книги из ГПНТБ / Степанов Н.Д. Меняется ли климат Урала

пикает подобие воронки с закручивающимися потоками воздуха, так называемый циклон.

В центре циклона сходящиеся потоки вынуждены подниматься вверх, от этого воздух охлаждается, обра­ зуются облака и осадки. Поэтому в циклоне почти всег­ да летом дожди, а зимой — снегопады и метели.

Циклон, занимающий в поперечнике до 1000 километ­ ров и больше, развиваясь, втягивает в себя огромные мас­ сы воздуха соседних областей. С севера втягиваются массы холодного, а с юга — теплого воздуха.

Нетрудно представить себе, что происходит с пого­ дой, когда циклон проходит вблизи наших мест или пря­ мо над нами.

У всех еще в памяти очень сильные морозы, которые стояли у нас в марте 1963 года. Даже в самом конце ме­ сяца, в ночь на 1 апреля температура на поверхности снега в Свердловске падала до 37 градусов ниже нуля, а во многих других местах — до 40—42 градусов.

Очень холодная погода была связана с быстрым про­ хождением через Урал нескольких циклонов, образовав­ шихся над южными морями.

В зимнее время южные циклоны обычно несут по­ тепление и снегопады. Но на этот раз они принесли с собой холодный воздух. Той зимой холод проникал да­ леко на юг. Газеты сообщали о необычных морозах, сне­ гопадах и метелях даже в странах Средиземного моря. Южные циклоны, проходя через Урал, втягивали в свой круговорот еще более холодные массы воздуха с севера. Потоки холодного воздуха день за днем обрушивались на нашу местность. Средняя температура за сутки 31 марта, близкая к 21 градусу ниже нуля, оказалась са­ мой низкой для этого дня за все 128 лет метеорологи­ ческих наблюдений.

20

Рис . 2. Теплый фронт.

Погода в циклоне очень неустойчива еще и потому, что сходящиеся в нем потоки теплого и холодного воз­ духа образуют фронты, представляющие собой границу, разделяющую их. Причем, если масса теплого воздуха, перемещаясь, оттесняет более холодную, то границу раз­ дела называют теплым фронтом. Если же, наоборот, хо­

лодная масса воздуха теснит теплую, то фронт называют холодным.

На рис. 2 показан теплый фронт. Нетрудно заметить, что поверхность фронта не вертикальна. Она имеет очень малый наклон к горизонту и простирается, на сотни ки­ лометров над поверхностью земли.

Холодный воздух отступает, перемещается и фронт. Теплый воздух медленно поднимается вверх по неболь­ шому уклону. При этом он охлаждается, образуются

2!

сплошная, плотная облачность и обложные осадки. Они характерны тем, что охватывают большие площади, порой территорию всей области и выпадают продолжи­

тельное время.

Прохождение фронтов всегда сопровождается рез­ кими переменами погоды. Характер их летом и зимой разный.

Теплый фронт весной, летом или осенью несет про­ должительные обложные дожди, а зимой длительные снегопады, туманы и потепления.

Холодный фронт в летнее время — источник гроз и ливней. Часто приносит шквалы и даже бури, а затем похолодания. Зимой он также сопровождается снегопа­ дами, но с ветрами и метелями.

Вциклоне теплые фронты обычно возникают справа от центра низкого давления, а холодные слева от него. Поэтому, при перемещении циклона сначала происходит потепление, а затем оно сменяется похолоданием.

Вместе с циклоном перемещаются и фронты. От не­ прерывного подтока свежих масс холодного воздуха, хо­ лодный фронт перемещается быстрее теплого и догоня­ ет его. Фронты смыкаются, вся масса воздуха становит­ ся однородной, с одинаковым давлением, и циклон пере­ стает существовать. «Циклон заполнился» — говорят ме­ теорологи. Но на смену ему зарождаются и двигаются новые.

