Миллионы телезрителей, людей разных профессий и возрастов, ежедневно с интересом ждут сообщений диктора — какой ожидается погода завтра? Погода интересует всех, так как от нее зависят урожай, улов рыбы, своевременная доставка грузов морским, речным и воздушным транспортом, удачный поход в лес за грибами, переход альпинистов в горах, состояние больного и, конечно же, наше хорошее настроение.
Мы живем на дне глубокого воздушного океана — атмос- феры. Она состоит из смеси газов (азота, кислорода, инерт- ных газов, углекислого газа), водяного пара и небольшого количества твердых частиц (аэрозолей). В атмосфере содержится не менее 10 трлн. т водяного пара — в среднем 200 т над каждым гектаром поверхности Земли. Примеси бывают в разном количестве. Если их мало, воздух прозрачен, а небо голубое или ярко-синее. И наоборот, если примесей много, небо мутное, белесое.
Как же возникает та или иная погода и почему она так часто меняется? Поверхность Земли нагревается неравномерно. Степень ее нагрева во многом зависит от высоты Солнца над горизонтом. Чем выше Солнце поднимается над горизонтом, тем больше лучей падает на поверхность Земли; чем опускается ниже — на тот же участок их попадает значительно меньше, они скользят по земной поверхности (рис. 1). Поэтому там, где солнечные лучи падают почти отвесно, находится зона самого теплого климата на Земле: это область между тропиками. В полярных областях (в Арктике и Антарктике) Солнце в течение полярной ночи совсем не восходит, а полярным летом оно едва поднимается над горизонтом, и лучи падают на Землю косо, нагревая ее незначительно.
В природе много явлений, доступных для наблюдения. Но наиболее широкое и большое практическое значение имеют наблюдения за погодой.Однако первые инструментальные метеорологические наблюдения стали возможны только в середине XVII столетия, когда были изобретены барометр и термометр.
Какая нас ожидает погода завтра, можно узнать, если внимательно присмотреться к Луне, звездам. Об этом нас «уведомит» и заходящее Солнце. Предсказывать погоду можно по облакам и ветру, по цвету зари, радуги и другим явлениям в.атмосфере. Явления, происходящие в атмосфере, которые служат предвестниками изменения погоды, принято называть местными признаками погоды. Среди них есть такие, которые расскажут о дне завтрашнем, а есть и такие, по которым можно судить о погоде на более длительный срок.
Если ветер днем дует с моря на сушу, а вечером с суши на море (бриз), жди хорошей погоды (днем земля нагревается быстрее, воздух над ней становится легче и вытесняется менее нагретым воздухом с моря; ночью суша остывает скорее, и ветер меняет направление). Такая смена ветра происходит на побережье морей, больших озер и рек в летнее, время.
Неустойчивая погода особенно часто наблюдается летом. Это связано с неравномерным нагреванием поверхности земли солнечными лучами. Мы можем находиться в одной и той же воздушной массе, в которой накануне не было .осадков, а на следующий день после полудня начинаются грозы и ливни. Предсказать их в общем прогнозе особенно трудно, потому что они выпадают «пятнами», имеющими часто всего несколько километров в диаметре. Например, 2 августа 1974 г. в Киеве в районе Подола наблюдался ливень. Да еще какой! Вода в отдельных местах достигала по колени. А в других районах города (в Свя-тошипо, на Борщаговке) в это время дождя не было.
Начало продолжительных дождей или снегопадов связано с приближением циклона и его фронтов. На это указывает ночное потепление. С приближением циклона ветер заметно усиливается. Самый верный признак близкого ненастья — постепенное увеличение облачности.
Эти природные явления тоже связаны с распространением лучей света в атмосфере Появление кругов и гало вокруг Солнца или Луны — верный признак приближения ненастной погоды.Ученые уже давно обратили внимание, что Солнце при появлении гало затянуто белой блестящей дымкой, тонкой пеленой высоких перистых или перисто-слоистых облаков; они состоят из мельчайших кристалликов льда, чаще всего имеющих форму шестигранных столбиков и пластинок.
Радуга возникает в результате преломления солнечных лучей в водяных каплях. При этом белый свет разлагается на спектр. Радуга наблюдается в виде одной, реже нескольких цветных дуг в стороне, противоположной Солнцу, на фоне облаков или полос падающего дождя. Издавна наблюдая это интересное, красивое природное явление, народ подметил ряд признаков. Вот некоторые из них.
