сотни камней, правда они невелики и чаще всего «приземляются» в океан.
Эти каменные и железные частицы называются метеорными, пока они. сгорая, проносятся через земную атмосферу. Те же из них, что достигают земной поверхности, называют метеоритами. Масса их варьирует от нескольких граммов до десятков тонн. Самый большой метеорит весом в 60 т был найден в Намибии, Юго-Западная Африка. Его еще более крупный предшественник когда-то упал в пустыне Аризоны. США, и, взорвавшись при ударе о землю, разлетелся на мелкие кусочки.

Кометы бывают видны в течение нескольких недель или даже месяцев, а падающие звезды в считанные секунды мелькнут по небесному своду и мгновенно исчезают. Большая часть их представляет собой мельчайшие частицы, оставшиеся от пролетевшей кометы. Эти крупинки твердого вещества в бесчисленном множестве движутся в межпланетном пространстве. Влетая на огромной скорости в земную атмосферу, они разогреваются от трения, сгорают и ионизируют атмосферные газы, их след мы и видим на темном небе. Такое явление называется метеором или падающей звездой.
Иногда наша планета встречается с целым роем подобных тел, и тогда в атмосфере возникает метеорный поток. Это происходит ежегодно в одни и те же дни, когда Земля пересекает орбиту исчезнувшей кометы, и метеорные потоки появляются в результате распада кометных ядер. В разгар звездного дождя можно ежечасно видеть десятки метеоров, вылетающих как бы из одной точки.

Наше Солнце - лишь одна из миллиардов звезд во Вселенной. Оно перемещается в космическом пространстве в окружении множества других небесных тел. Все вместе они и составляют Солнечную систему.
Вокруг Солнца обращаются девять известных нам планет. Это самые крупные небесные тела в солнечном гравитационном поле. У многих из них также есть собственные спутники. Вокруг Солнца вращаются и тысячи малых планет - астероидов. Еще меньше астероидов бесчисленные метеорные тела, состоящие из камней и металлов. Влетая в плотные слои земной атмосферы, мелкие их частицы быстро разогреваются и. сгорая, прочерчивают на ночном небе яркий след, за что их прозвали падающими звездами.

Пространство между планетами заполнено разреженным газом и космической пылью. Вокруг Солнца обращаются также кометы - небольшие тела, окруженные оболочкой из разреженного газа. Они приносятся из глубин космоса, и хвост кометы в виде туманного светящегося шлейфа бывает виден в течение нескольких дней или даже месяцев, после чего загадочные пришельцы на годы, а иногда и на столетия исчезают в межпланетном пространстве.