Помоги проекту - поделись книгой:
Древнегреческий философ и ученый Аристотель (384–322 до нашей эры) предполагал, что мир состоит из четырех оболочек, составляющих четыре элемента материи: земля (твердый шар), вода (океан), воздух (атмосфера) и огонь (невидимая внешняя оболочка, которая время от времени становится видимой при вспышках молнии). Вселенная за этими оболочками, по его представлениям, состояла из неземного, совершенного пятого элемента, который он называл эфиром. В этой схеме не было места для пустоты: там, где заканчивалась земля, начиналась вода; где заканчивалось и то и другое, начинался воздух; там, где заканчивался воздух, начинался огонь; а там, где заканчивался огонь, начинался эфир и продолжался до границы Вселенной. Как говорили древние, «природа не терпит вакуума» (вакуум – латинское слово, обозначающее ничто).
В первом приближении магнитное поле Земли описывают как поле однородно намагниченного шара (диполя), магнитная ось которого составляет угол около 11,5 градуса с осью вращения Земли. Она проходит на расстоянии примерно 490 километров от центра Земли (по данным 1980 года) в направлении Тихого океана (21 градус северной широты и 147 градусов восточной долготы). Точки пересечения этой магнитной оси с поверхностью Земли называют геомагнитными полюсами. Координаты геомагнитных полюсов: в Северном полушарии 78,5 градуса северной широты и 70 градусов западной долготы; в Южном полушарии 78,5 градуса южной широты и 110 градусов восточной долготы. Магнитными (или истинными магнитными) полюсами Земли называют точки на ее поверхности, в которых вектор индукции магнитного поля Земли направлен вертикально: вниз на Северном полюсе и вверх на Южном. Координаты магнитных полюсов: в Северном полушарии 75 градусов северной широты и 100 градусов западной долготы (Северная Канада); в Южном полушарии 68 градусов южной широты и 145 градусов восточной долготы (французская полярная станция Дюмон-Дюрвиль). Полярность магнитного поля Земли в текущую эпоху такова, что в Северном полушарии находится южный (отрицательный) магнитный полюс, а в Южном полушарии – северный (положительный). Однако полюса общепринято называть в соответствии с полушарием, в котором каждый из них находится.
В 1675 году по указу короля Карла II в лондонском предместье Гринвиче была основана астрономическая обсерватория, которая должна была служить для определения времени и вычисления координат звезд, Солнца и Луны, необходимых для мореплавания. В дальнейшем круг задач был расширен. В 1884 году по решению Международной меридианной конференции меридиан, проходящий через Гринвичскую астрономическую обсерваторию, был принят за начальный для определения географических долгот и исчисления поясного времени. В настоящее время астрономической обсерватории в Гринвиче нет. Поскольку в XX веке он превратился в район Лондона и это мешало астрономическим наблюдениям, обсерваторию в 1953 году перевели в замок XV века Херстмонсо, расположенный в 70 километрах к юго-востоку от Гринвича.
Полюсами недоступности (полюсами относительной недоступности, ледовыми полюсами) называют самые труднодоступные пункты земного шара. Расположены они вблизи географических Северного и Южного полюсов, но не совпадают с ними. Северный полюс недоступности – это центральная точка сплошного ледяного массива площадью 3 миллиона квадратных километров, простирающегося возле Северного географического полюса в направлении к Аляске. Северный полюс недоступности удален от Северного географического полюса на несколько сот километров. В Южном полушарии полюсом недоступности считают центр материка Антарктиды, расположенный приблизительно на 84-м градусе южной широты и 64-м градусе восточной долготы, в 660 километрах от Южного полюса.
Рекордные значения скорости ветра (на высоте 10–20 метров над поверхностью Земли) составляют: в порыве – 104 метра в секунду (зафиксировано 12 апреля 1934 года на горе Вашингтон в США); средняя в течение нескольких минут – 101 метр в секунду (там же и тогда же); среднемесячная – 24,9 метра в секунду (на мысе Денисона в Антарктиде в июле 1913 года); среднегодовая – 19,4 метра в секунду (там же в период с апреля 1912 года по февраль 1913 года).
Циклоном называют атмосферное возмущение с пониженным давлением в центре и вихревым движением воздуха. В области циклона погода преобладает пасмурная, с сильными ветрами, которые дуют против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке в Южном. Антициклон – это область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. Анициклон характеризуется малооблачной сухой погодой и слабыми ветрами, дующими по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки в Южном. Поперечники циклонов и антициклонов могут составлять несколько тысяч километров.
