Глава 2. Воздушный океан и климат

Воздух, которым мы дышим. Воздух, питающий растения и охлаждающий механизмы. Один из видов химического сырья – источник азота и кислорода, потребляемого промышленностью. «Соучастник» выветривания и почвообразования. Носитель и поставщик влаги, «виновник» голубизны земного неба, миражей, дымки. Среда, способная замедлять движение, поддерживать летающие организмы и аппараты. Атмосфера – экран и фильтр, спасающий Землю от разного рода космических излучений. Воздух – один из лучших целителей. Но примеси – дым, пыль, газы – при превышении допустимых концентраций вредят здоровью. Запыление убавляет освещенность, а избыточное поступление углекислоты, напротив, создает тепличный эффект и грозит даже перегревом планеты. Охрана среды потребовала коренных улучшений в технологии производств, применения дымо-, пыле-, газоуловителей и иных фильтров, перехода на безотходные процессы. В 1980 году Верховный Совет принял Закон об охране атмосферного воздуха.

Так важна кажущаяся невидимой газовая оболочка, даже когда она неподвижна. Но ветры перемещают с места на место ее огромные объемы – воздушные массы, а с ними – тепло и холод, влагу и сушь. Ветер – переносчик песка и пыли, ваятель и строитель эолового рельефа, стихия то полезная, например, как источник энергии, движущей крылья ветряков и паруса судов, то разрушительная – виновник штормов, наводнений, песчаных и пыльных бурь, снежных вьюг.

Газовая среда подвижна. Поэтому приходится говорить о среднем и характерном состоянии атмосферы, о многолетней совокупности погодных условий – о климате территорий. Он определяет режимы испарения и стока рек и озер. Климатические оптимумы и критические переделы сказываются на распространении целых флор, фаун и отдельных видов, в их числе и полезных – разводимых или возделываемых. Сезонные ритмы, неодинаковые в разных частях страны, приносят половодья и засухи, морозы и зной, весеннее пробуждение и осеннее увядание живой природы, сказываются на сезонах работ в земледелии и на транспорте, на типах одежды и жилищ…

Климаты различны под разными широтами и по высотным зонам, на склонах, обращенных в противоположные стороны, и в районах, не одинаково удаленных от источников влаги. Ключ к этому – энергетика. В самом слове «климат» отражена сферичность Земли, зависимость от угла наклона солнечных лучей. У сезонных перемен энергопитания причина другая – наклон земной оси к плоскости ее обращения вокруг Солнца.

Солнечное тепло не просто убывает от полуденных широт к полуночным. На Крайнем Севере даже в долгий полярный день мал приход тепла от косых лучей, но велик его расход: белизна снегов отражает, не поглощая, до 80% лучистой энергии. Это лишь одна из нескольких причин того, что Арктика сама себя выхолаживает. Еще сильнее на географию тепла и холода влияет упоминавшийся механизм общей циркуляции атмосферы. Он создает в умеренных широтах почти непрерывный «хоровод» – перенос воздушных масс с запада на восток.

Летом, когда этот планетарный механизм сдвигается к северу, на наши южные широты простирает свое влияние затропическое высокое давление. Летний зной и сухость на равнинах Средней Азии мало уступают сахарским. Сдвигается к северу и вся полоса переноса воздушных масс. С приходом воздуха извне связаны самые ощутимые смены погоды, особенно при вторжениях арктического и тропического воздуха. На пришлые воздушные массы влияет подстилающая поверхность – снежная, лесная, степная, пустынная. Над любой из них воздух по-своему перерождается: морской, будучи перемещен в глубь Евразии, иссушается, превращаясь в континентальный, а тропический, вторгшись на Русскую равнину, выхолаживается и преобразуется в воздух умеренного пояса. Морской тропический воздух поступает к нам с Тихого океана, иногда со Средиземного моря, а континентальный – со стороны Передней Азии. Летом он сам формируется над жаркими пустынями и степями нашего Юга.

Воздушные массы – разнородные моря воздуха. Между собой они взаимодействуют в динамичных фронтальных зонах, затекая одна в другую волнами, фестонами, теплый воздух распространяется над соседним холодным, холодный подтекает под теплый. Поэтому для атмосферных фронтов характерна неустойчивость, в них обычны быстрые восходящие токи, перемешивание, круговые движения воздуха против часовой стрелки – циклоны.

Воздушные массы создаются в определенных широтных поясах. Значит, и природа разделяющих их фронтов широтно-зональна. Фронт между арктическими и умеренными массами именуется арктическим, а между умеренными и тропическими носит менее удачное, но, к сожалению, привившееся название «полярный фронт» (это неустраненный пережиток возникшей еще давно терминологической путаницы). Фронты существуют не постоянно и не стоят на месте. Зимой они перемещаются в более южные широты, летом – в более северные. Контрастные рубежи – побережья, горные барьеры – способны обострять фронтальные процессы.

Над выстывающими зимой материковыми просторами Сибири и Центральной Азии застаивается такой холодный, а потому и тяжелый воздух, что здесь возникает целый океан высокого давления – азиатский, или монголо-сибирский, антициклон. Ветры в антициклонах северного полушария растекаются от центра, отклоняясь по часовой стрелке, и способны сильно влиять на погоду весьма удаленных районов. Волны холода навещают зимой Среднюю Азию, а на Дальнем Востоке не радует зимний континентальный муссон – упорные холодные ветры, дующие к морям с суши.

Области пониженного давления почти непрерывно существуют над двумя океанами – над Атлантическим у Исландии и над Тихим у Алеутских островов. Их поддерживает постоянный принос тепла прогретыми морскими течениями – преемниками Гольфстрима и Куросио. Тут обостряется циклональная неустойчивость атмосферы: воздух, стремясь внутрь областей с низким давлением, отклоняется вправо и создает вихревую карусель ветров, вращающуюся против часовой стрелки.

Весь воздух перемещается с запада на восток, поэтому исландский минимум давления влияет на климат нашей страны заметнее, чем алеутский. На севере Атлантики зарождаются одни за другими циклоны и даже семейства циклонов, перемещающиеся на восток то вдоль арктического, то вдоль полярного фронтов. Они-то и приносят на восток Европы и в Сибирь неустойчивую погоду с ветрами и частыми дождями. Алеутские циклоны проникают к нам реже, но и этот минимум давления косвенно влияет на наш климат – он подсасывает к себе ветры с холодного материка.

А южнее над обоими океанами простерлись области постоянно высокого давления – участки полосы его затропических максимумов. Эти расплывчатые сгустки плотного воздуха – антициклоны – недаром считаются «центрами действия атмосферы»: их влияние распространяется, «действует» и на далекие континенты. Оба центра – азорский (североатлантический) и гавайский (северотихоокеанский) питают ветры, по своей природе антициклональные. Из гавайского максимума воздух поступает в струи летнего океанического муссона Дальнего Востока, а из азорского – устремляется на юго-восток, как бы подсасываемый областью пониженного давления – южноазиатскими пустынями бассейна Инда и побережьями Персидского залива.

Летом значительной частью юга нашей страны овладевает тропический воздух, а полярный фронт проходит по средним широтам. Именно вдоль него перемещаются один за другим с запада на восток циклоны, поящие нас дождями, которые так нужны полям. В это же время на Дальнем Востоке фронт действует вдоль побережий океана и тоже порождает циклоны. Здесь с каждым циклоном на материк поступают крупные порции влажного океанского воздуха (их сумму принято называть летним муссоном). При зимнем континентальном муссоне фронт оттесняется далеко на юго-восток, и его влияние на сушу редко заходит дальше окраинных горно-островных дуг, где циклональные штормы и вьюги хорошо знакомы курильцам и сахалинцам.

Осенью арктический и полярный фронты смещаются к югу – вызываемые их циклонами осенние ненастья всем хорошо знакомы. А зимой, когда полярный фронт отжат к Черному морю, к нам проникают циклоны средиземноморские, приносящие дождливые зимы Крыму и Черноморскому побережью Кавказа. Однако типично средиземноморским (сухое лето – влажная зима) у нас оказывается климат очень небольших территорий – Южного берега Крыма и новороссийского отрезка кавказского Черноморья. Южнее на смену сухому лету приходит влажное: северо-западные ветры, поднимаясь в горы, выжимают влагу, как принесенную издалека – атлантическую, так и ближнюю – черноморскую. Влияние зимнего увлажнения с помощью средиземноморских циклонов ощущается и далеко на востоке – в Средней Азии.

Периодически возникают временные, сезонные центры действия атмосферы. Над холодными морями Дальнего Востока летом подолгу застаиваются шапки выстывшего воздуха – местные антициклоны, осложняющие муссонную циркуляцию. Над нагорьями Передней Азии такие шапки обычны зимой – они противостоят циклонам, оттесняя полярный фронт в более южные широты. Поэтому в Восточном Средиземноморье и не выражен нормальный средиземноморский режим.

Такова картина главных процессов, формирующих климат нашей страны. Все частные его признаки – температуры, количество и сезонность осадков, ветры, сроки и мощность снегового покрова – находятся в прямой зависимости от описанной атмосферы. Среднестатистические метеохарактеристики климата и погод иллюстрируют лишь отдельные детали картины.

На северо-востоке страны выражены такие климатические крайности, как полюса холода Евразии. В Оймяконе и Верхоянске даже средние температуры января способны падать ниже минус 50º, а морозы в отдельные годы достигают почти минус 70º. Зима морозна на большей части страны, и только крайний юго-запад имеет в январе средние температуры выше нуля. Северо-восточная четверть территории расстается с морозами не более чем на два летних месяца, север Русской равнины, запад и центр Сибири – на четыре, и лишь Прибалтика и юго-запад за линией Припять – Балхаш не знает морозов в течение более чем полугода. В субтропиках подмораживает только эпизодически и на короткие сроки.

Северо-запад подогревается атлантическим воздухом и Северо-Атлантическим течением – возникает температурная аномалия. В Мурманске средняя температура января на 18º теплее, чем средняя, вычисленная для тех же широт всей планеты (а в Оймяконе она на 20º холоднее обычной для «своих» широт – тоже температурная аномалия!).

Поучительно проследить, как неравномерно распределены по стране суммы осадков. В этой картине почти не обнаружишь влияния широтных зон. Тут главное – расстояние от источников влаги. Север Русской равнины получает за год более чем полуметровый ее слой (Крайний Север чуть меньше). Восток Сибири и весь ее север обеспечен влагой не намного больше, чем Внутренний и Западный Казахстан: в срединных частях Якутии осадков выпадает даже менее 200, а в полупустынях и пустынях на западе и в центре Казахстана – 100–200 миллиметров. Равнины юга Казахстана и остальной Средней Азии предельно засушливы – за год им достается меньше 100 миллиметров влаги.

Дальний Восток напоен летними муссонными дождями и ливнями осенних циклонов – тайфунов. Здесь выпадает 500–1000, а на Камчатке и до 2 тысяч миллиметров осадков в год. Еще обильнее увлажнено кавказское Черноморье. Горы всюду влажнее, чем равнины.

В нашей стране много мест, где осадки на протяжении годы распределены равномерно. Даже в Батуми с его рекордным трехметровым слоем влаги, выпадающей за год, на каждый из месяцев, кроме чуть более сухого мая, приходятся примерно одинаковые порции дождей – по 200–300 миллиметров. А неравномерность хода осадков свойственна, конечно, прежде всего районам с муссонным климатом. На Дальнем Востоке на лето и осень приходится до 90% годовой суммы влаги, а на сухую и холодную зиму и весну – 10%. О противоположной неравномерности – сухом лете и влажной зиме средиземноморского климата – уже говорилось. На большей части страны зимой идет только снег – влага консервируется на долгие месяцы в снежном покрывале толщиной в полметра-метр (а ветер наметает сугробы и повыше).

Чтобы оценить истинное увлажнение в разных типах климата, нужно учитывать не только много ли влаги испарилось, но и сколько ее могло бы испариться. На Крайнем Севере осадков мало, но и испариться может лишь малая часть приносимой ими влаги. Мала испаряемость – вот и увлажнение в тундре оказывается избыточным. Другая крайность в пустынях, где испаряться могло бы вдесятеро больше влаги, чем выпадает с осадками, – воду приходится дополучать извне, беречь и накапливать. Равновесие между влагой выпадающей и способной испариться характерно у нас для южной «опушки» лесной зоны.

Читающих научные трактаты о климате, наверное, не раз удивляло, когда встречались показатели, измеряемые… тысячами градусов! Но никакого «перегрева» они не означают. Так выглядят годовые суммы активных температур, то есть средних суточных выше 10º, при которых только и выживает древесная растительность. Оказывается, на юго-западе Средней Азии такие суммы достигают 5000º, от Одессы к Волгограду и Балхашу проходит изолиния сумм, равных 3000º, от Калининграда к Омску – 2000º, а от Архангельска к Туруханску – 1000º. В тундрах период с температурами выше 10º вообще отсутствует.

Таким образом, даже если эти «абстрактные» суммы географически очень выразительны и помогают агроклиматологам при определении границ возделывания различных растений. Тут есть и оптимальные показатели, особенно благоприятные для тех или иных культур, и критические, которыми определяются пределы их возможного распространения.

Перейти к следующей главе