Давайте вспомним о прибрежной пустыне Намиб, упомянутой в предисловии. Холодное антарктическое Бенгельское течение, проходящее вдоль юго-западного берега Африки, «сушит» побережье, не дает ему дождей и потому здесь образовалась пустыня.
По агрегатному состоянию атмосферные осадки делят на жидкие и твердые.
К жидким атмосферным осадкам относятся роса, морось и дождь. Морось отличается от дождя малым размером капель, диаметр которых не превышает 0,5 мм, и очень низкой скоростью их падения. Кажется, что капли не падают вниз, а висят в воздухе.
К твердым атмосферным осадкам относятся иней, изморозь, снег, крупа, гололед и град.
Да, представьте, иней и изморозь – это тоже осадки.
Инеем называется тонкий слой кристаллического водного льда, нарастающего на поверхности земли и наземных предметах при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре.
Изморозь образуется на поверхностях из оседающих водяных паров в туманную морозную погоду. Она бывает кристаллической, состоящей из частиц льда, и зернистой, снеговидной. От изморози следует отличать гололед – слой плотного стекловидного льда, образующийся на поверхностях в результате намерзания частиц осадков, переохлажденных капель мороси или дождя, или же ледяной крупы.
Крупа отличается от снега своей структурой. Снег выпадает в виде снежных кристаллов (снежинок) или хлопьев, а крупа – в виде ледяных или снежных зерен.
Твердые ливневые осадки, выпадающие в теплое время года (при температуре воздуха выше +10° С) в виде кусков льда различной формы и размеров называются градом. Для образования града необходимы особые условия – наличие интенсивных восходящих воздушных потоков, скорость которых превышает 10 м/с. Такие потоки заносят водяной пар на большие высоты (до 5 километров), где из переохлажденных водяных капель образуются льдинки-градины и в течение длительного времени удерживают эти градины от выпадения на землю, давая им возможность расти за счет присоединения переохлажденных капель. Рано или поздно градины становятся настолько тяжелыми, что даже интенсивный восходящий поток воздуха не может их удерживать. Градины падают вниз и тают во время падения из-за действия силы трения и контакта с более теплым воздухом (чем ниже, тем воздух теплее). Крупные градины не успевают растаять при падении полностью и достигают земной поверхности.
Осталось дать определение тумана. Туманом называется атмосферное явление, при котором происходит скопление воды в воздухе с образованием мельчайших продуктов конденсации водяного пара – капелек воды (при температуре воздуха выше –10 °C) или кристалликов льда (при температуре воздуха ниже –15 °C)[36].
Выпадение атмосферных осадков происходит неравномерно. Количество их изменяется зонально – от экватора к полюсам. Больше осадков выпадает там, где преобладают восходящие потоки воздуха, то есть в областях с низким атмосферным давлением – в экваториальном и умеренных поясах. В тропических и полярных поясах, где преобладают нисходящие потоки, осадков выпадает сравнительно мало, а то и не выпадает совсем.
Географы различают семь широтных поясов атмосферных осадков – один экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных.
Экваториальный пояс, расположенный примерно между 20-ми параллелями является поясом максимального количества атмосферных осадков. Здесь их выпалает около 3000 мм/год, что составляет около примерно половины от объема всех осадков на нашей планете.
Тропические пояса расположены в обоих полушариях между 20-ми и 40-ми параллелями. Осадков здесь выпадает до 250 мм/год.
В умеренных поясах, расположенных между 40-ми и 70-ми параллелями, осадков выпадает около 500 мм/год.
В полярных поясах, лежащих внутри полярных кругов, осадков выпадает до 250 мм/год.
Количество выпадающих осадков изменяется и азонально – при движении от побережий вглубь материков (в тропических и умеренных поясах). Около 80 % годового количестваы осадков выпадает над океанами, которые являются главными поставщиками воды в атмосферу. На материки осадки приносят воздушные массы с океанов. По мере продвижения над сушей, океанический воздух охлаждается все сильнее и отдает все больше влаги. Поэтому на побережьях выпадает гораздо больше осадков, чем в центральных областях материков.
Количество атмосферных осадков существенно зависит от рельефа. На наветренных склонах высоких гор выпадает больше осадков, чем на подветренных. Так, например, на южных, наветренных, склонах Гималаев осадков выпадает до 14 000 мм/год, поскольку летние муссоны приносят сюда влагу с Индийского океана. Именно здесь, в районе индийского города Черапунджи, на высоте 1313 м над уровнем океана, находится самая влажная область нашей планеты, где за год в среднем выпадает от 12 000 до 14 000 миллиметров осадков, а в отдельные годы их количество может доходить до 24 000 мм, то есть – до 24 метров! А на северных, подветренных, склонах Гималаев осадки могут не выпадать не годами.