«Глазом бури» называют область поперечником 20–30 (иногда до 60) километров в центре тропического циклона. В «глазу бури» ясное или почти ясное небо и слабые ветры, а иногда и полный штиль. Ограничивающая «глаз бури» область циклона характеризуется ливневыми осадками и сильнейшим волнением моря. Образование «глаза бури» связано с нисходящим движением воздуха в центре циклона.
«Голосом моря» называют инфра-звуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре в результате вихреобразования за гребнями волн. Вследствие того что для инфразвука характерно малое поглощение, он может распространяться на большие расстояния. А поскольку скорость его распространения значительно превышает скорость перемещения области шторма, то «голос моря» может служить для заблаговременного предсказания последнего.
Существование атмосферной циркуляции на Земле обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным прежде всего неодинаковым притоком солнечного излучения в различных широтах Земли и различными физическими свойствами земной поверхности, особенно в связи с ее разделением на сушу и море. Неравномерное распределение тепла на земной поверхности и обмен теплом между ней и атмосферой приводят в результате к постоянному движению воздушных масс, энергия которого расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счет солнечного излучения.
Самой ветреной частью Европы считают территорию Шотландии. Именно поэтому там сосредоточена четверть всех европейских ресурсов ветроэнергетики.
Серебристые облака впервые обнаружены российским астрономом В. К. Цераским в 1885 году. До этого об их существовании никто не знал.
Наибольшая высота снежного покрова зафиксирована в горах штата Калифорния (США) 9 мая 1911 года. Она составила 11,5 метра.
Наибольшее количество снега, выпавшего за 12 месяцев, зафиксировано в 1971–1972 годах на горе Рейнир (США). Слой снега составил 31.1 метра.
Наибольшая градина зарегистрирована 3 сентября 1970 года в городе Коффивилл штата Канзас (США). Вес этой градины составил 750 граммов.
Наибольшим среднегодовым количеством дождливых дней – 350 – знаменит гавайский остров Кауаи (США).
По числу солнечных часов в году нет равных Восточной Сахаре. В этой африканской пустыне их насчитывается более 4300 – около 97 процентов от предельно возможного числа часов светлого времени в году.
Максимальное количество осадков в минуту наблюдалось 4 июля 1956 года в Юнионвилле (США). Оно составило 31.2 миллиметра.
Максимальное количество осадков в сутки зафиксировано на острове Реюньон в Индийском океане 15–16 марта 1952 года. Оно составило 1870 миллиметров.
Максимальное количество осадков в месяц – 9299 миллиметров – выпало в июле 1861 года в Черапунджи (Индия).
Максимальное количество осадков в год – 26 461 миллиметр – выпало в Черапунджи (Индия) в период с августа 1860 года по июль 1861 года.
Мировой рекорд среднегодового максимального количества осадков равен 11 770 миллиметров. Он зафиксирован в Тутунендо (Колумбия). Мировой рекорд среднегодового минимального количества осадков принадлежит окрестностям города Калама (Чили) в пустыне Атакама, где осадки не выпадали более 400 лет.
Максимальное атмосферное давление, составившее 1083,3 миллибара (812,3 миллиметров ртутного столба), зарегистрировано 31 декабря 1968 года на озере Агата в Эвенкии (Красноярский край Российской Федерации). Минимальное давление, равное 873 миллибара (654 миллиметра ртутного столба), наблюдалось 24 сентября 1958 года в центре тайфуна вблизи Филиппинских островов. Указанные выше значения давлений приведены к нулю градусов Цельсия и нормальной (на уровне моря и широте 45 градусов) величине ускорения силы тяжести.
Максимальное значение температуры воздуха – 58,7 градуса Цельсия – зафиксировано 13 сентября 1922 года в окрестностях ливийского города Эль-Азизия. Минимальная температура воздуха наблюдалась на советской антарктической станции «Восток» 21 июля 1983 года – минус 89,2 градуса Цельсия. Среднегодовая максимальная температура воздуха зарегистрирована в Даллоле (Эфиопия) в 1960 году и составила 34,4 градуса Цельсия. Среднегодовая минимальная температура воздуха наблюдалась в 1958 году на полюсе недоступности в Антарктиде – минус 57,8 градуса Цельсия.
Первая десятка газов, входящих в состав сухого воздуха на уровне моря, включает (в скобках в числителе указано процентное содержание по объему, в знаменателе – по массе): азот (78,084/75,523), кислород (20,948/23,142), аргон (0,934/1,28), углекислый газ (0,032/0045), неон (0,00182/0,0012), гелий (0,000534/0,000073), метан (0,00023/0,000084), криптон (0,000114/0,003), водород (0,000064/0,000003), закись азота (0,00005/0,000008).
