ы можешь наблюдать это каждый день. В течение дня суша нагревается, воздух, находящийся над землей, поднимается вверх, а холодный ветер с моря занимает его место. Ветер дует с моря. Ночью земля остывает, вода же остается теплой, теплый воздух, находящийся над водой, поднимается вверх, и бриз уже дует с берега, занимая место теплого поднимающегося воздуха.
То, что происходит в каждой местности, происходит с ветром и в больших масштабах на земном шаре. На Земле самым теплым местом является экватор. Поэтому в этой полосе теплый воздух постоянно поднимается вверх. Этот воздух направляется в сторону полюсов, на север и юг. Затем на определенных широтах, называемых «конские широты», он опускается вниз и продолжает свое движение, но уже в двух направлениях – к полюсам и экватору.
Если бы не было вращения Земли, существовали бы только северные и южные ветры. Но из-за вращения Земли все ветры в Северном полушарии сдвигаются вправо, в Южном полушарии – влево. Ветры, дующие с «конских широт» в сторону экватора, называются «пассаты», в сторону полюсов – «антипассаты».
В других частях земного шара также существуют свои «доминирующие ветры». Как ты уже понял, ветры ниоткуда не берутся, причина их появления – в различной степени нагревания поверхности Земли в разных ее регионах.
От чего зависит погода?
Для начала давайте попытаемся определить, что такое погода. Несмотря на то, что каждый человек употребляет это слово постоянно, у многих подобный вопрос вызовет затруднение.
На самом деле, погода – это состояние атмосферы в том или ином регионе Земли. Она может быть холодной или жаркой, сухой или дождливой, ветреной или спокойной. Любая комбинация различных количеств влаги, тепла и движения в атмосфере – это погода. И она постоянно изменяется час от часу, день ото дня, месяц от месяца, год от года.
Дневные изменения вызываются различными процессами в атмосфере. Сезонные изменения (от зимы к весне, от весны к лету и т. д.) происходят вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Причины изменения погоды стечением лет до конца не установлены. В последнее время одной из них, и к тому же играющей весьма существенную роль, является деятельность человека. Многочисленные машины, заводы, фабрики сильно меняют погоду на всей земле.
Наиболее важное обстоятельство, определяющее погоду, – нагревание или охлаждение воздуха. Разница степени нагрева в различных точках атмосферы приводит к появлению ветров и влияет на количество испаряемой с поверхности земли влаги.
Влажность – количество воды в воздухе – наряду с температурой оказывает существенное влияние на погоду. Она определяет в значительной степени, сколько на небе будет облаков и выпадут ли осадки.
Метеорологи – люди, занимающиеся изучением погоды, – предсказывают, какой она будет, глядя на существующие фронты погоды. Фронт – это границы, пролегающие между массами теплого и холодного воздуха или, например, между скоплениями облаков и чистым небом. Как правило, изменения погоды, в том числе такие неприятные явления, как грозы, снегопады и прочее, связаны с перемещениями этих фронтов.
Что такое циклон?
Циклон – это разрушительный ветер, сопровождающийся дождем. На своем пути он способен срывать с домов крыши, уничтожать посевы, вырывать с корнем деревья.
В центре циклона находится область низкого давления, вокруг которой быстро вращаются огромные массы воздуха. Метеостанции следят за перемещением циклона и предупреждают о возможной опасности воздушные и морские суда и жителей мест, расположенных на его пути.
Циклон может охватить территории в сотни и даже тысячи километров. В Азии циклоны называются тайфунами, а в США – торнадо.
Что такое буря?
Человек превратился в могущественное создание, способное укрощать грозные силы, однако и у него пробуждается ужас, когда он становится свидетелем бури! Что такое буря?
Все, что происходит в природе и по характеру является грозным, разрушительным, можно считать бурей. В море буря может быть в виде сильного ветра или шторма. На суше буря – это сильные дожди, гроза, сильные ветры.
Подобные бури зарождаются там, где холодные массы арктического воздуха, движущиеся на юг, встречают теплый влажный воздух, направляющийся на север из тропиков. В каком-то месте большие потоки теплого воздуха вклиниваются в холодный воздух. Вершина этого потока создает зону пониженного давления, куда направляются ветры и вокруг которой образуется буря.
Что вызывает бури?
Разница в атмосферном давлении вызывает ветер. Ветер дует из области высокого давления в область низкого давления. Чем выше разница в давлении воздуха, тем сильнее ветер.
Сила ветра измеряется по шкале Бофорта. Эта шкала состоит из 12 баллов. Почти незаметный ветер, который едва шевелит висящее на веревке белье, оценивается в 1–2 балла. Ветер, который заставляет развернуться вывешенный флаг, – в 3–4 балла. При ветре в 5–6 баллов на деревьях шелестят листья и флаг трепещет. Ветер в 7–8 баллов заставляет сгибаться тонкие деревья и ломает сухие сучья. Ветер в 9-10 баллов вызывает шторм на море и переламывает стволы деревьев. Сильный шторм имеет силу в 10 баллов. Во время шторма ветер может достичь силы в 162 км/ч.
