ГРОЗЫ И БУРИ

КАК ВОЗНИКАЮТ ВИХРИ

Амые жаркие места на земле — это области, распо­ложенные вблизи экватора. Здесь круглый год стоит очень тёплая погода. Солнце на экваторе поднимается над горизонтом высока и сильно нагревает земную поверх­ность.

Наоборот, в областях, расположенных близко к полю­сам,— в Арктике и Антарктике — почти полгода солнце совсем не появляется над горизонтом, стоит холодная по­лярная ночь. В остальные месяцы солнце появляется над горизонтом так низко, что лучи его лишь скользят по ле­дяному покрову. Температура здесь редко поднимается выше нуля.

Такая разность температур на земле приводит в дви­жение огромные массы воздуха.

Массы воздуха, лежащего над арктическими холод­ными областями земного шара, всегда сильно охлаждены; поэтому воздух здесь более плотный, давление его выше. Так, в Арктике и Антарктике образуются так называемые «полярные шапки» — области повышенного давления.

Отсюда время от времени отделяются массы холодного воздуха и уходят в области пониженного давления более тёплых стран. Место ушедших воздушных масс занимается воздухом из верхних слоёв атмосферы. Благодаря этому атмосферное давление в верхних слоях понижается, и сюда устремляется воздух из соседних областей, возни­кает ветер в высоких слоях атмосферы, дующий к полю­сам. Пришедший воздух охлаждается, уплотняется и как бы «оседает».

Так, в самом простейшем виде происходит обмен воз­духом между более холодными и более тёплыми обла­стями земного шара. В действительности между полюсами и экватором дуют самые различные ветры, как постоян­ные, так и переменные. На направление ветров сильно действует также вращение Земли.

Громадные объёмы воздуха нередко перемещаются по земле на тысячи километров. При этом в зависимости от того, откуда воздух начинает своё путешествие, он имеет свои определённые свойства. Например, потоки воздуха, идущие из Арктики, несут с собой холод, повышенное дав­ление и т. д.

Такие объёмы воздуха, некоторое время сохраняющие при своём перемещении определённые свойства, называют воздушными массами.

На земле имеется много мест, где возникают, форми­руются воздушные массы. Так, известны массы континен­тального арктического воздуха — самого холодного воз­духа нашей атмосферы, формирующиеся над ледяными полями Арктики; массы морского воздуха, зарождаю­щиеся над Атлантическим океаном; массы континенталь­ного тропического воздуха, жаркого и сухого, приходящие к нам летом из Средней Азии, и т. д.

В своих странствованиях различные воздушные массы постоянно сталкиваются одна с другой. Место встречи и «борьбы» воздушных масс обычно называют фронтом.

И вот здесь-то, на границах различно нагретых воз­душных масс часто возникают огромные вихри, циклоны, которые и несут с собой подчас ураганные бури.

Фронт почти никогда не находится в покое. Когда неодинаково нагретые воздушные массы движутся с раз­личной скоростью или когда теплая воздушная масса пе­ремещается вдоль фронта в одном направлении, а холод­
ная — в обратном, то в этом случае линия фронта может прогибаться; на ней образуются как бы воздушные волны (рис. 23). При этом холодный воздух всё сильнее пово­рачивает на юг, подте­кает под тёплый воздух и вытесняет его вверх.

В свою очередь массы тёплого воздуха откло­няются к северу, оттес­няя перед собой холод­ный воздух. Так возни­кает постепенное завих­рение слоёв воздуха.

При этом в верхних слоях воздух выбрасы­вается от центральной части вихря к его краям и давление в вихре понижается, постепенно теплый клин циклона вытягивается дальше и дальше к северу и за-

Остряется. С обеих сторон этот клин окружён массой холодного воздуха. Такой вихрь с пониженным давле­нием воздуха в центре и называется циклоном («циклон» значит «круговой»).

В нижних слоях циклона ветер дует от краёв к центру. Но при этом, благодаря вращению Земли вокруг своей

Оси, циклонические ветры дуют не прямо к центру, а от­клоняются вправо (рис. 24). Вспомните, что по этой же причине пути всех движущихся в северном полушарии тел также отклоняются вправо. Так, например, откло­няется вода рек, сильнее подмывая свои правые берега, чем левые. Так, на двухпутных железных дорогах изна­шиваются быстрее правые рельсы. Таким образом, в цик­лоне образуется круг ветров, дующих против часовой стрелки.

Велики размеры циклонов. Даже небольшие вихри имеют поперечник в сотни километров. А нередко бывает, что циклон достигает нескольких тысяч километров в диаметре!

Потоки воздуха, устремляющиеся от краёв к центру циклона, обычно достигают наибольшей силы в 200— 300 километрах от центра.

В самом центре циклона ветры очень слабые или их нет совсем — здесь сходятся ветры противоположных на­правлений.

Циклон обычно не стоит на одном месте. Он движется в ту сторону, куда текут тёплые воздушные массы. За сутки циклон нередко пробегает до 2000 километров!

Как правило, на фронте встречи больших воздушных масс развивается не один циклон, а несколько, один за другим. При этом между циклонами возникают области повышенного давления. Это — антициклоны. Здесь ветры дуют наоборот — от центра, где наблюдается самое высокое давление, к краям.

Встреча потоков тёплого и холодного воздуха может происходить во многих местах земли; поэтому и циклоны могут возникать во многих районах. Однако теперь ме­теорологам известны места, где циклоны образуются всего чаще. Такие очаги зарождения огромных атмосфер­ных вихрей находятся, например, у берегов северной Аме­рики и Гренландии. Отсюда циклоны движутся к берегам Европы.

Далеко не все циклоны сопровождаются бурями. Чаще всего, особенно в наших краях, появляются циклоны, ко­торые сопровождаются лишь сильными ветрами. Затяж­ной дождь или снег, резкий порывистый ветер — это обыч­ная картина циклона наших широт.

Совсем иное — циклоны южных морей — ураганы и тайфуны.

Страшны морские циклоны в тропиках!

Образуются циклоны южных морей, в общих чертах, таким же путём, как и циклоны наших широт. Правда, размеры тропических циклонов значительно меньше на­ших. Зато сила ветра при тропических циклонах огромна. С бешеной скоростью мчится по спирали ветер при тро­пическом циклоне, поднимает огромные волны в море, разрушает всё на своём пути на суше. Нередко скорость ураганных ветров в тропиках превышает 50—60 метров в секунду, т. е. 180—220 и более километров в час!

Надо ли удивляться тем разрушениям, которые про­изводят такие ветры. К тому же тропическим циклонам всегда сопутствуют сильнейшие ливни и наводнения.

Сила тропических ураганов в большой степени зави­сит от того, что тропические воздушные массы всегда сильно перегреты и сильно насыщены водяным паром. Когда начинается конденсация водяного пара, то, как мы уже знаем, выделяется скрытая теплота парообразования и тем больше, чем сильнее прогреты массы воздуха. Осво­бождается огромное, почти неисчерпаемое количество теп­ловой энергии, которое «питает», поддерживает силу тропического шторма.

За много часов до наступления тропической бури в природе чувствуется её приближение.

Первые признаки приближения циклона появляются на небе. Ещё накануне при восходе и заходе солнца небо окрашивается в яркий красно-оранжевый цвет. Посте­пенно, по мере приближения циклона, оно становится медно-красным, приобретает металлический оттенок. На горизонте появляется зловещая тёмная полоса. Замирает ветер. В душном жарком воздухе наступает поразитель­ная тишина. Осталось ещё около суток до того момента, как налетит первый бешеный порыв ветра. Морские птицы поспешно собираются в стаи и улетают подальше от моря. Над морем они неминуемо погибнут. Резкими криками, перелетая с места на место, выражает своё беспокойство пернатый мир. Звери забиваются в норы.

Но из всех предвестников бури самым достоверным является барометр. Уже за 24 часа, а иногда и за 48 ча­сов до начала бури, давление воздуха начинает падать.

Чем быстрее «падает» барометр, тем скорее и тем силь­нее будет буря. Барометр перестаёт падать только тогда, когда он находится близко от центра циклона. Теперь барометр начинает колебаться без всякого порядка, то повышаясь, то понижаясь, пока не пройдёт центр циклона.

Красные или чёрные клочки разорванных облаков не­сутся по небу. Со страшной быстротой надвигается огром­ная чёрная туча; она закрывает всё небо. Ежеминутно налетают резкие, как удар, порывы воющего ветра. Гре­мит, не переставая, гром; ослепительные молнии прони­зывают наступивший мрак. В грохоте и шуме налетевшего урагана нет возможности услышать друг друга. Когда проходит центр урагана, шум начинает походить на артил­лерийские залпы.

Конечно, и тропический ураган разрушает далеко не всё на своём пути; он встречает много непреодолимых препятствий. Но сколько разрушений несёт с собой такой циклон! Все непрочные, лёгкие здания южных стран раз­рушаются подчас до основания и уносятся ветром. Вода рек, гонимая ветром, течёт вспять! Отдельные деревья вырываются с корнем и волокутся по земле на далёкие расстояния. Тучами несутся в воздухе ветки и листья де­ревьев. Вековые леса. гнутся, как тростник. Даже трава нередко сметается ураганом с земли, как сор!

Больше всего тропический циклон свирепствует на морских побережьях. Здесь буря проносится, не встречая больших препятствий.

Подвигаясь из тёплых областей в более холодные, циклоны постепенно расширяются и слабеют.

Отдельные тропические ураганы заходят иногда очень далеко. Так, берегов Европы порой достигают, правда, сильно ослабевшие тропические циклоны Вест-Индии.

Как теперь люди борются с такими грозными явле­ниями стихии?

Остановить ураган, направить его по другому пути, человек ещё не в силах. Но предупредить о буре, сооб­щить о ней судам в море и населению на суше — эту за­дачу в наше время успешно выполняет метеорологическая служба. Такая служба ежедневно составляет особые карты погоды, по которым успешно предсказывается, где, когда и какой силы ожидается в ближайшие дни буря. Получив такое предупреждение по радио, морские суда
или не выходят из порта, или спешат укрыться в ближай­шем надёжном порту, либо стараются уйти в сторону от урагана.