НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

Библиотечка «За страницами учебника»

Воздушный океан (воздух вокруг Земли). Дзердзеевский Б. Л. — 1947 г.

Б. Л. Дзердзеевский

Воздушный океан

*** 1947 ***



DjVu


PEKЛAMA Заказать почтой 500 советских радиоспектаклей на 9-ти DVD. Подробности...

Выставлен на продажу домен
mp3-kniga.ru
Обращаться: r01.ru
(аукцион доменов)



 

      Полный текст книги

 

      ОГЛАВЛЕНИЕ
     
      Введение 3
      1. Воздух и жизнь на Земле 4
      2. Сколько весит воздух?
      3. Как изучают воздушный океан? 10
      4. Каков состав атмосферы? 16
      5. Как образуются облака и почему идёт дождь? 19
      6. Почему бывают продолжительные дожди и отчего меняется погода? 26
      7. Какова глубина воздушного океана? 30
      Заключение 38

     

      ВВЕДЕНИЕ
      Грозные и величественные явления природы с древних времён непрестанно занимали и занимают человечество. Самые далёкие наши предки старались понять, отчего идёт дождь, заливающий их пещерные жилища, гремит гром и сверкает молния, зажигающая сухой лес, или бушует ветер, с корнем вырывающий огромные деревья. Не умея объяснить эти явления и пугаясь их силы, человек видел в них проявление воли каких-то мошных духов, наказывающих его за проступки или недостаточное к себе внимание. Ведь первобытный скотовод или земледелец полностью зависел от погоды. Она определяла его благосостояние или нищету.
      В продолжение десятков тысяч лет человечество пытливо следило за явлениями погоды, запоминало их последовательность и в конце концов накопило огромный опыт, позволивший установить связь между этими явлениями и приступить к выяснению их причин, т. е. создать науку.
      Учёные веками терпеливо разбирались в вопросах, столь важных для жизни и благополучия человека, и теперь большинство из них разрешено. Человек перестал быть беспомощным перед силами природы и в огромной степени уменьшил свою зависимость от погоды.
      Правда, и сейчас, как и раньше, для посевов нужны своевременные дожди, тепло и солнечный свет, и сейчас мореплавателям и лётчикам мешают туманы и штормы, и сейчас ливни порою нарушают нормальную работу транспорта. Но теперь, если не считать редких случаев опустошительных ураганов, ливней или града, погода не грозит человеку тяжёлой бедой. Люди научились полнее использовать благоприятные явления погоды и уменьшать вред от неблагоприятных.
      В сельском хозяйстве, например, специальная обработка почвы, снегозадержание, высев засухоустойчивых или морозостойких семян, выбор сроков посева и многие другие мероприятия обеспечивают хороший урожай, хотя бы погода и была неблагоприятной. Лётчик и моряк в тумане и в шторм благополучно приводят свои корабли к цели, используя специальные приборы.
      Но для того, чтобы удачно использовать все современные средства борьбы с плохой погодой, надо знать, когда их применять, а стало быть, надо знать, какая и когда будет погода, т. е. уметь её предвидеть. Люти научились делать и это: теперь предсказывают погоду заранее не только за несколько часов, но и дней. Более того, сейчас успешно пытаются давать предсказания и на целый сезон вперёд. Наука о погоде и её изменениях, называемая метеорологией, непрерывно развивается.
      Предсказания погоды стали возможными только после того, когда были изучены все явления погоды и дождь, и ветер, и грозы, и туманы, когда были установлены причины их появления. Все эти непонятые нашим далёким предкам явления не носят в себе ничего таинственного, все они подчиняются законам природы и происходят потому, что земной шар окружён воздухом, или, как принято называть в науке, атмосферой (по-гречески атмас — воздух, дыхание, пар, сфайра — сфера, шар, оболочка).
     
      1. ВОЗДУХ И ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ
      Каждый человек знает, что нас окружает воздух, но не все отдают себе отчёт, насколько он для нас важен и необходим. Без воздуха не существовала и не развивалась бы жизнь на Земле.
      С момента рождения и до смерти человек непрерывно дышит, поглощая из воздуха необходимый для его жизни кислород. За одни только сутки человек пропускает через свои лёгкие 13 кубических метров воздуха. Дыхание необходимо для жизни всех живых существ и на земле и в воде. Оно поддерживает нормальное состояние организма, питая кислородом кровь. Дышат и растения, поглощающие из воздуха углекислоту и выделяющие в него кислород.
      Без дыхания, а стало быть и без воздуха, не было бы жизни в её теперешних, привычных нам, формах.
      Любуясь голубым цветом неба, яркими вечерними зорями, богатством нежных красок в предрассветные часы, мы должны помнить, что все эти явления также обязаны своим существованием земной атмосфере. Если бы Земля не была окружена воздухом, мы видели бы па чёрном небе слепящий огненный диск Солнца. Ночь наступала бы и кончалась мгновенно, с первым и последним лучом Солнца. Сейчас днём светло не только на солнце, но и в тени, или в комнатах, куда не проникают солнечные лучи. При отсутствии атмосферы было бы ослепительно светло только под прямыми лучами Солнца. Во всех других местах царила бы ночь, лишь слабо нарушаемая светом, отражённым от ближайших освещённых частей земной поверхности. Подобную же картину мы наблюдаем на Луне, где нет воздуха.
      Привычная нам на Земле картина объясняется тем, что мощный поток света, идущий от Солнца к Земле, разбивается миллионами мельчайших частичек, из которых состоит земная атмосфера, на миллионы же мелких лучей, которые расходятся по всем направлениям. Эти частички сильнее всего рассеивают синие и голубые лучи в солнечном свете и придают небу голубой цвет.
      Немалое влияние оказывает атмосфера и на наш климат. Теперь зимою у нас в Сибири температура опускается иногда до 60 градусов мороза, а летом часто поднимается до 30 градусов тепла. Следовательно, в течение года она меняется на 90 градусов. Это самые большие изменения температуры на Земле. Но если бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение только одних суток температура менялась бы на 200 с лишним градусов: днём, под лучами Солнца, стояла бы сильнейшая жара (температура была бы выше 100 градусов тепла), ночью — жесточайший мороз (превосходящий 100 градусов мороза).
      Воздух играет роль как бы стёкол в парнике, он легко пропускает солнечные лучи, нагревающие земную поверхность, и почти полностью задерживает тепло, идущее от Земли в мировое пространство.
      Наконец, как -мы уже говорили, все явления, объединяемые общим названием погода, также обязаны своим существованием атмосфере. Облачность, дождь, ветер, — всё это рождается в атмосфере и без неё не могло бы существовать. А насколько значительны явления погоды, можно судить хотя бы по таким примерам: на всём земном шаре ежедневно бывает свыше 4900 гроз; один небольшой дождь даёт до 5000 вёдер воды на гектар, а при ливнях в тропических странах в течение одной минуты на гектар выливается до 20 000 вёдер воды!
      Представьте себе картину, которая была бы на Земле, если бы её не окружала воздушная оболочка. Ослепительно яркое Солнце стояло бы в совершенно безоблачном чёрном небе и обжигало растрескавшуюся сухую землю. Ни капли дождя, ни малейшего дуновения ветерка. Ночью — страшный мороз. Кругом — совершенно голая земля (ведь при полном отсутствии влаги никакая растительность существовать не может). Земля была бы мёртвой пустыней.
      Тем, что всего этого нет, мы обязаны земной атмосфере. Поэтому нам так важно знать её свойства, изучить совершающиеся в ней явления.
     
