Как образовались пустыни
Приходила ли вам на ум такая мысль: что послужило причиной образования пустынь? Где эти пустыни находятся?
Давайте взглянем на физическую карту полушарий нашей планеты — Земли.
Прежде всего вам бросится в глаза, что воды на ней гораздо больше, чем суши. Действительно, из 510 миллионов квадратных километров поверхности земного шара 361 миллион занимают океаны и моря.
Заметьте, все материки, за исключением Австралии, Антарктиды и Южной Америки, почти целиком располагаются в северном полушарии. Поэтому южное полушарие называют океаническим, а северное — материковым.
Вы наверняка знаете, что лучи солнца нагревают сушу гораздо быстрее и сильнее, чем море, поэтому южное полушарие несколько холоднее северного. Это, в свою очередь, является причиной того, что тепловой экватор Земли не совпадает с географическим, а сдвинут от него к северу. В зависимости от сезона года он перемещается на несколько градусов широты то к северу, то к югу. У нас летом он отходит от экватора к северу, а зимой вновь приближается к нему.
Поэтому все большие пустыни располагаются около 30-го градуса широты как северной, так и южной. Все величайшие пустыни Земли — Сахара и Калахари в Африке, Руб-Эль-Хали в Аравии, Кара-Кумы, Гоби или Шамо в Азии, Долина Смерти в Северной Америке и Виктория в Австралии — как бы тяготеют к этой широте или находятся вблизи нее. На земном шаре существуют как бы два пояса пустынь. Случайно ли это? Нет, не случайно. Просто они не могли образоваться в других широтах. Для этого есть свои причины, о которых и рассказывает эта статья.
Всем известно, что на Земле существуют ветры. Ветром называется горизонтальное перемещение воздуха в приземном слое. Вам знакомы ветры, дующие во всех направлениях, и такие, которые то стихают совсем, то снова возникают. Но на земном шаре существуют и постоянные ветры как по направлению, так и по скорости. К числу таких ветров относится пассат. Что же это за ветер и каковы его особенности?
Всякий ветер дует в ту сторону, где поверхность нагрета сильней, чем та, откуда он улетел. Вот и пассат дует от 30-х широт обоих полушарий в направлении к экватору. У земной поверхности пассаты достигают средней скорости 6 — 8 метров в секунду. В высоту простираются до 4 километров. Как видите, пассат — мощный ветер.
Пассаты -— это по преимуществу морские ветры, причем начинаются они не у самых берегов, а на довольно большом расстоянии от них.
Пока пассат с севера дойдет до экваториальной зоны, — а путь его лежит главным образом над океанами, так как близ экватора совсем мало суши, — он будет вбирать, в себя влагу и постепенно нагреваться. В экваториальной области он столкнется с южным пассатом, таким же влажным и теплым. Экваториальную зону называют штилевой потому, что скорость пассата постепенно убывает и воздух начинает подниматься вверх. Эту полосу называют штилевой еще и потому, что горе тому паруснику, который сюда попадает. Судно может болтаться здесь многими неделями с повисшими парусами.
В штилевой зоне воздух поднимается вверх, а поднимаясь, он охлаждается приблизительно на 2 градуса в каждые сто метров подъема, пока не достигнет такой высоты, где содержащиеся в нем пары не сделают его насыщенным. Наконец, пары начинают сгущаться и образуются облака. Облака сгущаются в тучи, которые становятся все мощней и темней, и, наконец, начинается ливень. Тот самый тропический ливень, о котором вы, безусловно, слышали. Он совсем не похож на ливни наших широт: столько воды низвергается с неба.
Таким образом, две трети содержащейся в воздухе воды снова возвращаются в океан. Некоторая часть попадает и на океанические острова, и на прибрежные участки суши.
На островах ливни проходят сравнительно благополучно: острова маленькие, больших рек на них нет, и вода очень быстро их покидает. На материках же ливни нередко причиняют бедствия.
Особенно сильные ливни бывают тогда, когда теплый и влажный воздух океана, вступая на сушу, встречает на своем пути горный хребет. На южных склонах Гималайского хребта есть селение Черрапунд-жи, где выпадает в год до четырнадцати метров осадков. Четырехэтажный дом!
Воздух поднялся вверх. Он отдал обратно почти всю влагу, которую имел. Сзади его подталкивают все новые массы поднимающегося воздуха, и воздух начинает растекаться от экватора к полюсам. Но это уже сухой воздух, и с этого момента огромный воздушный поток называют антипассатом. Он идет в верхних слоях атмосферы, то есть выше пассата, от экватора к полюсам. Мощность его от 2 до 10 километров. Но антипассат (и пассат) движется не прямолинейно, а по мере продвижения к полюсу все больше и больше отклоняется вправо.
Почему происходит это отклонение? Математики доказали, что в связи с вращением Земли, всякое движущееся по Земле или над Землей тело отклоняется от направления своего движения вправо в северном полушарии и влево в южном. Какая же сила отклоняет движущееся тело и велика ли она?
Сила эта очень мала, и называют ее силой Кориолиса. На экваторе она равна нулю, но по мере приближения к полюсу, увеличивается. Кроме того, сила Кориолиса тем больше, чем с большей скоростью движется тело. Действию этой силы подвержены все движущиеся тела и мы, когда идем или бежим. Но мы не замечаем ее лишь потому, что передвигаемся очень медленно. Сила Кориолиса отклоняет вправо воду текущих рек, и вода всегда подмывает правый берег. Эта же сила отклоняет вправо и морские течения.
Таким образом, в 30-х широтах антипассат принимает направление, уже близкое к западному, то есть к направлению параллелей. Но от экватора притекают новые массы воздуха, и над тридцатыми широтами в верхних слоях происходит скопление воздушных масс. Длина же 30-й параллели гораздо короче длины экватора. Воздух здесь уплотняется. Вес воздушного столба увеличивается, и образуется пояс повышенного давления. Поэтому над 30-ми широтами часть воздушных масс вынуждена опускаться. Сухой воздух антипассата, опускаясь, будет нагреваться на один градус каждые 100 метров и придет к Земле со значительно более высокой температурой, чем имел в тот момент, когда начал подниматься над океаном у экватора.
В опустившемся воздухе нет влаги, он не несет с собой облаков, поэтому здесь дожди крайне редки и не дают сколько-нибудь заметных осадков. Близ селения Ас-суан (в Верхнем Египте) за последние 5 лет не выпало ни одного миллиметра осадков. В пустынях Монголии почти такое же положение. Зато температура воздуха необычайно высока. Максимальную температуру наблюдали в Калифорнии (+57 градусов) и близкую к ней в других пустынях. Не нужно забывать, что это температура воздуха в тени, а на поверхности почвы нередко она превышает +80 градусов.
Днем там страшная жара, губительные, все сжигающие ветры — самумы, так их называют в Сахаре и в Аравийской пустыне, хамсин — в Египте и теббада — в Средней Азии.
Кроме того, в пустынях очень большая разница между температурой воздуха днем и ночью. Днем там может быть + 45 градусов, а ночью может замерзнуть вода. Вследствие таких резких колебаний температуры в пустынях возникают приземные ветры. Они уносят воздух антипассатов, опустившийся над пустыней. Пока воздух антипассатов путешествует, свойства его постоянно меняются. В конце концов он оказывается над океаном и снова направляется к экватору. Тут опять начнет действовать сила Кориолиса, и воздух станет отклоняться вправо, вновь превращаясь в пассат. Циркуляция замкнется, и все начнется сначала.
Циркуляция воздуха на земном шаре существует не день и не неделю, а сотни тысяч и даже миллионы лет.
Вот почему и образовались на земле пустыни.
В приземном слое воздуха производить наблюдения довольно просто, а как же в верхних слоях?
Прежде всего следят с Земли за формой, высотой, направлением и скоростью движения облаков. Затем выпускают наполненный водородом шар-пилот и следят за его полетом в специальный аэрологический теодолит.
Ведут наблюдения с привязанных аэростатов, воздушных шаров и стратостатов.
Применяют радиозонды. Такой прибор представляет собой коробочку из тонкого алюминия, пластмассы или картона размером со среднюю консервную банку. В коробочке находится барометр, термометр и гигрометр особого устройства, затем маленькая радиостанция, питаемая от батарейки. Радиозонд подвешивается к шару-пилоту диаметром около 1,5 метра и выпускается в воздух. Он подает сигналы, на какой высоте находится, какая здесь температура и влажность воздуха. Достигая предельной высоты — несколько более 30 километров, шар лопается, а прибор, падая на Землю, разбивается.
Производят и самолетные зондажи. Для этой цели к самолету прикрепляют самолетный метеорограф, который автоматически записывает высоту, температуру и влажность.
Наконец в самое последнее время начали применять ракету-зонд. Она, как и радиозонд, посылает свои сигналы после того, как на максимальной высоте прибор отцепится от тела ракеты и на парашюте начнет плавно спускаться вниз. С заданной высоты он приносит еще и пробу воздуха для химического анализа.
В Международном геофизическом году метеорологи всего мира будут следить за температурой, влажностью и давлением воздуха, за скоростью и направлением ветра на разных высотах, за прозрачностью атмосферы, количеством осадков и многим другим.
Все эти исследования дадут возможность еще лучше познать законы циркуляции атмосферы земного шара и разгадать, как происходило формирование лика Земли. Кроме того, это позволит давать более точные и долговременные прогнозы погоды.
Во время Международного геофизического года в нашей стране в наблюдениях участвует более 500 станций в 350 пунктах.
На Землю за сутки выпадает примерно 20 тонн метеоритного вещества, а за счет сгорания метеоров в верхние слои атмосферы поступает около 30 тысяч тонн пыли.
Десятую часть суши на Земле занимают ледники и вечные снега. Если бы они все растаяли, то уровень воды в Мировом океане повысился бы на 55 метров.
Постоянные изменения поверхности Земли привели к тому, что только за семь лет с 1926 года материки Америки и Европы сблизились на 4 метра 60 сантиметров.
И. Шепелев.
ЗООГАЛАКТИКА
256 постов73 подписчика
Правила сообщества
Запрещено оскорбления и переход на личности. Политические дискуссии, дискриминация по любому признаку. Будьте вежливы и уважительны к собеседнику.