Рельеф атмосферы

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Существуют особые карты, на которых нанесен рельеф атмосферы: воздушные вершины и «горные хребты», воздушные равнины и впадины. Это области высокого и низкого давления — циклоны и антициклоны.

Эти воздушные горы, долины и низменности во много тысяч раз более подвижны и изменчивы, чем горы, долины и низменности на земном шаре, изменения которых становятся заметными только в течение геологических периодов. Масштаб времени процессов в атмосфере бесконечно мал по сравнению с масштабом времени процессов, наблюдающихся в литосфере, то есть в твердой коре Земли. Поэтому трудно заметить аналогию между процессами, происходящими в атмосфере и литосфере. Между тем такая аналогия существует. Хорошим подтверждением ее существования может служить следующее.

Если подсчитать среднее давление за много лет для каждой параллели земного шара и среднюю высоту поверхности Земли вдоль каждой параллели, выявится интересная закономерность. Вдоль 30—40-х широт к северу и югу от экватора расположены субтропические зоны высокого давления. Здесь же проходит зона наиболее высоких горных хребтов с высочайшими вершинами. Вдоль 60-х широт расположены области низкого атмосферного давления. Этим широтам соответствуют на суше низменности, а в океанах — глубинные впадины.

Экваториальной зоне низкого атмосферного давления соответствует малое количество суши и значительные океанические глубины. Причина этих странных на первый взгляд совпадений заключается в существовании единой силы, одновременно действующей на литосферу, гидросферу (водную оболочку) и атмосферу Земли. Возникает она, как показал российский ученый М. В. Стовас, в результате вращения Земли вокруг своей оси. Скорость вращения Земли вокруг своей оси не остается постоянной: она имеет вековые, сезонные и скачкообразные изменения, конечно, очень небольшие. Однако их значение, как показывают расчеты, очень велико.

Таким образом, вращение Земли вокруг своей оси является причиной не только смены дня и ночи, но и определяет ряд существенных геологических и метеорологических закономерностей.

В результате вращения вокруг своей оси земной шар несколько сжимается и приближается по форме к эллипсоиду. При увеличении скорости вращения Земли сжатие увеличивается, то есть происходит уменьшение полярного радиуса и увеличение экваториального радиуса. В это время параллели в экваториальной зоне стремятся растянуться, а параллели полярных областей — сократиться. При замедлении же вращения Земли параллели в полярных областях, наоборот, удлиняются, а экваториальные — сокращаются.

Расчеты показали, что при наибольших растяжениях экватора — на широте 62 градусов наблюдаются максимальные сжатия, а при наибольших сжатиях экватора — максимальные растяжения. Длина же параллели на широте 35 градусов при изменениях скорости вращения Земли остается неизменной. Таким образом, экватор, 35-я и 62-я параллели являются особенными, или, как принято их называть,— критическими. Им-то и соответствуют характерные рельефы земной поверхности, дна океана и, как теперь выяснилось, атмосферных давлений.

Таким образом, напрашивается вывод, что общая циркуляция атмосферы зависит не только от сезонных колебаний притока солнечного тепла, но и от сил, вызываемых неравномерным вращением нашей планеты…

Автор: Р. Ф. Усманов.