Ниал из Земли Ветра — Личия Троиси

Глобальный ветер

Здесь можно посмотреть на карту в full-screen размере.

Наблюдая за моделью, можно заметить, что воздушные потоки на ней отмечены различными цветами. Это — не температура, как может показаться на первый взгляд, а скорость движения поверхностных ветров на нашей планете. Белый цвет означает, что ветер относительно слабый (до 40 м/с), а красным отмечены наиболее сильные потоки (до 175 м/с).

Ниже можно посмотреть на движение воздушных потоков над поверхностью Земли.

Онлайн — карта движения ветров

Этот инновационный инструмент, созданный японским инженером Камероном Беккарио, позволяет наблюдать за воздушными массами в реальном времени. Система сама обрабатывает новые данные и адаптирует их так, чтобы получить интерактивное изображение. Информация, необходимая для построения модели предоставляется Национальным центром атмосферных исследований США и Национального центра предсказания погоды США. Помимо обычного наблюдения, карта обладает гибкими настройками – здесь можно посмотреть, как ветер создаёт морские и океанические волны, увидеть модель распространения загрязнения воздуха промышленными предприятиями. Также, специалисты могут внимательно изучить карту с включёнными фильтрами содержания воды в воздушных массах и в соотношении с высотой поверхности над уровнем моря. И, наконец, по желанию можно изменить проекцию изображения карты по своему усмотрению.

Планета Земля

Погода на Земле очень переменчива, иногда всего за сутки можно испытать на себе её непостоянный характер: в начале дня ежиться от утренней прохлады, днём мучиться от жары, а вечером промокнуть под дождём. Погодой называют состояние атмосферы в определённом месте в данный момент или в течение некоторых промежутков времени. Она характеризуется несколькими показателями — количеством солнечной радиации, температурой воздуха и его влажностью, атмосферным давлением, силой и направлением ветра, облачностью, осадками. Погода зависит от того, на какой широте находится данное место, от времени года и времени суток, от перемещения воздушных масс, формирования циклонов, антициклонов и атмосферных фронтов.

Современные научные исследования позволяют предсказывать погоду. На основе показаний, полученных со всемирных метеорологических станций, морских судов, самолётов, искусственных спутников Земли, создаются синоптические (от греч. synoptikos — способный всё обозреть) карты. Прогноз погоды необходим не только для того, чтобы знать, какую одежду надеть и взять ли с собой зонтик. Он нужен работникам сельского хозяйства, без него не может обойтись транспорт и некоторые другие отрасли промышленности.

Воздух постоянно передвигается, поэтому в районах, где встречаются воздушные массы, обладающие разными свойствами, формируются атмосферные фронты — переходные зоны на границе соприкосновения двух воздушных масс. Они сильно наклонены к земной поверхности и распространяются на тысячи километров при ширине в десятки километров. Вверх эти зоны обычно поднимаются на несколько километров, а иногда простираются до стратосферы. Воздушные массы, разделённые поверхностью фронта, расположены так, что холодный воздух лежит под тёплым в виде клина. Если линия фронта перемещается по земной поверхности в сторону более холодного воздуха, то фронт называют тёплым.

При прохождении холодного фронта линия фронта перемещается в сторону тёплого воздуха, который отходит или вытесняется вверх более холодным клином.

Циклоном (от греч. kyklon — вращающийся, кружащийся) называется атмосферный вихрь с низким давлением в центре. В циклоне ветры дуют от периферии к центру, в Северном полушарии против часовой стрелки, а в Южном — по часовой стрелке. В течение года в умеренных широтах формируются сотни циклонов. В высоту они могут распространяться от 2 до 20 км и достигать в диаметре 2— 3 тысяч километров, охватывая территорию нескольких европейских стран. Циклоны перемещаются чаще всего с запада на восток, в направлении общего переноса воздуха. Они движутся со скоростью 30—40 км/ч и за сутки преодолевают большие расстояния.

Перед приближением циклона на западе появляются перистые облака, давление падает. Постепенно усиливаются ветер и облачность. Для передней части циклона характерны обложные осадки, связанные с восходящими движениями воздуха, — тёплый воздух в центре циклона вытесняется вверх более холодным воздухом, окружающим его. Летом циклоны приносят похолодание, а зимой — оттепели.

В низких широтах образуются тропические циклоны. Они меньше по размеру, чем циклоны умеренных широт, но характеризуются более высокими скоростями ветра.

