Занимательная климатология

Погода и климат влияют на жизнь человека двояко: жестоко и драматично, оставляя следы своего воздействия на земной поверхности, или почти неуловимо, тонко. Во все времена люди проклинали бури и ураганы, приносившие колоссальный ущерб, уносившие сотни и тысячи человеческих жизней, и всегда наслаждались теплом ранней весны, благодарили природу за долгожданные дожди, необходимые для будущего урожая.

Но не только в прошлом жизнь человечества зависела от погоды и климата. Эти оковы не сброшены, к сожалению, и сегодня, хотя люди способны если и не полностью управлять погодой, то во всяком случае правильно ее прогнозировать. Однако стоит выпасть большому количеству атмосферных осадков, причем за довольно короткий отрезок времени, или наступить в разгар зимы оттепели, как возникает катастрофическая ситуация. От избытка воды гибнет скот, уничтожаются дома и посевы. Размер материального ущерба оказывается ошеломляющим. Так, например, в течение последних лет селевые потоки, оползни и наводнения нарушили привычный ритм жизни в Средней Азии, катастрофически завершился длительный снегопад, сменившийся ливневыми дождями, зимой 1986-1987 гг. в Грузии.

В повседневной жизни мы довольно часто путаем погоду с климатом.

Нередко, прослушав сводку погоды или узнав об очередном экстремальном погодном явлении, знаток погоды безапелляционно вдруг скажет:

- Вот сегодня стоят необычайно холодные весенние дни. Но в прошлом году в это время было значительно теплее.

- А вот два-три года назад,- добавит собеседник,- было совсем жарко.

И сразу же после этого диалога об изменчивости погоды следует категоричный вывод о том, как сильно меняется климат, т. е. совершенно неправильно трактуются два совершенно разных понятия.

Погода - это совокупность метеорологических величин и явлений, которые характеризуют состояние атмосферы в определенный момент времени в строго определенном месте. К метеорологическим величинам относятся температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, дальность видимости, характер облачности и количество облаков. Все эти величины могут быть выражены в тех или иных единицах измерения.

К метеорологическим явлениям относятся туман, гололед, метель, снегопад, пыльные и песчаные бури, грозы, шквалы, смерчи, ураганы, циклоны и антициклоны, т. е. такие атмосферные явления, которые не имеют точного количественного выражения. Все они определяются такими качественными понятиями, как, например, «слабый», «умеренный», «сильный», «очень сильный».

Таким образом, говоря о погоде, мы понимаем погоду сегодняшнего дня или какой-то его части, погоду месяца или сезона года, погоду прошлого или будущего года.

Климат - понятие более общее. Этот термин был введен в научную литературу древнегреческим астрономом Гиппархом из Никеи во II в. до н. э. Дословно этот термин означает «наклон», «наклонение». И следовательно, 22 столетия назад античные ученые хорошо себе представляли, что от наклона солнечных лучей зависели физико-географические условия на земной поверхности.

Гиппарх и его последователи считали, что Греция располагается в благоприятном климате, севернее лежит умеренная зона, а еще дальше располагаются ледяные пустыни. К югу от Греции лежат жаркие пустыни, а в Южном полушарии климатическая зональность вновь повторяется.

Представления Гиппарха о том, что природные или климатические условия зависят от наклона солнечных лучей и высоты Солнца над горизонтом, господствовали вплоть до начала XIX в. В течение последующих 150- 180 лет понятие «климат» многократно трансформировалось и каждый раз в него вкладывался новый смысл.

Климат — это усредненное физическое состояние атмосферы, которое устойчиво наблюдается за период времени в несколько десятилетий. Климат как бы складывается из серии погод за несколько десятилетий, и естественно, при усреднении многие отклонения от нормального хода погодных условий не принимаются во внимание.

В настоящее время понятию «климат» придана строгая физико-математическая направленность. Современное определение климата в этом смысле принадлежит члену-корреспонденту АН СССР А. С. Монину. «Климат — это статистический ансамбль состояний, который проходит сложная система взаимодействия атмосферы, гидросферы и земной коры». Но даже в этом определении не нашли своего места такие важные компоненты климатической системы, как биосфера и криосфера (ледяная сфера).

Основные черты климата зависят не столько от местных ландшафтных условий или возмущений атмосферы, сколько от крупных процессов планетарного масштаба: от облучения земной поверхности солнечными лучами, тепло- и влагообмена атмосферы с поверхностью материков и океанов, циркуляцией атмосферы и вод Мирового океана, действием биосферы, особенностями многолетнего снежного покрова и ледников.

При всем многообразии климатических условий на Земле, вызванных неравномерностью распределения солнечного тепла на поверхности вследствие шарообразности нашей планеты и вращения ее вокруг своей оси, их удается определенным образом объединить. В настоящее время на Земле выделяется 13 широтных климатических (географических) поясов, расположенных более или менее симметрично относительно друг друга.

На Земле имеются один экваториальный и по два субэкваториальных, тропических, субтропических, умеренных, субполярных и полярных (арктический и антарктический) климатических пояса. Каждый из них неоднороден, и это зависит от его положения в приокеаническом или континентальном районах. Первые, как правило, увлажнены сильнее. На основании увлажненности выделяются сектора равномерного влажного, переменно-влажного и засушливого климата.

У многих, вероятно, вызовет недоумение сложность понятия «климат». На первый взгляд цифровые характеристики, которыми пользуются климатологи, вполне определенные и относятся к атмосферным явлениям. Это значения средних годовых, средних летних, средних зимних температур приземной части воздуха, средние годовые количества атмосферных осадков, величины солнечной радиации, рассчитанные и усредненные за несколько десятилетий. Но в таком случае причем здесь остальные компоненты климатической системы?

Как оказалось, все компоненты этой сложнейшей системы прямо или косвенно влияют на формирование климата и вызывают его изменения на обширных пространствах.

Центральным компонентом климатической системы является атмосфера. Состав газов, наличие облачности и нахождение в ней различных примесей, которые называются аэрозольными частицами (пепел, пыль, водяной пар и т. д.), определяют особенности прохождения солнечной радиации сквозь атмосферу и препятствуют уходу теплового излучения Земли в космическое пространство.

Атмосфера очень подвижна. Возникающие в ней процессы оказывают сильнейшее влияние на погоду, а изменения ее газового состава, толщины облачности и наличие в ней тех или иных аэрозольных частиц воздействуют как на погоду, так и на климат.

Гидросфера - второй важнейший компонент климатической системы. Атмосфера и Мировой океан очень тесно связаны друг с другом. Они взаимно передают тепло и движение и таким образом влияют на погодные и климатические условия. Зарождающиеся в центральных частях океанов погоды сравнительно быстро распространяются на континенты. В отличие от атмосферы и поверхности суши Мировой океан обладает огромной теплоемкостью. Он медленно нагревается и постепенно отдает тепло, поэтому его можно считать своеобразным тепловым аккумулятором Земли.