Если сила ветра более 11 баллов, это – сверхсильный шторм, который превращается в ураган, когда сила ветра достигает 12 баллов. Ураганы сносят крыши с домов и переворачивают машины.
В нашей стране почти нигде нет сильных ураганов, но они часто бывают в других странах мира. Ураганы вызывают многочисленные повреждения и человеческие жертвы.
Наиболее часто ураганы бывают вокруг Мексиканского залива и в США, а также на побережье Японии и в нашей стране у берегов Камчатки и дальнего Востока.
Сильный шторм предствляет огромную опасность для воздушного транспорта, несмотря на сложное устройство современных лайнеров и большую скорость их полета. Хотя конструкция современных кораблей позволяет им успешно выдерживать натиск тайфуна, они стремятся избегать столкновения со стихией. Особенно же велика опасность при шторме для небольших лодок, рыбачьих баркасов и прогулочных яхт. Именно поэтому при первых признаках надвигающегося шторма метеорологи передают штормовое предупреждение. Получив его, корабли уходят в безопасные места или заходят в защищенные от стихии порты.
Что такое смерч?
Среди опасных явлений природы одно из самых разрушительных – это смерч. Смерч представляет собой вертикальный воздушный вихрь, образующийся под кучевыми облаками. Он выглядит как темный облачный столб с диаметром в несколько десятков метров, опускающийся из облака в виде воронки. Снизу, от поверхности земли, может подниматься другая воронка из капель воды, пыли, подхваченных с земли предметов. Внутри вращающейся воронки воздух движется с огромной скоростью – до 300 км/ч. Сопровождающий прохождение смерча гул создается раскатами грома, стуком падающих градин, столкновением поднятых в воздух предметов.
Смерч вызывает катастрофические разрушения в полосе его прохождения шириной в несколько десятков или сотен метров, на небольшом удалении от которой может наблюдаться почти полное затишье. Известны случаи, когда смерчи срывали и скручивали 100-тонные мосты, поднимали и переносили на большие расстояния крыши домов, вырванные с корнем деревья, другие тяжелые предметы.
Смерчи могут возникать внезапно, и от этого они еще опасней.
Смерчи над сушей называют тромбами. В США чаще используется название торнадо. Торнадо возникают достаточно часто. Ежегодно в восточной части США наблюдается несколько сотен торнадо. Еще одно место, где часто возникают смерчи, – это среднеазиатские пустыни.
Возникновение смерчей связано с быстрым выделением энергии, накапливающейся при определенных условиях в нижних слоях атмосферы. Такие условия чаще бывают в жаркую погоду.
Что делается в эпицентре урагана?
Когда ветер дует со скоростью 120 км/ч, давление по оси воздушного столба падает очень быстро. Эта область низкого давления в центре называется эпицентром урагана. Иногда она носит название «глаз» урагана.
Эпицентр может быть от 15 до 30 километров в ширину. Низкое давление в эпицентре служит причиной того, что морская вода легко всасывается в эпицентр и поднимается вверх.
В районах низкого давления часто проходят сильные ливни. Самые сильные дожди проливаются из туч вокруг эпицентра урагана.
«Глаз» урагана можно представить как дыру в бублике. Ветры дуют вокруг эпицентра, а внутри него спокойно. Небо над ним может быть ясным, свободным от туч. Ветры там слабые, обычно менее 34 км/ч.
Если вас настигнет ураган и вы попадаете в его эпицентр, сначала вы почувствуете сильный ветер, потом вас насквозь промочит дождь. Эпицентр урагана промчится, и настанет период спокойного, ясного неба. Потом опять будет дождь и сильный ветер, но в этот раз дующий в противоположном направлении.
Почему давление быстро падает по оси воздушного столба, образуя эпицентр урагана? Как образуется сам эпицентр урагана – его «глаз»? Метеорологи, изучающие это явление, не имеют точного объяснения происходящего.
Почему дует от закрытого окна?
Часто дует от окна, которое закрыто совершенно плотно и не имеет ни малейшей щели. Это кажется странным. Между тем здесь нет ничего удивительного.
Воздух комнаты почти никогда не находится в покое; в нем существуют незаметные течения из-за нагревания и охлаждения воздуха. От нагревания воздух разрежается и, следовательно, становится легче; от охлаждения, напротив, уплотняется, становится тяжелее. Легкий нагретый воздух от батареи центрального отопления или теплой печи вытесняется холодным воздухом вверх, к потолку, а воздух охлажденный, тяжелый, возле окон или холодных стен, постепенно перемещается вниз, к полу.
Эти течения в комнате легко обнаружить с помощью обыкновенного воздушного шара, если подвязать к нему небольшой груз, чтобы шар не упирался в потолок, а свободно парил в воздухе. Выпущенный близ натопленной печки, такой шар путешествует по комнате, увлекаемый невидимыми воздушными течениями: от печки под потолком к окну, там опускается к полу и возвращается к печке, чтобы вновь путешествовать по комнате.