Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде - Саймон Кинг

Международные исследования, которых в этой области становится все больше, показали, что пыль Сахары обеспечивает дождевые леса бассейна Амазонки существенным количеством макро– и микроэлементов. В этом регионе живет более половины из примерно 10 миллионов растений, животных и насекомых, здесь сосредоточено около 1/5 мировых запасов пресной воды, этот биом дает 20 % всей мировой выработки кислорода. Поэтому восполнение потребности амазонских дождевых лесов в минералах песком из Сахары, которая расположена в нескольких тысячах километров, – удивительное проявление синергии природных систем Земли, причем совершенно противоположных на первых взгляд климатических зон.

Как тропические дождевые леса лияют на погоду в мире?

Тропические дождевые леса – районы густой растительности, отличающиеся значительным биоразнообразием и частыми обильными дождями. Это территория джунглей. На дождевые леса приходится всего около 6 % суши, но при этом здесь обитает половина всех видов животных и растений Земли. Количество осадков в год в тропических дождевых лесах составляет 250–450 сантиметров, кроме того, здесь очень жарко и влажно. Более 50 % дождевых лесов находятся в тропической и умеренной зоне – и большинство их считается тропическими. Больше половины дождевых лесов сосредоточено в Латинской Америке, и еще треть дождевых лесов всего мира – в Бразилии. Однако они имеются также в Австралии, Азии и (меньше всего) в Африке. Дождевые леса можно назвать сердцем мирового климата. Именно дождевые леса играют ключевую роль в глобальном климатическом цикле, испаряя в атмосферу миллионы тонн водяного пара, насыщая грунтовые воды питательными веществами и минералами, а также производя и поглощая в огромных количествах углекислый газ и кислород. Их влияние на атмосферу трудно переоценить. Они занимают важнейшее место в круговороте воды в природе. Вода постоянно меняет свое агрегатное состояние. Она может пребывать в форме льда, течь в руслах рек и ручьев, водоворотами кружиться в озерах. В атмосфере вода представлена в виде водяного пара – самого распространенного из парниковых газов (на него приходится более 90 % всего объема парниковых газов). Этот пар может конденсироваться в облаках, плывущих по небу и подвергающихся воздействию тепла океанов и массивов суши снизу. Такой постоянный круговорот разумно перераспределяет тепло, энергию и воду по всему земному шару.

Еще один источник водяного пара, помимо океанов, рек и озер, – растения и деревья и происходящие в них процессы транспирации (выделение влаги телом растения) и испарения (перехода воды из жидкой формы в газообразную). Очищенная вода из корней поступает в листья и в конце концов отправляется в атмосферу в форме водяного пара.

Более 50 % (а в очень густых дождевых лесах – до 75 %) осадков, выпадающих над дождевыми лесами (в тропических и умеренных широтах), возвращаются в атмосферу благодаря транспирации и испарению. Интересно, что большая часть воды, поступающая в атмосферу в виде водяного пара, возвращается в леса дождем: так природа обеспечивает сохранение водного ресурса дождевых лесов. Все эти цифры много говорят о том, насколько важна экосистема дождевых лесов для поддержания жизни на Земле. На них приходится 15–20 % общемирового испарения воды и 65 % всех дождей на суше. Обезлесение значительно снижает уровень водяного пара в атмосфере: меньше становятся облачность и количество осадков. Процесс эвапотранспирации (суммарного испарения воды) охлаждает атмосферу, поскольку потребляет энергию на испарение воды из листьев, благодаря чему температура в лесу остается относительно постоянной. Сокращение лесного покрова не только ухудшает качество почвы и снижает биоразнообразие, но также увеличивает изменчивость температуры воздуха: выше вероятность сильной жары в дневное время. Последствия истощения лесного покрова оказываются далеко идущими и выходят за пределы локальных экосистем.

Влияют ли горы на характер атмосферной циркуляции?

Любое изменение течения воздушных потоков тем или иным образом воздействует на их динамику. Меняться могут направление ветра, скорость, влажность, температура. На многих континентах имеются значительные горные массивы: Гималаи, Скалистые горы, Альпы, Анды. Эти величественные хребты оказывают значительное влияние как на погоду в своих регионах, так и на характер более масштабной атмосферной циркуляции. Анды – одна из самых длинных горных цепей в мире, протянувшаяся на 7000 километров вдоль оси север – юг в Южной Америке. Анды служат барьером между восточной частью Тихого океана на западе и остальным континентом на востоке. Благодаря этому барьеру к востоку от гор установилась очень влажная погода, а к западу образовалась засушливая пустыня Атакама. Кроме того, подобно другим высоким горным хребтам, на вершинах Анд лежат снег и лед, что вносит свой вклад в эффект альбедо, охлаждающий атмосферу (солнечный свет в основном отражается, а не поглощается). Сильнейшие тропические дожди идут на восточной стороне Анд и питают разнообразные формы жизни амазонской сельвы, что является одним из ключевых факторов в регулировании уровня углекислого газа и водяного пара в атмосфере по всему миру.

Гималаи играют важную роль в формировании климата почти по всей Азии. В этой горной системе находятся десять восьмитысячников из четырнадцати, существующих на Земле. К югу лежит Индийский субконтинент, где летом преобладают муссонные дожди. Такое положение Гималаев не только позволяет этому региону получать жизненно важную воду в больших количествах, но и препятствует проникновению на юг холодных ветров из Сибири, что служит одной из причин теплого тропического климата в Индии. Кроме того, существование Гималаев, как и других крупных горных систем, вызывает пертурбации и даже отклонения ветров по всей тропосфере. Сильный ветер, обтекающий горную вершину, спускается вниз, что может провоцировать изменения погоды. С севера на юг на западе Северной Америки вытянулись Скалистые горы, из-за них ветры на этом континенте значительно отклоняются к северу и югу (а не дуют с запада, как это предполагалось бы исходя из вращения Земли). Для региона это значит, что холодный ветер может доходить до южных штатов США, а в Канаде, напротив, может устанавливаться сильная жара. Холодные сухие ветры, дующие через Скалистые горы – неотъемлемый компонент формирования смерчей в так называемой Аллее Торнадо. Эти радикальные изменения в характере ветров далее распространяются на восток, через Атлантический океан, в сторону Европы. Иногда погодные условия, наблюдаемые на Среднем Западе США, через несколько дней устанавливаются на западе Европы (впрочем, с распространением на восток они неизбежно корректируются при взаимодействии с океаном). Положение, форма и высота гор – важные факторы, влияющие на атмосферные явления во всем мире.

Как сильно отличается погода на вершинах гор?

Погода в горных районах может быть любой: холодной, ветреной, влажной, снежной, морозной, теплой, сухой или солнечной. Если собираетесь взойти на гору, помните, что погода может поменяться в любой момент –