Поверхность суши непрерывно находится под действием солнечных лучей. В зависимости от подстилающей поверхности они или нагревают ее, или отражаются обратно в атмосферу. Наибольшей отражательной способностью, или альбедо, обладает поверхность, покрытая льдом или снегом, а наименьшей - пространства, занятые растительностью, особенно лесами. На тепловой и водный режимы суши воздействуют процессы выветривания и эрозии, растительность, пустыни, горы, возвышенности, озера и эпиконтинентальные моря.

Биосфера - это одна из самых крупных оболочек Земли, в которой происходит непрерывное взаимодействие живого и неживого вещества. Биосфера - это весь органический мир Земли и среда его существования. Биосфера- это мир бактерий и мир растений, мир животных и мир человека. Процессы, которые действуют в биосфере, приводят к образованию таких газов, как кислород, азот, углекислый газ. Все они рано или поздно вливаются в атмосферу и оказывают влияние на климат.

Особенности климата обусловлены целым рядом факторов, которые называются климатообразующими. К ним относятся солнечная радиация, циркуляция атмосферы и характер земной поверхности. Важнейшей из перечисленных является солнечная радиация. Солнечные лучи, прежде чем попасть на Землю, проходят сквозь толщу атмосферы. В верхней части атмосферы на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам, приходится определенное количество тепла. Оно составляет около 2 кал. в минуту на каждый квадратный сантиметр. Предполагается, что в течение длительного времени поток тепла оставался почти постоянным.

Проходя сквозь атмосферу, часть солнечных лучей поглощается и рассеивается атмосферой, а часть отражается. Только 45 % солнечной радиации достигает земной поверхности. Суммарная солнечная радиация, достигающая Земли, в количественном выражении только за одни сутки равна энергии, которую человечество получило в результате сжигания всех видов топлива за 1 тыс. лет.

Количество и характер распределения солнечной радиации на земной поверхности находятся в тесной зависимости от облачности и прозрачности атмосферы. На величину рассеянной радиации влияют высота Солнца над горизонтом, прозрачность атмосферы, содержание в ней водяных паров, пыли, общего количества углекислого газа и т. д.

Максимальное количество рассеянной радиации попадает в полярные области, а годовая величина суммарной радиации распределяется следующим образом. В полярных районах она составляет 60-70 ккал/см², а в тропических - 220-230 ккал/см². Чем ниже Солнце над горизонтом, тем меньше тепла поступает на данный участок местности.

Большое значение в распределении солнечного тепла имеют облачность и прозрачность атмосферы. В пасмурный летний день обычно холоднее, чем в ясный, так как дневная облачность препятствует нагреванию, и наоборот, в ясную ночь холоднее, чем в облачную, поскольку облачность препятствует сильному охлаждению поверхности.

В распределении теплового режима важную роль играет химический состав атмосферы. На высоте более 15-17 км двухатомные молекулы кислорода под действием солнечной радиации, особенно из-за ультрафиолетового излучения, ионизируются и распадаются на одноатомные. Часть из них соединяется с двухатомными молекулами кислорода. Образуется озон. Озон почти полностью поглощает ультрафиолетовые лучи, тем самым предохраняет весь органический мир Земли от пагубного воздействия жесткого излучения.

Значительное воздействие на климат Земли оказывает циркуляция водных и воздушных масс. Теплый воздух в экваториальных широтах поднимается вверх и направляется к полюсам, но, охлаждаясь, опускается вблизи субтропических. Вторично нагретый воздух вновь поднимается вверх, достигает приполярных широт, где охлаждается и в приземной части перемещается к экватору. В умеренных широтах у земной поверхности возникают юго-западные и западные ветры и здесь преобладает циклоническая и антициклоническая деятельность воздушных масс. Циклоны возникают в районах встречи прохладных арктических (антарктических) масс с воздушными течениями умеренных широт. Диаметр циклонов достигает нескольких тысяч километров, а высота - более 10 км. В Северном полушарии циклоны направлены против часовой стрелки, а антициклоны перемещаются по часовой стрелке. В природе подвижные циклоны чередуются с областями высокого давления, т. е. антициклонами. После прохождения циклона пасмурная погода сменяется ясной.

Ввиду неравномерного нагревания континентов и поверхности океанов в течение года происходит муссонная циркуляция воздуха. Летом ветер дует с океана на сушу, а зимой - с суши в сторону океана.

Во все времена люди проявляли интерес к погоде. Вначале они пытались управлять погодой с помощью различных магических заклинаний. Позднее капризы погоды стали приписывать воле и действию богов. Человек думал, что иногда его деятельность не угодна богам и вызывает их гнев.

Первыми метеорологами были колдуны первобытных племен. Они являлись как бы посредниками между соплеменниками и богами. В их обязанности входило вызывание дождей в нужное для земледелия время или, наоборот, они старались утихомирить разбушевавшуюся стихию. Колдуны применяли своеобразные методы и приемы, основанные на принципе подражательной магии. Это означает, что если после долгой засухи надо было вызвать дождь, то колдуны выкрикивали определенные словосочетания, имитировали дождь, разбрызгивая вокруг себя воду, жестами изображали облака и тучи и даже подражали завыванию ветра. Когда подражательная магия не оказывала ожидаемого действия, колдуны прибегали к приемам чувственной магии. Выражение ее у разных племен было различным, но суть одна. На ровной площадке, например, в центре поселения, где совершались ритуальные обряды вырывали яму. В нее помещали какое-нибудь священное домашнее животное. Чаще это была любимая всеми собака. Животное зарывали в землю до головы. В ухо вливали горячую воду или масло с различными ароматическими веществами. От боли бедное животное начинало выть. Бог дождя должен был услышать вой несчастного животного, заплакать от жалости и обильно полить землю своими слезами.

У каждого древнего народа существовали свои боги погоды. У древних греков это был Зевс. Он являлся верховным богом, главным богом Олимпа. Зевс олицетворял стихийные силы природы, наказывал виновных, распоряжался молниями, градом и дождями. Удар грома считался знаком, который подает Зевс, перед тем как послать на Землю дождь. Некоторые считали, что гром - это грохот колесницы, в которой проносится по небосводу разгневанный Зевс. Известно, что главная святыня Зевса находилась в Додоне, где очень часто бушевали грозы. Во время длительных изнурительных засух древние греки приходили к Акрополю вымаливать у Зевса дожди.

Римским двойником Зевса был бог Юпитер. Он считался правителем небес, природы и человека. Римляне поклонялись Юпитеру как богу дождя и грома.

Боги дождя и грома были и у других народов. У скандинавов таким был бог Тор. В древних норвежских сказаниях бог Тор господствовал на небе. Он являлся богом грома и молний, сельского хозяйства и времен года. От него зависели, по древним поверьям, хорошая погода и урожай.

У древних славян богом грома был Перун. В древнем Новгороде было изображение Перуна в виде человека с громовым камнем в руке.

Но оставим в стороне божественную притягательность древних людей и обратимся к научным воззрениям.