Весной, в начале лета или ранней осенью ночью, под утро, температура нередко падает ниже нуля градусов, наступают заморозки. Хотя они обычно продолжаются недолго (всего несколько часов), но бывают губительны для растений. Особенно опасны весенные заморозки, так как они задерживают развитие сельскохозяйственных культур, снижают урожай плодовых и овощных. Так может произойти, если заморозки появятся в период цветения садов или образования завязи. Осенние заморозки вызывают преждевременное опадание плодов, их порчу. Очень плохо переносят заморозки огородные культуры. Огурцы часто гибнут при самом незначительном понижении температуры ниже нуля градусов. Растения очень чутко реагируют на окончание и наступление заморозков, и не случайно люди издавна по растениям прогнозируют заморозки.
Ослепительные вспышки света, оглушительные раскаты грома нагоняли на первобытного человека страх и ужас. Люди думали, что тиолнии — это огненные стрелы, которыми боги поражают провинившихся. Для них они были страшными и загадочными. Но несмотря на страх, человек внимательно наблюдал и изучал это проявление стихии. Потребовались сотни тысяч лет упорного труда многих поколений исследователей, прежде чем были объяснены научно и гроза, и ее вечные спутники гром и молния.
Однажды моряки судов, зимовавших в Архангельске, оказались в сложной ситуации: начался июнь, а северо-восточ-ный ветер так прижимал льды к материку, что нельзя было и думать о плавании на восток. Метеорологи не сообщали, когда очистится небо.
Дело в том, что растения, в отличие от животных, в борьбе за жизнь и сохранение потомства не могут убежать или улететь от непогоды, спрятаться в защищенном месте. Поэтому они по своей природе очень чувствительны и заблаговременно реагируют на малейшее изменение состояния атмосферы. Одни растения перед дождем закрывают цветки, чтобы защитить от повреждения пыльцу и уменьшить теплоотдачу; другие — при низкой относительной влажности воздуха уменьшают испарение, обильно выделяя ароматный нектар, привлекающий крылатых тружениц — пчел и других насекомых; третьи — «плачут» липкими капельками сока; четвертые — меняют форму и положение листьев. Подмечая изменения в поведении растений, наблюдательные люди могут предсказать погоду.
Возможно есть и другие механизмы, объясняющие высокую чувствительность птиц к изменению атмосферного давления, температуры и влажности воздуха. Все это нужно еще изучать. Но факт остается фактом: птицы умеют «предсказывать» перемену погоды» 1.
Насекомые очень чувствительны к перемене погоды, особенно чутко они реагируют на изменение влажности воздуха. Одни спешат спрятаться, другие вообще не вылезают из убежищ, третьи, наоборот, покидают жилища, четвертые торопятся укрепить их.
Многие виды рыб остро чувствуют атмосферные изменения. Люди давно заметили: перед ненастьем рыба выскакивает из воды. Не зная, как объяснить это явление, предполагали, что рыба каким-то образом чувствует приближение дождя. В действительности же, истинными предсказателями здесь, как и в случае с ласточками, являются насекомые. От влажного воздуха набухают крылышки насекомых, и они падают на землю и в воду, становясь добычей рыб, которые собираются у поверхности в ожидании насекомых. Некоторые даже выскакивают из воды, чтобы схватить еще не упавшую мошку. Насекомых не видно — они маленькие, а рыбы видны, да -и плеск слышен. Так и появилась примета: рыбы выскакивают из воды — быть дождю.
Отличными прогностическими способностями реагировать на изменения погоды обладают многие млекопитающие животные, в том числе и одомашненные человеком.Человек собрал много примет, наблюдая за поведением домашних животных.
В 1968 г. засуха поразила Сахель — южную, пограничную с Сахарой, область Африки. В течение последующих , шести лет засухи погибло 250 тыс. человек и огромное количество скота.Лишь 7 января 1973 г. с севера налетел циклон, и в считанные минуты картина резко изменилась. Заклубились черные тучи, началась сильная пурга. Снежные вихри буквально валили с ног.
Чтобы научиться предсказывать погоду по приметам и местным признакам, не обязательно наблюдать за погодой всю жизнь и только к старости освоить это сложное искусство. Научное понимание взаимной связи между элементами и явлениями погоды может заменить долголетний опыт. Но для научного понимания явлений погоды нужен опыт, который вырабатывается не только временем, но и усердной учебой и внимательными систематическими наблюдениями.