      2. СКОЛЬКО ВЕСИТ ВОЗДУХ?
      Когда хотят указать малый вес какого-либо предме-“ та, часто говорят: «он невесом, как воздух». Это выражение является примером незамечаемых и ставших привычными ошибок. Ещё древнегреческие философы — Платон, Аристотель и другие — предполагали, что воздух имеет вес, но они не нашли способа доказать это, и мнение о невесомости воздуха сохранилось до семнадцатого века.
      Считая воздух невесомым, учёные прошлых веков не могли понять, почему работает насос и перекачивает воду на большую высоту. Чтобы объяснить это, они утверждали, что природа будто бы «боится пустоты», и как только такая пустота образуется, природа её сейчас же заполняет. Случайность помогла показать неверность этого забавного объяснения. Рассказывают,
      что один мастер построил для садов герцога Тосканского во Флоренции насос, поршень которого отстоял ог поверхности воды больше чем на десять метров. Как ни старались насосом накачать воду, это не удавалось. Мастер обратился к знаменитому учёному Галилею с просьбой объяснить причину неудачи. Галилей, будто бы, смутился и ответил, что, повидимому, природа боится пустоты только до известной высоты. Происшедший случай заставил Торричелли, ученика Галилея, серьёзно заняться этим вопросом и провести ряд опытов, которые и привели его к изобретению в 1643 г. прибора, известного теперь под названием барометра. Этот прибор служит для измерения атмосферного давления.
      Торричелли наполнил ртутью закрытую с одного конца стеклянную трубку и погрузил её открытым концом в сосуд с ртутью. При этом ртуть в трубке опустилась, но не вылилась (рис. 1). Торричелли сделал отсюда совершенно правильный вывод, что ртуть поддерживается в трубке весом наружного воздуха, который давит на открытую поверхность ртути в чашке с такой же силой, с какой давит количество ртути, содержащейся в трубке.
      Однако, в течение нескольких лет не было проведено решающего опыта, который окончательно подтвердил бы выводы Торричелли.
      Наконец, в 1647 г. знаменитый французский учёный Паскаль задумал окончательно выяснить этот вопрос. Он обратился к своему родственнику Перье, жившему в городе Клермон у подножья горы Пью-де-Дом, с просьбой проделать необходимые наблюдения. Просьба Паскаля была выполнена 19 сентября 1648 г., и с этой даты вес воздуха был установлен окончательно.
      Перье поступил так. Он заготовил две одинаковые трубки Торричелли и, измерив высоту ртутного столба в трубках внизу у подножья горы, оставил одну из них на месте, а с другой трубкой поднялся на вершину горы. На высоте 975 метров он опять измерил высоту ртути в трубке. Оказалось, что на вершине она была на 8 миллиметров ниже, чем у подножья горы. Изумлённый полученным результатом, Перье много раз тщательно повторил свои измерения и, только убедившись окончательно в их правильности, спустился вниз. В оставленной внизу трубке ртуть за всё это время нисколько не изменила своей высоты, оставаясь на прежнем уровне. На том же уровне ртуть остановилась и в принесённой сверху трубке.
      Таким образом было доказано, что воздух имеет вес, и поэтому в нижних его слоях он давит с большей силой, чем вверху, где над головой остаётся меньшее его количество (рис. 2).
      Воздух давит на поверхность Земли и на людей, находящихся на ней, с такой же силой, с какой давил бы слой воды толщиной в 10 метров. Вот почему насос герцога Тосканского, поднятый над водой выше 10 метров, не работал.
      Мы не замечаем этого большого веса воздуха, так как человеческий организм приспособился к такому давлению и чувствует себя нормально именно в этих условиях. Поднимаясь в горы или на самолёте, человек сильно ощущает уменьшение веса воздуха и переносит происходящее при этом понижение давления только до известной величины, после чего он может умереть.
      Один кубометр воздуха весит 1,3 килограмма. Но эту цифру мы получим тогда, когда взвесим воздух на уровне моря и при температуре нуль градусов. Чем выше, тем плотность воздуха становится меньше, и вес его уменьшается. Так, на высоте 12 километров кубометр воздуха весит всего 319 граммов, т. е. в четыре раза меньше, чем внизу; на высоте 25 километров — 43 грамма, а на высоте 40 километров — только около 4 граммов (рис. 3), т. е. в 325 раз меньше, чем внизу. Воздух вверху сильно разрежен.
      Учёные подсчитали вес всей атмосферы, окружающей земной шар. Он оказался равным 5 300 000 000 000 000 тонн. Как мы видим, воздух весит очень и очень много. Не всякий даже может прочесть эту цифру. Если бы, например, потребовалось перевезти груз, равный весу всей земной атмосферы, из Москвы в Ленинград и если бы каждый поезд имел 100 вагонов и проходил весь путь в 10 часов, то надо было бы затратить на перевозку этого груза почти четыре миллиарда лет!
      Изменение давления воздуха играет значительную роль в явлениях погоды. Но эта роль всё же не решающая. Поэтому и предсказывать погоду по одному изменению давления нельзя. Стало быть, не следует обращать внимания и на надписи, имеющиеся на некоторых барометрах: «дождь», «сухо» или «буря». Они неправильны. Мы легко согласимся с этим, если вспомним описанный выше опыт Перье: барометр меняет свои показания не только от состояния погоды, но и от той высоты, на которой он сейчас находится. Это его свойство широко используется в авиации, где по показаниям барометра определяют высоту самолёта.
     