Атомы и молекулы в воздухе пребывают в постоянном движении. Средняя скорость молекул кислорода в воздухе при комнатной температуре составляет около 0,5 километра в секунду. Молекула водорода, которая в 16 раз легче, движется в среднем в 4 раза быстрее, то есть со скоростью около 2 километров в секунду. Необходимо помнить, что речь идет только о средних скоростях. Половина молекул движется быстрее средней скорости, небольшая часть молекул движется вдвое быстрее, еще меньшая – быстрее в три раза и т. д. В атмосфере есть очень небольшая доля молекул кислорода и водорода, развивающих такую скорость, которая позволяет им преодолеть земное притяжение, покинуть Землю и никогда не вернуться назад (превышающих так называемую вторую космическую скорость, равную 11,2 километра в секунду). Из нижних слоев атмосферы эти быстрые молекулы не могут улететь за ее пределы, поскольку их скорость уменьшают столкновения с более медленными молекулами. Но в верхних слоях атмосферы их шансы намного выше. Излучение Солнца сообщает многим молекулам воздуха дополнительную энергию и разгоняет их до больших скоростей, при этом возможность столкновений значительно уменьшается из-за разреженности воздуха. В то время как молекула у поверхности Земли (на уровне моря) проходит до столкновения с «соседкой» в среднем всего около 0,0001 миллиметра, на высоте 100 километров средняя длина ее свободного пробега составляет около 10 сантиметров, а на высоте 300 километров – более 250 метров. Средняя частота столкновений для молекулы на высоте 100 километров – одно в секунду, в то время как на уровне моря – 5 миллиардов в секунду. Это значит, что у быстрой молекулы с ростом высоты возможность покинуть Землю и безвозвратно улететь в межпланетное пространство резко возрастает. Поэтому из атмосферы Земли постоянно происходит утечка, причем преимущественно самых легких молекул. Водород и гелий намного легче азота и кислорода, их молекулы значительно легче достигают второй космической скорости – именно поэтому их так мало осталось в земной атмосфере.
Признаками наступления ненастной погоды (летом прохладной, дождливой, зимой с потеплением, иногда до оттепели, и с возможностью метелей) являются следующие.
1. Барометр падает. Чем быстрее понижается давление, тем скорее наступает ненастье.
2. Если ветер к вечеру усиливается, то наступления ненастной погоды можно ожидать не позднее чем в течение суток.
3. Летом после ясного дня наступает более теплая ночь по сравнению с предыдущей. Росы нет. («Если утром трава суха, к ночи жди дождя».)
4. Появляются перистые облака, которые переходят в перисто-слоистые, а затем в высоко-слоистые. («Сбежались тучки в одну кучку – дождь будет».)
5. Красная или багрово-красная заря при закате солнца.
6. Появляются круги (галосы) вокруг солнца или луны. («Кольца вокруг солнца – к дождю».)
7. Звезды сильно мерцают. («Звезды играют – зимою к вьюге, а летом к холоду».)
Признаками наступления устойчивой ясной, сухой погоды (летом жаркой, зимой морозной) являются следующие.
1. Барометр показывает высокое давление, в течение нескольких дней медленно повышающееся.
2. Небо с утра безоблачное, часам к десяти появляются округленные кучевые облака, которые к полудню увеличиваются и заметно поднимаются вверх, а к вечеру вновь исчезают.
3. Летним днем жарко, ночью прохладно; весной и осенью при такой погоде возможны заморозки.
4. Ночью тихо, днем ветер усиливается, к вечеру затихает. (Народная примета: «Дождя не бывает, коль ветер к ночи затихает».)
5. Ночью выпадает сильная роса, в холодные ночи – иней. («Если на траве роса, не жди в этот день дождя».)
6. Золотистая или светло-розовая заря при заходе или восходе солнца. («Красный вечер – ясный день».)
7. Звезды мерцают слабо, отливая зеленоватым блеском.
Первого апреля 1875 года лондонская «Таймс» стала первой в мире газетой, публикующей прогноз погоды.
Зарница – это кратковременная вспышка света, наблюдаемая на ночном небе вблизи горизонта. Вспышка эта представляет собой не саму молнию, сверкнувшую где-то очень далеко за горизонтом, а ее отражение облаками. Именно поэтому и сама зарница кажется далекой. Гром при зарнице не слышен также из-за отдаленности его источника – молнии.
Поделиться книгой: