67
Солнце, воздух и вода
Пожалуйста, именно эти три слова: солнце, воздух и вода — являются основными в науке о погде — meteorологии. Мeteorология уже давно перестала быть чисто описательной науковой, сейчас ее проблемами занимаются представители точных наук — геофизики и математики.
Например, изучение процессов, происходящих в атмосфере нашей планеты, является важнейшей частью геофизических исследований. Знание основных закономерностей движения воздуха масс, структуры и эвольции атмосферы, законов распространения и поглощения в ней электромагнитных и звуковых волн нужно морякам и радистам, летчикам и астрономам. Но можно сказать, что основной цель физики атмосферы — одно из разделов современной геофизики — является систематически изучение погоды и климата, влияющих так или иначе еда ли не на все стороны нашей жизни.
С рассказа о наблюдениях за погодой и начинается небольшая книга Т. Чандлера «Воздух вокруг нас»*. Она посвящена описанию физических процессов, которые приводят к изменением погоды и климата, описанию динамики воздействия оболочки нашей планеты. Автор рассказывает о структуре атмосферы, ее химическом составе и распределении температуры по высоте, о тепловом балансе Земли и атмосферы.
Изложение построено таким образом, что читатель не требует никаких предварительных знаний об атмосферной физике. Все специальные (не слищком, впрочем, многочисленные) термины подробно разъясняются, основное внимание при этом уделяется именно их физической смыслу. Подробно разъясняется, например, понятие об альбедо различных поверхностей (так называется доля солнечной энергии, отраженная поверхностью). Читатель узнает, что около 19% солнечной энергии поглощается при прохождения через атмосферу, около 34% отражается обратно в космическое пространство от верхней поверхности облаков и земной поверхности и 47% достигает поверхности нашей планеты и поглощается его.
Поглощение солнечной энергии приводит к непрерывному движению земной атмосферы. Сложные движения воздуха масс, характеретров на различных шипотах и на различных высотах, устойчивость ветров — эти вопросы относятся к основным в атмосферной физике. Полное описание их на страгом математической языке показано будущего. Чандлер рассказывает об всем этом качественно, используя свой рассказа наглудными схемами и картами.
Описывая типы облаков, наблюдающих на разных высотах, автор знакомит читатель с теории испарения и конденсции, с конвекцией и образованным ледяными кристаллов. Он приводит схему образования осадков, рассказывает о различных.gifпотезах и теории в этой области. Понивание физического существии процессов испарения и конденсции является важнейшей предпосылкой для планирования и осуществления программы ошшения и обводнения. Атмосфера Земли содержит свыше 13 миллиардов тонн влаги. Скорость кругооборота влаги в атмосфере составляет около 16 миллионов тонн в секунду или 505 миллиардов тонн в год. Чандлер приводит и ещё несколько интересных цифр. Атмосфера 36 раз в год полностью обновляет запас влаги, другими словами, молекула водяного пара попадает на Землю в среднем через 10 дней после испарения. Такие расчеты сделаны нетрудно, и они являются очень полезными.
Естественный является включение в книгу раздела «Синоптическая meteorология», посвященного вопросам формирования воздуха потоков, взаимодействия фронтов теллого и холодного воздуха, образования цикловов и антицикловов. На первый взгляд, в синоптических картах и схемах разобрать не так-то легко. После чтения книги Чандлера эти трудности как бы сами собой исчезают, и читатель вполне сможет сам составлять простыешие схемы движения воздуха потоков.
Заключительные разделы книги посвящены климатам. Здесь рассказывается о том, как физические факторы являются существенным для образования местных климатов, как и почему дутт местные ветры в прибрежных и лесных районах, как влияют на климате естественных условий (рельеф местности, наличие водоемов и т.п.).
Книга Т. Чандлера «Воздух вокруг нас» вводит в увлекательную и многообещаюшую область физики; читатели «Кванта», без сомнения, прочитут ее с большим интересом и пользовом и т.п.