      3. КАК ИЗУЧАЮТ ВОЗДУШНЫЙ ОКЕАН?
      Муроме давления воздуха, очень важно знать и другие показатели, характеризующие его свойства, а также состояние погоды: температуру воздуха, его влажность, силу и направление ветра, количество и вид облаков, количество выпавшего дождя и снега. Десятки тысяч специальных станции (их называют метеорологическими) на всём земном шаре непрерывно следят за погодой и тщательно записывают её изменения (рис. 4). Все эти сведения тотчас же посылаются в центры; по ним делают заключения о том, какая ожидается погода.
      Метеорологические наблюдения сначала производились только вблизи от поверхности Земли. Но так как 10
      воздух простирается вверх на многие тысячи метров, то легко понять, что эти наблюдения не могут полностью охарактеризовать состояние всего воздушного океана. Поэтому метеорологи давно стремились получить сведения из более высоких слоёв атмосферы. Для этого стали строить станции в горах. Некоторые из таких станций расположены очень высоко. Так, станции на горе Эльбрус на Кавказе и на леднике Федченко на Памире находятся на высоте около 5000 метров.
      Рис. 4. Метеорологическая станция. На высоком столбе укреплён флюгер, которым измеряют силу, скорость и направление ветра. В похожих на ульи будках находятся термометры и другие приборы. Конус на столбе справа — дождемер; с его помощью измеряют, сколько выпало дождя или снега.
      Но при этом атмосферные явления искажаются влиянием гор. Значит, и таким образом не достигается основная цель — получение правильного представления о состоянии воздушного океана. Поэтому метеорологи пошли ещё и по другому пути: они построили целый ряд приборов, позволяющих получать необходимые сведения из верхних слоёв атмосферы непосредственно.
      Для того, чтобы узнать, какой ветер дует на разных высотах над землёй, в воздух выпускается небольшой резиновый шар, наполненный лёгким газом — водородом, так называемый «шар-пилот». Наблюдая с земли специальными приборами за его перемещениями, определяют направление ч скорость ветра на разных высотах (рис. 5).
      Рис. 5. «Шар-пилот» только что выпущен в воздух. Определяя его положение через каждую минуту, наблюдатель (у прибора на треноге) узнаёт, каков ветер на разной высоте.
      Чтобы получить сведения и о других явлениях в атмосфере, в воздух стали выпускать снабжённые парашютами шары, большие чем шары-пилоты. К ним подвешивают приборы, записывающие температуру, влажность и давление воздуха. Поднимаясь высоко вверх, такой воздушный шар, наконец, разрывается, а прибор на парашioie невредимым опускается на землю. Такие, 12
      как их называют, «шары-зонды» позволили получить сведения с высоты до 40 километров (рис. 6).
      Неудобство этого способа заключается в том, что прибор далеко относится ветром, и он опускается на
      землю в неизвестном, зачастую малонаселённом месте. Иногда прибор таким образом вовсе теряется, или его находят спустя долгое время с попорченными записями. Чтобы избежать этого, учёные обратились за помощью к радиотехнике. К шару-зонду стали прикреплять маленький радиопередатчик, который непрерывно посылает свои сигналы на Землю. Используя такой «радиозонд», мы получаем все необходимые сведения о состоянии атмосферы сразу же, во время полёта прибора. Радиозонды регулярно и в большом количестве впервые в двадцатых годах текущего столетия стали применяться в Советском Союзе и получили здесь большое распространение.
      Общим недостатком всех перечисленных способов является то, что в наблюдениях не принимает участия человек. Как бы хорош ни был прибор, он способен только на механическую запись некоторых явлений погоды.
      Поэтому издавна человек стремился сам проникнуть в атмосферу до возможно большей высоты. Вначале эти попытки делались только на воздушных шарах — аэростатах (рис. 7). Однако, наблюдатель в открытой корзине воздушного шара может подняться сравнительно невысоко — до 6 — 7 километров.
      Развитие авиации позволило применить для исследования атмосферы самолёты. В настоящее время они широко используются всеми центральными метеорологическими учреждениями и позволяют очень быстро получать подробные и полные наблюдения. Но и на самолёте можно подняться только до небольшой высоты — до 7 — 8 километров, и лишь в отдельных случаях высота эта достигает 12 — 14 километров.
      Чтобы проникнуть ещё выше, были применены усовершенствованные воздушные шары, названные стратостатами.
      Стратостат — это огромный воздушный шар, снабжённый непропускающей воздух металлической кабиной-гондолой (рис. 8). Это и ряд других технических приспособлений позволяют находящимся в гондоле стратостата наблюдателям не испытывать больших неудобств при подъёме в высокие слои атмосферы и даёт им возможность производить там нужные наблюдения. Наибольшая высота достигнута 11 ноября 1935 г. в США A. Л. Стивенсом и О. Андерсоном — 22 066 метров. Эта высота сравнительно невелика и много ниже, чем высота, которой достигают шары-зонды или радиозонды.
      Сейчас учёные и инженеры работают над постройкой более совершенных аппаратов, которые позволят человеку проникнуть до ещё больших, неизведанных высот воздушного океана.
     
