Павел Астапенко - Вопросы о погоде
Наконец, в ограниченных масштабах человек своей деятельностью может в желаемом направлении изменять и микроклимат какого-то небольшого района, что можно наблюдать при создании искусственных водохранилищ, насаждении лесов в безлесных местностях, осушении болот и т. п.
Однако целенаправленное искусственное воздействие на климат планеты находится пока еще вне реальных возможностей человека.
16.23. Как практически осуществляется искусственное воздействие на погоду?
Основной путь искусственного изменения погоды – воздействие на облака. Именно облака лучше всего характеризуют состояние погоды, и по ним можно судить, является ли оно неустойчивым или находится на грани неустойчивости. Достаточно малого толчка, расходования ничтожного количества энергии, чтобы изменить это состояние, пустить развитие процессов в атмосфере в желаемом направлении. Так, засевая облака некоторыми веществами, можно искусственно усилить выпадение из них осадков, если таковые уже выпадали; можно вызвать некоторое количество осадков из ряда форм облаков, не дающих осадков в естественных условиях. Увеличение количества осадков из облаков по сравнению с естественными условиями при активном воздействии на облака разными веществами, так называемыми реагентами, может достигнуть 10-15%. Можно при желании, вызвав выпадение осадков из облаков определенных форм, достигнуть одновременно на некоторое время рассеивания, то есть исчезновения, облаков (или тумана).
16.24. Почему искусственное воздействие на облака дает лишь незначительный «прирост» осадков?
При естественном развитии атмосферных процессов облака в состоянии дать примерно в 10 раз больше осадков, чем в случае, когда их «принуждает» к этому человек. Объясняется это тем, что, воздействуя на облака, мы не можем получить из них влаги больше, чем ее содержится в них в тот момент, когда осуществляется искусственное воздействие. Мы пока не можем искусственно «запустить», привести в действие весь механизм образования облаков и осадков в том виде, в каком он существует в природе. Ведь в облаке одновременно с выпадением осадков происходит регенерация влаги, многократное восстановление его влагосодержания, и это делает возможным длительное выпадение дождя и снега. Искусственным путем мы провоцируем лишь одноразовое освобождение облака от накопившихся запасов влаги.
16.25. Можно ли эффективно воздействовать на циклоны?
Возможности воздействовать на погоду в масштабах, выходящих за пределы локальных, скажем, в масштабах целой области, занимаемой циклоном с его системой фронтов и облачностью, еще не очень ясны. Во-первых, нельзя точно сказать, каким будет характер изменений погоды в самом районе воздействия, а во-вторых, и это самое главное, трудно представить себе, как это воздействие скажется на погоде других областей, поскольку через циклон и его фронты будет затронут механизм общей циркуляции атмосферы, все элементы которого взаимосвязаны. Известны попытки ослабить тропический циклон путем засева реагентами его системы кучево-дождевых облаков. Объективных данных о результатах таких экспериментов пока нет.
16.26. Какими еще способами можно воздействовать на погоду и климат?
Теоретически помимо воздействия на облака погоду можно изменять, воздействуя на прозрачность воздуха, то есть регулируя поступление солнечного тепла на земную поверхность путем искусственного задымления отдельных устойчивых слоев атмосферы. Можно изменять отражательную способность поверхности океана или суши. Осуществление таких воздействий в больших масштабах – технически трудная, но в принципе посильная человеку задача.
Современная техника, уровень энерговооруженности, масштабы химического производства, развитие ракетного дела и других транспортных средств – все это в совокупности позволяет активно воздействовать на атмосферные процессы, например через облачность или через подстилающую поверхность (путем изменения ее отражательной способности). Нельзя отвергать и принципиальную возможность воздействия на отдельные элементы механизма атмосферной циркуляции – циклонические вихри. Однако возможные результаты такого воздействия пока недостаточно ясны. Последствия могут быть нежелательными и даже необратимыми.
