Вопросы и ответы о погоде

Едва ли не каждый день на нашей планете то в одном, то в другом районе возникают явления природы, влекущие за собой разрушения и человеческие жертвы. Большинство стихийных бедствий связаны с процессами, происходящими в атмосфере, и, таким образом, так или иначе, определяются состоянием погоды. Человечеству на протяжении всей своей истории неоднократно приходилось сталкиваться не только с капризами погоды, ее непостоянством и периодическими отклонениями от привычного хода метеорологических явлений, но и со случаями, когда эти явления приобретают грозный характер, оборачиваются разгулом стихии с катастрофическими последствиями в масштабах целых государств или даже нескольких стран какого-либо географического района.

В низких широтах земного шара и, в несколько меньшей степени, в умеренных широтах, кроме ураганов, колоссальный ущерб человечеству ежегодно наносят смерчи. В горах на всех континентах сущим бедствием для населения являются сели и снежные лавины. Градобития, ливни, вызывающие наводнения, морозы, случающиеся в неурочные сроки, засухи, песчаные и пыльные бури, суховеи и затяжные ненастья - все эти явления, губительные для сельского хозяйства, наблюдаются каждый год, поражая то одну, то другую страну или целые регионы.

Штормовая погода в океане, бури и шквалы на море и на суше, метели и туманы наносят различным отраслям народного хозяйства громадные убытки и невосполнимые потери... Можно ли с этим бороться? Можно ли предотвратить человеческие жертвы во время таких стихийных бедствий, уменьшить материальные потери? Можно ли, наконец, заранее предвидеть возникновение их?

1. Можно ли по поведению чаек судить о предстоящей погоде?

Чайки, действительно, чутко реагируют на изменения погоды. Возможно, Это объясняется особенностями строения их тела: трубчатые кости чаек, полые внутри, чувствительны к изменению давления, как вакуумные коробочки приборов-анероидов. Давно замечено, что при хорошей устойчивой погоде чайки садятся на воду, при ухудшении погоды бродят по берегу и прибрежным отмелям, при ветреной — летают над водой. Все это свидетельствует об умении чаек быстро приспосабливаться к сложившейся в данный момент погоде, но никак не о способности их предвидеть ее изменения: метеорологическим процессам присуща инерция, то есть свойство сохранять некоторое время установившийся тип погоды. При устойчивой антициклонической погоде ветер обычно слабый, в воздухе тепло, вода прохладнее воздуха и над ней нет восходящих потоков. Чтобы держаться в воздухе, чайкам надо интенсивно работать крыльями, они быстро устают и потому охотно садятся на воду и, плавая, продолжают охотиться за рыбой. Перед штормом рыба, чувствительная к изменению давления, уходит на глубину, и чайки вынуждены искать пищу на берегу. При сильном ветре чайки могут подолгу парить в воздухе, используя для набора высоты подъемную силу встречного потока воздуха; они в состоянии продолжать охоту, летая над водой.

Как видим, все значительно проще, чем может показаться при некотором воображении. Дело не в способности предвидеть изменения погоды, а в умении использовать эти изменения.

2. Что такое смерч?

Каждый год в летнюю пору в разных уголках земного шара, там, где стоит жаркая погода, сопровождающаяся развитием мощных грозовых облаков, возникают вертикальные или слегка наклоненные к горизонту вихри - воронкообразные возмущения воздуха, известные под общим названием "смерч".

Смерчи рождаются и над водой, и над сушей. Смерчи на суше в Европе называют тромбами, а в Америке - торнадо. Вихри над морем называют водяными смерчами. В тропических странах это явление довольно частое - в США, например, ежегодно бывает несколько сот смерчей, а в отдельные годы - более тысячи. В странах умеренного климатического пояса смерчи над сушей наблюдаются в десятки раз реже, а в высоких широтах они совсем редки.

В центральной части смерча давление воздуха понижено. Внешне смерч представляется опускающимся вершиной к земле конусообразным облачным столбом. От поверхности земли к нему часто поднимается вершиной вверх другой столб - из пыли, мусора или водяных брызг. Диаметр столба - несколько десятков метров. Движение воздуха и вовлекаемых в него предметов - круговое, со скоростью до 100 км/ч. Одновременно воздух в смерче увлекается вверх, к основанию кучево-дождевого облака, под которым возник смерч.