Самой сухой территорией нашей планеты считается юг Ливийской пустыни (это северо-восточная часть пустыни Сахары), где осадки выпадают далеко не каждый год, а среднегодовое их количество составляет от 3 до 5 миллиметров.
Наблюдаются и сезонные изменения количества выпадающих осадков. Если возле экватора в течение года количество осадков изменяется незначительно, то в субэкваториальных широтах выделяют сухой сезон продолжительностью до 8 месяцев, связанный с поступлением тропических воздушных масс, и длящийся до 4 месяцев дождевой сезон, связанный с поступлением экваториальных воздушных масс. При движении от экватора к тропикам продолжительность сухого сезона возрастает, а дождевого – уменьшается. В субтропических широтах преобладают зимние осадки, которые приносят воздушные массы из умеренных широт. В умеренных широтах осадки выпадают круглогодично, но во внутренних частях материков большее количество осадков выпадает в теплое время года. То же самое наблюдается и в полярных широтах.
Количесво осадков определяет увлажнение или обеспеченность территории влагой, но не следует напрямую связывать увлажнение с количеством выпадающих атмосферных осадков, потому что выпавшая на поверхность влага при разных температурах будет распределяться по-разному – часть испарится, а часть впитается в почву и будет усвоена растениями.
Коэффициент увлажнения рассчитывают по формуле:
К = О/И
где О – годовая сумма осадков, а И – испаряемость.
Различают избыточное, достаточное и недостаточное увлажнение.
Избыточным называют увлажнение, при котором К > 1. При избыточном увлажнении на земной поверхности растут леса и могут образовываться болота.
Достаточным называют увлажнение, при котором К = 1. Достаточное увлажнение наблюдается в лесостепях, степях и саваннах.
Недостаточным называют увлажнение, при котором К < 1. Такое увлажнение свойственно для жарких полупустынь и пустынь.
Естественным индикатором увлажнения служит растительность, которая тем богаче и пышнее, чем выше увлажнение.
Глава шестая. Погода, климат и все, что с этим связано
«Если бы вам довелось побывать в знаменитых древних местностях, где находились Фивы, Ниневия и Вавилон, где на цветущих богатых землях жили наши пращуры, то вы скорее всего решили бы, что эти местности никогда не были обитаемыми. Даже климат их изменился в худшую сторону с той поры, как они стали необитаемыми. Согласно общему закону природы, все необитаемые места бесплодны и климат их нельзя назвать здоровым. Надо понимать, что человек своими руками создает нужные условия для своего существования. Его образ жизни, его промышленность и само его дыхание оказывает значительное влияние на окружающую среду. Постепенно условия этой среды изменяются, поскольку человек облагораживает их своим присутствием. Я понимаю, что существуют необитаемые территории, но никогда не поверю в существование таких мест, где не смог бы жить человек».
Оптимистические взгляды доктора Клоубонни, героя повести Жюля Верна «Путешествия и приключения капитана Гаттераса», не совсем соответствуют реальности. Антарктиду люди так и не заселили. Несколько исследовательских станций, которые снабжаются извне, в расчет можно не принимать. Это не заселение, а скорее десант. Но относительно того, что человек оказывает значительное влияние на окружающую среду, добрый доктор был прав. Оказывает, еще как оказывает… Только вот изменять климат по своему усмотрению люди пока еще не в состоянии, разве что научились воздействовать реагентами на облака для стимулирования осадков. Возможно, что это и к лучшему, ведь вмешательство в дела природы не раз выходило нам боком…
В этой главе речь пойдет о погоде и климате.
Знаете ли вы, что такое погода?
Разумеется, знаете.
Тогда прервите чтение ненадолго и дайте свой ответ на этот вопрос. А затем сравните его с классическим географическим определением.
В географии погодой называют физическое состояние нижнего слоя атмосферы в конкретной точке пространства в определенный момент времени. У погоды есть шесть основных составляющих:
– температура воздуха;
– влажность воздуха;
– атмосферное давление;
– облачность;
– осадки;
– ветер.
Эти составляющие и определяют погоду.
«У природы нет плохой погоды, – утверждал известный кинорежиссер Эльдар Рязанов. – Всякая погода – благодать…». Географы с этим утверждением категорически не согласны. Погода может доставлять людям множество неприятностей, начиная с засухи и заканчивая разрушительными ураганами.
Погода изменчива и ее изменение циклично, оно подчиняется суточным и годовым ритмам.
Суточный ритм обусловлен дневным нагреванием земной поверхности солнечными лучами и ее ночным охлаждением.
Годовой ритм ообусловлен изменением угла падения солнечных лучей на земную поверхность в течение года. Все дело в наклоне земной оси, которая наклонена к плоскости земной орбиты примерно на 66,5°. Наклон оси является основной причиной сезонных климатических изменений – смены времен года во время вращения нашей планеты вокруг Солнца. Ритм этих изменений годичный, потому что период полного оборота Земли вокруг Солнца равен одному году.