Павел Астапенко - Вопросы о погоде
17.18. В чем своеобразие климата горного плато Абиссинии?
Абиссинское нагорье имеет высоту более 2000 м над уровнем моря, находится в тропиках северного полушария и в зоне муссонной циркуляции. Такое сочетание географической широты места, высоты его над уровнем моря и близости к океану способствовало формированию своеобразного климата, сочетающего некоторые черты климата тропиков и умеренных широт. Годовая амплитуда колебаний температуры очень мала, осадков выпадает достаточно, но почти исключительно летом, лето – умеренно теплое, но не жаркое, зима – мягкая, теплая, с редкими небольшими морозами и отдельными случаями выпадения незначительного количества снега. Например, в Аддис-Абебе в самом теплом месяце – апреле – средняя температура 17°C (это соответствует температуре в Ленинграде в июле), в самом холодном месяце – декабре – она составляет 13°C. Минимальные зимние температуры воздуха могут достигать -3°C. Годовая сумма осадков 1260 мм, месячная норма июля 300 мм, декабря 5 мм. Однако к востоку от горных цепей Абиссинии климат меняется, здесь на пути влажных масс воздуха с запада, с Атлантического океана, встают горы; в восточных районах Абиссинии и на побережье Красного моря в Сомали климат жаркий, засушливый.
17.19. Везде ли в горах велики годовые амплитуды температуры воздуха?
Годовые амплитуды температуры воздуха в горах больше, чем на равнинах, на всех широтах за исключением экваториальных. Например, в г. Кито в Эквадоре, находящемся у самого экватора, на высоте 2850 м над уровнем моря, годовая амплитуда температуры практически равна нулю! В самом теплом месяце средняя температура составляет 12,7°C, а в самом холодном 12,5°C. Однако суточные амплитуды температуры воздуха в высокогорных районах экваториальной области значительно выше, чем на равнинах или на морских побережьях: они составляют около 15°C. Так, в Кито они могут превышать 20°C (максимальная около 20°C, минимальная около 3°C). Интересно, что в отличие от субтропических широт в горах у экватора выпадает значительное количество осадков: в Кито, например, годовая сумма осадков составляет 1120 мм.
АТМОСФЕРА СОЛНЦА И ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Солнце, климат и погода планет солнечной системы – все эти вопросы кажутся весьма далекими от нашей жизни на Земле и даже от погоды, с которой мы сталкиваемся повседневно: к тому, что светит Солнце, мы привыкли, а как оно светит и как греет – это нам представляется зависящим от погоды, а не наоборот; что же касается других планет, то мы с детских лет усвоили непреложную истину, что все они могут светить нам лишь отраженным светом, слишком слабым, чтобы принимать его всерьез, а обогревать Землю они и подавно не могут… А между тем, не все так просто. Многое из того, что происходит на Солнце, имеет прямое отношение к нашим земным делам и потому заслуживает внимания, а изучение атмосфер планет солнечной системы в комплексе с изучением солнечной деятельности может помочь нам лучше познать нашу земную атмосферу, поскольку известно, что основные физические законы, постигнутые наукой, применимы и за пределами нашей планеты.
С известным непостоянством солнечной активности, проявляющимся в существовании множества циклов в деятельности Солнца (5-6-летнего, 11-летнего, 22-летнего, полувекового, векового и других), многие ученые связывают периодические колебания режимов температуры, осадков, состояния ледников и других гидрометеорологических показателей на Земле. Хотя наличие подобной связи нельзя считать доказанным, но игнорировать такую возможность нет оснований – Солнце как единственный для Земли источник энергии, получаемой ею извне, может в принципе при колебаниях своей активности влиять на состояние земной атмосферы и на условия погоды. Вопрос в том, каков механизм этого влияния…
Наблюдая за состоянием атмосфер Солнца и планет не только с поверхности Земли, но и с помощью посылаемых к другим планетам измерительных приборов, устанавливаемых на автоматических станциях, мы обнаруживаем там много интересного.
Нет ничего удивительного в том, что объем информации о жизни планет солнечной системы с каждым годом все возрастает, а по мере его роста возникают все новые и новые вопросы, интересующие нас, землян. Далеко не на все эти вопросы мы сегодня в состоянии дать ответы, и не все ответы, которые сейчас могут быть даны, следует считать окончательными – в процессе расширения наших знаний многие представления уточняются. Таким образом, условимся рассматривать сообщаемые в этой главе сведения как предварительные.
18.1. Что такое солнечная постоянная?
Полный поток лучистой энергии Солнца на верхней границе атмосферы при среднем расстоянии Земли от Солнца называют солнечной постоянной. По многократным измерениям на протяжении более 40 лет эта величина равна 136 мВт/см2.За всю историю измерений потока лучистой энергии Солнца не отмечено случаев отклонений ее величины, которые не укладывались бы в пределы ошибок измерений и имели бы какую-либо регулярность. Поэтому эту величину и назвали солнечной постоянной. Современной науке неизвестны какие-либо доказательства изменения притока солнечной радиации – светимость Солнца сохраняется постоянной на протяжении всего периода существования жизни на Земле, она равна 3,83 • 1023 кВт.
18.2. Насколько значительна светимость Солнца по сравнению со светимостью остальных звезд?
Согласно звездной статистике, Солнце относится к спектральному классу G2 – так называемых желтых карликов. Всего различают семь спектральных классов – от звезд большой светимости сине-фиолетового цвета, имеющих температуру излучения 40 000-50 000 К до звезд низкой светимости оранжево-красного цвета, имеющих температуру излучения около 3000 К: O, B, A, F, G, K, M. Наше Солнце занимает среди других звезд по светимости промежуточное положение между звездами средней и низкой светимости, а именно 53-е место из 70 (в каждом звездном классе 10 подклассов).
18.3. Насколько постоянна светимость Солнца и звезд?
Согласно теории звездного равновесия, светимость Солнца, как и всех звезд, определяется его массой и поэтому она со временем должна мало меняться, так как убыль массы Солнца в масштабах времени существования человечества ничтожна.
18.4. С какой скоростью вращается Солнце?
Солнце вращается вокруг оси, имеющей угол наклона к эклиптике 82°45'; угловая скорость вращения во много раз меньшая, чем у Земли, – один оборот Солнце совершает за 25 – 30 земных суток.
Диаметр Солнца 1 392 000 км.
18.5. Насколько масса Солнца больше массы планет солнечной системы?
Масса Солнца несоизмеримо больше массы любой планеты солнечной системы. Масса всех планет вместе взятых примерно в 740 раз меньше массы Солнца.
18.6. Есть ли атмосфера на Солнце?
Внешние, доступные наблюдениям слои Солнца можно считать его атмосферой. Самый нижний слой солнечной атмосферы – фотосфера – является источником почти всего солнечного излучения. Толщина фотосферы около 300 км, средняя плотность 3 • 10-4 кг/м3, температура от 6000 до 4200 К. Выше фотосферы находится второй слой солнечной атмосферы – хромосфера, мощность которого около 10 000 км, а еще выше – солнечная корона, являющаяся наиболее разреженной частью солнечной атмосферы. Хромосфера и солнечная корона дают все наблюдаемое радиоизлучение Солнца.
18.7. Почему мы выделяем Солнце среди других звезд?
Для этого есть все основания: хотя Солнце – действительно самая обычная звезда, имеющая такие же размеры, плотность и яркость свечения, как и тысячи других звезд, но в силу ряда обстоятельств оно оказалось для нас единственным источником энергии, а следовательно, и жизни на Земле. Обстоятельства эти исключительные: Земля наряду с несколькими другими планетами принадлежит к солнечной системе, то есть обращается вокруг Солнца и перемещается вместе с Солнцем; она находится, по космическим масштабам, относительно близко от Солнца, «всего» на удалении в среднем около 149 млн. км, или немногим больше 8 световых минут, тогда как остальные ближайшие звезды удалены в тысячи раз больше (Альфа Центавра – на 4,33 светового года, Сириус – на 8,75, Вега – на 26,5 светового года). Получая от Солнца всего одну двухмиллиардную долю его энергии излучения, наша планета обеспечена необходимым для жизни теплом и миллионы лет пребывает в состоянии теплового равновесия, столь важного для сохранения относительной стабильности ее климата и других условий жизни.