Между циклонами развиваются антициклоны (от греч. anti — против и kyklon — вращающийся) — атмосферные вихри с высоким давлением в центре. В антициклонах ветер направлен из центра к периферии и отклоняется в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном — против часовой стрелки. В антициклоне преобладают движения воздуха, поэтому устанавливается малооблачная и сухая погода. Летом в антициклоне безоблачно и жарко, а зимой — мороз. Антициклоны — устойчивые образования, над определённой территорией они могут сохраняться дольше циклонов, существующих от нескольких суток до 1—2 недель, а иногда и дольше.

Река Кропп, Новая Зеландия

Фото: Новая Зеландия

Следующее самое дождливое место на земле находится в высокогорном районе Южного острова Новой Зеландии. Ближайший город — Хокитика, расположен на побережье, из него можно отправиться в тур к девятикилометровому участку реки Кропп. Высокую строчку рейтинга этому месту принесли 11 516 мм осадков в год. В декабре 1995 года здесь был зафиксирован рекорд Новой Зеландии — за 48 часов выпало 1 049 мм дождя. Приезжать сюда стоит ради природы. Полноводные реки этого региона протекают по живописным каньонам: чистейшая голубая вода буквально подсвечивается белыми скалами и отражает нависающие деревья.

Ваиалеале, Гавайи

Фото: Ваиалеале, Гавайи

На соседнем острове Куаи находится потухший вулкан, который лишь немногим уступает предыдущей строчке рейтинга по количеству осадков — в год их выпадает 9 763 мм. Особенность этого высокогорного плато в том, что дожди там идут не ливнями, а мелкой моросью, из-за чего верхушка вулкана часто окутана туманом. Зато когда облака немного рассеиваются, на небе загораются ярчайшие радуги, ставшие символом Гавайских островов и красующиеся на номерных знаках машин штата Алоха.

Маусинрам, Индия

Фото: Маусинрам, Индия

Самой дождливой страной в мире можно смело назвать Индию, ведь первые две строчки рейтинга по годовым осадкам занимают именно её города. Лидирует небольшая высокогорная деревушка Маусинрам. Согласно «Книге рекордов Гиннеса», за год там выпадает 11 871 мм осадков, а это почти полностью затопленная пятиэтажка. Конечно, не все они случаются разом, но для сравнения, в самом дождливом городе России — Северо-Курильске — на год приходится в 10 раз меньше. В Маусинрам стоит поехать, чтобы почувствовать особую мистику окутанных туманом улиц, по которым как будто плавают странные рыбы. Именно так выглядят местные жители в специальных плетёных головных уборах, спасающих от дождя: традиционная для Азии конусообразная шляпа сплетена таким образом, что с одной стороны она прикрывает голову, а с другой — спину, и по форме напоминает половину скорлупки фисташки.

Эмэйшань, Китай

Фото: Китай

Замыкает десятку самых дождливых мест «обитель облаков» в провинции Сычуань. Гора Эмэйшань — самая высокая из четырёх священных буддийских гор Китая. А также самый влажный регион страны, где ежегодно выпадает 8 169 мм осадков. Великолепный храм и золотая статуя Будды, сидящего на слонах, словно парят над облаками, а ниже по склону простираются пышные зелёные леса. Окрестные жители называют это место самым спокойным на земле, а частый шум дождя только подчёркивает умиротворённую атмосферу.

Все эти территории, хоть и расположены далеко друг от друга, на разных континентах, на самом деле географически имеют много общего. Это высокие горы в непосредственной близости к океану и экватору. Жаркое тропическое солнце испаряет влагу с поверхности океана, горы тормозят движение влажных воздушных масс, заставляя их собираться в обильные тучи и проливаться дождями на склоны. Тёплый климат и обилие зелени ломают стереотип о том, что дождь — это уныло. Напротив, тут он ярко показывает, что природа прекрасна во всех её проявлениях.

Дует солнечный ветер

Интересующая нас область науки изучает активные события, происходящие на Солнце, и их влияние на магнитосферу, ионосферу и атмосферу Земли. Хотя как отдельное направление эта дисциплина сформировалась лишь около четверти века назад, само понятие «космическая погода» советский биофизик Александр Чижевский использовал ещё в начале XX века. Один из самых больших романтиков от науки, он писал: «Земля постоянно находится в объятиях Солнца. Солнечная активность, как настроение человека, передаётся Земле через эти объятия».

