Молодость древней науки
Шрифт:
Вы, конечно, помните, что Земля шарообразная и что поэтому солнечные лучи падают на нее под разным углом: на экваторе — отвесно, а на полюсе скользят по самой поверхности. Но чем больше угол, под которым падают на Землю солнечные лучи, тем сильнее нагревается ее поверхность. В этом смысле больше всего «повезло» экваториальным тропическим странам: солнце там всегда стоит высоко, в зените или почти в зените, и земля нагревается очень сильно. А от нагретой земли нагревается и воздух.
Нагретый воздух «вбирает» большое количество влаги, расширяется и поднимается вверх, причем солнце изо дня в день гонит и гонит вверх все новые и новые массы воздуха. Холодный воздух, как мы уже установили, обладает меньшей влагоемкостью, чем теплый, и поэтому излишки влаги выпадают: утро в приэкваториальных районах почти всегда бывает ясным, но зато после полудня идут так называемые зенитальные дожди — это охлаждается и отдает излишки влаги очередная «порция» воздуха.
Скапливаясь на большой высоте, воздух начинает растекаться на север и на юг от экватора, и там образуются постоянные воздушные течения, которые в климатологии называются антипассатами. Антипассаты стремятся прямо на север и на юг, но тут в действие вступает закон, о котором мы не говорили, но который очень характерен для биогеносферы, хотя и не только для нее, — это так называемый закон Кориолиса. Сущность закона такова: всякое движущееся тело в северном полушарии отклоняется вправо, а в южном — влево. Следовательно, и дующие на север антипассаты тоже отклоняются вправо и около 30° северной широты «загибаются» так сильно, что начинают дуть уже не в северном направлении, а в восточном и опускаются к поверхности Земли. Опускаясь, воздух всегда нагревается, а нагреваясь — вбирает в себя все новые и новые запасы влаги. Поэтому там, где воздух опускается, осадки почти никогда не выпадают, и в таких районах земного шара располагаются пустыни. На севере Африки, там, где опускается антипассат, располагается одна из величайших пустынь мира — Сахара.
Льющаяся сверху воздушная струя, достигая земной поверхности, вновь делится надвое и растекается в обе стороны — к югу и к северу. Южный поток направляется обратно к экватору, но уже не поверху, а понизу. Этот-то поток и называется пассатом. Отклоняясь в северном полушарии вправо, он принимает северо-восточное направление и дует с величайшим постоянством, потому что солнце гонит с экватора все новые и новые массы воздуха. За это постоянство пассат пользовался доброй славой у капитанов парусных кораблей: отправляясь из Европы в Америку, они сначала спускались на юг, в область пассатов, и только там поворачивали на запад, в сторону Америки, уже не беспокоясь о том, что их захватит штиль и паруса беспомощно повиснут на мачтах.
Вторая струя воздуха, в отличие от пассата, отправляется на север. Этот южный ветер (он дует с юга), также постепенно отклоняется вправо и становится юго-западным, а затем и западным. Москва, Ленинград, Рига, Таллин и другие названные выше города и лежат как раз там, где воздушный поток принимает западное направление. Поэтому и говорят, что Европейская часть СССР расположена в области западной циркуляции воздушных масс. Но что расположено к западу от нас?.. Атлантический океан. Следовательно, к нам приходят морские воздушные массы умеренных широт. Они формируются над теплым океаном, а поэтому богаты влагой. Попадая на сушу, они постепенно остывают и начинают идти дожди.
Солнце, как известно, заходит на западе; с запада же идут к нам богатые влагой, с тучами и облаками, морские воздушные массы. И если солнце опускается в тучу, значит, они уже близки, значит, завтра там, где вы живете, будет плохая погода — пойдет дождь или снег… Вот вам ответ на поставленный в самом начале этого раздела вопрос. Действительно, если солнце село в тучу — берегись!..
Но всюду ли это так опасно?
Нет. Если над океаном, там, где дуют северо-восточные пассаты, перед заходом солнца на западе покажется туча, то это совсем не значит, что завтра будет плохая погода: пассат унесет ее в противоположную сторону. Точно так же могут не бояться плохого заката жители Владивостока: западные ветры, дующие с материка, там сухие, а дожди приносят восточные или юго- восточные ветры, дующие с океана.
Тропосферу, как мы уже знаем, изучает географическая наука климатология. Кроме того, ее изучают геофизические дисциплины, такие, как метеорология. У них разные задачи, но каждая по-своему познает эту своеобразную часть биогеносферы.
Море зовет!
Первая встреча с морем, по-моему, незабываема, да и все последующие оставляют в душе тот или иной след. На море, как и на огонь, можно смотреть до бесконечности… Еще недавно тихое и синее, оно вдруг потемнело. Полосы ветровой ряби, как удары невидимых хлыстов, расчертили его поверхность, и вот уже первые волны наползли на берег. Штормы, волнение на море — действительно явление грандиозное и впечатляющее. Представьте себе волну длиной до 400, а то и 500 метров! А ведь такие волны случалось наблюдать в южном полушарии, где суши меньше, чем в северном, и потому больше простора для волн. Или представьте себе волну, подымающую стоящий на рейде корабль и бросающую его на берег.
Понятно поэтому, что море и волны давно заинтересовали человека. Сначала практиков — моряков и прибрежных жителей. Потом художников и ученых. Потом опять практиков — кораблестроителей, которым потребовались при увеличении длины кораблей математические расчеты для определения прочности корпуса судна, как бы повисающего на двух волнах… Короче говоря, волны и рисовались («Девятый вал»), и изучались, и измерялись, и воспевались, и написано о море и волнах множество всяких статей и книг.
Вот почему я назвал этот раздел «Море зовет!», хотя буду рассказывать о морях и океанах как о части биогеносферы; море действительно зовет, зовет все новых и новых исследователей, потому что больше всего нераскрытых тайн, больше всего «белых пятен» скрывается сейчас именно под его темно-синей гладью. А если так, если сравнительно хорошо изучены только материки, значит, мы вообще плохо знаем свою планету, плохо знаем «дом», в котором живем: ведь морями и океанами занят 71 % всей поверхности Земли!
Это, конечно, не означает, что глубже зоны волнения моря не изучались совсем. Нет, еще в глубокой древности люди пытались в меру своих сил познать море, но беда в том, что сил этих до самого последнего времени было явно недостаточно. Особенно много неразгаданного скрывается в таинственных морских глубинах, проникать в которые люди научились совсем недавно, буквально в наши дни.
Эти таинственные глубины — сфера исследования еще очень юной науки, которая только-только начинает складываться, — абиссалогии.
Впрочем, прежде чем говорить о достижениях абиссалогии, нам надлежит разобраться в более общих вопросах, а именно ознакомиться с некоторыми особенностями и свойствами океана. В этой области уже немало сделано; географическая наука океанология, которая изучает океан в целом и всесторонне, отнюдь не числится в отсталых.
Что Мировой океан непрерывен, что из одной его части можно проехать в любую другую — это вы, должно быть, помните. Что во всех морях и океанах вода в среднем держится на одном уровне и поэтому высоты на суше исчисляются от «уровня моря», вы тоже знаете. Слышали вы и о целой системе морских течений — тех, что несли на себе льдину папанинцев и бальзовый плот «Кон-Тики».
А что океан разделен на водные массы — это пока знают не все, потому что учение о водных массах возникло и развилось сравнительно недавно.
В любой части Мирового океана соотношение морских солей в воде всегда одинаково, а вот общее количество их может резко изменяться. Например, в воде Черного моря содержится почти в два раза меньше соли, чем в воде Атлантического океана: соленость Черного моря 18 промилле [4] , а Атлантического океана, так же как большинства других морей и океанов, — 35 промилле. Нагревается вода в разных частях Мирового океана неодинаково — есть более холодные участки и более теплые. В холодной воде всегда содержится больше растворенных газов, чем в теплой, в частности в холодной воде всегда больше кислорода, без которого вообще невозможна жизнь. Но среди морских обитателей есть теплолюбивые формы и холоднолюбивые — все они выбирают местожительство в соответствии со своими вкусами. Большинство морских обитателей предпочитает теплую воду, и количество их видов в теплых морях значительно превосходит количество видов в холодных морях. Но зато в теплых частях океанов «тесно», животным и растениям там не хватает пищи и кислорода, и общее количество живых существ, или биомасса, в тропиках меньше, чем в северных районах. Поэтому, между прочим, киты, самые крупные млекопитающие на земном шаре, которые питаются мелкой морской живностью, предпочитают держаться не в тропических, а главным образом в приполярных районах.
4
Промилле — одна тысячная часть какого-либо числа; следовательно, в Черном море на 1000 граммов воды приходится 18 граммов соли.