Вобласти повышенного давления — антициклоне — направление воздушных потоков иное. От центра высо­ кого давления они растекаются в стороны также по спи­ рали, но в отличие от циклона — по спирали раскручи­ вающейся.

От этого в центре спирали воздух опускается. А так как воздух при опускании нагревается, то в антициклоне

22

стоит ясная, сухая погода. Летом он приносит жару, а иногда и засуху, а зимой сильнейшие морозы, которые бывают связаны как с затоками холодного воздуха, так и с очень сильным местным охлаждением.

Из всего сказанного нетрудно сделать вывод, что в той местности, где чаще возникают или проходят анти­ циклоны, климат бывает более сухим и жарким. Здесь образовались засушливые степи и пустыни. Напротив, там, куда чаще наведываются циклоны, климат более влажный, с прохладным летом и неслишком морозной зимой. Если бы циклоны и антициклоны зарождались в строго определенных местах, в одно и то же время и перемещались по одним и тем же маршрутам, то пере­ мены погоды стали бы такими равномерными, что их мог бы легко предсказывать каждый. Однако в действитель­ ности ничего подобного нет. Пути воздушных течений очень изменчивы.

Не везде одинаково часто возникают циклоны, анти­ циклоны, разными бывают маршруты движения их и скорость. Они могут перемещаться над поверхностью земли, то очень медленно, то со скоростью курьерского поезда. Даже существуют они разное время.

Но и это еще не все. Постоянное движение воздуш­ ных масс нельзя представлять так, как будто вся масса воздуха от поверхности земли до больших высот движет­ ся в одном направлении и с одинаковой скоростью. На самом деле это движение очень сложно. Замечено, на­ пример, что с высотой направление и скорость ветра меняются. На одних высотах воздух перемещается в од­ ном направлении, а на других высотах — в другом. Не­ редко можно наблюдать, как при безветрии или слабом ветре у земли облака движутся быстро и в направлении, противоположном ветру у земли.

23

Бывает и так, что высокие и низкие облака плывут в разных направлениях. Если к этому еще добавить вер­ тикальное перемещение масс воздуха, которое также со­ вершается постоянно, то можно представить себе не­ обыкновенную сложность изменений в атмосфере.

Однако, несмотря на это, ученым удалось раскрыть уже много тайн воздушных течений. С некоторыми из них мы познакомились в этом разделе. Ученые устано­ вили и места, где чаще всего зарождаются циклоны и антициклоны, а также наиболее частые пути перемеще­ ния их. Но многое еще остается неясным. Например, в силу каких причин время от времени в циркуляции ат­ мосферы возникают такие изменения, которые сказы­ ваются не только на погоде, предрешая ее очень резкие и необычные изменения, но даже на климате местности, как изменяются в такое время воздушные течения? Все это еще ждет своего решения.

Мы рассмотрели основные причины, влияющие на климат любой местности. Что же будет происходить с климатом, если станет меняться хотя бы одна из них. Конечно, это вызовет его изменения.

В мире нет ничего неизменного. И поверхность Земли стала иной, чем много миллионов лет назад. В наше вре­ мя ученые собрали много фактов, убедительно доказы­ вающих, что климат менялся не один раз и был далеко не таким, как сейчас. Известно, например, что в далекие эпохи на Земле были более мягкие климатические ус­ ловия, чем теперь. Тогда растительность полярных об­ ластей почти не отличалась от тропической. Там, где сей­ час бесплодные пустыни, миллионы лет назад росли гус­ тые леса. Остатки тополя, ореха, дуба найдены, напри­ мер, в древних отложениях на берегу Аральского моря. В полярных областях, занятых сейчас льдами, среди рас-

24

Говоря об изменениях климата, надо различать ко­ ренные перемены его, которые совершались эпохами в десятки и сотни тысяч лет на всей Земле, и более крат­ ковременные, но тоже очень глубокие изменения, про­ исходившие тысячелетиями, и, наконец, вековые коле-

.бания климатических условий, охватывающие сотни и десятки.лет.

Изменение климата может происходить в одну сто-

-рону, например, постепенное потепление или похолода­ ние его, но также может проявляться в виде колебаний

разной продолжительности, когда длительные потепле­ ния чередуются с похолоданиями, периоды увеличения

,осадков сменяются периодами спада их.

Опеременах климата в прошлом ученые узнают раз­

ными путями. В одних случаях об этом судят по иско­ паемым почвам, горным породам, остаткам животного и растительного мира. Например, осадочные породы: лесс, гипс и соли — свидетельствуют о сухом климате, кремнистые и глинистые породы — о холодном, залежи каменного угля — о теплом и влажном.

По ископаемым остаткам крупных деревьев узнают не только об общем характере климата, во по годичным кольцам выясняют даже, какими были погодные условия

27

ных погодных условий. Если годичные кольца на спиле вообще отсутствуют, то это указывает на непрерывный рост дерева в течение круглого года и отсутствие се­ зонности. Такая летопись погоды, которую ведет сама природа, иногда длится тысячелетиями. Известно, что наши сосны, кедры и лиственницы могут жить до 600 лет, а дубы — даже до 2000 лет.

Изменения климата изучают также по пыльце расте­ ний, которая очень хорошо сохраняется в почве тысяче­ летиями. Пыльца каждого растения имеет свои призна­ ки, по которым ее можно отличать от пыльцы других растений. Исследуя ее в разных слоях почвы, торфяни­ ков, в горных породах, определяют состав растительно­ сти, который был в прошлом, а по смене растений выяс­ няют и перемены климата за десятки тысяч лет до на­ шего времени.

Климатические изменения за время существования человека на Земле устанавливают и по летописям, за­ пискам путешественников, повествованиям древних пи­ сателей и по другим историческим данным. Из них наи­ более надежным источником для изучения климата яв­ ляются древние летописи. Летописцы далекого прош­ лого, наряду с государственными событиями, старатель­ но описывали необычные явления природы: необыкно­ венно суровые зимы, жестокие засухи, выпадение боль­ ших дождей, снега и другие проявления стихии, вызывав­ шие тогда суеверный страх. Летописцев по праву можно назвать первыми метеорологами на нашей земле. Наибо­ лее древние летописи охватывают события, происходив­ шие тысячу лет назад.

Колебания уровня крупных озер и замкнутых морей, таких, как Каспийское иАральское моря, также являются источником для изучения климатических изменений. Уро-

28

вень их всецело зависит от влажных и сухих периодов лет, потеплений и похолоданий климата на больших пространствах, стоком воды с которых питаются такие моря и озера.

ГЛУБОКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Под глубокими переменами климата подразумевают такие изменения его, которые сопровождаются коренны­ ми изменениями в растительном и животном мире. В ре­ зультате, некогда цветущая местность с вечнозеленой южной растительностью надолго превращается в мерт­ вую ледяную пустыню или в безлесную засушливую степь. Примером тому может служить ледниковая эпоха.

Миллион лет назад теплый и влажный климат в на­ шей полосе, о котором уже упоминалось, сменился очень холодным. Началось сплошное оледенение, охватившее с севера огромные пространства суши. Со временем Се­ верный Урал так же, как все западные области, был погребен под мощным слоем льда, который местами до­ стигал километровой толщины. Каковы были причины оледенения, наука в точности еще не знает. Предполага­ ют, что оно было вызвано как космическими, так и зем­ ными причинами. Среди одних — указывается на измене­ ние наклона земной оси, на колебание солнечной актив­ ности, а среди других причин — на геологические пере­ мены: изменение очертаний и размеров материков и океа­ нов, вулканические извержения и т. и.

Объясняя наступление ледниковых эпох изменения­ ми, например, солнечной активности, ученые считают, что для этого совсем не требуется, чтобы Солнце на время немного «остыло». Для оледенений достаточно,

29