Первоначальная схема распределения скоростей по вертикали в муссонном поле, описанная в § 5, сыграла свою роль в построении теории муссонов. В частности, она позволила понять механизм переноса избыточных воздушных масс с океана на материк и в обратном направлении в зависимости от времени года; она позволяет понять механизм подъема кристалликов морских солей на высоту около 2 км, где эти кристаллики служат ядрами конденсации, и проникания их вместе с облаками в глубь материков (см. гл. VIII, § 7). Но совершенно очевидно, что первоначальная схема не может претендовать на какую-либо точность описания действительных муссонных потоков. За годы, истекшие после ее появления в печати, в других странах не было сделано ничего существенного в области теории муссонов, а в нашей стране, напротив, появилось много работ, посвященных этой важной и интересной проблеме, преимущественно в Морском гидрофизическом институте АН СССР и отчасти в институтах гидрометеорологической службы. Эти работы позволяют сейчас достаточно близко подойти к истинной картине муссонного поля.[ ...]
Прежде всего, в первых же исследованиях Шулейкина было установлено, что деятельный слой атмосферы, в котором происходит основной перенос тепла с океана на материк в зимнее время, следует разделять не на две равные части, фигурирующие хотя бы на схеме проекций линий тока (рис. 340), а на две части, существенно отличающиеся по толщине: нижний, собственно муссонный слой простирается в природе (в наших средних широтах) лишь на 0,5 км над уровнем подстилающей поверхности; следовательно, отводя всем муссонным явлениям 2 км в высоту, мы должны были допустить, что из них 1,5 км занимает слой, пронизанный антимуссонными потоками (от 0,5 до 2,0 км в высоту).[ ...]
Распределение скоростей по вертикали в нижнем слое трения, в собственно муссонном слое, не вызвало никаких разногласий и принято всеми авторами. Напротив, распределение скоростей выше этого слоя послужило темой для широкой дискуссии.[ ...]
Большинство авторов считало невозможным оставлять в выражении интеграла уравнений движения (70) и (71) оба члена; эти авторы оставляли в выражении общего интеграла лишь член, содержащий экспоненциальную функцию с отрицательным знаком в показателе степени, стремящийся к нулю при неограниченном возрастании высоты z коэффициент при втором члене общего интеграла они полагали равным нулю [9, 10].[ ...]
Тем самым отрицалось замыкание линий тока на небольшой высоте над подстилающей поверхностью (порядка километров) и утверждалось, что линии тока либо совсем не замыкаются (у одних авторов), либо замыкаются на физически абсурдных высотах (у других авторов).[ ...]
Одновременно отрицался перенос воздушных масс в зимнем антимуссон-ном потоке с океана на материк. Один весьма консервативный автор в объемистом труде специально напечатал курсивом, что антимуссон вообще не существует. Перенос избыточных масс с океана на материк и в обратном направлении либо описывался таким образом, что появление максимальной избыточной массы сдвигалось по времени на четверть года против истинного срока, либо никак не связывалось с переносом воздуха в муссонном поле (предполагалось, что избыточные массы заносятся на материки какими-то «иными путями»).[ ...]
Трудность опровержения или подтверждения той или иной гипотезы здесь обусловлена была тем, что поодаль от береговой линии муссонные составляющие воздушных потоков всегда маскируются значительно более мощными переменными составляющими ветра при прохождении отдельных циклонов и антициклонов. С другой стороны, геофизики, совсем не склонные отрицать наличие антимуссонных потоков над нижним слоем трения, предполагали в то же время, что скорости этих потоков весьма малы по сравнению со скоростями зональной циркуляции, которые быстро возрастают по мере увеличения высоты над подстилающей поверхностью.[ ...]
Однако Шулейкину удалось, наконец, разделить между собой муссонные составляющие полных потоков в атмосфере и составляющие зональные. При этом был использован обширный аэрологический материал, освобожденный от сложных влияний отдельных циклонов и антициклонов, путем климатологического осреднения [34].[ ...]
Для средней Европы подобный материал был собран германскими обсерваториями в пределах от земной поверхности до высоты 5 дин. км. Для всех исследованных высот были найдены векторы, выражающие среднюю годовую скорость ветра. Средняя месячная скорость для той или иной высоты выражена через такой средний годовой вектор и добавочную составляющую, найденную для соответствующего месяца и соответствующей высоты. В свою очередь каждая такая средняя месячная составляющая разлагалась на меридиональную и на широтную компоненты. Эти компоненты обладают весьма сложным годовым ходом. Однако посредством гармонического анализатора сложные кривые разлагаются на основную синусоиду и на высшие гармонические. Ясно выражены вторая и третья гармонические, которыми мы пока не интересуемся; четвертая гармоническая практически полностью отсутствует; очень резко проявляется пятая гармоническая, к которой мы вернемся в § 21 (см. рис. 403).[ ...]
Пока рассмотрим лишь основные гармонические колебания средних месячных составляющих, которые добавляются к среднему годовому вектору на различных высотах.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Годографы отклонений ветра |
 |
| Годовой ход муссона и высотных потоков |
|
| Проекции скоростей на другую ось |
 |
| Климатологические изобары над береговой |
 |
| Годовой ход градиентов давления на различных высотах над берегом океана |
 |
| Градиенты температур на различных высотах над берегом океана |
 |