      4. КАКОВ СОСТАВ АТМОСФЕРЫ?
      Ооздух представляет собою газ. Однороден ли он
      или состоит из нескольких составных частей? Мы знаем, что человек для дыхания извлекает из воздуха кислород. Знаем также то, что растения дышат углекислотой. Следовательно, оба эти газа находятся в атмосфере. Но исследования показали, что в атмосфере имеются и некоторые другие газы. Больше всего в воздухе азота (78 процентов), затем кислорода (21 процент). Оставшийся один процент приходится на остальные газы.
      Такой состав воздуха был определён в нижних слоях. Остаётся ли он таким же для всего воздушного океана, на всех высотах?
      Каждый газ в атмосфере сохраняет свои свойства и не соединяется с другим. Так как при этом газы отличаются друг от друга по весу — одни из них тяжелее, другие легче, — то это дало повод ряду учёных высказать предположение о значительном изменении состава атмосферы с высотой. По их мнению, наиболее тяжёлые газы должны располагаться внизу, более лёгкие — занимать верхние слои атмосферы. К первым принадлежат азот, кислород, ко вторым — водород и гелий. Таким образом, привычная нам внизу атмосфера, которую по преобладанию в ней азота можно назвать «азотной», в верхних слоях должна превратиться в водородную или состоящую из другого лёгкого газа.
      Это могло бы быть справедливым при условии, что на больших высотах нет сильного перемешивания воздуха.
      Предполагалось, что выше 15 — 17 километров перемешивание не происходит и именно с этой высоты начинается расслоение газов по их весу. Однако первый же подъём стратостата решительно опроверг эти предположения. На всех достигнутых высотах (т. е. до 22 километров), состав атмосферы оказался совершенно однородным и сходным с составом воздуха у поверхности Земли. Это заставило предположить, что перемешивание газов происходит до значительно большей высоты. Однако узнать состав воздуха на очень больших высотах (сотни и тысячи километров от Земли), откуда до сих пор не были получены прямые сведения, пока не удалось.
      Говоря о составе атмосферы, мы имели до сих пор в виду сухой воздух. Но в атмосфере всегда присутствует водяной пар, попадающий в неё при испарении воды с поверхности океанов, морей, озёр и рек. Испаряют воду также и растения. Количество водяного пара в воздухе сильно меняется — от почти полного его отсутствия до четырёх процентов по объёму. Это изменение количества водяного пара оказывает решающее влияние на все явления погоды, совершающиеся в атмосфере. Водяной пар в указанных количествах присутствует до высоты 10 — 17 километров. В пределах этого слоя и образуются туман, облачность, дожди — всё то, что связано с изменениями количеств и свойств водяного пара.
      Мы уже упоминали, что солнечные лучи легко проникают сквозь атмосферу, почти не нагревая её, и прямо нагревают земную поверхность. Зато лучи, идущие от земной поверхности, почти полностью поглощаются атмосферой. Оказывается, что такие тепловые лучи задерживаются в атмосфере именно водяным паром. Благодаря этому воздух служит как бы одеялом, укутывающим Землю и предохраняющим её от охлаждения. А так как почти весь водяной пар, поглощающий и задерживающий тепло, идущее от Земли, остаётся в пределах нижних 10 — 17 километров, то этим и объясняется то, что внизу теплее, а при подъёме вверх становится холоднее.
      Выше, где водяного пара нет или где он находится в ничтожных количествах, температура сильно понижается. Это явление было открыто в 1904 г. французским учёным Тейссеран де-Бором. Выпустив шары-зонды, Тейссеран де-Бор установил, что на определённой высоте равномерное понижение температуры прекращается и дальше она остаётся почти постоянной.
      Таким образом был выделен нижний слой атмос-феры, где температура и количество водяного пара меняются, где образуются облака и происходят все другие явления погоды. Этот слой был назван тропосферой (по-гречески тропос — поворот; сфайра — оболочка). Лежащий выше слой назван стратосферой (по-латински стратус — покрывало, слой, слоистый).
      Граница, разделяющая эти слои, находится на различной высоте над полюсом и экватором; её высота изменяется также зимою и летом. Над экватором высота тропосферы достигает 15 — 17 километров, а над полюсами — 9 — 11 километров.
      Стратосферу долгое время рассматривали как слой, где не наблюдается никаких заметных изменений температуры и где нет ветра. Но наблюдения последних лет показали ошибочность этих представлений, а дальнейшее накопление фактов и изучение более высоких слоёв, вероятно, ещё более изменят наши представления о стратосфере.
      Стратосфера простирается до высоты около 80 километров. Выше начинается новый слой, названный ионосферой.
      О ней мы расскажем немного позже. Сейчас же мы должны запомнить, что хотя погода и разыгрывается в тропосфере, но она связана со всей толщей воздушного океана в целом.
     
