Гэвин Претор-Пинней - Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

• Название: Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков
• Автор: Гэвин Претор-Пинней
• Издательство: Гаятри
• Жанр: Природа и животные
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-9689-0088-3

Эта книга знакомит нас с различными представителями семейства облакообразных, рассказывает, как распознать среди них предвестников как хорошей, так и неспокойной погоды, делится обширной информацией о значении облачности для мировой литературы, искусства и естествознания, знакомит нас с подробностями личной и общественной жизни облаков.

«Занимательное облаковедение» — это программный документ Общества любителей облаков, международной общественной организации, объединяющей тысячи лириков, мечтателей, поэтических натур, фотографов, художников и метеорологов-любителей по всему миру.

---

Увы, самые красивые среди облаков одновременно наиболее разрушительны для окружающей среды. Считается, что перламутровые облака ускоряют истончение озонового слоя. На самом деле это не их вина: с озоном реагируют и тем самым уничтожают его хлорфторуглеродные газы из наших аэрозольных баллончиков и холодильных камер. Однако ледяные кристаллы этих высоких облаков выступают в роли катализаторов, ускоряющих химическую реакцию.

В последнее время перламутровые облака чаще встречаются в северных широтах. Однако вопрос, почему это так, до сих пор остается без ответа.

Серебристые облака

Пусть перламутровые облака образуются высоко, но только серебристые облака — воистину стратосферные. Впрочем, постойте, это мы взяли слишком низко: серебристые облака формируются в верхней части мезосферы, атмосферном слое над стратосферой, на высоте от 30 до 50 миль[118] над землей. Это самый холодный слой атмосферы Земли, на краю космоса, где температура достигает -125 °C. Образующиеся на такой высоте и состоящие из ледяных кристаллов размером не больше 0,001 мм в диаметре, серебристые облака отличаются от всех остальных тем, что солнце освещает их глубокой ночью.

Серебристые облака образуются на высоте от 30 до 50 миль и светятся по ночам.

Они не столь разноцветны, как перламутровые облака. Скорее для них характерны белесо-голубые тона. Сами же облака до того тонки, что увидеть их можно только на фоне темного ночного неба, когда солнце уже село, но все еще освещает верхние пределы атмосферы. В течение наиболее длительного времени эти условия соблюдаются севернее 50° северной и южнее 50° южной широты, в середине лета, где-то в течение месяца.

Поскольку серебристые облака так далеки от нас, их образование до сих пор остается тайной. А если подумать, то даже очень большой тайной: ученые теряются в догадках, как и почему облака образуются настолько высоко. Аэрозонды до них не долетают (их предел — 20–25 миль), а самая низкая орбита американских космических кораблей проходит выше, на высоте около 100 миль над землей. Помимо того что в слое атмосферы, где образуются эти облака, крайне холодно, там еще и невероятно сухо: согласно данным НАСА, в миллионы раз суше, чем воздух над пустыней Сахара.

Впервые таинственные серебристые облака были описаны после извержения вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 г. В нижние слои атмосферы попало столько вулканического пепла, что закаты стали поистине феерическими, а наблюдение за небом превратилось во всеобщую манию. Пепел распространился вокруг всего земного шара, и ученые, наблюдая за его продвижением, смогли лучше разобраться в струйных течениях в атмосфере. Замеченные в то же время серебристые облака считались не более чем следствием попадания пепла в верхние слои атмосферы. Однако даже после того как пепел со временем рассеялся, облака продолжали появляться. Некоторые ученые выдвигали предположение, что вулканический пепел каким-то образом проник в мезосферу, где его частицы сыграли роль семян, вокруг которых намерзали кристаллы льда.

Сейчас, когда извержение Кракатау ушло в историю, мы можем только строить догадки о том, что выступает в качестве ядер замерзания для нынешних серебристых облаков. Непонятно, поднимаются ли туда частицы из нижних слоев тропосферы — или, напротив, во внешнюю атмосферу прорывается метеоритная пыль, которая и берет на себя эту функцию. Несомненно лишь то, что серебристые облака не только продолжают появляться, но за последние сто лет стали встречаться все чаще, причем область их распространения расширяется.

Это навело ученых на мысль, что серебристые облака наблюдаются чаще в связи с глобальным потеплением. Сейчас общеизвестно, что повышенная концентрация создающих парниковый эффект газов в нижних и средних слоях атмосферы (ниже уровня серебристых облаков) ведет к повышению приземной температуры, препятствуя рассеянию земного излучения. Оборотная сторона этой медали, менее известная широкой публике, состоит в том, что на вышележащие слои атмосферы парниковые газы действуют охлаждающе.

Однако глобальное потепление, происходящее отнюдь не вследствие возросшего выброса парниковых газов, едва ли могло совпасть с охлаждением внешней атмосферы. Не исключено, что люди стали видеть серебристые облака чаще только лишь потому, что слышали о них. Однако вполне вероятно, что они наглядно напоминают нам и о том, в какой мере происходящее ныне потепление климата Земли обязано именно нашей деятельности.

глава 12 КОНДЕНСАЦИОННЫЕ СЛЕДЫ

Полосы конденсации, образующиеся вслед за высотными летательными аппаратами

Судя по всему, среди пещерных людей тоже были любители облаков.

Мне приятно думать о том, что около пятидесяти тысяч лет назад эксцентричный, но просвещенный неандерталец одним прекрасным утром вышел из пещеры, поднял глаза к небу и буркнул своей жене что-то вроде: «Дорогая, иди скорей сюда, а то пропустишь чудесное слоистообразное высоко-кучевое облако с просветами!» Конечно же, заманчиво полагать, что пещерные люди, глядя на небо, видели там те же самые облака, что и мы. Заманчиво, но неверно.

Дело в том, что в семействе облаков произошло прибавление. Причем произошло оно столь недавно, что двести лет назад, когда Люк Говард впервые дал облакам названия, его еще не было.

Незадолго до Первой мировой войны перед глазами жителей Земли впервые предстали «конденсационные следы» (их называют еще «инверсионными следами») — ровно прочерченные в небе рукотворные облака, образующиеся за хвостом летательного аппарата. Так и появился у облачного семейства незаконнорожденный ребенок — хотя, пожалуй, это звучит слишком уж уничижительно. Давайте-ка лучше скажем просто, что он был зачат не совсем так, как его старшие сводные братья и сестры.

Кто-то, возможно, удивится, узнав, что конденсационные следы относятся в первую очередь именно к облакам. Но единственное различие между ними и остальными облаками состоит в том, что конденсационное следы — продукты человеческой деятельности: они образуются из водяного пара в выхлопах самолета, представляющих собой побочный продукт работы двигателя. По сравнению с природной хаотической формой облаков естественного происхождения, эти яркие и четкие метки прогресса рассекают небо, словно прямые линии на картине модерниста. Для них характерна абстрактная простота полотен Мондриана. Я, конечно же, имею в виду его зрелые работы, такие как «Вертикальная композиция с синим и белым», а вовсе не ранние небрежные мазки, как на картине «Красное облако». (Увы, мы лишены возможности наглядно их сравнить, поскольку мне не дали разрешения воспроизвести их в черно-белом варианте, так что придется читателю отыскать их самому.)

Конденсационные следы образуются примерно так же, как в морозный день наше дыхание превращается в облачка пара. Если большинство облаков появляется в результате того, что влажный воздух остывает, поднимаясь вверх, то горячие газы в самолетных выхлопах охлаждаются, смешиваясь с крайне холодным воздухом на высоте крейсерского полета, составляющей обычно от 28 000 до 40 000 футов[119]. Температура там колеблется в интервале от -30 °C до -60 °C. Горячие влажные газы самолетных выхлопов, смешиваясь со столь холодным воздухом, остывают очень быстро, вследствие чего часть влаги превращается в капли воды, которые тотчас же замерзают, и вслед за самолетом по ширине размаха крыльев образуется полоса из кристаллов льда.

Если конденсационные следы не исчезают, они могут размываться ветрами в верхней части тропосферы.

Однако самолет оставляет конденсационные следы не всегда, даже на высоте крейсерского полета. Порой можно увидеть высоко в небе самолет без всякого тянущегося за ним облака. Бывает, что облачный след появляется, однако в нескольких сотнях футов позади самолета исчезает вновь. Наконец, иногда конденсационные следы остаются в синем небе часами, расчерчивая его вдоль и поперек линиями, строгость которых постепенно нарушают сильные ветры.

Внешний вид этих линий и длительность их пребывания в небе зависят от атмосферных условий на высоте крейсерского полета. Если воздух там достаточно теплый и сухой, кристаллы льда, едва образовавшись, испаряются[120]. Если же наверху сыро и холодно, то воздух вполне пригоден для образования конденсационных следов, и кристаллы льда не только беспрепятственно формируются, но и собирают из окружающего воздушного пространства дополнительную влагу, за счет чего увеличиваются в размерах, распространяясь по ветру.

В разных местах воздух может в значительной степени различаться по влажности и температуре, поэтому иногда, когда самолет переходит из одной области в другую, конденсационные следы выглядят как рваные линии. В этом случае, наблюдая за ними, можно делать выводы о температуре и влажности в верхней части тропосферы и, соответственно, строить прогнозы погоды.