Тепловые явления в море, с которыми мы познакомились в гл. IV, представляют не только специальный интерес, связанный именно с этой областью физики моря: ведь легко видеть, что все градиентные и конвекционные течения, о которых была речь выше (см. гл. I), также должны находиться под непосредственным влиянием тепловых факторов. С философских позиций диалектического материализма мы должны ожидать здесь проявления связи всего со всем. И эту связь действительно на каждом шагу вскрывает физика. Особенно ярко проявляется эта всеобщая связь при совместном, одновременном изучении как явлений, протекающих в океане, так и явлений, разыгрывающихся в атмосфере. Такое одновременное изучение обеих подвижных оболочек земного шара прежде всего вскрывает взаимную связь между водными и воздушными потоками: с одной стороны, указывает, в каких районах можно ожидать те или иные дрейфовые течения под действием тех или иных типичных ветров; с другой стороны, отмечает, в каких районах следует ожидать наличия того или иного ветрового режима, обусловленного теми или иными тепловыми противоречиями между морем (с его теплыми и холодными течениями) и материками, как двумя совершенно разнородными подстилающими поверхностями для атмосферы. Но ведь тот же ветровой режим определяет собой не только дрейф океанических вод, но и волнение. В свою очередь волнение, равно как и поступательное движение водных масс, всецело определяет турбулентные процессы, вызывающие то или иное распределение температур воды по вертикали.[ ...]
Вот почему современная физика моря игнорирует ту искусственную перегородку, которая, к сожалению, сохранилась еще между гидрологией и метеорологией в описательной науке. Вместо этой ненужной и вредной перегородки физика строит мост между обеими родственными областями точного знания.[ ...]
В основу такого моста легли принципы термодинамики и гидромеханики, управляющие движением водных и воздушных масс под действием одного и того же потока энергии — потока тепловой энергии солнечных лучей, неравномерно нагревающих различные широтные зоны земного шара и столь же неравномерно нагревающих атмосферу над океаном и над материками. С точки зрения термодинамики мы вправе рассматривать атмос-феру и гидросферу как тепловые машины, работающие между нагревателем и холодильником. В частности, в тропосфере легко подметить два рода таких тепловых машин.[ ...]
В большинстве случаев нагреватели и холодильники машин второго рода меняются местами в теплое время года. Исключение составляют Антарктида и Гренландия, покрытые ледниковым щитом и круглый год являющиеся холодильниками.[ ...]
Вдобавок к описанным двум родам «тепловых машин» Шулейкину удалось обнаружить еще машины третьего рода, которые уходят своими физическими корнями в стратосферу и которые связаны с тепловыми противоречиями между океаном и материком совсем иначе, чем машины второго рода. О них будет речь ниже (см. § 14).[ ...]
Нетрудно видеть, что работа машин первого рода проявляется в зональной и отчасти в межзональной циркуляции тропосферы, а работа машин второго рода — в муссонной циркуляции. Ниже мы увидим, что на муссонную циркуляцию также оказывают влияние (отчасти) машины третьего рода. Для полноты надо добавить, что в стратосфере работают еще тепловые машины четвертого рода, которые вызывают там зональную циркуляцию в направлении, противоположном тропосферной зональной циркуляции,— с востока на запад. Для них нагревателями служат высокоширотные зоны стратосферы, а холодильниками — тропические: на одной и той же высоте стратосфера в тропиках холодней, чем в Арктике и в Антарктике, за счет различия в лучистом балансе энергии.[ ...]
Общий режим работы тепловых машин всех четырех родов описывается нами как климат — морской или материковый, со всеми бесчисленными переходными оттенками между этими двумя крайностями.[ ...]
Нарушения установившегося общего режима в природе, как правило, приводят к возникновению колебаний. В системе, непосредственно нас интересующей, колебания также неизбежны. Они описываются как изменения погоды.[ ...]
Разумеется, устойчивость режима, или склонность его к тем или иным колебаниям, служат дополнительными климатологическими характеристиками района. Разумеется также, что во всех тепловых процессах, протекающих в атмосфере, громадную роль играет водяной пар. Однако на тех этапах анализа работы «машин», которые предложены вниманию читателя в настоящей части, придется отвлечься от учета колебаний влажности воздуха со всеми вытекающими отсюда последствиями. Есть основания думать, что последствия эти не отразятся на главных количественных характеристиках изучаемых систем, не выведут их из пределов возможной точности самого анализа.[ ...]
Нечего и говорить о еще более резких проявлениях зимнего муссона, наблюдающихся в северном полушарии в холодное время года. Для наглядности на рис. 288 воспроизведена карта климатологических изобар для января. На ней виден чрезвычайно резко выраженный максимум атмосферного давления в середине Азиатского материка и два столь же резко выраженных минимума атмосферного давления над северными частями Атлантического и Тихого океанов.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению
