Помоги проекту - поделись книгой:
По ту сторону полярного круга, в стране «незакатного» солнца мы видим уже и другую природу, которая по мере продвижения на север все больше и больше разнится от природы наших умеренных стран.
Природа Арктики — ее растительный и животный мир — так же необычна, как и само географическое положение Арктики на земном шаре.
Многие представляют Арктику совершенно безжизненной ледяной пустыней, откуда, говоря словами нашего поэта Н. А. Некрасова,
Но такое представление об Арктике как о «гиблом» крае не совсем верно. Конечно, Арктика — ледяная страна, край холода и полярной тьмы. Но Арктика и вообще северные страны далеко не мертвая область. Здесь есть и свой растительный и животный мир. Конечно, растительный и животный мир Арктики не отличается разнообразием и пышностью. Тем не менее жизнь во всех ее видах проявляется и в суровой Арктике. Растения и животные приспособляются к климатическим и географическим условиям Арктики и успешно борются с полярными холодами и другими неблагоприятными условиями окружающей обстановки.
Арктика — холодная страна. Даже летом здесь часто бывают морозы. Арктическое лето прохладно. Зимою морозы в Арктике достигают иногда до 50° по Цельсию. В такие морозы ртуть в градуснике превращается в твердый металл. Но полярные морозы переносятся сравнительно легко. Обычно сильные холода в Арктике бывают при тихой, безветренной погоде. Абсолютно чистым сухой воздух при полном безветрии только
Холод на полюсе и в соседних с ним областях умеряется морем. В особенности смягчает климат Арктики теплое течение Гольфштрем, идущее из Атлантики к полюсу.
К характерным особенностям арктического климата следует отнести крайне резкие контрасты температуры. В то время как иногда летом термометр «на солнце» показывает 15 градусов тепла, тут же в тени замерзает пресная вода.
Климат Арктики, в особенности ее европейской части, был бы несравненно холоднее и суровее, если бы воды полярного бассейна не согревались теплым морским течением, известным под наименованием Гольфштрема.
Гольфштрем значит «заливное течение». Это название было дано в XVIII веке знаменитым ученым Вениамином Франклином, который первый обратил внимание на существование Гольфштрема. Будучи заведующим почтовым делом в Соединенных Штатах, Франклин решил выяснить причину, почему почтовые корабли, совершающие рейсы из Англии в Америку, идут на целых две недели дольше, чем торговые суда. Вскоре Франклин выяснил, что торговые суда обычно идут из Англии в Америку несколько севернее, чем почтовые. Когда Франклин стал отыскивать причину, почему более северным путем корабли приходят скорее в Америку, то выяснилось, что южнее, по тому пути, каким идут почтовые суда из Англии в Америку, в океане существует сильное течение, идущее к берегам Европы. Вследствие этого корабли, идущие из Европы более южным путем, должны были преодолевать это встречное течение.
Так был открыт Гольфштрем. Последующие исследования выяснили, что Гольфштрем или, по крайней мере, его главная ветвь выходит из Мексиканского залива, почему Франклин и дал этому течению наименование «заливного течения» (по-английски залив —
Гольфштрем зарождается далеко от Арктики, на юге, в теплом Антильском море, под лучами жаркого тропического солнца. Солнце круглый год нагревает здесь воды Атлантики. Теплая вода, как известно, легче холодной, и поэтому более теплые слои воды лежат на поверхности океана. Благодаря вращению земного шара с запада на восток, а также благодаря воздушным течениям тропического пояса, нагретый верхние слои вод Антильского моря устремляются к западу, к берегам Центральной Америки.
Здесь, попав в Мексиканский залив, теплые воды нагреваются еще сильнее, — как в гигантском котле. Теплота воды в Мексиканском заливе достигает 3ºЦ. Теснимые сравнительно менее теплыми водами Антильского моря, теплые воды Мексиканского залива устремляются в узкий Флоридский залив и затем, обогнув полуостров Флориду, вступают в океан севернее Багамских островов.
Здесь Гольфштрем увлекает массу воды главного экваториального течения. И эта огромная океаническая река теплой воды, шириной приблизительно в 70 километров, направляется со скоростью 7–8 километров в час прямо на север, вдоль берегов Америки.
Пройдя вдоль берегов Америки на север приблизительно тысячу километров (до мыса Гаттераса), Гольфштрем отклоняется от американского берега к востоку, так как идущее с севера, от Гренландии, холодное течение, как более мощное, препятствует Гольфштрему продолжать прямой путь на север.