Александр Чижевский

(1897–1964) — советский биофизик, основоположник гелиобиологии. Положил начало изучению влияния солнечной активности на биосферу Земли.

Новые поколения учёных разложили эти «объятия» на составляющие.

Внутри Солнца, как мы помним ещё со школы, идёт мощнейшая термоядерная реакция с выделением огромного количества энергии. Очень-очень медленно, иногда около миллиона лет, эта энергия поднимается из центра звезды к её поверхности. По пути ослабевает, поэтому процессы, происходящие в центре Солнца, можно «увидеть» только в рентгеновском диапазоне, а те, что на поверхности, — своими глазами (через защитный фильтр, конечно). Точнее говоря, слой, излучение в котором уже можно наблюдать воочию, фотосферу, и принято считать поверхностью Солнца, ведь твёрдой оболочки, как у Земли, у звезды нет. Свет Солнца долетает до нашей планеты за 8 минут — свет, зародившийся миллион лет назад!

Но кроме фотонов, прилетающих к нам со скоростью света, Солнце выделяет огромное количество электронов и протонов. Им, чтобы достичь нашей планеты, требуется от суток до трёх.

— С Солнца постоянно истекает так называемый солнечный ветер — поток заряженных частиц, который подлетает к Земле постоянно, каждый миг, 24 часа в сутки, — объясняет сотрудник Космического центра Сколтеха Татьяна Подладчикова.

Татьяна Подладчикова

— кандидат технических наук, старший преподаватель Космического центра Сколковского института науки и технологий. Обладатель Международной медали им. Александра Чижевского по космической погоде и космическому климату.

Чтобы понять, как дует солнечный ветер, нужно вспомнить, что Солнце — это огромный газовый шар, экватор которого вращается вокруг своей оси намного быстрее, чем полюса. Это явление называют дифференциальным вращением Солнца.

— Частицы разлетаются примерно так же, как разносились бы брызги воды из шланга, если бы вы вращались вместе с ним. Улетая, заряженные частицы уносят с собой магнитное поле звезды и в итоге заполняют им всю Солнечную систему. А так как Солнце вращается вокруг своей оси, это поле в межпланетном пространстве приобретает особую форму, которую учёные называют «многослойной юбкой балерины»

, — говорит Татьяна.

Получается, и Земля, и другие планеты Солнечной системы, и конкретно мы с вами живём в складках этой юбки — складках магнитного поля Солнца.

Иногда солнечный ветер превращается в ураган, и тогда огромное магнитное облако заряженных частиц отрывается от поверхности звезды и уносится в космическое пространство. Это явление физики называют корональным выбросом масс. Если такое облако направится к Земле, то при определённых физических условиях будет способно прорваться к поверхности нашей планеты и натворить бед.

Научиться предсказывать подобные события — задача невероятно сложная. Так что нынешние прогнозы космической погоды иногда напоминают обычные: с утра обещают дождь, вы берёте зонтик и ни разу его не достаёте. Облако солнечных частиц в последний момент может пройти мимо планеты, как и туча мимо города. Ведь у Земли, в отличие, например, от Марса, есть магнитное поле — купол, который защищает нас от частиц, летящих из космоса, в частности солнечных.

Магнитосфера Земли («Кот Шрёдингера» №1–2(39–40), 2018)

Но так происходит не всегда. Бывает, что магнитные линии Солнца пересоединяются с линиями магнитного поля Земли, то есть сходятся с ними, смыкаются. После чего перемещаются на ночную сторону Земли, и там происходит ещё одно пересоединение — фактически разрыв

той самой нашей естественной защиты. Прорвав её, заряженные частички «засыпаются» по магнитным линиям Земли в полярные области.

И в этот момент мы видим полярное сияние

.

— Это единственное и очень красивое явление космической погоды, которое мы можем увидеть собственными глазами, — говорит Татьяна Подладчикова.

Полярное сияние («Кот Шрёдингера» №1–2(39–40), 2018)

Полярное (северное) сияние — свечение верхних слоёв атмосферы. Заряженные частицы солнечного ветра, попадая в атмосферу Земли, вступают во взаимодействие с частицами азота и кислорода, наделяя их лишней энергией. Те сбрасывают её в виде фотонов. И мы видим свечение разного цвета — в зависимости от длины волны

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: