Ветер

3 августа 1492 года от берегов Испании отправились в далекое и опасное путешествие — на поиски удобного пути в сказочную Индию — три парусных корабля. Вел корабли путешественник Христофор Колумб. Он был уверен в своих силах и верил в успешное окончание путешествия. Однако далеко не все матросы его кораблей разделяли бодрость и уверенность своего командира. Многие с тяжелым сердцем покинули берега своей родины. Вернутся ли они обратно?

Вот уже около двух месяцев корабли плыли на юго-запад среди незнакомых вод Атлантического океана. Кругом была одна вода. Среди матросов поднималось недовольство. Куда они плывут?

И тут появилась новая беда: уже вторую неделю дул свежий попутный ветер!

Парусные корабли быстро продвигались вперед и вперед, все дальше от родных берегов. Суеверные моряки со страхом ждали, когда окончится этот ветер. На родине они привыкли, что ветер меняет свое направление очень часто.

Прошла еще неделя. Ветер все так же дул в спину с северо-востока с одинаковой силой, не переставая ни на час. Ему уже давно никто не радовался. Напуганные моряки думали сейчас только об одном: как они поплывут обратно? Ведь плыли они на парусных кораблях, и, чтобы вернуться на родину, нужен был ветер, дующий в обратную сторону.

Так впервые люди познакомились с постоянными ветрами, дующими близ экватора. Эти ветры называются пассатами.

Когда первые путешественники изучили пассаты Северного и Южного полушарий, купеческие парусные корабли стали с успехом пользоваться этими постоянными ветрами, так что пассаты стали называть торговым ветром.

По берегам Индийского и Тихого океанов, а также у берегов Восточной Азии дуют другие постоянные ветры — муссоны. Это — сезонные ветры. Полгода они дуют в одном направлении, а полгода — в другом.

Возникают муссоны благодаря различному прогреванию и охлаждению воды и суши в разные времена года. Зимой над сушей господствует высокое давление, а давление над океаном падает, и сюда с материка дует всю зиму постоянный ветер — муссон. Летом, наоборот, давление над сушей более низкое, и к ней с моря дует летний муссон.

Летние муссоны приносят с океана сильно влажный воздух, а с ним постоянные дожди. Зимой, наоборот, стоит сухая погода, так как ветер постоянно дует с материка в море. Благодаря этому муссоны играют большую роль в жизни индусов — жителей Индии. Все свои сельскохозяйственные работы индусы производят, приноравливаясь к этим ветрам.

Наблюдают люди и такие ветры, которые дуют только в определенные, например дневные или ночные, часы так же с одной силой и в одном направлении. Это бывает по берегам больших озер и морей. Кому приходилось бывать летом в таких местах, тот помнит легкий прохладный ветерок, дующий днем с моря на берег. Его называют бриз («бриз» — английское слово, значит — «легкий ветерок»).

В чем причина возникновения бриза?

Все в том же: днем поверхность земли нагревается солнцем почти всегда сильнее, чем поверхность воды. От этого давление воздуха у земли падает, и сюда от воды притекают массы более плотного воздуха.

К вечеру бриз уменьшается и, наконец, совсем стихает. Это и понятно. Ведь земля вечером быстро охлаждается. Вода же значительно дольше сохраняет дневное тепло. В результате ночью воздух над водой становится теплее, чем над сушей, его давление здесь понижается. Появляется ночной бриз — с берега к воде.

В гористых местностях наблюдаются так называемые горные и долинные ветры. Склоны и вершины гор ночью охлаждаются сильнее долин, и холодный горный воздух скатывается в это время в долины. Возникает горный ветер. Напротив, днем воздух долин нагревается сильнее и, вытесняемый притекающими более холодными воздушными потоками со стороны, он поднимается по склонам гор кверху — дует долинный ветер. В долинах высоких гор такие ветры наблюдаются почти всё время года.

Пассаты и муссоны — это ветры, которые образуются в результате больших перемещений воздушных масс над Землей — вследствие обмена воздуха между экватором и странами умеренного и холодного климатов. Этим они отличаются от всех других, присущих лишь отдельным небольшим районам ветров. К последним относятся уже описанные бризы, горные и долинные ветры, а также и такие ветры, как фён, бора, смерч и другие, о которых рассказывается в нашей книжке дальше.

Жаркий ветер со снежных гор

В центре Европы находится маленькая горная страна Швейцария. Здесь часты удивительные знойные ветры — фёны, дующие со снежных гор.

С фёном приходит в страну весна.

Горячими сухими потоками он низвергается с альпийских вершин в долины и в течение нескольких часов «съедает» весь снег. В Альпах этот ветер так и называют «пожиратель снега». Резко повышается температура воздуха, появляются первые весенние травы, набухают почки деревьев. Нередко зимние фёны повышают температуру в Альпах на пятнадцать — двадцать градусов в течение дня!

Фёны осенних месяцев приносят с собой зной и сухость. Они скверно действуют на растения и животных. Люди чувствуют изнеможение и слабость.

Долгое время ученые-метеорологи думали, что фён — это жаркий южный ветер, дующий из Африки.

Это неверно. Известно, что в Альпах дуют фёны и с севера и с северо-востока. На самом деле причина швейцарского фёна другая. Для образования фёна должно быть различное давление воздуха на разных склонах гор.

Вот как, например, возникает альпийский фён на северных склонах этих гор. Когда к западу или северо-западу от Альпийских гор образуются области с давлением воздуха более низким, чем на южных склонах гор (мы уже знаем, что давление воздуха часто бывает не постоянным), с южной стороны начинают дуть ветры. Но свободный приток воздуха сюда с юга закрыт горами. Поэтому быстрые потоки воздуха начинают падать в долины с горных вершин.

Так рождается ветер с гор. Но почему же он приносит тепло, а не холод? А вот почему.

Опускающиеся массы горного разреженного воздуха по мере падения в долины уплотняются все больше и больше. А уплотняющийся воздух нагревается при падении на каждые сто метров на 0,5–1,0 градус. Воздух всегда нагревается при сжатии. Вы можете убедиться в этом, прикоснувшись к велосипедной шине, когда ее накачивают воздушным насосом: шина сильно разогревается. Если вспомнить, что высота Альпийских гор достигает многих сотен метров, то станет понятно, почему подчас с их вершин низвергается знойный ветер.

К этому нужно добавить также, что зимой в горах часто верхние слои воздуха нагреты значительно сильнее, чем воздух, лежащий у самой земли (это явление носит название инверсии; оно возникает в горах благодаря тому, что в ночное время более тяжелый холодный воздух скатывается вниз и вытесняет из долин вверх нагревшийся у земли воздух). В результате при возникновении фёна в долины начинает падать уже сам по себе теплый воздух, да к тому же он еще согревается по дороге от уплотнения.

Швейцарский фён дует много часов подряд. На место спускающегося в долины воздуха приходят воздушные массы с юга; в движение втягиваются воздушные потоки на больших пространствах. Нередко к Альпам устремляются потоки влажного морского воздуха с широких просторов Средиземного моря и Атлантического океана. При перевале через горные хребты — Пиренеи и Альпы — этот воздух охлаждается (благодаря расширению) и при этом отдает здесь в виде тумана и дождей почти всю свою влагу. Поэтому-то, когда на северных склонах Альп дует сухой фён, на южных их склонах часто идут дожди.