Около Нью-Йорка, на 40° сев. шир., Гольфштрем поворачивает на северо-восток. Дойдя до Нью-Фаундлендской мели, между 43° и 47° сев. шир., Гольфштрем сталкивается с мощным слоем холодной воды, так называемой «холодной стеной», уже непосредственно и, как бы разбиваясь об эту стену, разливается широким теплым потоком по поверхности океана. Здесь ширина Гольфштрема вместо прежних 100–105 км достигает 600 км, т. е. разливается такой полосой, ширина которой равна расстоянию от Москвы до Ленинграда.
В то же время воды Гольфштрема значительно остывают, теряют свое тепло, и если в Мексиканском заливе темпеpaтypa воды Гольфштрема достигает 30°, то около Ньюфаундленда верхние, наиболее теплые слои Гольфштрема имеют не более 20° Ц.
Потеряв часть тепла, Гольфштрем направляется к северо-западным берегам Европы, постепенно охлаждаясь и разбиваясь на отдельные ветви или рукава. Обогнув Шотландию, теплые воды Гольфштрема направляются к Норвегии и, огибая северное побережье Норвегии, входят в Северное Ледовитое море.
В полярном мере Гольфштрем снова разделяется на несколько рукавов. Один из этих рукавов идет на север к Шпицбергену, огибает этот архипелаг и теряется в глубинах полярного бассейна, а другая ветвь Гольфштрема идет к Нордкапу и оттуда проходит дальше на восток, на Мурман, в Баренцово море.
По новейшим исследованиям нордкапская ветвь Гольфштрема, средняя скорость которой около 3½ километров в сутки, вливает в Баренцово море ежегодно от 120 до 140 тысяч куб. километров теплой атлантической воды. Мурманская ветвь Гольфштрема имеет температуру уже только около трех градусов, но и такой температуры вполне достаточно для того, чтобы помешать образованию льда около Мурмана и значительно смягчить климат Мурманского побережья.
Путь от Мексиканского залива до берегов Европы (около 6000 км) воды Гольфштрема совершают приблизительно в
Наиболее горячие струи Гольфштрема, нагретые в конце июня (в дни летнего солнцестояния) отвесными лучами тропического солнца, достигают берегов Европы в конце ноября, вызывая потепление на несколько дней.
Вообще Гольфштрем оказывает решающее влияние на климат Европы, в особенности западной ее половины. Гольфштрем приносит в Западную Европу влажные и теплые юго-западные и западные ветры. Благодаря Гольфштрему климат Западной Европы значительно мягче, чем климат в таких же широтах в Америке или Азии.
Не будь согревающего Европу Гольфштрема, вечные льды сковали бы весь север Европы. Вечные снега покрыли бы белым покрывалом всю Скандинавию и нашу Карелию и Северную область. Климат Средней Европы был бы гораздо суровее.
Гольфштрем, содействующий перенесению тропического тепла в yмеренные страны севера, является также большой дорогой для ураганов. Моряки часто называют Гольфштрем «отцом бурь» и «царем штормов».
Действительно, над Гольфштремом поднимается слой теплого воздуха, и этот слой следует за ним вплоть до Европы. На своем пути теплый тропический воздух смешивается с холодным воздушным течением, идущим от полюса. Холодные и теплые струи воздуха сталкиваются друг с другом, и на пути Гольфштрема возникают ураганы и штормы, которые, подходя к Европе, утрачирают вместе с Гольфштремом свою скорость и силу и превращаются в западные и северо-западные ветры, приносящие не только тепло, но и дожди.
Исследования, производившиеся много лет на всем протяжении Гольфштрема от берегов Флориды до берегов Новой Земли, устанавливают значительные колебания в температуре и мощности Гольфштрема. Эти колебания —
Таким образом Гольфштрем играет огромную роль в жизни Арктики. Он не только умеряет полярный холод, но и способствует оживлению арктических, морей. Препятствуя полярным льдам заполнить сплошь весь арктический бассейн, Гольфштрем является охранителем жизни в Арктике.
Теплая океанская река Гольфштрем бессильна, однако, согреть весь арктический бассейн, и потому во время долгой полярной зимы значительная часть северных морен покрывается льдом.
В большинстве случаев лед в полярных морях не представляет сплошной и неподвижной массы. Полярные бури, волнуя море, разбивают ледяной покров на отдельные льдины, а морские течений увлекают льдины. Бесчисленные ледяные поля в Арктике без устали странствуют по необъятным просторам морей. Общее направление плавающих льдов в Арктике идет от берегов восточной Сибири к Гренландии. Но, кроме этого, в каждом отдельном море движение льдов подчиняется еще и своим местным условиям. Плавающие льды и служат главным препятствием для развития судоходства в арктических морях.