В 350 г. до н. э. Аристотель опубликовал 4 книги под названием «Метеорология». В них собраны и обобщены все известные к тому времени знания в области метеорологии. Это издание в течение почти 2000 лет верой и правдой служило руководством для описания погоды. Ученик Аристотеля Теофраст (Тираний) (375-285 гг. до н. э.) написал книгу под названием «Книга признаков». В ней содержатся различные признаки. Руководствуясь ими, можно было определить некоторые метеорологические элементы. Описано 80 признаков дождя, 45 признаков ветра, 50 признаков шторма, 24 признака хорошей погоды. Многие поколения метеорологов с успехом пользовались рекомендациями Теофраста. Но что же представляет собой наука под названием «метеорология»? Метеорология изучает атмосферу и атмосферные явления. Метеорологию нередко называют наукой о погоде, Это наиболее простое толкование дает четкое отражение содержания этой науки. Слово «метеорология» происходит от греческого «метеора», что означает «нечто в небе». В буквальном смысле это наука о метеорах. Но это нередко и вызывает определенную путаницу, так как под метеорами иногда понимают падающие с неба звезды или метеориты. Но метеорология - это наука не о пришельцах из космоса. На самом деле она изучает гидрометеоры, т.е. дождь, снег, град; воздушные метеоры -ветер, пыльные бури; литометеоры - пыль, аэрозольные частицы; светящиеся метеоры - радугу, миражи; огненные метеоры - молнии.

Все перечисленные метеоры или сами представляют явления погоды, или под их действием возникают погодные условия. Поэтому все они и изучаются метеорологией.

Как мы уже отмечали, климатология - это наука о климате. Она изучает формирование и изменение климата современной эпохи. В отличие от нее палеоклиматология реконструирует климаты геологического прошлого.

На протяжении длительного времени погода оценивалась на основании субъективных ощущений людей и всегда на чисто качественном уровне. Для того чтобы проводить наблюдения погоды понадобилось изобретение специальных метеорологических приборов - термометра, барометра, анероида. В Европе их стали применять в XVII столетии.

Первые сохранившиеся записи инструментальных метеорологических наблюдений в Москве выполнялись военным врачом Лерхе с сентября 1731 г. по февраль 1732 г. Затем они много раз прерывались. Только с мая 1820 г. стали проводиться регулярные наблюдения за погодой в Московском университете.

В 1853 г. была организована магнитно-метеорологическая обсерватория при Межевом институте, а в 1879 г. начались наблюдения, которые не прерываются до настоящего времени в метеорологической обсерватории, основанной при Петровской земледельческой академии. Ныне это Сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева.

Широко распространено выражение: «Когда не о чем говорить, то говорят о погоде». Возможно, в каких-то случаях это и верно, но часто люди обсуждают то, что больше всего их волнует. А не волновать многих, если не всех людей погода вчерашняя, сегодняшняя и завтрашняя не может. Ведь от нее зависит наше настроение, планы на ближайшее будущее, перспективы на урожай, стабильность работы транспорта и многое другое.

Нам часто приходится слышать выражение «кухня погоды». От нее якобы зависят погода на земном шаре и наше благополучие. Но все-таки что же такое «кухня погоды», а если она и существует, то где находится?

Какими бы точными ни были наши наблюдения за погодой на континентах, без постоянных наблюдений в Мировом океане прогнозы погоды на сроки большие, чем на неделю, не могут быть достоверными. «Кухней погоды» считается Мировой океан. И вот почему.

Ливни, дожди, ветры, метели, сильнейшие морозы, засухи мы правильно относим к атмосферным явлениям. Каждому ясно, что если за окном идет дождь, а не светит солнце, то это потому, что небо заволокло тучами. Но тучи пришли на материк с океана. Они зародились далеко от нас. Проследим за рождением погоды в океане.

Мировой океан находится в непрестанном движении. Даже в том случае если мы наблюдаем идеально ровную, гладкую и спокойную поверхность, а таким океан бывает очень и очень редко, то это вовсе не значит, что океан действительно спокоен. Внутри него на определенных глубинах бушуют волны. В результате разности температур между глубинными и поверхностными водами, разности солености, плотности происходит постоянное перемешивание. Период движения таких волн составляет десятки минут и даже часы.

Поверхность океана волнуется не только под действием ветра. В океане непрерывно текут гигантские реки - теплые и холодные течения. Например, широко известны теплые течения - Гольфстрим и Куросио или холодные- Лабрадорское, Циркумантарктическое. Но кроме таких течений, толща океана охвачена недавно открытыми вихревыми движениями. Диаметр каждого океанического вихря составляет сотни километров. Увлекаемая подобными вихрями масса воды перемещается на тысячи километров.

Мировой океан ни на минуту не затихает. Он изменчив, непрерывно взаимодействует с атмосферой. Между ними осуществляется передача тепла и влаги, различных газов.

Значительная часть солнечной энергии, проходя сквозь атмосферу, падает на поверхность Земли. Поверхность Мирового океана отражает всего 7-10 % солнечной энергии. Остальная энергия нагревает толщу воды. Почти половина ультрафиолетовых и инфракрасных (тепловых) лучей поглощается в верхнем пятиметровом слое Мирового океана. В силу этих обстоятельств и высокой теплоемкости океан нагревается сильнее, чем атмосфера. Примерно 60 % тепла океан передает в атмосферу путем конденсации паров воды. При этом выделяется так называемая скрытая теплота. В одних случаях передача тепла происходит медленно, но иногда в силу большой разности температур океана и атмосферы или в результате усиленного притока тепла (отсутствие облачности, ветры и т. д.) передача его происходит настолько быстро, что зарождаются ураганы. Обычно это происходит в тропических областях. Процесс передачи тепла осуществляется настолько быстро, что сопровождается образованием области аномально низкого давления в атмосфере. Вследствие этого возникают ураганные ветры, исходящие из центра, называемого глазом урагана.

Ураган в атмосфере не стоит на месте. Получив тепло от океана и несколько охладив при этом его поверхность, ураган начинает двигаться в ближайший теплый район. Скорость перемещения его все нарастает. Постепенно растрачивая свое тепло, ураган прекращает свое существование. Его конец наступает тогда, когда он подходит к тому месту, где температуры поверхности океана уже не способны передавать ему тепло, или в тех точках или районах континентов, которым ураган отдал все свое тепло. В этих районах ураган показывает всю свою мощь. Ветры крушат все преграды на своем пути, и тут вода «льет как из ведра».

Другой процесс взаимодействия атмосферы и океана заключается в прямой передаче тепла. Океан, как и всякое нагретое тело, излучает электромагнитные волны, в основном инфракрасные лучи, которые целиком поглощаются атмосферой. Атмосфера над океаном очень быстро нагревается, в то время как на континентах она нагрета довольно слабо. Из-за разности температур возникают сильные ветры. Именно такие ветры определяют проявление сезонной погоды, которая называется муссоной.

