Техника - молодёжи 1965-05, страница 28

1 ^

Смерч (II) — это вихры Циклон — тоже, только неизмеримо грандиознее по масштабам. Изучать закономерности вихревых движений в атмосфере можно и на миниатюрных моделях, например искусственных водоворотах с воронками (I).

Н. ШЕБАЛИН, кандидат физико-математических наук, ученый секретарь Советского геофизического комитета

Чем дальше проникает геофизика в существо процессов, происходящих в недрах, на поверхности и в окрестностях нашей планеты, тем яснее становится: Земля не наложение взаимобезразличных слоев. Ее поверхность не мозаика независимых кусков океана, пустынь, гор и лесов. Ее атмосфера не воздушный садик, где гуляют ничего не знающие друг о друге циклоны, муссоны и всякие там пассаты. Земля — цельный, спаянный механизм, пронизанный сложными связями между разными своими частями и процессами.

Весенний прогрев просторов Азиатского материка порождает теплый, богатый влагой муссон с Тихого океана. Погода Европы варится на кухне Арктики и Северной Атлантики. Случайные толчки, быть может, порой даже от ничтожных изменений скорости вращения Земли, нарушают равновесие атмосферы, и она срывается в мощных возду-ховоротах циклонов. Но обо всем этом надо не только знать. Это надо измерить, сосчитать. Иногда это необходимо и смоделировать.

Динамика крупномасштабных процессов. Так называется раздел метеорологии изучающий громадные, главным

образом вихревые отклонения от идеальной циркуляции атмосферы (III). Без такого изучения невозможен долгосрочный прогноз погоды. Без него (а также без знания теплового и водного баланса атмосферы) невозможно предсказать последствия крупных вмешательств человека в сложившуюся систему движения воздушных масс, по-разному нагретых, неодинаково насыщенных водяным паром, различно обменивающихся теплом и водой с прилегающими частями океана и суши. Как же увидеть многосоткилометровые вихри, баламутящие нашу атмосферу? Как выразить цифрами их движение?

Во второй половине XX века наука об атмосфере получила новые технические средства. На сотни километров прощупывают радары небо вокруг себя. Не только зоны дождя и тумана отражаются на их экранах: сверхкороткие радиоволны замечают и турбулентные сгущения, неоднородности воздуха размером в десятки метров.

В самое последнее время для зондирования атмосферы стали использовать и лазеры. Острейший световой луч рассеивается на частицах тумана, он замечает мельчайшие взвешенные в воздухе пылинки, служащие ядрами конденсации влаги, он может заметить и турбулентные микронеоднородности в атмосфере.

«Большое видится на расстояньи»,— сказал поэт. Огромные области облачного покрова Земли можно увидеть лишь со спутника.

Правда, не каждому дано увидеть

III

Землю через иллюминатор космического корабля. Но, оказывается, чтобы сделать это, вовсе не нужно быть космонавтом. Недавно в США построен первый в мире атмосфериум. Это своеобразный планетарий. Только не астрономический, а метеорологический.

Представьте себе полусферу диаметром 10 м. Внутренняя поверхность купола — «небо». На него проецируются изображения облаков, гроз, ураганов, торнадо. А снаружи, с балкона, можно видеть «Землю из космоса» — снимки земной поверхности, сделанные со спутника и спроецированные на внешнюю поверхность атмосфериума.

Серия космических снимков показывает, куда сдвинулись облака, — так можно увидеть разом все ветры Земли. Пролетая над Новой Зеландией, метеоспутник «Тайрос» сфотографировал ту-

Посмотрите: в тазике с водой — небо целого полушария (IV, внизу). Нагретый ободок чаши — теплый экватор. Середина тазика охлаждается — это полюс. Чаша вращается, как и сама Земля. Разница температур, размеры чаши, скорость вращения тщательно подобраны так, чтобы соблюдалось наибольшее сходство с реальной атмосферой. И действительно, схема движения подкрашенных частиц в воде (IV, вверху) удивительно напоминает реальную картину движения воздушных масс в атмосфере с ее циклонами и антициклонами. Вызванные неравномерным нагревом конвекционные потоки воды, заметные на поверхности, — это те же пассаты (III), отклоняемые от направления север — юг вращением планеты.

Нет, это не фотоснимок из космоса (V), хотя здесь хорошо видны слоистые облака и густой туман, застилающие центральные штаты (1), Аляску (2) и Калифорнию, циклон над Гудзоновым заливом и направляющийся к Техасу ураган, проносящийся над Карибским морем (3). Так рисовали себе ученые «карту погоды» над североамериканским континентом еще до запуска метеорологических спутников. А сегодня космические «фотоателье» и «телецентры» позволяют проверить, насколько гипотетические наброски метеороло-

VroB соответствуют действительности (см снимок на 4-й стр. обложки).