      5. КАК ОБРАЗУЮТСЯ ОБЛАКА И ПОЧЕМУ ИДЕТ ДОЖДЬ?
      Все мы знаем, как непостоянна и капризна погода. То стоят сухие и ясные дни, то несколько суток подряд льёт дождь и, кажется, конца ему не будет. Иногда же погода резко меняется по несколько раз в день.
      Чем вызваны все эти перемены погоды? В каких случаях выпадает дождь? Откуда берутся в воздухе такие огромные массы воды? Как они в нём удерживаются? Попробуем вылить с летящего самолёта ведро воды. Она не задержится в воздухе ни одной секунды. Как же в облаках подолгу держатся тысячи вёдер воды?
      Мы уже указывали, что в воздухе постоянно находится водяной пар. Если спросить кого-либо, видел ли он водяной пар, он чаще всего ответит утвердительно и назовёт туман и облака. Это неверно. Водяной пар в воздухе невидим. То, что мы видим как туман или облако, является мельчайшими водяными капельками.
      Водяной пар, как мы уже говорили, попадает в воздух при испарении воды с поверхности морей, озёр, рек и с поверхности почвы и растительности. Это испарение происходит не только при кипении или при высокой температуре. Испаряется, или, как говорят, «высыхает», влага и при низких температурах и даже на морозе. Это хорошо знают хозяйки, вывешивающие зимой на мороз для просушки бельё. Но испарение происходит быстрее при высоких температурах и в сухом воздухе. Объясняется это тем, что чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нём содержаться (рис. 9). Наибольшее количество водяного пара, остающегося в одном кубометре воздуха невидимым при разных температурах, следующее:
      при 30 градусах мороза 0,5 грамма;
      при 20 градусах мороза 1,0 грамма;
      при 10 градусах мороза 2,5 грамма;
      при нуле градусов 5,0 грамма;
      при 10 градусах тепла 9,5 грамма;
      при 20 градусах тепла 17,0 грамма;
      при 30 градусах тепла 31,0 грамма,
      Если при указанных температурах количество водяного пара в воздухе окажется большим, — то он начнёт превращаться в капельки, образуя облака или туман.
      Представим себе следующий случай: в воздухе, при температуре 20 градусов тепла, находится определённое количество водяного пара, скажем, 15 граммов в кубометре. Это не так много: при 20 градусах тепла воздух может содержать 17 граммов водяного пара. Предположим теперь, что этот воздух охладился и его температура снизилась до 10 градусов тепла. Что произойдёт с водяным паром? Обратившись к табличке, мы увидим, что при 10 градусах тепла в кубометре воздуха может содержаться только 9,5 грамма водяного пара, а у нас в нём находится 15 граммов, т. е. на 5,5 грамма больше. Куда же девается этот излишек? Он превращается в капельки воды и образует облако.
      Для того, чтобы убедиться в этом, понаблюдаем за кипящим самоваром или чайником. Мы увидим, что воздух около самой крышки самовара или носика чайника прозрачен, а белое облачко «пара» появляется только на некотором расстоянии от чайника (рис. 10). Попробуем поднести руку к самому носику чайника, туда, где белого облачка ещё нет. Мы сразу же почувствуем сильный ожог и рука увлажнится — на ней осядут капельки воды.
      Поднесём теперь руку к белому облачку. На неё и здесь осядут капельки воды, но ожог будет значительно слабее.
      Что же здесь произошло? В первый раз мы поместили руку в струю водяного пара, находящегося в очень нагретом воздухе, т. е. туда, где количества его не достаточно, чтобы насытить воздух, и пар оставался невидимым. Когда же струя пара охладилась от руки, то вода сейчас же осела на неё капельками. На большем расстоянии от чайника холоднее, чем у самого носика, поэтому ожог был слабее. Но поэтому-то и водяной пар здесь уже превратился в капельки и стал видимым как облачко. Из-за охлаждения воздуха образуются облака и в природе.
      Чтобы лучше понять это, вспомним погоду в хороший жаркий летний день. В такой день утром небо чисто. Солнце сильно греет, и постепенно становится всё жарче. Около полудня на небе появляются отдельные мелкие облака; они постепенно увеличиваются, становятся более плотными, но всё же остаются в виде отдельных клочьев, «куч» — они так и называются кучевыми. К вечеру облака начинают постепенно оседать, растекаться и после захода Солнца исчезают совершенно: над головой сверкают тысячи ярких звёзд.
      Почему же облака образовались отдельными кучами и только днём и исчезли к ночи?
      Причина этого заключается в нагревании Солнцем земной поверхности. Различные её участки нагреваются по-разному. Кусок пахоты нагревается больше, чем покрытая растительностью почва; меньше нагреваются лес или вода (рис. 11). Если Солнце грело очень сильно, то некоторые части воздуха, лежащие над более нагретыми кусками земной поверхности, сами нагрелись сильнее других, стали много легче, чем соседние части воздуха, и поэтому начали подниматься, «всплывать» вверх. Поднимаются они таким образом до большой высоты — километр-два и больше. На этой высоте, как мы уже говорили, воздух значительно холоднее, и наши воздушные «пузыри», поднявшиеся сюда, сильно охладятся и часть содержащегося в них водяного пара соберётся в мельчайшие капельки воды, которые мы и увидим как облако (рис. 12). К вечеру нагревание и подъём воздуха прекращаются, и внизу начинается его охлаждение от сильно остывающей к ночи почвы. Поднявшиеся вверх части воздуха опускаются и снова нагреваются; при этом вода вновь превращается в невидимый водяной пар — облака исчезают.
      Иногда, в жаркий день, большие воздушные «пузыри» поднимаются очень высоко — на несколько километров. В этом случае образуются высокие и тёмные облака, часто целиком закрывающие небо. В воздухе душно, «парит». Наконец, начинается сильный ливень, который быстро проходит. Вслед за ним сразу же появляются просветы голубого неба, они всё расширяются, облака оседают и к вечеру совсем исчезают; ночью опять становится ясно.
      В обоих примерах явление и его причина одинаковы. Только в первом случае всё было слабее, во втором — сильнее.
      Из сказанного можно заключить, что и облака, и дождь были вызваны подъёмом воздуха вверх и его охлаждением. Так это действительно и есть. Почему же всё-таки дождь выпадает не во всех случаях, когда на небе видны облака, хотя бы. очень мощные и плотные?
      Это зависит от свойств облачности. Если мы начнём охлаждать воздух, содержащий много водяного пара, но совершенно чистый, мы не вызовем образования в нём облака или тумана, хотя и охладим его ниже той температуры, при которой водяной пар уже должен был бы слиться в капли воды. Но если мы повторим этот опыт, загрязнив немного тот же воздух (сильно увеличено), мелкой пылью или дымом, то туман или облако образуются очень скоро. Дело в том, что для образования из водяного пара капелек воды необходимо присутствие в воздухе очень мелких твёрдых или газообразных частиц. На них-то и происходит оседание воды. В земной атмосфере мы всегда имеем очень большое количество пыли, соли от морских брызг, дыма и других частиц. Каждая такая частица собирает на себе много воды — в 20 — 40 раз больше, чем она сама. И все-таки облачная капля ещё очень мала — она меньше дождевой в несколько сот раз (рис. 13).
      Как же и когда появляются в воздухе крупные дождевые капли, такие, как мы видим, например, при ливне? Вначале полагали, что они образуются от слияния между собой нескольких малых капелек. Но подсчёт показал, что для образования таким образом ливневых капель нужно было бы несколько суток, а мы знаем, что на самом деле от времени образования ливневого облака до выпадения дождя проходит не больше двух часов.
      Вопрос разрешил норвежский учёный Бержерон. Он доказал, что выпадение дождя происходит только в том случае, если в воздухе одновременно находятся и ледяные кристаллы, и водяные капли, т. е. тогда, — когда происходит образование капелек воды на той высоте, где температура ниже нуля.
      Напомним, как обычно начинается летний дождь. Развивается мощное кучевое облако. Оно уже выросло в виде огромной горы, но дождя всё же не даёт. Но вот верхушка облака поднимается ещё выше и покрывается как бы пеленой, становится не такой резкой. Это значит, что облако достигло того слоя, где температура ниже нуля градусов и верхушка облака обмёрзла; в ней облачные капли превратились в ледяные кристаллы. Очень скоро после этого начинается ливень.
      Оседание капелек водяного пара на ледяные кристаллы происходит чрезвычайно быстро. Для этого достаточно десяти — двадцати минут. При этом ледяные кристаллы сильно увеличиваются в весе, не могут уже держаться в воздухе и падают вниз. По дороге они сталкиваются с встречающимися на пути капельками воды, собирают их на себя, ещё больше увеличиваются и быстрее летят к Земле. Если внизу температура достаточно высока, то температура капли, по мере падения, возрастает и вода постепенно растворяет ледяной кристалл. Тогда на Землю падает не кусочек льда, а большая капля воды. Зимой этого не бывает, и на Землю падает снег. Но бывает и так, что летом льдинки не успевают растаять в воздухе и выпадают на Землю в виде града. Чаще всего град бывает мелким и не приносит особенного вреда, но изредка он достигает большой величины. Так, в 1926 г. в Одессе отдельные градины весили до 300 граммов. Такой град приносит сильные разрушения, выбивает посевы, губит скот, пробивает крыши.
      Иногда ливни сопровождаются грозой — блистает молния, гремит гром. Причина этих явлений состоит в том, что отдельные облачные капельки приобретают разные электрические заряды, которые накапливаются в разных частях облака; эти заряды в виде искр (молния) время от времени проскакивают по воздуху между облаками или между облаком и Землёй. Мы слышим треск этой проскакивающей искры, который будит эхо и потому раскатывается продолжительное время, «грохочет». Это и есть гром. (Об этом рассказывается в книжке И. С. Сокольникова «Молния и гром», Гос-техиздат, 1946.)
     
      6. ПОЧЕМУ БЫВАЮТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫЕ ДОЖДИ И ОТЧЕГО МЕНЯЕТСЯ ПОГОДА?
      Рассказывая о том, как образуются облака и почему идёт дождь, мы упоминали о летних коротких, скоропроходящих дождях. Но -мы знаем, что бывают дожди, которые тянутся не переставая иногда по несколько дней. Как же образуются они?
      Чтобы разобраться в этом, посмотрим на рис. 14. На нём изображена хорошо известная горным жителям картина, когда на склоне горы лежит облако и выпадает дождь, а кругом в это время ясно. Здесь облако образовалось потому, что воздух охладился, поднявшись вверх по склону горы, и находящийся в нём водяной пар слился в облачные капельки. Этот подъём воздуха длится очень долго, и дождь здесь будет затяжным.
      Но почему выпадают длительные обложные дожди ка равнинах или на море, где никаких гор нет? Ведь мы часто наблюдаем их и на ровной местности. Образуются ли они иначе? Может быть, здесь не нужно подъёма и охлаждения воздуха? Нет, оказывается и в этих местах дождь образуется так же, как только что было рассказано. Тёплый воздух и здесь поднимается вверх, как по горе, только роль горы играет клин холодного, тяжёлого и плотного воздуха, лежащего на земле. Всползающий по этому клину тёплый воздух всё больше охлаждается, водяной пар в нём превращается в капельки воды, образуются облака, и наконец, — если воздух поднимется достаточно высоко, — начинает выпадать дождь (рис. 15).
      Мы уже говорили, что нагревание разных участков земной поверхности происходит по-разному: сухая почва нагревается скорее, но скорее и охлаждается, вода нагревается очень медленно, но и медленно отдаёт своё тепло; лес и степи нагреваются меньше, чем сухая, голая почва, и так далее.
      Но нагрев земной поверхности зависит, главным образом, от того, как падают солнечные лучи: чем прямее падает луч, тем сильнее он нагревает землю. В полдень всегда жарче, чем утром или вечером. На экваторе, где Солнце круглый год стоит над головой, много жарче, чем в полярных странах, где Солнце едва поднимается над горизонтом.
      А различно нагретые участки земной поверхности неодинаково нагревают и расположенный над ними воздух. На Севере воздух холоднее, в тропиках и на экваторе — теплее. Над сушей летом теплее, чем над водой, а зимою холоднее.
      Но с поверхности Земли в воздух поступает не только тепло. Лежащий над сухой пустыней воздух загрязняется попадающими в него с почвы пылью и песком; в лежащий над морем или озером воздух попадает испаряющаяся с них вода. Таким образом, различные участки атмосферы, лежащие над разными частями земной поверхности, приобретают и разные свойства. Летом воздух над морем всегда чище, холоднее, влажнее воздуха, лежащего над очень нагретой сушей. Он так и называется морским. Воздух над сушей (материком или континентом) в летнее время сух и сильно загрязнён. Он называется континентальным.
      Такие отдельные «куски» или части воздуха с определёнными свойствами называются воздушными массами.
      Воздушные массы не лежат постоянно на одном месте, а перемещаются на очень большие расстояния. Это как раз и вызывается тем, что они имеют различные свойства и, в первую очередь, разную температуру.
      Вспомним следующее: если мы зимою приоткроем дверь из тёплой комнаты во двор, то сразу же почувствуем, что к нам в комнату поступает наружный холодный воздух. Но этот воздух будет итти по полу, а у верха двери на двор будет выходить тёплый воздух из комнаты. В этом легко убедиться, поставив в дверях две свечки: внизу, на пороге, и наверху (рис. 16). Пла-МЯ стоящей внизу свечи отклонится в комнату, это указывает на перемещение здесь холодного воздуха со двора внутрь комнаты, а пламя верхней свечи отклонится из комнаты наружу: там нагретый воздух выходит из комнаты во двор.
      Тоже происходит и на земной поверхности. Холодный воздух, как более тяжёлый, всегда стремится занять внизу место более лёгкого тёплого воздуха и вытеснить его вверх; тёплый воздух вынужден подниматься кверху и располагаться над холодным. Передвижение воздушных масс по земной поверхности мы и ощущаем как ветер.
      Движущаяся воздушная масса довольно долго сохраняет свои свойства. Они меняются медленно и постепенно.
      Представим себе теперь, что летом над нами несколько дней простояла одна воздушная масса. Она сильно нагрелась, запылилась, и, следовательно, погода у нас будет сухой и жаркой, воздух мало прозрачен. Затем эта воздушная масса ушла и на её место пришла
      Рис. 16. Холодный воздух отклоняет внизу пламя свечи в тёплое помещение, а тёплый воздух вверху отклоняет пламя наружу.
      новая воздушная масса, скажем, с наших северных морей. Эта масса проделала далёкий путь над холодными морями, и сама при этом стала холодной, влажной и чистой, так как над морем нет пыли. Она сильно изменит погоду. Вместо жаркой и сухой — погода станет прохладной и влажной, воздух будет очень прозрачным.
      Такие случаи мы часто наблюдаем весной. Ночью при этом обычно бывают заморозки. Это значит, что к нам пришёл холодный воздух с севера.
      Стало быть, изменения погоды и её состояние каждый раз зависят от того, какая воздушная масса находится сейчас над нами и какая её сменяет.
      Когда встречаются две воздушные массы — холодная и тёплая, они не смешиваются друг с другом. Граница между ними долгое время остаётся резкой — она называется фронтом. Холодный воздух подтекает клином под тёплый, вытесняя его, и тёплый воздух по клину холодного поднимается вверх. Вот здесь на фронте и происходит наиболее резкая смена погоды: образуются облака, выпадает длительный, обложной дождь (рис. 15 на стр. 27).
      Но почему же в летний день подъём воздуха вызывает образование кратковременных ливней, а подъём тёплого воздуха вверх по клину холодного вызывает длительные обложные дожди? Это зависит от скорости, с которой воздух поднимается в одном и другом случае, и от того, какое количество его участвует в подъёме. В жаркий день перегретые небольшие воздушные «пузыри» быстро всплывают вверх, и дождь падает только из них. Поэтому он начинается внезапно, бывает очень сильным, но коротким.
      Когда же по клину холодного воздуха всползают огромные массы тёплого воздуха, то они поднимаются медленно и дождь выпадает в течение многих часов, так как подъём всей тёплой массы длится очень долго и охватывает большие пространства.
     