Довольно быстро тепло атмосферы и океана в силу большой подвижности передается из тропических широт в средние и высокие. Воздушные потоки - вот основные переносчики погоды.

Все мы уже обратили внимание на сильную изменчивость погоды. Она меняется сейчас значительно быстрее, как уверяют многие ученые, нежели, допустим, 50 лет назад. Она могла меняться еще быстрее, если бы не Мировой океан, который в силу своей традиционной инертности не обеспечивал бы относительную стабильность погод.

Представим себе на минуту невероятное. На Земле отсутствует Мировой океан. Тогда господствующие сильнейшие ветры меняли бы ежеминутно состояние атмосферы и погода непрерывно переходила бы из одной крайности в другую.

Океанская кухня приготавливает нам своеобразные коктейли погоды. Она кормит нас завтраками и обедами в силу еще одного обстоятельства. На Земле существуют так называемые южные осцилляции. Их суть заключается в следующем. В те годы, когда атмосферное давление над Западной и Северной Австралией повышается, на другом конце планеты, в южной части Тихого океана у берегов Южной Америки, происходит понижение атмосферного давления, и наоборот. С южными осцилляциями связано периодическое появление у берегов Эквадора, Перу и Чили явления Эль-Ниньо. Здесь происходит усиленный подъем на поверхность глубинных холодных вод. Эти воды несут с собой питательные вещества, так необходимые организмам биогенные вещества, например фосфор, азот и др. В пределах действия Эль-Ниньо жизнь расцветает. Но время от времени, а это случается раз в 4-7 лет, на зону холодных глубинных вод наступают малопродуктивные теплые тропические воды. Жизнь сразу же замирает. Стоит повыситься температуре прибрежных вод в этой части океана более чем на 10° С, сразу же наступает настоящее бедствие. Улов рыбы резко сокращается, исчезают птицы, местное население ощущает дефицит гуано (экскременты птиц, богатые фосфором), которое используется в качестве удобрения. Но беда в Южной Америке, как по цепочке, тянет за собой другие катастрофы. На Индию обрушивается засуха, так как резко сокращается количество дождей, связанных с муссонами. Происходят и другие глобальные изменения. С повышением температур вод в тропической части Атлантики связано появление засухи в северо-восточной части Бразилии.

В настоящее время доказано, что засухи, время от времени происходившие в Китае, связаны с существованием аномально теплых вод в западной тропической части Тихого океана.

Во все времена люди проявляли интерес к погоде, пытались систематизировать и как-то объяснить ее изменения. В процессе наблюдений за погодой было обнаружено множество связей между явлениями природы, поведением живых организмов и погодой. Одни из них прошли проверку временем и многократно подтверждались практикой, а другие так и остались фантастическими. Приметы приметами, но людям хотелось заранее составить календарь будущей погоды примерно с такой же точностью, как, например, астрономический календарь или календарь религиозных праздников и обрядов. Это так удобно. Взял и посмотрел, какая погода ждет нас на следующей неделе или через месяц. Узнал погоду и строй спокойно свои планы в соответствии с этим.

Каждый хорошо себе представляет, насколько сложны погодные явления, как долго и кропотливо надо собирать фактические данные, как сложно рассчитывать долгосрочные прогнозы. Поэтому долгосрочные прогноза погоды, с помощью тривиальных примет или быстрого и простого расчета, выглядят просто наивными. И тем не менее календари погоды были составлены, и многие люди им безоговорочно верили.

Еще в V в. до н. э. греческий астроном Метон выставлял на городских площадях мраморные таблицы, на которых были высечены примечательные, или, как теперь принято говорить, экстремальные явления погоды. Эти таблицы назывались парапегмами. Они использовались в качестве прогнозов погоды.

В течение последующих веков в разных странах предпринимались попытки составить календари погоды. Их составлением занимались в основном служители культа. Ведь они являлись самыми образованными людьми своего времени. Кроме всего прочего, у них был колоссальный опыт составления разного рода религиозных и астрономических календарей. В календарях погоды в начале отражались погоды, известные в разные дни года, давались основные характеристики погодных условий и отличия сезонов года, погодных условий месяцев и недель. Но ведь в астрономических календарях содержатся сведения не только о положении и состоянии звезд и планет за прошедшее время, но и их будущее расположение, различные природные явления, связанные с космосом и звездами. Ведь на таких шатких данных астрологи предсказывали будущее человеческих судеб. Поэтому всем хотелось, чтобы и календари погоды содержали сведения о ближайших и отдаленных погодных явлениях. Анализ состояний погоды на более или менее длительные отрезки времени давал возможность выявить определенную ритмичность или повторяемость одинаковых погод. Так, например, Метон доказывал, что в явлениях погоды существует якобы двенадцатилетний цикл. Другой греческий ученый, живший в IV в. до н. э., Эвдок обнаружил существование еще и четырехлетнего цикла изменения погоды.

Календари погоды имели широкое распространение в Древней Индии и Древнем Риме. Но особенно стали увлекаться их составлением в средние века. В эти годы издавались специальные книги. Такими были «Книга природы» (1340 г.) Конрада фон Мегенберга, «Правила пастуха из Бэнбери». Этот средневековый труд был опубликован членом Лондонского королевского общества сэром Клэриджем в 1744 г.

Среди множества календарей погоды известен так называемый столетний календарь. История его возникновения такова. В середине XVII в. в монастыре Лангхейм жил аббат Маврикий Кнауэр. После окончания длительной и опустошительной борьбы между католиками и протестантами Верхняя Франкония, территория Германии, где находился монастырь, была разорена. Пришло в упадок и без того слабое сельскохозяйственное производство. Аббат Кнауэр был очень обеспокоен хозяйственными делами. Да и погода не радовала: то снег и заморозки весной не давали возможности провести сев, то ранние заморозки осенью, то сильнейшие ливни или засухи летом губили урожай.

Аббат Кнауэр завел дневник, в который ежедневно записывал свои наблюдения за погодой. У него не было никаких приборов или приспособлений для наблюдения за метеорологическими явлениями. В дневнике он отражал свои восприятия погоды. Казалось бы, чисто субъективные оценки погоды, но каждодневные наблюдения дали огромный статистический материал. Аббат Кнауэр исходил явно из ошибочного, но простительного для того времени представления, что яркие светила, движущиеся по небосводу, оказывают влияние на земную погоду. А раз так, то можно выводить закономерности. В то время когда жил аббат Кнауэр, были известны видимые невооруженным глазом планеты Меркурий, Венера, Юпитер и Сатурн. Если к ним добавить Землю, Луну и Солнце, то получится число семь, имеющее в средние века магическое значение. То, что все эти небесные тела различны по своей структуре и характеру, в то время еще не могли знать. Просто свято верили, что погода в том или ином году зависит от положения и светимости одного из известных космических тел.

Раз это так, то через каждые семь лет ход погоды должен был бы повторяться. Это означало, что наконец-то обнаружена периодичность. Но аббата Кнауэра ждала неудача. Он проводил свои наблюдения с 1652 по 1658 г. Когда прошло семь лет, то оказалось, что все последующие годы не оправдали предсказаний.

