Даниил Богданов - Тропический океан
В умеренных широтах преобладают западные ветры и развивается интенсивная атмосферная циклоническая деятельность. Поэтому здесь часты штормы, особенно в зимнюю половину года. Западные ветры вызывают поток поверхностных вод на восток. Это Северо — Атлантическое и Северо — Тихоокеанское течения в северном полушарии и Антарктическое циркумполярное — в южном. На суше в умеренном поясе распространены леса и степи.
Между умеренными и тропическими находятся субтропические пояса северного и южного полушарий — с высоким атмосферным давлением, малым количеством осадков, слабыми переменными ветрами, высокой температурой воздуха. Здесь слабая горизонтальная циркуляция вод, относительно высокая температура поверхностных слоев, самая высокая для открытого океана соленость. Теплые, сравнительно легкие воды устойчиво занимают верхний слой. Перемешивание вод слабое, воды малоплодородны. На единицу объема воды здесь очень мало планктонных организмов и рыб. Поэтому вода прозрачна.
В пределах северного субтропического пояса находится Саргассово море — гигантский круговорот вод (по часовой стрелке) с преобладанием погружения их в средней части, образованный кольцом течений. В центре скапливаются плавающие саргассовые водоросли.
На суше на этих широтах распространены субтропические ландшафты и северные части тропических пустынь.
Ближе к экватору располагается тропический пояс в широком смысле, который ниже будет рассмотрен подробнее.
ПОГОДА, КЛИМАТ
Тропический пояс на поверхности океана получает максимальное на Земле количество солнечной радиации — около 160 ккал/см 2 в год. Часть тепла расходуется на не парение воды, другая — на нагревание поверхностного слоя. Длинноволновая радиация полностью поглощается в верхних сантиметрах воды. В условиях ясного неба и спокойного моря такой приток тепла вызывает повышение температуры поверхностного слоя до 28–30°. От теплой поверхности океана и суши путем длинноволнового лучеиспускания и конвекции прогревается нижний слой атмосферы.
У экватора количество приходящего тепла и температура воды и воздуха мало меняются на протяжении года и за ряд лет. Близ тропиков количество радиации несколько варьирует в течение года. Оно велико летом, но зимой из–за меньшей высоты солнца над горизонтом и меньшей продолжительности дня несколько сокращается. В результате температура воздуха и поверхностного слоя воды зимой понижается на 4–5°.
Главный ветер тропической зоны — пассат (северо–восточный в северном полушарии, юго–восточный в южном). В тропических широтах над океаном он всегда дует из восточной части горизонта под углом к экватору. В течение года северная и южная границы пассата сдвигаются; зимой — к экватору, летом — в более высокие широты. При этом пассаты южного полушария в Атлантическом и Тихом океанах распространяются несколько севернее экватора.
Там, где встречаются п затихают пассаты северного и южного полушарий, находится экваториальная зона затишья и штилей. Здесь максимально нагревается поверхность океана. От нее теплеет воздух. Он поднимается, увлекая за собой пары воды, охлаждается на высоте, а атмосферное давление у океана падает. Это вызывает компенсационный приток воздуха извне, каковым и являются пассаты. Влага воздуха превращается в мощные облака. Нагрев и подъем воздуха особенно интенсивны днем, в послеполуденные часы. Именно в это время над штилевым океаном вырастают облака. Струи восходящих потоков воздуха прослеживаются в виде быстро растущих кучевых облаков вертикального развития. Иногда плотные серые слоистые облака покрывают все экваториальное небо, и по многу дней идет несильный дождь. Но более типичны яркие краски неба. Утром над тихим и светлым океаном восходит ясное оранжевое солнце. Оно отвесно и быстро поднимается над горизонтом и начинает свой путь к зениту. Поэтому зори на экваторе короткие. Над водой — лишь рваные облака, оставшиеся после ночного ливня. К полудню воздух становится жарким, он уже насыщен влагой и неподвижен. От обилия влаги в воздухе даль становится туманной, небо — белесым. Океан тоже становится светло–голубым. Над ним растут высокие белые массы кучевых облаков — гигантские колонны, замки, башни. Достигнув на высоте нескольких километров зоны обледенения, вершины их закругляются, превращаются в «наковальни». Температура воздуха и воды 28–30° тепла, влажность воздуха 90 % и больше.
По вечерам заходящее солнце рассеивает свои лучи в насыщенной водяными парами атмосфере и создает яркие и сочные закатные краски — красную, вишневую. Небо покрыто розовыми полупрозрачными облаками верхнего яруса, ярко освещены нагромождения высоких кучевых облаков, а нижние, разорванные, плывут темными фиолетовыми тенями над потемневшим океаном.
Вечером и ночью часты сильные ливни с грозой. Становится прохладно, хотя температура падает лишь до 25–24°. Иногда в пределах видимости наблюдается несколько дождевых очагов.
Поднявшийся воздух, отдав океану избыток влаги в виде дождей, растекается в верхних слоях атмосферы от экватора к северу и югу. Постепенно под влиянием вращения Земли он поворачивает к востоку и около 30° северной и южной широт на высоте нескольких километров образует широтные воздушные потоки на восток.
В результате создается избыток воздуха и высокое давление. Воздух опускается к поверхности океана со скоростью нескольких сотен метров в сутки, нагревается и становится очень сухим. На суше в этих широтах находятся великие пустыни — Юго — Западной Азии, Северной Америки, Австралии, Северной и Юго — Западной Африки и т. д.
Так над океаном в зоне высокого давления зарождаются пассаты. Они несут избыток воздуха над поверхностью океана к экваториальной зоне низкого давления. (Часть избыточного воздуха уходит в умеренные широты.) Вращение Земли отклоняет воздушные потоки, движущиеся к экватору, вследствие чего образуются северо–восточный и юго–восточный пассаты. Поток воздуха на высоте от экватора к тропикам получил название антипассата. Так замыкается тропический атмосферный круговорот: подъем у экватора, движение поверху к тропикам, опускание к поверхности близ 30° широты, движение пассата над поверхностью океана к экватору и т. д. Получается своеобразная тепловая машина, описанная академиком В. В. Шулейкиным.
Поскольку интенсивный прогрев экваториальной полосы происходит весь год, то в течение этого времени поддерживается разность давления между экватором и тропиками и дуют пассаты. Недавно были выявлены новые детали процесса — колебания напряженности пассатной циркуляции, развитие западных ветров в экваториальной полосе затухания пассатов.