      7. КАКОВА ГЛУБИНА ВОЗДУШНОГО ОКЕАНА?
      Мы только что рассмотрели главнейшие явления, происходящие в нижнем слое атмосферы — тропосфере. Перейдём теперь к более высоким слоям — стратосфере и ионосфере. Они интересуют нас не только потому, что необходимо изучить воздушную оболочку Земли в целом (иначе мы не разберёмся полностью во всех совершающихся в ней явлениях), но и потому, что на этих высотах вскоре будут осуществляться сверхскоростные полёты.
      До сих пор метеорологические приборы проникли в воздушную оболочку Земли до небольшой высоты в сорок километров, и имеющиеся в нашем распоряжении прямые данные о состоянии атмосферы ограничиваются хххим слоем. Но мы имеем другие способы, которые по зволили сделать некоторые выводы о состоянии высоких слоёв атмосферы. Правда, в значительной части эти выводы пока остаются предположениями.
      Уже давно были замечены яркие, так называемые «перламутровые», облака. Высота их достигает тридцати километров, т. е. они находятся в стратосфере. Богатство цветов перламутровых облаков и световых явлений в них заставили прийти к выводу, что эти облака состоят из переохлаждённых капелек воды и ледяных кристаллов, т. е. сходны по строению с нашими обычными облаками в тропосфере. Стало быть, приходится признать, что слияние водяного пара в капельки происходит и на таких больших высотах. Но отсюда следует, что и на этой высоте происходит подъём воздуха вверх, как и внизу в тропосфере, так как только таким образом «мы можем получить его охлаждение, достаточное для образования водяных облаков.
      1885 г. принёс новые данные, относящиеся к ещё более высоким слоям. В этом году наблюдались «светящиеся облака», — очень яркие, тонкие, прозрачные, быстро несущиеся на большой высоте. В 1887 г. удалось точно измерить эту высоту. Она оказалась равной 70 — 80 километрам над поверхностью Земли, а скорость этих облаков доходила до ста метров в секунду. Тогда же было дано и объяснение их происхождению. Ещё в 1883 г. произошло сильное извержение вулкана Кракатау (в Зондском проливе между островами Ява и Суматра), сопровождавшееся сильным взрывом, выбросившим на большую высоту вулканический пепел и водяной пар. В течение нескольких лет после извержения Кракатау на большей части земного шара наблюдались очень яркие и многокрасочные зори. Их объяснили тем, что в атмосфере в это время находился пепел, выброшенный вулканом. Наличием этого же пепла объясняли и светящиеся облака.
      Однако в последующие годы светящиеся облака на блюдались ещё несколько раз и при других обстоятельствах. Такие облака были видны, например, после падения знаменитого Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. Появление светящихся облаков в этих случаях заставляло предполагать, что своим происхождением они обязаны мельчайшим вулканическим или космическим (т. е. попадающим к нам из мирового пространства) пылинкам, которые освещаются Солнцем.
      Но когда стали внимательнее следить за ночным небом, то выяснилось, что светящиеся облака появляются в каждом году и очень часто помногу дней не сходят с неба. Сейчас накопилось большое количество наблюдений над такими облаками, хотя новых сильных извержений вулканов давно не было. Поэтому было выдвинуто предположение, что и светящиеся облака, как и облака в тропосфере и как перламутровые облака, состоят из водяного пара. Это ещё больше меняет наши представления о высоких слоях атмосферы. Значит, влага, хотя и в ничтожных количествах, имеется в атмосфере и на таких больших высотах, как 70 — 30 километров; и здесь происходят подъёмы воздуха вверх, приводящие к его охлаждению и образованию облаков.
      Другим способом изучения верхних слоев атмосферы оказался способ звуковой. Профессор В. И. Виткевич исследовал взрывы артиллерийских складов в Москве 9 мая 1920 г. (в дальнейшем взрывы стали производиться специально для изучения верхних слоёв атмосферы). Оказалось, что звук слышен сперва в определённой зоне вблизи взрыва, дальше слышимость звука пропадает, а затем он становится опять хорошо слышным. При московском взрыве нормальная слышимость была отмечена в зоне радиусом в 60 километров, дальше шла зона молчания, шириной около 100 километров, а за ней слышимость взрыва вновь появлялась (рис. 17). Стараясь объяснить это явление, учёные пришли к очень интересным выводам. Оказалось, что такое распространение звука -можно наблюдать только при его отражении от верхних слоёв атмосферы. Предполагается, что отражение происходит на высотах в 40 — 60 километров. Но при этом температура воздуха с высотой должна меняться приблизительно так: на высоте 10 — 25 километров должно быть 55 градусов мороза, на высоте 30 километров — 50 градусов мороза (это подтверждается наблюдениями), но на высоте 40 километров температура должна повышаться до 15 градусов тепла, а на высоте 50 километров — даже до 65 градусов тепла! Хотя величина температуры на таких больших высотах ещё не измерена и её величина не подтверждена, по, так или иначе, отражение звука с несомненностью доказывает наличие па высоте 40 — 60 километров ещё достаточно плотной атмосферы.
      Для суждения о свойствах и плотности атмосферы на больших высотах уже давно были использованы «падающие звёзды». Это — небольшие тельца, которые попадают в земную атмосферу из межпланетного пространства и иногда создают целые «дожди падающих звёзд». Учёные установили, что «падающие звёзды», или, как их иначе называют, — метеоры, становятся видимыми на высотах от 130 до 80 километров и исчезают на высотах от 100 до 30 километров (рис. 18). Скорость их движения огромна. Она достигает 70 километров в секунду. Иногда мы видим ослепительно яркие «падающие звёзды». Их называют болидами. Размеры самих метеоров ничтожны: они обычно не превышают одного миллиметра. Но огромная скорость движения приводит к колоссальному нагреванию воздуха и самого метеорного тела, которое поэтому испаряется; то, что мы видим в виде метеора, является раскалённым газом, окружающим метеор как бы «шапкой».
      Изучение скорости движения метеоров, их массы и быстроты испарения привели к очень интересным выводам, подтверждающим полученные ранее данные о плотности и температуре высоких слоёв атмосферы. Подтвердилось, что температура воздуха на этих высотах должна быть близкой к 30 градусам тепла.
      Метеоры дали нам ещё некоторые другие сведения. Наблюдения за движением следов, оставляемых многими яркими метеорами, обнаружили, что они перемещаются с большой скоростью, на высотах 30 — 80 километров — на восток, а выше — на запад. Таким образом, и на таких больших высотах мы находим очень сильные ветры.
      Некоторые сведения о высоких слоях атмосферы были получены при изучении сумерек. Когда вечером Солнце опускается за горизонт, то его лучи ещё продолжают освещать земную атмосферу, простирающуюся до большой высоты, и, рассеиваясь ею, попадают на Землю. По продолжительности сумерек после захода Солнца легко вычислить высоту слоя земной атмосферы, освещённого солнечными лучами. Уже в XIII веке арабский учёный Альтгазен пытался сделать это. Установлено, что сумеречная освещённость неба уменьшается не равномерно, а тремя скачками. Первая стадия совпадает с опусканием Солнца под горизонт на 8 градусов. Это даёт среднюю высоту рассеивающего слоя атмосферы в одиннадцать километров, что соответствует средней высоте тропосферы. Следующее резкое уменьшение сумеречного света наступает при опускании Солнца на 18 градусов, — это соответствует высоте рассеивающего слоя в восемьдесят километров (стратосфера). И, наконец, исчезновение последних следов освещённости наступает при прекращении освещения Солнцем воздушного слоя высотой в 200 километров.
      Развитие радиосвязи позволило изучить чрезвычайно любопытные явления, имеющие непосредственное отношение к земной атмосфере. Было установлено, что радиосигналы слышны на значительно большем расстоянии, чем это должно было бы наблюдаться по их мощ-З5 35
      ности и силе. Здесь происходит то же, что и при взрывных волнах: установлены зоны непосредственной слышимости радиоволн, затем зоны молчания и новые зоны хорошей слышимости. Все эти явления в настоящее время подробно исследованы и показали, что их причиной является отражение радиоволн от обладающих специальными свойствами слоёв, расположенных на разных высотах в атмосфере.
      Вся атмосфера содержит заряженные положительным и отрицательным электричеством частички, так называемые ионы. В нижних слоях, при большом давлении, отрицательно заряженные частички обычно не могут существовать долго. Зато на больших высотах, где атмосфера чрезвычайно разрежена, долговременное существование таких частичек становится возможным и число их здесь резко возрастает. Поэтому верхние слои атмосферы и названы ионосферой (по-гречески йон — блуждающий, идущий).
      На некоторых высотах количество отрицательно заряженных частичек ещё более возрастает. Это сильно сказывается на распространении радиоволн и вызывает то их отражение, о котором мы только что говорили.
      Лучше всего выражены два таких слоя: слой Кен-нели-Хевисайда и слой Аппльтона, названные так по именам изучивших их учёных. Слой Кеннели-Хевисайда лежит на высоте 80 — 100 километров (рис. 18), слой Аппльтона — на высоте около 200 километров. Позднее было установлено, что слой Аппльтона при известных условиях раздваивается, и в этом случае отмечают нижний слой на высоте около 180 — 200 километров и верхний на высоте 250 — 350 километров.
      Установлено также существование ещё более низкого слоя, чем слой Кеннели-Хевисайда. Он лежит на высоте всего 55 — 65 километров, т. е. в стратосфере. Его отражающие свойства менее выражены, чем свойства слоёв Кеннели-Хевисайда и Аппльтона.
      В некоторых случаях расчёт отражения радиоволн побуждает предположить существование отражающих слоёв на огромных высотах — до 1000 километров. Но этот вывод ещё далеко не доказан.
      Богатые результаты были получены при изучении полярных сияний. Полярные, или, как их иногда неправильно называют, «северные» сияния часто наблюдаются в высоких широтах северного и южного полушарий. Их высота над земной поверхностью определена давно, Она оказалась устойчивой для каждого типа сияний. Например, так называемые «драпри», т. е. сияния, имеющие вид колышатейся завесы из лучей, наблюдались на высотах в пределах от 37 до 370 километров. Второй тип полярных сияний представляет однородные дуги, в которых нельзя заметить отдельных лучей. Такие сияния лежат обычно на высотах 500 — 700 — 1000 километров. Таким образом, и полярные сияния подтверждают существование атмосферы с заметной плотностью на указанных высотах.
      Расчёт высоты рассеивающего слоя атмосферы, придающего небу голубой цвет, дал две тысячи километров!
      Итак, мы видим, что высота воздушной оболочки Земли, даже той её части, в которой наблюдаются заметные физические и метеорологические явления, очень велика Поисгине, мы находимся на дне мощного воздушного океана.
     