Сейчас очевидно, что так и не могло быть. Ведь погода никоим образом не была связана с движением или положением небесных светил.

Увидев, что прогнозы погоды не подтверждаются, не обнаруживается желаемой периодичности, аббат Кнауэр прекратил вести дневник. Однажды, перелистывая свои дневниковые записи, Кнауэр обратил внимание на повторяемость погоды в течение года. Основываясь на выявленных закономерностях, аббат издал руководство для монастырей, в котором изложил советы и рекомендации по ведению хозяйства.

Спустя некоторое время дневниковые записи о метеорологических наблюдениях Кнауэра попались на глаза врачу-астрологу Хельвигу. Не обращая внимания на многие противоречия, он написал и издал на основе метеорологических наблюдений Кнауэра календарь погоды для периода времени с 1701 по 1800 г. Это был так называемый столетний календарь погоды. В своей основе это был астрологический календарь, но, кроме положения светил и их мнимого влияния на человеческую жизнь, в нем были изложены записи Кнауэра, выданные за предсказания погоды. Но если аббат Кнауэр вел свои метеорологические записи в течение всего семи лет, то Хельвиг выпустил свой календарь на сто лет.

Не только в этом состояла антинаучность астролого-погодоведческого столетнего календаря. Кнауэр проводил свои наблюдения в Верхней Франконии, а столетний календарь был издан для пользования на всей территории Германии. В переводах он обошел почти все страны Европы. Столетним календарем пользовались довольно широко, и в некоторых случаях прогнозы даже подтверждались. И в этом нет ничего удивительного. Если сегодня по этому прогнозу не возникает облачность, то уж завтра она может возникнуть. Вот вам и некоторое подтверждение. А если прогноз не подтверждается, то спустя несколько дней о нем забывают, а вот подтвержденный прогноз надолго остается в памяти людей, рассказывающих об этом друг другу.

Прошло почти три столетия после издания столетнего календаря. Но возникает вопрос: неужели сейчас, в конце XX в., могут найтись люди, которые поверят, что погода зависит от положения Меркурия или Венеры и что она будет одинаковой на любой территории, даже во всей Европе и Азии? Вероятно, встретить такого человека в наши дни очень и очень трудно.

В конце 70-х годов нынешнего столетия мировую печать обошло сенсационное сообщение. В 1982 г. нашу Землю будто бы ожидают большие неприятности и потрясения, так как все девять планет Солнечной системы выстроятся в одну линию от Солнца. Это явление назвали парадом планет. Это довольно редкое явление, возникающее один раз в 179 лет. Мир затих в ожидании неизвестного. Но конец света в 1982 г. так и не наступил. Такое расположение планет в 1982 г. более или менее точно совпало с годами максимальной солнечной активности. На самом деле максимум солнечной активности пришелся на 1980-1981 гг. В результате этого на Солнце наблюдались очень сильные солнечные бури - мощные вспышки, большие протуберанцы, сопровождающиеся активным выбросом вещества. Земным эхом этих событий явилось возмущение в магнитосфере Земли и в разных частях атмосферы. Резко активизировались магнитные бури, усилились полярные сияния, возросли потоки космических и солнечных лучей в разных частях спектра.

Следствием этих физических явлений явилось ухудшение самочувствия людей, а также нарушения в циркуляции воздушных потоков в нижних слоях атмосферы. Это повлекло за собой серьезные изменения в распределении атмосферных осадков и температур в приземных слоях воздуха. Такая солнечно-земная связь, приводящая к ухудшению погодных условий, вызывает неурожаи сельскохозяйственных культур.

Однако не такого поворота событий ожидали предсказатели и последователи явления парада планет. Они считали, что не только погодные изменения, которые должны быть очень интенсивными, но и возмущения в атмосфере, магнитосфере, в Мировом океане и даже в недрах Земли будут иметь катастрофические последствия. Предполагалось, что такие сильнейшие возмущения вызовут землетрясения, спровоцируют вулканические извержения, особенно в тех районах, где в настоящее время периодически происходят стихийные бедствия.

Но ничего страшного не произошло. Казалось, что вопрос исчерпан. И на этом можно было бы завершить рассуждения о влиянии парада планет на земные дела. Оказалось, что дело не такое простое. Приливная волна, создаваемая совокупным действием всех планет, слишком мала и, как считают геофизики, не может никак служить непосредственной причиной колебаний солнечной активности. На самом деле приливной эффект - не единственное проявление гравитационного воздействия планет на Солнце. Существуют очень тесные солнечно-земные связи. Наша Земля постоянно испытывает в любое время суток и сезоны года горячее дыхание Солнца. Она все время находится во власти магнитных полей и излучений, исходящих от Солнца.

Остановимся на степени воздействия солнечной активности на нашу планету, на ее атмосферу и биосферу. Активность Солнца с глубокой древности связывалась с солнечными пятнами, наиболее крупные из которых хорошо видны невооруженным глазом.

Существует 11-летний цикл солнечной активности. Он хорошо известен и проявляется в периодическом появлении большого количества крупных пятен на Солнце и усилении солнечной радиации. Каждый новый цикл отсчитывается с момента минимальной солнечной активности. В среднем продолжительность солнечного цикла действительно составляет около 11 лет, хотя па самом деле она колеблется от 7 до 15 лет. Величина солнечной активности характеризуется числами Вольфа, которые рассчитываются по следующей формуле: R = к(10g+f), где f - общее число пятен; g - общее число групп, обнаруженных за одно наблюдение; к - поправочный коэффициент, который определяется инструментом наблюдения. При минимальной солнечной активности число Вольфа R в течение многих лет подряд равно нулю. Числа 140, 100 и 70 считаются характеристиками соответственно высокой, средней и низкой солнечной активности.

Примечательная связь была замечена между числами Вольфа и величиной сельскохозяйственной продукции. Скажем даже больше. Цены на пшеницу на международном рынке в течение последних десятилетий колебались в соответствии с числами Вольфа. Оно и понятно, так как от величины солнечной активности зависят урожайность и качество сельскохозяйственной продукции.

Как выяснилось, солнечная активность воздействует на завихренность атмосферы. Это означает, что она связана с величиной площадей, занятых циклонами. Завихренность атмосферы связана с положением Земли в секторах межпланетного магнитного поля. Она начинает уменьшаться за двое суток до прохождения Землей границы между секторами с разным направлением магнитного поля и достигает минимальных значений вскоре после их прохождения. Имеются поля с отрицательно и положительно заряженными частицами. При входе Земли в сектор с отрицательно заряженными частицами в высокие широты проникает больше заряженных частиц, чем при входе в сектор с положительными зарядами. В результате их воздействия в атмосфере возникают процессы, приводящие к образованию циклонов.