ПОГОДА В ГОРАХ
Своеобразие климата и условий погоды, встречающихся в горах, общеизвестно. Высота местности над уровнем моря, ориентировка склонов по отношению к господствующим в атмосфере воздушным потокам и к солнцу – настолько существенные факторы климата, что подчас их влияние бывает заметнее влияния широты или близости моря. Горные вершины и в тропиках покрыты вечным снегом, а на подветренных склонах гор и в центре Азии осадков, случается, выпадает больше, чем на побережьях океанов… Поразительна контрастность метеорологических условий, какие можно встретить в горных районах в пределах считанных километров. В горах можно наблюдать все разнообразие погоды, присущее равнинной местности, но там бывают и явления, не наблюдающиеся нигде, кроме гор. Ветер, облака, осадки, температура воздуха, явления атмосферного электричества – все в горах имеет свои особенности, причем в разных горных районах они проявляются по-разному… Но есть особенности погоды, общие для всех гор. Рассмотрим некоторые из них, наиболее типичные.
17.1. В чем особенность климата горных областей Земли?
Основная общая для всех горных областей особенность – вертикальная зональность климата, то есть последовательная смена климатических зон по мере поднятия вверх. Это связано с общей закономерностью убывания с высотой температуры воздуха и уменьшения его влагосодержания. На любой географической широте с высотой возрастает суровость климата и соответственно изменяется растительный мир. На самом верху, вблизи высокогорных вершин, – царство холода, снега и льда. Нижней границей этой климатической зоны является снеговая линия. Конечно, ее высота в разных географических зонах очень различна: на гористых островах полярных районов она составляет всего несколько сот метров, а в тропиках – более 5000 м. На южных склонах гор она лежит выше, чем на северных. Например, на Алтае эта разница составляет около 800 м (4800 и 4000 м). Там, где больше осадков, снеговая линия ниже, чем там, где осадков мало: на склонах Эльбруса на Кавказе разница составляет около 350 м (3850 и 3500 м), при этом она ниже на южном склоне, который богаче осадками, чем северный склон.
Ниже снеговой линии начинается зона бедной растительности, соответствующей растительности тундры, а затем – зона альпийских лугов с растительностью из трав и стелящихся кустарников. Ниже этой зоны, на высоте со средней июльской температурой 10-12°C, проходит верхняя граница леса.
С границей леса практически совпадает и верхняя граница земледелия в горах, которая в умеренных широтах проходит на высоте примерно 1500 м, а в тропиках – около 4000 м, на Тибетском нагорье – даже 4600 м. Леса у верхней границы – хвойные, ниже становятся лиственными; в тропических областях нижняя граница леса представлена вечнозеленой растительностью.
17.2. Какие явления свойственны только горным районам?
Только горным районам присущи снежные лавины, ледники, дающие начало горным рекам, сели – бич многих горных долин, горно-долинные XE "ветер:горно-долинный" ветры и ветры горных склонов, имеющие в каждой горной местности локальные особенности и свои названия, а также фён – ветер, переваливающий горные хребты и очень своеобразно влияющий на режим температуры, облачности и осадков горных склонов. Кроме того, в горах наблюдаются так называемые подветренные волны и связанные с ними особые формы облаков, а также некоторые оптические явления. Наконец, горы отличаются разнообразием микроклиматов, определяемым особенностями экспозиции, наличием ветровой тени, близостью ледников, затененностью и другими чисто местными характерными чертами.
17.3. Что такое подветренные?
В тех случаях, когда длинный горный хребет расположен под углом, близким к прямому, относительно направления воздушного потока на подветренной стороне хребта могут возникнуть регулярные возмущения потока. Эти возмущения принимают характер стоячих волн, прослеживающихся на значительном расстоянии за хребтом (примерно равном двадцатикратной высоте хребта) и до высоты, в несколько раз превосходящей высоту самого хребта. Это явление чаще всего имеет место при устойчивом и достаточно сильном ветре скоростью не менее 10 м/с, оно бывает особенно четко выраженным при наличии плоской равнины на подветренной стороне хребта. Часто подветренные волны порождают характерные облака линзообразной (чечевицеобразной) формы, располагающиеся ярусами, – слоисто-кучевые, высоко-кучевые и перисто-кучевые. В нижнем, приземном, слое воздуха на подветренной стороне хребта, кроме того, могут наблюдаться замкнутые, так называемые роторные, вихри и связанные с ними облака. Общая картина подветренных волн и облачности показана на рис. 81.
