Страница 3 из 19
Там, где встречаются п затихают пассаты северного и южного полушарий, находится экваториальная зона затишья и штилей. Здесь максимально нагревается поверхность океана. От нее теплеет воздух. Он поднимается, увлекая за собой пары воды, охлаждается на высоте, а атмосферное давление у океана падает. Это вызывает компенсационный приток воздуха извне, каковым и являются пассаты. Влага воздуха превращается в мощные облака. Нагрев и подъем воздуха особенно интенсивны днем, в послеполуденные часы. Именно в это время над штилевым океаном вырастают облака. Струи восходящих потоков воздуха прослеживаются в виде быстро растущих кучевых облаков вертикального развития. Иногда плотные серые слоистые облака покрывают все экваториальное небо, и по многу дней идет несильный дождь. Но более типичны яркие краски неба. Утром над тихим и светлым океаном восходит ясное оранжевое солнце. Оно отвесно и быстро поднимается над горизонтом и начинает свой путь к зениту. Поэтому зори на экваторе короткие. Над водой - лишь рваные облака, оставшиеся после ночного ливня. К полудню воздух становится жарким, он уже насыщен влагой и неподвижен. От обилия влаги в воздухе даль становится туманной, небо - белесым. Океан тоже становится светло-голубым. Над ним растут высокие белые массы кучевых облаков - гигантские колонны, замки, башни. Достигнув на высоте нескольких километров зоны обледенения, вершины их закругляются, превращаются в «наковальни». Температура воздуха и воды 28-30° тепла, влажность воздуха 90% и больше.
По вечерам заходящее солнце рассеивает свои лучи в насыщенной водяными парами атмосфере и создает яркие и сочные закатные краски - красную, вишневую. Небо покрыто розовыми полупрозрачными облаками верхнего яруса, ярко освещены нагромождения высоких кучевых облаков, а нижние, разорванные, плывут темными фиолетовыми тенями над потемневшим океаном.
Вечером и ночью часты сильные ливни с грозой. Становится прохладно, хотя температура падает лишь до 25-24°. Иногда в пределах видимости наблюдается несколько дождевых очагов.
Поднявшийся воздух, отдав океану избыток влаги в виде дождей, растекается в верхних слоях атмосферы от экватора к северу и югу. Постепенно под влиянием вращения Земли он поворачивает к востоку и около 30° северной и южной широт на высоте нескольких километров образует широтные воздушные потоки на восток.
В результате создается избыток воздуха и высокое давление. Воздух опускается к поверхности океана со скоростью нескольких сотен метров в сутки, нагревается и становится очень сухим. На суше в этих широтах находятся великие пустыни - Юго-Западной Азии, Северной Америки, Австралии, Северной и Юго-Западной Африки и т. д.
Так над океаном в зоне высокого давления зарождаются пассаты. Они несут избыток воздуха над поверхностью океана к экваториальной зоне низкого давления. (Часть избыточного воздуха уходит в умеренные широты.) Вращение Земли отклоняет воздушные потоки, движущиеся к экватору, вследствие чего образуются северо-восточный и юго-восточный пассаты. Поток воздуха на высоте от экватора к тропикам получил название антипассата. Так замыкается тропический атмосферный круговорот: подъем у экватора, движение поверху к тропикам, опускание к поверхности близ 30° широты, движение пассата над поверхностью океана к экватору и т. д. Получается своеобразная тепловая машина, описанная академиком В. В. Шулейкиным.
Поскольку интенсивный прогрев экваториальной полосы происходит весь год, то в течение этого времени поддерживается разность давления между экватором и тропиками и дуют пассаты. Недавно были выявлены новые детали процесса - колебания напряженности пассатной циркуляции, развитие западных ветров в экваториальной полосе затухания пассатов.
Сила пассата обычно колеблется. Несколько дней дует слабый ветер, 2-3 балла. Затем он постепенно усиливается, и через несколько дней уже достигает 6-8 баллов (максимальную силу пассат имеет в низких широтах, недалеко от экватора, особенно зимой). Затем сила его вновь начинает уменьшаться.
Вместе с границами пассатов смещается в течение года зона экваториального затишья: в июне-августе - к северу, в декабре-феврале - к югу. Изменяется и ее ширина. То пассат северного полушария почти соприкасается с пассатом южного, и зона затишья практически исчезает, то пассаты не доходят друг до друга, и между ними остается широкая, в 300 миль, штилевая полоса.
Пассаты в зонах их господства создают мощные и устойчивые поверхностные течения на запад - пассатные, или экваториальные. Осадки у экватора обильны, в год выпадает обычно 2-4 м. Особенно дождливы весна и осень, когда солнце проходит через зенит. Это так называемые зенитальные дожди. По обе стороны от экватора количество осадков уменьшается, два дождливых сезона сближаются и близ тропиков сливаются в один дождливый летний сезон. Зима - относительно, а иногда и очень сухое время года. У тропиков выпадает обычно 500-1000 мм осадков в год.
Испарение максимально в сухом воздухе близ тропиков, в зоне зарождения пассатов. У экватора во влажном воздухе оно меньше. Соотношение количества осадков и величины испарения определяет соленость поверхностных слоев воды.
Таким образом, наблюдаются существенные климатические различия между экватором и тропиками: у экватора преобладают маловетрие, постоянно высокая температура воздуха, значительная влажность и облачность, обильные осадки. У тропиков господствуют устойчивые пассатные ветры, более сухой воздух, летние дожди, заметные колебания температуры воздуха в течение года. Морской тропический воздух - теплый и сравнительно сухой - при движении в пассатном потоке к экватору прогревается, насыщается влагой и постепенно трансформируется в экваториальный - очень теплый (27 - 30°) и влажный.
Обычно атмосферные процессы в тропиках отличаются исключительной правильностью. Это определяет относительно малую изменчивость условий в океане. Лишь тропические ураганы нарушают регулярный ход событий.
Климат экваториальной зоны, фактически без засух, формирует на суше природный ландшафт густого и влажного вечнозеленого экваториального леса (в Центральной Африке, Амазонии и Юго-Восточной Азии).
Собственно тропический климат с дождливым летом создает ландшафт саванны - тропической степи с редкими деревьями п небольшими рощами. Таковы ландшафты во многих районах Южной Азии, Южной Америки, на Кубе, но самые классические саванны - в Африке. В умеренном поясе два главных сезона года - холодная зима и более или менее теплое лето. Два основных сезона и в тропиках. Они оба теплые, но зима сухая, а лето влажное. В сухое зимнее время года трава желтеет и выгорает, опадают листья с деревьев, сухой ветер несет горячий воздух из пустынь, высыхают реки, иссякают источники. Пыльная дымка висит над землей. Стада антилоп и других животных преодолевают огромные расстояния в поисках воды и корма. В середине лета со стороны экватора приходят темные тучи, на землю обрушиваются потоки воды. Ливни сопровождаются сильнейшими грозами. Русла рек превращаются в бурные потоки. На равнинах они разливаются па десятки километров в ширину. Животные ищут убежища на холмах. Самое прекрасное время в саванне - после сезона дождей, когда нет ни жары, ни сухости, ни чрезмерной влажности.
Иной характер имеет муссонная циркуляция. Как известно, муссоны развиваются в результате годовой (сезонной) неравномерности нагрева суши и океана. Весной и летом суша нагревается быстрее. Осенью и зимой она быстрее охлаждается. Наоборот, океан из-за большей теплоемкости воды и проникновения значительных количеств тепла в глубину (до нескольких десятков метров) вследствие ветрового перемешивания нагревается значительно медленнее и редко до температуры выше 30°, но сохраняет тепло значительно дольше. В итоге создаются значительные термические различия между сушей и океаном, а следовательно, и разность атмосферного давления. Особенно велика разность атмосферного давления над Азией, с одной стороны, и над Индийским и Тихим океанами - с другой. Поэтому муссонные явления наиболее развиты на южных и восточных окраинах Азии. В Южной Азии весной и летом устанавливается очень высокая температура и необычайно низкое давление. Над Индийским океаном давление сравнительно высокое. Поэтому с июня или июля возникает устойчивый поток воздуха с океана на сушу - летний муссон с юго-запада. Его обычная сила 4-7 баллов. Летний муссон приносит влажный воздух, большую облачность, обильные дожди. Он продолжается до сентября.