В 1973 г. английский метеоролог Д. Уинстенли сделал вывод, что засухи в Сахельской области Африки и в некоторых районах Индии связаны с перемещением климатических зон, которые охватывают все северное полушарие. В этот момент происходит расширение околополюсных кольцевых потоков воздуха в южном направлении. Исходя из этого климат на широте Великобритании, допустим, становится суше, а на севере Африки и на Ближнем Востоке становится влажнее. В это время пустыни Северной Африки, Аравии и Индостана начинают сокращаться в размерах и пустынные области перемещаются в сторону экватора.

Аналогичная картина наблюдается и в Северной Америке. Центр засушливой зоны в районе Великих равнин США перемещается то к северу, то к югу, и попеременно то одни, то другие районы охватывает засуха. Американский метеоролог У. Робертс связывает периодическое наступление засухи в США с развитием циклов солнечных пятен. Он обратил внимание на то, что последние восемь сухих периодов повторялись с интервалами 20-23 года. Такая повторяемость, естественно, может быть связана с 22-летним, т. е. удвоенным, циклом солнечной активности, который, кстати, бывает более сильно выражен, чем 11-летний. Магнитные поля изменяются в два цикла солнечных пятен, и следовательно, в атмосфере Земли очень четко проявляется именно цикличность через каждые 22 года.

Если гипотеза о 22-летнем цикле проявления солнечной активности верна, то, по У. Робертсу, в 1974 или в 1975 г. на Среднем Западе США должен был наступить засушливый сезон. Прогноз ученого оказался верным. Влажная весна 1974 г. сменилась затяжным засушливым летом. Засуха нанесла большой ущерб сельскому хозяйству США, исчисляемый миллиардами долларов.

Причина развития засухи заключалась в господствующей системе ветров над Северной Америкой. Для того чтобы на землю изливалась влага, необходимо сочетание двух факторов. Надо, чтобы с подветренной стороны Скалистых гор в глубь континента с Мексиканского залива устремлялся поток влажного теплого воздуха. Необходимо также, чтобы эти потоки смешивались бы с холодным воздухом, идущим из Канады. Однако если будет дуть сильный западный ветер, то место смешивания двух потоков воздуха будет значительно восточнее. И тогда вместо теплого, желанного для фермеров дождя на восточное побережье страны обрушиваются сильнейшие ливневые дожди и ураганы.

Большое значение для нашей страны имеет прогноз засухи. Очень интересные результаты получила Т. В. Покровская. Она убедительно доказала, что за период времени с 1887 по 1965 г. засухи на европейской части Советского Союза случались в те годы, когда происходило восхождение ветви 11-летнего цикла. За 46 лет произошло 9 засух. Засухи в Казахстане возникали в годы нисходящей ветви цикла. За 33 года отмечено 9 засух. Двойные засухи, те которые происходили шесть раз за 79 лет, имевшие место в обоих районах одновременно, наблюдались при небольших межгодовых изменениях в ходе геомагнитных возмущений. Хотя для статистически достоверных выводов материала маловато, можно было видеть, что одиночные засухи хорошо увязываются с ходом геомагнитной активности.

Опираясь на полученные данные, Т. В. Покровская предсказала засуху на европейской части СССР в 1972 г. и засуху в Казахстане в 1974 г. И этот прогноз подтвердился.

Как будто бы простая задача стоит перед исследователем. Проанализировав частоту засух и степень их распределения на земном шаре в зависимости от фазы и интенсивности солнечной и геомагнитной активности, можно прогнозировать засушливые периоды практически во всех районах земного шара. Но, как оказалось, не все так просто. В одних районах эта зависимость проявляется по одному плану, а в другом - по-иному. Причина такой разнохарактерности заключается в тайнах атмосферной циркуляции. Аномалии атмосферной циркуляции очень и очень трудно прогнозировать.

Трудность прогноза погоды на основе гелиомагнитных возмущений вызвала определенное недоверие к такого рода работам. И многие метеорологи оказались правы, так как солнечная активность является не единственным фактором, определяющим многолетние изменения общей циркуляции атмосферы и климата. Но надо помнить, что на погоду и климат, кроме гелиометеорологических факторов, действуют и другие, в частности силы взаимодействия атмосферы, Мирового океана и литосферы.

Мы уже отмечали выше, что в настоящее время имеется много определений климата, которые рассматривают и фиксируют внимание на самых разных сторонах этого сложного природного явления. Но еще больше существует классификаций климатической зональности. И все это опять-таки связано с тем, что за основу классификации принимаются какие-то одни, казалось бы, важные климатические характеристики, природные компоненты, возникающие под действием климата или даже их совокупность, природные ландшафты.

Споры вокруг определения такого сложного природного явления, каким является климат и особенности климатических характеристик, то разгораются, то затихают. Среди существующих определений климата тем не менее можно выделить два главных. В одном климат выступает как физическое явление, которое может быть охарактеризовано количественно, вполне определенными физическими единицами, т. е. статистическим путем. Другой подход основан на том, что климат представляет собой объективную реальность, существующую во времени более длительное время, чем погода. Погода - это преходящее, вечно изменяющееся сочетание метеорологических элементов, находящихся в подчинении законов и следствий определенных типов климата. Отсюда неизбежно следует, что погода или, вернее, сочетание погод - это средство выражения данного климата в определенный, довольно короткий промежуток времени.

Все мы постоянно испытываем на себе воздействие климата. Климат небольшой территории называется микроклиматом, например, микроклимат отдельных городов и селений, дачной или любой загородней местности, озер или водохранилищ, горной местности или долины реки. Мезоклимат - это климат более или менее однородной и достаточно крупной территории, например Прикаспийской впадины или Валдайской возвышенности, Причерноморской или Зайсанской впадин, Черного или Азовского морей и т. д. Макроклимат - это климат крупного участка земной поверхности. Таким может быть целая географическая зона.

В климатологии предложено множество классификаций. Наиболее простой является классификация, которой пользуется преобладающее число людей, хотя она официально не признана и не отличается полнотой. По этой классификации выделяют три основных типа климата по режиму температур - холодный, умеренный и жаркий. В зависимости от режима осадков дополнительно различают морской, т. е. влажный, климат с более или менее ровным ходом температур и континентальный - сухой климат с резкими сезонными и суточными колебаниями температур. Такая классификация очень упрощенная и, естественно, не может охватить всего разнообразия существующих климатов Земли.

Широко распространены другие классификации климата, основанные на целом ряде метеорологических данных. Одни классификации во главу угла ставят типы флоры, характерные для различных климатических зон и областей. Так, например, академик Л. С. Берг с достаточным на то основанием считал, что все многообразие климатов на земной поверхности может быть охарактеризовано условиями обитания каких-то определенных растении или их сообществами. Климат, в котором произрастает береза, вполне определенный, и его никак нельзя спутать с климатом, где растет клен или платан.

