3.3. Пассаты и центры действия атмосферы.
Совместный эффект работы тепловых машин первого и второго рода приводит к тому, что над нашей планетой по обе стороны от экватора между 25 и 350 широты и на полюсах формируются устойчивые субтропические и полярные зоны высокого давления. Над самим же экватором и над широтами примерно 600 в обоих полушариях располагаются устойчивые области пониженного давления (рис.3.6).
Рис.3.6. Схема распределения поясов давления и меридиональной циркуляции атмосферы в результате взаимодействия тепловых машин первого и второго рода.
- (Красные и синие стрелки – теплый и холодный воздух соответственно)
Из-за разности давлений между этими широтными поясами по обе стороны от экватора формируются устойчивые ветры - пассаты (от нем. «passat» – устойчивый, надежный, постоянный), а в полярных (60-90°) и умеренных (30-60°) широтах обоих полушарий формируются ячейки меридиональной циркуляции атмосферы получившие названия - полярная и ячейка Ферреля (рис.3.7). Независимо от времени года в северном полушарии пассаты имеют северо-восточное, а в южном – юго-восточное направление. Ширина зоны пассатной циркуляции в Тихом океане, например, достигает 3600 км (до 600 – между 300 северной и южной широты) и может мигрировать в направлении север–юг в пределах 5-100.
Испанские капитаны времен Колумба быстро сообразили, что попасть в Америку можно значительно быстрее, если держаться ближе к экватору - в струе Северного
Рис.3.7. Схема распределения устойчивых ветровых потоков над поверхностью Земли
Экваториального (пассатного) течения. К северу от этой области в северном полушарии лежит зона штилей, названная испанскими моряками «конскими широтами» - «horse latitudes». Дело в том, что после открытия Америки, в ходе ее колонизации испанцы стали завозить сюда из Старого света на парусных судах огромное количество лошадей, наводивших ужас на местных индейцев, никогда ранее не видевших таких «чудовищ» (фото.3.3). Караваны, сбиваясь с пути, часто попадали в зоны маловетрия. В этих случаях плавание затягивалось на многие месяцы. Корма для лошадей при этом не хватало и океан покрывали выброшенные за борт тысячи вздувшихся трупов несчастных животных.
В отличие от узкой полосы штилевых «конских широт», располагающейся на северной периферии экваториальной зоны пассатов, в средних широтах океанов в зоне пониженного давления формируется устойчивый западно-восточный атмосферный перенос в направлении которого смещаются циклоны и антициклоны. Это определяет здесь (примерно на 400 с.ш.) очень неустойчивую ветровую обстановку за что этот район Мирового океана назван – «ревущие сороковые» (фото.3.4).
Фото.3.3. При поисках Индии (плавании на запад) Христофор Колумб использовал попутные пассатные ветры, которые помогли ему открыть в 1492 г. Америку.
Такое понимание природы пассатных ветров далось ученым не легко и не сразу. Дело в том, что с античных времен на протяжении многих веков научная мысль в естествознании находилась под влиянием непререкаемого авторитета Аристотеля, который полагал, будто причина всех ветров состоит в «дыхании» (эманации). Поэтому неудивительно, что первым объяснением феномена пассатов была теория Мартина Листера, представлявшего эти ветры следствием дыхания … саргасовых водорослей - «…потому, что вещество этого Ветра, происходя (как мы полагаем) от дыхания только одного Растения, должно быть постоянным и однородным, тогда как огромное многообразие Растений и Деревьев на суше должно порождать смешанное вещество Ветров». К счастью, уже через два года этот лженаучный бред был опровергнут в упомянутом исследовании Эдмонда Холли. Правда некоторые ученые подсмеивались, мол, если бы Листер описал пассаты не как дыхание растений, а как дыхание антициклона, то он бы внес весомый вклад в теорию атмосферной циркуляции.