Полярные льды бывают двоякого происхождения — наземного и морского. Значительная часть льда, главным образом ледяные горы — айсберги, — вовсе не детище соленых морских волн: они родятся на суше.
Айсберги, плавающие по морям Арктики, представляют обломки островных ледников Гренландии, Шпицбергена, Новой Земли и других полярных островов. Огромные ледяные поля и реки, покрывающие большинство арктических земель, хотя и очень медленно, но сползают, «текут» по каменным ущельям и долинам к морю. Конец ледяной реки, достигнув моря, погружается в волны, и вся ледяная масса продолжает двигаться дальше по дну моря.
Но так как лед гораздо легче воды, то вода стремится вытолкнуть его на поверхность. И вот наступает момент, когда огромный язык ледяного потока отрывается от остального ледника, и ледник, как говорят эскимосы, начинает «телиться». «Телята» — ледяные горы и обломки — с шумом поднимаются из глубины моря на поверхность.
Покойное до того море приходит в движение. Около ледника шум усиливается. То и дело раздаются громовые оглушительные раскаты. Огромные глыбы льда беспрерывно появляются на поверхности моря. Льдины сталкиваются, крошатся, перевертываются в воде до тех пор, пока не найдут равновесия.
Целые стада таких ледяных «телят», оторванных от ледников, уносятся течением и ветрам к югу. Попадая в более теплые области, ледяные горы постепенно тают и принимают иногда причудливые формы.
Большинство ледяных гор, отрывающихся от ледников Гренландии, доплывает до Нью-Фаундленда и здесь попадает на мель и растаивает, откладывая на дне массу камней, щебня и песку, унесенных льдом с гренландских берегов. Ледяные горы очень опасны для судов и даже для больших пароходов. Айсберги возвышаются над поверхностью моря только одной восьмой частью своей толщины. Семь восьмых частей айсберга скрыто под водой. Иногда подводная часть айсберга достигает до четырехсот метров. В длину айсберги бывают по несколько километров. Вес таких айсбергов превышает десятки тысяч тонн. Такой айсберг может раздавить как щепку самый прочный корабль.
В 1911 г. от столкновения с ледяной горой в Атлантическом океане потонул огромный пароход «Титаник» с 1500 пассажиров. Один американский писатель так описывает гибель парохода от столкновения с айсбергом:
«Большой корабль, идущий из Англии в Америку, освещен снизу доверху. В каютах и на палубах идет веселье. Гремит музыка. В ресторане пьют и едят. Пароход вступает в полосу тумана. Капитан уменьшает ход. Матрос, следящий за термометром, докладывает, что ртуть в термометре падает. С севера потянул холодок. Капитану становится ясно, что пароход приближается к ледяной горе. Но где она? С какой стороны? Остановиться или прибавить ходу? Повернуть вправо или влево?
И вдруг из тумана перед самым кораблем вырастает, как призрак, громадная ледяная стена, перед которой больший пароход кажется игрушкой. Раздается команда: „полный ход назад“. Но уже поздно. Ледяная гора, увлекаемая течением, надвигается на пароход и в одно мгновенье раздавливает его. В несколько минут все кончено. На поверхности моря виднеются только обломки и разные легкие вещи. А ледяная гора таким же неслышным ходом плывет дальше на юг».
Айсберги очень красивы. Их лед имеет слегка голубоватый оттенок. Солнце, неравномерно нагревая их поверхность, придает им самые причудливые очертания. В их изломах и трещинах происходят самые неожиданные отражения света. Осенью, когда при заходе солнца наступают великолепные пурпурные арктические сумерки, бесшумно плывущая ледяная гора кажется каким-то горящим замком, вокруг которого с криками носятся стаи морских птиц. Иногда вода и теплый ветер проделывают в айсбергах отверстия в виде ворот или же придают поверхности ледяной горы фантастические очертания. Такие айсберги еще больше напоминают какие-то старинные крепости и башни.
Морской лед, т. е. лед, образовавшийся в самом море, бывает
Поверхностный лед образуется на поверхности моря в сильные холода и при полном безветрии. Если волнения на море нет, то как только температура воды опустится до точки замерзания, в воде сейчас же появляются ледяные кристаллы в виде маленьких игл. Кристаллы быстро смерзаются между собой и образуют так называемое
Береговой лед, начавшись от берега, постепенно нарастает, и вдоль берегов образуется более или менее широкая полоса льда. Такой лед называется
Подводный лед образуется в открытом море. Верхние слои холодной воды, как более тяжелые, опускаются вглубь, и когда охлаждение воды достигает известного предела, то бывает достаточно малейшего сотрясения воды для того, чтобы холодные слои воды в глубине моря внезапно превратились в лед. Ледяные кристаллы на глубине моментально образуют ледяную кашу или «гущу» и, будучи легче воды, всплывают на поверхность. Здесь ледяная каша тотчас же смерзается в твердый сплошной лед.