Другие исследователи обосновывают свои классификации на средних значениях температур и количестве атмосферных осадков. Однако большинство климатологов все же склоняются к таким классификациям, в которых удачно сочетаются физико-географические, в том числе и ботанические, элементы с метеорологическими. Наиболее известными в этом отношении являются две классификации климата. Одна из них принадлежит академику Петербургской Академии наук немецкому климатологу В. Кеппену, а автором другой является советский климатолог Б. П. Алисов.

Вот как выглядит классификация В. Кеппена.

A. Влажные тропические климаты (жарко-влажные):

1) климат тропических лесов (самый холодный месяц имеет температуру +18° С, количество атмосферных осадков превышает 1500 мм в год);

2) климат саванны (довольно продолжительный сухой сезон в зимнее время, когда средние температуры не опускаются ниже + 10° С).

Б. Сухие климаты:

1) климат степей;

2) климат пустынь.

B. Влажные умеренно-теплые климаты:

1) средиземноморский (теплый с сухим летом);

2) влажный субтропический (умеренный);

3) климат западных побережий.

Г. Влажные умеренно-холодные климаты:

1) влажный холодный;

2) холодный (с сухой зимой).

Д. Полярные климаты:

1) климат тундры;

2) климат ледникового покрова.

В настоящее время климатические классификации основываются на так называемом показателе периодического закона географической зональности. Он устанавливает определенную зависимость размещения географических зон от климатических факторов. Поэтому и используется для построения физико-географической классификации климата.

Многочисленные метеорологические элементы позволяют составить климатические карты самого различного назначения, которые в сумме дают общую характеристику климата.

Составляются карты распределения температур воздуха по месяцам, годовых и сезонных амплитуд, карты суммы температур, карты дат перехода среднесуточных температур через 5, 10, 15 и 20° в определенные сезоны года, карты числа дней в году с определенной среднесуточной температурой, карты температур почв, годового и сезонного распределения количества атмосферных осадков, карты числа дней в году с определенным количеством осадков, карты испаряемости и испарений и карты снежного покрова. Такие карты имеются в Климатическом Атласе Советского Союза.

Но этим не ограничиваются сведения, необходимые для характеристики регионального и тем более глобального климата. Для более полного представления климатических особенностей нашей планеты необходимо знать распределение суммарной солнечной радиации, радиационного баланса, затраты тепла на испарение, испаряемость, турбулентный теплообмен земной поверхности с атмосферой, распределение на земной поверхности температур воздуха в июле и январе, годовые амплитуды температур, даты начала и конца безморозного периода, особенности распределения атмосферных осадков и их количество, давление воздуха и многое другое.

Известный советский климатолог Б. П. Алисов создал классификацию климатов с учетом циркуляции атмосферы. Он выделил семь основных климатических областей: экваториальную, по две тропические, умеренные и полярные. Но кроме них Б. П. Алисов предлагает выделить шесть переходных зон - две зоны тропических муссонов, две субтропические и две субполярные. В каждой климатической области и зоне существуют по четыре типа климата: материковый, океанический, климат западных и восточных побережий.

Несколько иную классификацию климатических режимов предложили советские ученые А. А. Григорьев и М. И. Будыко. Помимо режима температур и увлажнения, они учитывают радиационный баланс. Для того чтобы представить климатические условия той или иной территории, необходимо знать многие метеорологические элементы. По их величинам составляется целый ряд специальных карт.

В последнем издании Физико-географического атласа мира помещена иная классификация климата Земли. Выделяют один экваториальный и по два субэкваториальных, тропических, субтропических, умеренных, субарктический и субантарктический, арктический и антарктический пояса.

В экваториальном поясе сезонные колебания температур приземной части воздуха и влажности весьма небольшие. Здесь круглый год жарко и влажно. В субэкваториальном поясе летом преобладают экваториальный, а зимой тропический типы воздушных масс. Летом ветры дуют от экватора, а зимой - к экватору. Зимний сезон ненамного прохладнее летнего. По степени увлажнения выделяются два сектора: избыточного увлажнения и неустойчивого увлажнения.

В тропическом поясе преобладают ветры восточного направления. Хорошо выражены сезонные колебания температур. По степени увлажнения выделяются сектора засушливый, неустойчивого и достаточно высокого увлажнения.

Субтропические пояса характеризуются преобладанием тропических воздушных масс летом и умеренных воздушных масс зимой. За исключением муссонных областей летом преобладает антициклоническая, а зимой - циклоническая погода. Имеются значительные сезонные различия в температурах и количестве атмосферных осадков. Выделяются сектора равномерного увлажнения, муссонного климата и областей с сухим и жарким летом.

В умеренном поясе преобладают ветры западного направления. На океанах резко выражена циклоническая деятельность. Существуют большие сезонные колебания температур. Материковые пространства зимой покрываются снегом.

Субарктический, субантарктический, арктический и антарктический пояса характеризуются низкими значениями температур, большой сезонной амплитудой и небольшим количеством атмосферных осадков.

Климатические данные весьма важны и необходимы для различных отраслей народного хозяйства. В них особенно сильно нуждаются специалисты при планировании строительства новых предприятий и поселков, при прокладке транспортных артерий, линий электропередач и связи, при освоении новых земельных площадей, проведении мелиоративных и ирригационных работ, геолого-поисковых и геологоразведочных работ, при сооружении горнодобывающих предприятий, строительстве электростанций, водохранилищ и т. д.

Практически все виды хозяйственной деятельности, а главное, строительные и сельскохозяйственные работы невозможно проводить без учета местных условий погоды и климата. Надо знать режим температур (многолетний и сезонный), режим осадков, распределение ветра, солнечной радиации и различных экстремальных метеорологических явлений. Туманы и грозы, метели и ливневые дожди, шквалы и ураганы, наводнения и гололед - все это надо учитывать при планировании.

В процессе проектирования строительные и эксплуатационные нормы рассчитываются исходя из средних характеристик метеорологических и климатических условий с учетом отклонений от обычных норм.

В климатологии принято считать достаточным для вывода средних значений проведенные наблюдения за два-три десятилетия. Для более точного сопоставления климатических условий разных пунктов или территорий используются так называемые реперные периоды наблюдений. Они рекомендованы международными климатическими конференциями. В 30-е годы пользовались метеорологическими наблюдениями, проведенными с 1901 по 1930 г.

В настоящее время используются данные наблюдений, проведенных с 1931 по 1960 г. Вероятно, в самое ближайшее время будут рекомендованы новые результаты наблюдений начиная с 1961 г.

Все необходимые метеорологические данные помещены в соответствующих климатических справочниках. Они могут быть усреднены для всей Земли и отдельных полушарий, а при необходимости выведены для любой территории.

Средняя температура всей массы атмосферы равна -17° С. Годовое количество атмосферных осадков на Земле составляет 5,26 • 10²⁰ г, из которых 4,12 • 10²⁰ г выпадает над океанами и 1,14 • 10²⁰ г - над сушей. С поверхности Земли испаряется столько же влаги, сколько ее выпадает в виде дождя и снега. С океанов испаряется 9,53 • 10²⁰ г, а с суши - 0,73 • 10²⁰ г. Годовой сток с суши составляет 0,4 • 10²⁰ г.

Четыре точки на Земле издавна привлекают внимание людей. Одна из них находится в глубинах океана. Это самое глубокое место на земном шаре - Марианская впадина. Другой точкой является наивысшая отметка - горная вершина Эверест, а две остальные точки - это географические полюса нашей планеты. Это точки, где сходятся воображаемые линии - меридианы, где проходит ось вращения Земли.

Людское воображение рисовало самые разнообразные и фантастические картины полюсов Земли. Всем очень хотелось узнать, что же находится на Северном и Южном географическом полюсах Земли. Какие же здесь ландшафты, климат, какая стоит погода. Увидеть заветные места удалось только в начале нынешнего столетия.

В 1909 г. американский исследователь Р. Пири достиг Северного полюса. Норвежскому ученому-полярнику Р. Амундсену в декабре 1911 г. удалось в невероятно трудных условиях наконец-то увидеть Южный полюс. Эти ученые со своими спутниками добирались до полюсов Земли на собачьих упряжках. Более полувека спустя после покорения полюсов Земли через них регулярно летают самолеты, а к Северному полюсу вначале проложили путь подводные лодки, а затем этой точки Земли достигли советские атомные ледоколы.

Географические полюса - особые точки нашей планеты. Здесь самый длинный день, равный 186 суткам, и самая длинная полярная ночь-179 суток. Человеку, находящемуся на полюсе, многое непривычно. Даже направление движения. Оно необычно. Какое бы ни выбрать - это будет направление к экватору. С Северного полюса на юг, а с Южного - на север.

Обе эти точки на Земле при внешнем сходстве имеют, однако, очень много различий. Обе они находятся среди ледяной пустыни и круглый год покрыты льдом. Но под одной 2-3-километровая толща воды, а Южный географический полюс находится почти в центре континента.

Антарктида покрыта мощным ледяным панцирем. Полюса Земли отличаются один от другого даже климатом. И там и там климат суровый, но сезоны года довольно разные. Летом на Южном полюсе в полярный день так же холодно, как в Арктике зимой. Так что понятие «лето» здесь довольно относительное. Это связано с тем, что большая высота Антарктического континента в сочетании с высоким географическим положением и циркуляционными особенностями атмосферы определяет исключительную суровость климата.

В Арктике под 2-3-метровым слоем льда скрыт океан. Огромные массы воды являются хранилищем тепла, которое и обогревает изнутри просторы Северного Ледовитого океана. Исследования показали, что летом Антарктида получает примерно на 7 % больше солнечного тепла, чем Арктика. Это связано с тем, что Земля во время обращения вокруг Солнца в июне находится в афелии, а в декабре - в перигелии.

Тогда почему же климат в южной полярной области значительно суровее, чем в северной? Этот парадокс объясняется довольно просто. Прежде всего потому, что Южный полюс располагается на континенте, притом на самом высоком континенте. Судите сами, средняя высота Антарктиды 2000 м, тогда как следующий за ней Азиатский континент имеет высоту всего 900 м. Столь значительная высота Антарктического континента вызвана тем, что поверхность материка оказалась покрытой мощным слоем льда. Средняя толщина материкового льда составляет 1800 м. Вблизи его центральной части толщина льда достигает 4 км, в районе советской станции «Восток» - 3500 м, а на географическом Южном полюсе-2800м.

В северном полярном районе толщина льда незначительная, и Северный полюс располагается практически на уровне океана. Простые расчеты показывают, что за счет разности высот Антарктида должна быть холоднее Арктики в среднем на 13°.

Но дело заключается не только в существенной гипсометрической разности. Существует и другая причина. Северный Ледовитый океан имеет свободное сообщение с водами других океанов и вследствие этого в него проникает много тепла. Например, теплое течение Гольфстрим достигает берегов Новой Земли и отдает без остатка все свое тепло Арктике, несколько смягчая ее климат. Надо учитывать, что определенное количество тепла Северный Ледовитый океан получает и через реки. Последние не только опресняют воды Северного Ледовитого океана, но и приносят дополнительное тепло. А вот такого тепла полностью лишена Антарктида. Вблизи нее не проходят трассы теплых течений. Даже, наоборот, вокруг Антарктиды существует холодное течение. Оно называется Циркумантарктическим, в 6-8 раз превышает по интенсивности течение Гольфстрим и препятствует свободному обмену вод высоких и низких широт на планете.

Долгое время полюсом холода считали континентальные районы Якутии. Там действительно в отдельные зимние дни температуры опускаются до -60° С, а в очень редких случаях даже достигали -70° С. Однако самая низкая температура на Земле была зафиксирована в Антарктиде. На советской антарктической станции «Восток» зимой 1983 г. была отмечена температура, равная -89,2° С.

Несмотря на то что самые низкие температуры на Земле зафиксированы на станции «Восток», местность Оймякон в Якутии продолжает сохранять за собой право называться полюсом холода.

В этой местности в 1938 г. зарегистрирована температура -77,8 °С. Это вызвано тем обстоятельством, что станция «Восток» расположена на высоте 3488 м над уровнем моря, и поэтому ее показания не могут считаться рекордными. Здесь так же, как и в спорте. Одни рекордные результаты для равнинных областей, другие - для высокогорья.

Самая высокая средняя температура воздуха +31° С отмечена в Лу в Сомали, а самая низкая среднегодовая температура -55,6°С зафиксирована на станции «Восток».

Интерес представляют сведения о средних температурах воздуха на географических полюсах. На Южном полюсе ведутся систематические метеорологические наблюдения. Что же касается Северного полюса, то наблюдения здесь ведутся с дрейфующих полярных станций, но их путь не всегда совпадает с районом полюса. В отдельные дни температуры опускались до -50° С, летом достигали плюс 1-2 °С.

Средние годовые температуры на Южном полюсе, который располагается на высоте 2700 м над уровнем моря, составляют -49,3 °С, минимальные температуры, когда-либо отмеченные здесь, равны -80 °С, а максимальные - минус 15 °С.

Самое дождливое место на Земле - гора Вамалеале на о. Кадан на Гавайях. В году в среднем здесь 335 дней дождливых. Самое сухое место на Земле - пустыня Атакама в Чили. За все время наблюдений здесь ни разу не выпало ни одной капли дождя.

Самым засушливым районом Советского Союза принято считать г. Турткуль в Каракалпакии, где за год выпадает менее 80 мм осадков. Самым засушливым местом в Европе считается устье р. Волги. Наибольшая сумма атмосферных осадков в течение года выпадает на Гавайских островах на горе Уайвиль- 11 980 мм и на горной станции Черрапунджи в Ассаме (Индия) - 11 400 мм. Рекорд на планете по сумме атмосферных осадков держит последняя. В 1881 г. здесь выпало 23 000 мм осадков. В оазисе Кхара в Египте выпадает в среднем около 0,1 мм осадков в год, в г. Атика в Чили - немногим более 0,5 мм.