Области высокого и низкого давления?
В тропиках солнечные лучи падают на земную поверхность почти отвесно. Нагретый воздух устремляется вверх, и у поверхности образуется область низкого атмосферного давления, где царит безветрие. Туда перетекают более прохладные воздушные массы, создавая подчас лишь слабые переменчивые ветры. Эти перемещения воздушных масс и определяют погоду в тропиках. Там, в низменных местах, господствует парниковый климат - жарко и влажно. Так как в полдень солнце там находится почти в зените, то жара достигает 30° и выше. Ночью же воздух очень мало охлаждается, потому что остается высокая влажность. Ранним утром дышится немного легче, но уже вскоре на небе образуются мощные кучевые облака, к вечеру часто обрушивающиеся ливнем, продолжающимся иногда всю ночь.
В экваториальной зоне, где преобладает низкое давление, находятся пустыни и тропические джунгли.
Севернее и южнее этого пояса, в "конских широтах", охлажденный воздух опускается к поверхности, и там возникают области с постоянным высоким давлением (антициклон). Опускающиеся воздушные массы в форме большой спирали вращаются в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном - против нее. В этих широтах часто устанавливается ясная безветренная погода, днем тепло, ночью прохладно. Другие области антициклонов возникают на полюсах.
Системы атмосферного давления на Земле. Для каждой области высокого или низкого давления характерен определенный тип погоды.
Для Центральной Европы эти циклоны и антициклоны являются породообразующими. Антициклон, рожденный над Азорскими островами (архипелаг в центральной Атлантике), означает, что и Европу ждет ясная погода; циклон над Исландией (остров в северной части Атлантического океана) сулит ненастье; обширный циклон над Центральной Азией грозит дождливым потом, а при образовании области высокого давления жди в Европе суровой зимы.
Почему сменяются времена года?
Земля совершает путь вокруг Солнца в течение года. Поскольку земная ось - воображаемая линия, проходящая через центр планеты между полюсами - имеет наклон по отношению к плоскости своего вращения 23,5°, то ежегодно в определенное время Северное и Южное полушария попеременно получают от Солнца то больше тепла и света, то меньше. В последнем случае - холодает и световой день сокращается.
Времена года сменяют друг друга благодаря наклону земной оси и вращению Земли вокруг Солнца.
Направим луч фонарика отвесно на квадрат белого картона так, чтобы освещенная поверхность представляла собой круг. С того же расстояния направим луч фонарика под углом - освещена уже большая поверхность, овальной формы, но освещена слабее, чем круг.
Летом солнце стоит высоко в небе, его лучи падают на землю отвесно, зимой - под острым углом.
То же происходит и с солнечными лучами. Зимой, из-за наклона земной оси, они попадают на Землю под более острым углом, и освещаемая ими поверхность получает меньше света и тепла, чем летом. Противоположное полушарие в это время повернуто к Солнцу под менее острым углом, оно лучше освещено, получает больше тепла, и день там длиннее. На севере почва зимой не успевает прогреться и, покрытая снегом, отражает лучи Солнца. Летом Северное полушарие оказывается ближе к Солнцу, лучи падают отвеснее, день удлиняется, светило нагревает поверхность так, что за ночь она не успевает охладиться. Весна и осень - переходные периоды между зимой и летом.
Летом в Северном полушарии много света и тепла, в полдень солнце стоит высоко в небе.
Зимой мы удаляемся от солнца, наступают холода. Солнце стоит низко.
Как влияют на погоду морские течения?
Особую роль в создании климата играет Мировой океан. Почти три четверти поверхности Земного шара покрыты его водами. Здесь собраны гигантские массы влаги. Ее испарение, нагревание и охлаждение оказывают постоянное воздействие на возникновение облачности и ветров. Следует учесть и то важное обстоятельство, что вода океанов и морей находится в постоянном движении: перемешиваются верхние и нижние слои, мощные течения перемещают на огромные расстояния холодную или теплую воду, влияя на характер погоды. Примером служит Гольфстрим, в большой мере определяющий климат Европы, Это течение выносит из Мексиканского залива и доставляет к европейским берегам до самого Мурманска массы теплой воды. Поэтому порт Мурманск, лежащий за Северным полярным кругом, не замерзает и зимой.
Морские течения приводят в движение воздушные массы, их путь лежит от более теплых вод к более холодным. Так возникают ветры.
Что такое пустыня?
Днем они быстро нагреваются, а ночью так же быстро остывают. Это можно увидеть на примере Сахары, пустыни, которая расположена на севере Африки. Днем температура здесь поднимается выше 40 °C, а ночи в Сахаре довольно холодные. Разница между дневной и ночной температурой достигает 30°, а то и больше.
Огромные лесные массивы, такие как, скажем, тропические джунгли, выравнивают суточную температуру. Благодаря густому растительному покрову температурные колебания здесь гораздо меньше, корни удерживают в почве дождевую влагу, словно в гигантской губке. К тому же здесь очень высока влажность воздуха. Если человечество не прекратит варварскую вырубку этих лесов, земля высохнет. Ветер развеет плодородную почву, земля превратится в пустыню.
Влияют на климат и горные районы. По склонам гор, обращенным к господствующим ветрам, облака взбираются на большую высоту, охлаждаются и проливаются дождем.
На противоположном склоне воздух сух, там выпадает очень мало осадков. Многие из таких районов, раскинувшихся в "дождевой тени", походят на пустыни.
Пустыни - засушливые области, где осадки выпадают крайне редко или не выпадают вовсе.
Наблюдать и фиксировать изменения погоды
Как действует термометр?
Интересно проследить за изменением погоды днем и ночью, летом и зимой. Можно наблюдать приближение грозы, примечать изменение формы облаков. Но многое можно и измерить: количество осадков, попадающих на определенную площадь, скорость ветра при грозе, величину атмосферного давления до и после грозы. Для этого метеорологи пользуются специальными приборами.
Почти все вещества при нагревании расширяются и сокращаются при охлаждении. Особенно заметно это на изменении объема жидкого металла ртути. Пустотелый стеклянный шарик, к которому припаяна прозрачная трубочка, заполняется ртутью. (Осторожно! Ртуть очень ядовита!) Это основной элемент градусника, который хорошо вам знаком - во время болезни им измеряют температуру. При нагревании ртуть в шарике расширяется и поднимается по трубочке, к которой прикреплена градуированная шкала. При охлаждении уровень ртути в трубочке опускается.
В Европе принято измерять температуру в градусах "по Цельсию". Эта система основана на физических свойствах воды: при нуле градусов она переходит в твердое состояние - замерзает, при 100° - в газообразное.
Иногда достаточно замерять температуру дважды в сутки, отмечая самую высокую и самую низкую. Этот максимум - минимум можно определить с помощью специального термометра с трубочкой в форме буквы "U". При расширении или сжатии ртуть передвигает маленькие металлические пробочки, которые отмечают самый высокий подъем ртути и нижнюю точку, до которой она опустилась при охлаждении. Затем эти пробочки с помощью магнита вновь возвращают к концам ртутного столбика.
Как измеряют количество дождя?
При граде и снежной крупе, но в первую очередь при снегопаде, количество выпавших осадков можно замерить прямо на поверхности, используя для этого обыкновенную линейку и обозначив результат в сантиметрах. Но дождевая вода быстро впитывается почвой или стекает, поэтому для замера ее количества используют специальный градуированный сосуд, в который через воронку поступает дождевая вода. Подъем воды в сосуде на 1 мм означает в пересчете 1 литр осадков на квадратный метр.