При движении над местностью со скоростью несколько десятков километров в час смерч производит разрушения, вызываемые не только огромной скоростью воздуха внутри самого вихря, но и мгновенным скачком атмосферного давления, которое за считанные секунды может упасть и снова подняться на несколько десятков гектопаскалей. Дома с запертыми дверями и окнами <взрываются> в момент прохождения над ними смерча, целые стены вываливаются наружу, жидкость из сосудов высасывается и разбрызгивается. Были случаи, когда куры, попавшие в полосу прохождения смерча, мгновенно оказывались голыми, как будто их кто-то ощипал.

Одиночный смерч, опускаясь к земле, производит опустошение в полосе шириной несколько сот метров и длиной от нескольких километров до нескольких десятков километров. Большую опасность при смерчах над сушей представляют поднятые в воздух и разлетающиеся в разные стороны твердые предметы - доски, щепки, обломки зданий, листы железной кровли и пр. Энергия смерча колоссальна: он способен сорвать и опрокинуть железнодорожный мост, тяжелый грузовой автомобиль или поднять в воздух и затем бросить на землю самолет весом десять тонн.

3. Отчего бывают наводнения и всегда ли они связаны с погодой?

Суть явления, называемого наводнением,- превышение расхода воды над пропускной способностью реки.

Природа наводнений различна, но в большинстве своем она так или иначе связана с погодой. Наводнения вызываются:

1. Обильными осадками - как очень продолжительными, так и сравнительно кратковременными, но чрезвычайно интенсивными. Такие наводнения характерны как для низких широт, где они возникают регулярно, практически ежегодно, так и для районов с муссонным климатом, реки которых отличаются чередованием высокой и низкой воды. Кроме того, причиной наводнений могут стать обильные дожди циклонов умеренных широт и тропических циклонов при замедлении движения этих циклонов.

2. Быстрым таянием снега и ледяными заторами. В средних широтах дружная весна после снежной зимы всегда чревата опасностью наводнений; заторы льда усиливают эту опасность. Критические ситуации возникают обычно весной, когда в результате интенсивной адвекции (переноса) теплых воздушных масс начинается быстрое таяние снега; реки ледникового питания могут переполняться водой и в летние месяцы, при бурном таянии ледников в горах.

3. Нагоном воды с моря на побережья и в устья рек, причиной которого может быть ветер (как правило, при прохождении циклонов) или обильные осадки и подпор воды морским приливом.

4. Как часто случаются катастрофические наводнения из-за ливней в средних широтах?

Это зависит от особенностей бассейнов рек и климата местности. Кратковременные и не влекущие за собой серьезных последствий выходы рек из берегов после сильных ливневых дождей в умеренных широтах бывают два-три раза за десятилетие, а катастрофические наводнения - примерно в десять раз реже, то есть два-три раза за столетие и не на каждой реке. Следует учитывать также влияние искусственного регулирования стока инженерными сооружениями, иногда полностью предотвращающими наводнения.

5. Можно ли предвидеть наводнения?

Можно практически всегда, но с различной заблаговременностью. В зависимости от многих факторов заблаговременность предупреждения о наводнении может колебаться от многих дней и даже недель до нескольких часов. Для бассейна каждой реки и отдельных ее участков решение этой задачи носит индивидуальный характер. Наводнения могут в ряде случаев предвычисляться по комплексу гидрометеорологических характеристик, используемых в программе предвычисления. Они могут прогнозироваться различными методами, в основе которых лежит учет предыдущей реакции водосбора на выпадение осадков. В любом случае решающая роль принадлежит полноте и точности информации о выпадающих осадках, дефиците почвенной влаги, уровнях воды в реках и других гидрометеорологических характеристиках, таких, как общая синоптическая обстановка, ветер, атмосферное давление и др.

6. Что такое волны цунами и при каких условиях они возникают?

Цунами - явление, в общем, не метеорологическое, хотя иногда его и связывают с погодой. Это волны в океане, вызываемые подвижками земной коры. Такие волны, хотя они распространяются с большой скоростью, в открытом океане могут быть не очень опасными, но на мелководье они превращаются в высокие водяные стены, разрушающие все на своем пути. Особенно опасны волны цунами для маленьких невысоких коралловых островов в океане, через которые они могут перекатываться, сметая с их поверхности все живое, строения и растительность. Высота волны цунами может быть очень значительной: после извержения вулкана Кракатау в 1883 году возникла волна высотой 35 м.

Нечто подобное цунами по разрушительной силе возникает на побережье в тропиках при прохождении тропических циклонов, когда происходит подъем воды в центре такого циклона на 3-4 м, а у побережий высота набегающих волн возрастает б несколько раз. Морские волны, вызванные атлантическими ураганами и тихоокеанскими тайфунами, по разрушительной силе могут спорить с цунами и поэтому иногда отождествляются с ними.

7. Как сказываются на состоянии лесов штормы, ураганы и прочие стихийные явления?

Наибольшую опасность для лесов представляют ураганы, грозы, засухи, сильные морозы, гололед. Иногда ущерб, наносимый лесу ураганом, превышает годовую порубку леса. Например, январский ураган в 1952 году повалил около 5% общего объема делового хвойного леса в Великобритании, а в 1968 году ураган уничтожил в Шотландии 1,6 млн. м? делового леса, что в два раза больше годовой порубки леса в стране.

Степень поражения леса сильными ветрами зависит от многих факторов: от породы деревьев, состояния их корневой системы, прочности древесины, размеров деревьев, типа почвы и, наконец, от расположения деревьев относительно ветрового потока. Дуб и лиственница меньше других пород подвержены влиянию порывов ветра, береза и бузина - больше других; на заболоченных почвах ветер валит деревья сильнее, чем на сухих, так как в сильно увлажненных почвах корневая система вглубь не развивается; высокие деревья больше подвержены влиянию ветра - деревья менее 6 м высотой падают от ветра крайне редко, а имеющие высоту от 6 до 9 м падают почти в два раза реже, чем деревья высотой более 10 м. На подветренной стороне лесного массива ущерб, наносимый ветром деревьям, значительно меньше, чем на наветренной стороне.

Грозы и суховеи способствуют возникновению лесных пожаров - самого страшного бедствия для леса. Сильные морозы зачастую бывают губительны для молодых деревьев, а гололед обламывает ветви деревьев, не выдерживающих тяжести отлагающегося на них льда. У нас в стране такие явления нередки на Северном Кавказе.

8. Каково происхождение названий различных видов тропических циклонов?

Слово "циклон" имеет греческое происхождение: оно означает "кольцо змеи", этим подчеркивается круговое вращение воздуха в циклоне. Слова "ураган" и "тайфун" на языках аборигенов островов Карибского моря и Центральной Америки и, соответственно, жителей Юго-Восточной Азии означают "сильный ветер"- явление, особенно характерное для этих огромных вихрей тропических стран.

9. Почему тропическим циклонам присваивают имена людей?

Эта традиция возникла в начале 40-х годов нашего столетия. Поначалу это была неофициальная терминология у метеорологов ВВС и ВМС США, применявшаяся для удобства обмена информацией об ураганах, обнаруживаемых на картах погоды, и облегчения передачи такой информации при прослеживании движения ураганов,- это помогало избежать путаницы и сокращало текст радио и телеграфных передач. В последующем присвоение ураганам женских имен вошло в систему, и было распространено на другие тропические циклоны - на тихоокеанские тайфуны, штормы Индийского океана, Тиморского моря и северо-западного побережья Австралии. Пришлось упорядочить и самую процедуру присвоения имен. Так, первый ураган года стали называть женским именем, начинающимся с первой буквы алфавита, второй - со второй и т. д. Имена выбирались краткие, которые легко произносятся и легко запоминаются. Для тайфунов существовал список из 84 женских имен. С 1979 года тропические циклонам начали присваивать и мужские имена.

10. Где зарождаются тропические циклоны?

Большинство районов зарождения тропических циклонов находится в пассатной зоне, между 10 и 20-м градусами широты в обоих полушариях Земли над теплыми участками поверхности океана, где температура воды достигает 28°С. Ниже 5° широты тропические циклоны не встречаются - вблизи экватора практически отсутствует отклоняющая сила вращения Земли, воздействие которой необходимо для устойчивого кругового движения воздуха, характерного для циклонов.

11. Сколько тропических циклонов возникает ежегодно на земном шаре?

В среднем на Земле возникает в год около 120 тропических циклонов. Эта цифра еще четверть века назад показалась бы невероятной: в прошлом, когда не было метеорологических искусственных спутников Земли, более половины тропических циклонов оставались не замеченными, так как возникают они по большей части над открытым океаном, где лишь изредка встречаются острова и нет развитой сети метеорологических станций, фиксирующих каждый случай их возникновения.

Представление о распределении тропических циклонов над различными участками океанов в обоих полушариях Земли дает таблица, данные которой следует рассматривать как приблизительные - от года к году б разных районах повторяемость тропических циклонов может колебаться в широких пределах, хотя общее их количество ежегодно остается примерно одинаковым.

12. В какие сезоны тропические циклоны возникают чаще всего?

Чаще всего тропические циклоны возникают в начале осени или в самом конце лета, когда температура воды на поверхности океана самая высокая. Они редко бывают зимой и практически не встречаются весной. Приблизительно соотношение между количеством тропических циклонов, возникающих осенью, летом и зимой, может быть выражено соответственно цифрами 20:10:1. Другими словами, осенью тропические циклоны возникают примерно в два раза чаще, чем летом, а зимой - в десять раз реже, чем летом.

13. Какие тропические циклоны последних лет были особенно интенсивными?

В 80-е годы тропических циклонов было немало. Так, в 1980 году только в течение августа и сентября 1980 года в северном полушарии было отмечено четыре случая развития тропических циклонов и в южном полушарии - один случай, из них два - ураганы в Карибском море и три - тайфуны в Тихом океане.

Ураган Аллеи отмечен в начале августа у берегов Гаити и Ямайки. Скорость ветра в нем достигала 70 м/с. Второй ураган, Эрмина, наблюдался в 20-х числах сентября у северного побережья Гондураса, а также у берегов Мексики и Гватемаллы. Скорость ветра в нем достигала 30 м/с.

Тайфун Орхид возник в западной части Тихого океана и 11-12 сентября пронесся над Японскими островами и Южной Кореей, причинив там значительные разрушения и вызвав наводнения. Влияние этого тайфуна сутками позже стало ощутимым в Хабаровском и Приморском краях и на Сахалине. Наблюдались сильные дожди и ветер, скорость ветра местами достигала ураганной (33 м/с). Примерно через месяц, в середине октября, еще один тайфун пришел на Японские острова Кюсю и Сикоку с юга, нарушив временно не только воздушное, но и железнодорожное сообщение.

В начале третьей декады сентября в юго-восточной части Тихого океана возник тайфун Кэй, в центре которого скорость ветра достигала 30-40 м/с.

14. Может ли погода быть причиной лесных пожаров?

Причин возникновения лесных пожаров много - это может быть и человеческая деятельность, и самовозгорание торфяников, а от них и леса, и метеорологические условия. Погода в подавляющем большинстве случаев является фактором либо способствующим, либо препятствующим распространению пожаров: жара и ветер создают прямую угрозу выгорания леса на больших площадях, затрудняют борьбу с огнем; обложные дожди, сырая, ненастная погода предотвращают лесные пожары. Но летние грозы после длительной жары и бездождья часто бывают причиной загорания леса - удары молний в землю там, где есть сушняк или сухая трава, создают очаги пожара, и если ливень при грозе не потушит их, то пожар может охватить огромную площадь. Особенно опасны для леса так называемые сухие грозы, когда разряды атмосферного электричества между облаками и землей не сопровождаются выпадением дождя. Такие случаи наблюдались летом 1979 года близ Железногорска-Илимского, где после многократных ударов молний в сопки с залежами магнетитовых руд загорелась тайга. Предшествовавшая грозам сухая погода в Иркутской области и Бурятии способствовала тому, что пожары охватили огромные лесные массивы, о чем сообщала газета "Правда".

Сильная жара в конце лета и в начале осени 1979 года была не только на Азиатском, но и на Североамериканском континенте, она способствовала возникновению лесных пожаров в ряде западных областей США; но сообщениям газет, только в Калифорнии пожарами была охвачена огромная территория - больше 100000 акров леса (41000 га).

15. Можно ли тушить лесные пожары, создавая искусственный дождь?

Над пылающим лесом нередко возникают мощные кучевые облака. Засевая их химическими реагентами, можно вызвать искусственный дождь. Этот метод широко использовался летом 1979 года во время лесных пожаров в Иркутской области. Специальный самолет Ан-26 при обнаружении мощных кучевых облаков расстреливал их химическими ракетами, стимулируя выпадение из облаков дождя, гасившего пламя пожаров. Но облака бывают не над каждым очагом огня, и этот способ является лишь одним из комплекса средств тушения лесных пожаров.