Образование подводного льда происходит так быстро, что иногда рыболовы и корабли не успевают выбраться из появившегося неожиданно на поверхности моря льда. В несколько минут на чистом море неожиданно из глубины его поднимаются и выплывают миллионы льдинок, и все море покрывается ледяной кашей.
Подводные льды разнятся от поверхностных льдов своим цветом. В то время как поверхностные льды бывают преимущественно синеватого или зеленоватого оттенков, подводные льды имеют иногда бурый, фиолетовый и желтоватый оттенки. Это зависит, главным образом, от цвета водорослей и мелких морских бактерий, которые окрашивают воду на глубине в разные цвета. Льды сохраняют цвет воды в тот момент, когда лед замерзает.
Поверхность ледяных полей очень редко бывает гладкой и ровной.
Волнение и ветер разбивают ледяные поля на отдельные льдины. Эти льдины сталкиваются друг с другом, нагромождаются друг на друга, становятся на ребро и смерзаются. Таким образом, поверхность ледяных полей становится крайне неровной. Такой лед с неровной поверхностью называется
Торосы иногда принимают самые причудливые фантастические формы. Передвижение по такому торосистому льду крайне затруднительно.
Ледяные поля обычно возвышаются над водою на один — два метра, а сидят в воде на глубине шести-восьми метров. Иногда торосы возвышаются над уровнем моря и на 10–15 метров.
Близость ледяных полей значительно понижает температуру воздуха, и от ледяных полей всегда веет холодом. По этой волне холода в Арктике моряки узнают приближение к большому ледяному полю.
Опытные моряки узнают приближение ледяных полей также и по другому признаку — по «ледовому зареву» или «ледяному блеску» (iceblique) на горизонте. Иногда еще километров за сто до ледяного поля на горизонте, над самой водой, появляется на небе ослепительно белая полоса. Это и есть ледовое зарево — отражение снежного сияния ледяного поля в атмосфере.
Арктические льды находятся даже зимою в непрерывном движении, или, как говорят моряки, «дрейфуют». Главное направление движения льдов в Арктике — с востока на запад (от берегов восточной Сибири к Гренландии). Через широкий рукав между Гренландией и Шпицбергеном полярные льды выносятся в теплые воды Атлантики и здесь тают. Не будь этого, арктический бассейн оказался бы в несколько лет совершенно загроможденным льдами, т. к. количество льда, которое тает в арктических морях летом, значительно меньше того количества, которое накапливается зимою.
Картина арктической природы была бы неполной, если бы мы не упомянули о «полярном сиянии».
Что такое полярное сияние?
Это — световое явление, наблюдаемое на темном небосводе в полярной области во время арктической зимы.
Обычно полярное сияние начинается слабым серебристо-зеленоватым светом, появляющимся на темном небе. Свет этот постепенно разгорается. На небе появляется светящаяся полоса, которая колеблется, расширяется и разгорается все ярче и ярче.
Через минуту-две огромная разноцветная дуга, похожая на радугу, захватывает полнеба. По небу; проносятся цветные блестящие полосы, и кажется, что все небо охвачено грандиозным пожаром.
Вот появляется вторая радуга, испускающая лучи света во все стороны. Яркие полосы всевозможных цветов, от красного и оранжевого до светло-зеленого и золотистого, вращаются с неимоверной быстротой, и все небо кажется громадным вертящимся цветным колесом.
Еще мгновениё… На севере поднимается волна яркокрасного пламени. Эта волна заливает весь небосвод. Ледяная пустыня окрашивается в розовый цвет. Но это длится только несколько секунд… Цветная радуга распадается на тысячи цветных колонн или «столбов», которые начинают «ходить» по темному небу, то сталкиваясь друг с другом, то расходясь. Небо превращается в пестрый калейдоскоп, вращающийся с изумительной быстротой. Разноцветные волны беззвучно перекатываются по безбрежному воздушному океану, сталкиваясь друг с другом и как бы поглощая друг друга Небесный пожар длится иногда целые часы, то затихая, то разгораясь. Затем вдруг все явление исчезает. Небо темнеет. Показываются звезды. И ледяная пустыня снова покрывается мраком.
Почти до самого последнего времени полярное сияние оставалось полнейшей загадкой.
Ученые высказывали много различных предположений о причине этих явлений, но все эти предположения не выдерживали критики. Говорят, что известный физик и метеоролог Дове как-то спросил одного студента о причинах полярных сияний. Студент смутился и, не зная, что сказать, ответил: «это я хорошо знал, но сейчас у меня все вылетело из головы». «Очень жаль, — шутливо заметил Дове, — я вижу первого человека, который, оказывается, знает тайну происхождения полярного сияния, но, к сожалению, он это забыл. Может быть, вы вспомните потом и поведаете миру об этом необъяснимом явлении».
Теперь, однако, удалось установить, что явление полярного сияния тесно связано с солнцем и с солнечными пятнами. Как известно, наш земной шар представляет собою как бы огромный магнит, обладающий наибольшей силой притяжения в тех пунктах, где находятся земные полюсы. Все знают, с каким постоянством устремляются концы намагниченной стрелки компаса по направлению к магнитному полюсу, на север. Это происходит потому, что магнитные полюсы, как чрезвычайно сильные магниты, властно притягивают к себе все тела, заряженные противоположным магнетизмом.
Но магнитные полюсы притягивают не только намагниченные тела. Современная наука установила, что наше солнце можно сравнить с гигантским электромагнитом, заряженным
Когда эти катодные лучи достигают верхних слоев земной атмосферы и подпадают под влияние земного магнетизма, они собираются в полярных странах, где находятся магнитные полюсы и где магнитное притяжение особенно сильно.
Движение этих наэлектризованных частиц совершается по спиральной линии, вдоль так называемой магнитной силовой линии нашей планеты. Приблизившись к северному или к южному магнитному полюсу, электроны устремляются под влиянием притяжения земного магнетизма в более низкие слои атмосферы и разряжаются здесь, производя световые явления полярного сияние.
Шведский ученый Биркеланд, изучавший много лет полярные сияния, устроил даже опыты с намагниченным шаром, который он «бомбардировал» катодными лучами. При этом опыте получалось, что в областях, соответствующих полюсам, появлялось слабое свечение.
После этого оставалось только разрешить вопрос, отчего зависит разнообразный цвет полярных сияний.
Норвежский ученый Л. Вегард высказал предположение, что разнообразие цветных полос и лучей полярных сиянии зависит от присутствия в верхних слоях земной атмосферы различных газов в твердом состоянии.
Вегарду опытным путей удалось установить, что зеленый цвет полярных сияний происходит от того, что электроны, посылаемые солнцем, попадают на твердые кристаллы азота, носящиеся в верхних слоях нашей атмосферы в виде тончайшей пыли. Подвергаясь действию электронов, посылаемых солнцем, кристаллы азота и загораются зеленым светом. Точно так же другие газы земной воздушной оболочки, в частности водород, излучают свечение при действии на них электронов.
Надо прибавить что предположение Вегарда встретило сильные возражении со стороны многих ученых. Новейшие опыты многих физиков показали, что зеленый свет северного сияния может выделяться и кислородом.
Исследуя полярные страны, мы не только
научимся достоверно предсказывать погоду
на ближайшие дни, но, может быть, даже
на целый сезон.
Арктика играет крайне важную роль в климате всего северного полушария земли. В Арктике, по выражению Фритьофа Нансена, «делается погода» для всей северной Евразии. Арктика — «мастерская погоды».
Действительно, на далеком севере, где по наивному верованию древних греков было царство Борея, «бога ветров», зарождаются те циклоны и сильные ветры, которые приносят нам с севера холод, мороз и снежные бури.
Чтобы лучше понять, каким образом «делается» погода в Арктике, представим себе весь механизм воздушных течений на земном шаре.
Наша земля, благодаря своей шарообразной форме, неравномерно нагревается солнцем. Больше всего земля нагревается на экваторе, в тропическом поясе. Здесь солнце круглый год неустанно нагревает землю и воздух. Нагретые слои воздуха в тропиках поднимаются высоко вверх, как наиболее легкие, и устремляются к полюсам. В полярных областях солнце плохо согревает землю или совсем не согревает (зимой), поэтому здесь воздух быстро охлаждается и опускается вниз. Полярные области представляют как бы
Отличаясь высоким давлением, холодные полярные воздушные слои устремляются в более теплые области нашего северного полушария, к югу, где давление ниже.
Это движение воздушных масс на поверхности земного шара несколько похоже на то, когда открывают дверь из теплой комнаты в холодную. Всякий знает, что из холодной комнаты струя воздуха идет низом, около пола, в теплую комнату, а из теплой комнаты теплый воздух идет в холодную комнату верхом, около потолка.
Поделиться книгой: