ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ
Тта земле существуют области с постоянно жаркой по - годой — экватор и часть тропиков — и области гигантских холодильников — Арктика и Антарктика.
На экваторе и в тропиках солнце поднимается над горизонтом очень высоко и излучает на поверхность земли очень много тепла. В Арктике и Антарктике — наоборот: зимой там солнце совсем не появляется, полгода длится морозная полярная ночь, а летом, в полярный день, лучи низко стоящего солнца скользят по ледяному покрову. Почти всё солнечное тепло тратится на растапливание многолетних льдов и снега, и температура здесь редко поднимается выше нуля.
Такая разность температур на земной поверхности приводит в движение огромные объёмы воздуха.
В Арктике воздух охлаждается, становится плотнее и как бы «оседает». Верхние слои атмосферы над Арктикой оказываются разрежёнными. Поэтому сюда течёт воздух из соседних районов. Пришедший воздух тоже охлаждается и «оседает» и т. д. Так в Арктике постепенно накапливается очень холодный воздух. Плотность его по мере охлаждения возрастает, и образуется громадная область повышенного давления, так называемая «полярная шапка». Время от времени из этой области отделяются волны холодного воздуха и ледяными потоками обрушиваются в более южные широты. Такие «волны холода» могут простираться на несколько километров вверх и проходить тысячи километров в горизонтальном направлении. Они несут с собой «свою собственную» погоду — свой холод, высокое давление и т, д. А на их место в Арктику устремляются потоки воздуха, идущие в высоких слоях атмосферы с юга.
Часто говорят, что Арктика — «кухня погоды». Это совершенно справедливо. Прогнозы погоды стали более полноценными с тех пор, как мы узнали о климате Арктики. Арктику усиленно изучают метеорологи всех стран. Но, в то время как американские учёные стремятся в Арктику с военными целями (приблизить свои базы к границам нашей Родины), Советский Союз, верный неизменной политике мира, проводит арктические исследования с чисто научными целями.
Громадные объёмы воздуха, которые отчётливо различаются по своим свойствам и долго сохраняют их, называются воздушными массами.
Воздушные массы могут образовываться на любых участках земли. Однако подмечено, что есть места — «очаги», где они накапливаются или, как принято говорить, формируются особенно часто. Одним из таких «очагов», как мы уже говорили, является Арктика; Формируются воздушные массы и на других участках земного шара (о происхождении этих масс мы говорить не будем).
В атмосфере всё время идёт оживлённое перемещение воздушных масс. Каждая масса несёт с собой свою погоду. Вот почему смена воздушных масс часто вызывает резкие изменения погоды: зимой—оттепели после сильных морозов, летом — внезапное похолодание в яркий солнечный день.
Не нужно думать, что воздушная масса — нечто постоянное. Оторвавшись от своего очага и совершая путешествие над землёй, она постепенно изменяется. Масса, идущая к югу, прогревается, а движущаяся к северу, наоборот, охлаждается. Океаны и моря увлажняют воздушные массы, а песчаные материки высушивают их. Особенно велико влияние земной поверхности или, как говорят, «подстилающей поверхности» в том случае, если воздушная масса движется медленно или застаивается. Поэтому, изучая какую-нибудь воздушную массу, нужно принимать во внимание не только её происхождение, но и те изменения, которые могла внести в неё подстилающая поверхность.
Теперь познакомимся более подробно с различными воздушными массами. При этом будем помнить, что здесь указаны наиболее типичные свойства масс. Воздух очень подвижен, и эти свойства иногда могут быть не так резко выражены.
Континентальный арктический воздух
Это — самый холодный воздух нашей атмосферы. Он формируется над ледяными полями Арктики. К нам этот воздух поступает через Новую Землю и Карское море, круглый год забитое льдами. Температура его низка, и поэтому в нём очень мало водяного пара. Так как в Арктике нет пыли, то континентальный арктический воздух очень чист и прозрачен. Зимой он обычно приносит к нам сильнейшие морозы и ясную погоду, а летом — холодную погоду с незначительной облачностью днём.
Морской арктический воздух
Континентальный арктический воздух, сформировавшийся над ледяными полями районов Гренландии и Шпицбергена, на пути к нам пересекает тёплое течение
Рис. 7. Арктический воздух пересекает Норвежское море. |
Гольфстрим. Он соприкасается с незамерзающим Норвежским морем, прогревается, увлажняется и, таким образом, приобретает все свойства морского воздуха.
На рисунке 7 показано, какие изменения происходят в пути с этим арктическим воздухом. В то время как нижние слои его нагреваются всё больше и больше, в верхних слоях сохраняются большие морозы. Это вызывает неустойчивое состояние воздуха, в нём возникают восходящие и нисходящие потоки. Поэтому морской арктический воздух сопровождается осадками — снегом или крупой с сильным резким ветром. Такие осадки называются у нас «снежными зарядами». Замечательно, что зимой на берегах Норвегии могут быть даже грозы. Их приносит морской арктический воздух. По мере движения к югу этот воздух постепенно высушивается, на остаётся очень холодным и ветреным. С вторжением его часто связаны сильные весенние заморозки.
Морской полярный воздух
Он формируется над Атлантическим океаном, ближе к берегам Северной Америки, и носит все свойства морского воздуха. Зимой он вызывает мягкую пасмурную погоду, иногда оттепель. Летом, попадая на нагретый материк, он часто становится неустойчивым и может сопровождаться ливнями, грозами и похолоданием.
Морской тропический воздух
Формируется он далеко от нас — в Атлантике, на широте Азорских островов, и до нашей территории доходит очень редко. Это очень тёплый и влажный воздух. Зимой он чаще всего вызывает сильные оттепели, туманы и морось при сильных ветрах. А летом он иногда сопровождается ливнями и грозами при очень жаркой погоде.
Континентальный тропический воздух
К нам этот воздух приходит чаще всего летом из Средней Азии и приносит жаркую и сухую погоду. Он содержит в себе очень много пыли, отчего небо кажется мутным (дымка). В Украине и в Нижнем Поволжье ему сопутствуют иногда пыльные бури.
Континентальный полярный воздух
Он формируется над Советским Союзом и в Западной Европе на тех же широтах, что и морской полярный воздух (45—70 градусов северной широты). Зимой, при ясном небе, он сильно охлаждается подстилающей поверхностью и сопровождается значительными морозами. Летом он обычно сильно нагревается, и в нём образуются кучевые облака. Это обычная наша погода, если к нам не поступают другие воздушные массы.
Таковы характерные особенности различных воздушных масс. На рисунке 8 стрелки на карте показывают излюбленные пути, по которым идут воздушные массы на нашу территорию в разные дни и в разные времена года.
По своему облику наиболее резко отличаются арктический и тропический воздух. Арктический воздух очень
Рис. 8. «Дороги» воздушных масс. |
Холоден и сух, в нём почти нет пыли, и когда он приходит к нам, небо становится яркоголубым. Воздух так прозрачен, что можно отчётливо видеть предметы, удалённые на десятки километров. Тропический воздух, напротив, очень запылён, весьма тёплый и влажный, с мутным желтоватым небом. Предел видимости в нём падает временами до 3—5 километров.
Оценка прозрачности и мутности воздуха оказывает большую помощь при распознавании воздушных масс. При этом, конечно, берутся в расчёт и температура, и влажность, и облачность, и другие свойства, отличающие воздушные массы. Узнать, отличить одну воздушную массу от другой — очень важно. Это означает — найти верный путь к предвидению погоды.
Проследить полностью за движением воздушных масс по наблюдениям в одном месте невозможно. С такой задачей может справиться только служба погоды. Познакомимся с её работой.