      ЗАКЛЮЧЕНИЕ
      Мы вкратце рассказали о том, что представляет собой окружающий нас воздух и какие главнейшие явления в нём происходят. Все они объясняются только физическими причинами. И учёные не только объяснили эти явления, но и научились предсказывать их развитие, а отсюда и будущую погоду. Пользуясь этим, человек теперь успешно борется с вредными влияниями плохой погоды и полнее использует хорошую.
      Но ещё далеко не все вопросы, связанные с изучением воздушной оболочки, разрешены наукой. Многие из них являются до сих пор загадками.
      Взгляните на рис. 18. Вы видите, как велик окружающий нас воздушный океан и как ещё невысоко в него проник человек. Наиболее полно исследован только самый нижний слой атмосферы — тропосфера. Правда, он очень важен, так как именно в нём разыгрываются явления погоды. Но выше него лежат сотни километров мало или почти не исследованных слоев воздуха, тоже очень важных. Данные об этих слоях неполны и, зачастую, спорны. Поэтому теперь учёные направляют все свои знания и энергию на то, чтобы проникнуть в эти неизведанные выси воздушного океана и составить более ясное представление о всей воздушной оболочке Земли в целом.
      Более подробное изучение верхних слоёв тропосферы позволит точнее давать прогнозы погоды на короткий и на долгий срок вперёд.
      Стратосфера — слой, лежащий выше тропосферы, — крайне интересна и как область будущих сверхскоростных перелётов. Она имеет огромные преимущества перед тропосферой с её капризной погодой и большой плотностью воздуха, сильно тормозящей полёт. В стратосфере могут летать стратопланы со скоростями в тысячу и более километров и ракетные летательные ап-38
      параты со скоростью свыше двух тысяч километров в час. В этом направлении сделано уже много, и практическое осуществление стратосферных полётов — дело недалёкого будущего.
      Изучение ионосферы позволит добиться улучшения радиосвязи, увеличения её дальности.
      Наконец, более полное знание свойств всей атмосферы позволит подойти к вопросу о «делании» нужной нам погоды. Пока человек этими возможностями не обладает. Современные источники энергии для этого недостаточны. Но открытие новых источников, скажем, использование внутриатомной энергии, сразу может изменить всё положение.
      Много и других интереснейших и практически важных вопросов возникает в связи с изучением нашего воздушного океана и, в частности, его высоких слоёв, но здесь нет места, чтобы все их перечислить.
      Над разрешением этих трудных задач работают учёные всех стран. Нашим советским учёным принадлежит в этом деле одно из ведущих мест.

|||||||||||||||||||||||||||||||||
Распознавание текста книги с изображений (OCR) — творческая студия БК-МТГК.

 

 

НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru