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

Погода на нашей планете и климат в частности управляются довольно простыми механизмами. Один из них – превращение поверхностью земного шара энергии света в энергию тепла и последующее распределение этой энергии тепла по планете. Солнечный свет оказывает на сушу значительно более краткосрочное влияние, чем на морские воды. Суша более плотная, и световые волны могут проникать внутрь лишь на несколько сантиметров, прежде чем отразиться обратно в нижние слои атмосферы в виде инфракрасного излучения или тепла. Когда энергия солнечного света теряется (за ночь или за зиму), земля быстро остывает, и температуры воздуха могут резко пойти вниз. Океаны и моря поглощают солнечный свет медленно, причем он достигает таких глубин, на которые никогда не смог бы проникнуть на суше. Это значит, что летом температура морской воды всегда будет ниже, чем температура близлежащей суши. Но медленное высвобождение этого тепла означает, что открытые воды будут более теплыми зимой. Яркая противоположность этому – смена дня и ночи в пустыне. Например, в «жаркой» Сахаре дневной зной может быть просто невыносимым, но звездной ясной ночью, когда между землей и небом нет ничего, что могло бы удержать тепло (к примеру, облака служат хорошими теплоизоляторами), становится достаточно холодно. Таким образом, суточный перепад температур оказывается очень существенным: ночью холодно, днем жарко. Соотношение суши и моря имеет большое значение для масштабных погодных моделей. Рассмотрим это соотношение для обоих полушарий:

• Суша: в Северном полушарии больше суши, чем в Южном. Поэтому, поскольку суша летом служит своеобразным нагревательным элементом, Северное полушарие разогревается сильнее. Однако в зимние месяцы континентальные воздушные массы могут быть невероятно холодными.

• Океаны: в Северном полушарии меньше открытых вод, чем в Южном. Это приводит к значительным различиям в распределении воздушных и океанических течений на севере и на юге. Как уже говорилось, волны Россби – один из главных факторов установления мобильной и переменчивой погоды в средних широтах Северного полушария. Эти волны образуются благодаря значительному контрасту температур между Северным полюсом и тропиками, формирующему мощную полосу высотных ветров, которые определяют погоду у поверхности Земли. Теплые океанические течения – Гольфстрим в Северной Атлантике и Куросио в северной части Тихого океана – оживляют их. Они не только выравнивают температуры воздуха, но и, доходя далеко на север, при взаимодействии с атмосферой способствуют перераспределению тепла и влажности по всему Северному полушарию от полюса до экватора.

В Южном полушарии ситуация совершенно иная: самое мощное океаническое течение здесь – Антарктическое циркумполярное. Это огромная масса воды, текущая по высоким широтам Южного полушария. Она действует как гигантская подводная стена, препятствующая попаданию теплого воздуха на юг. Интересно, что соответствующее южное струйное течение значительно сильнее благодаря чрезвычайному температурному контрасту между тропиками и Антарктидой – самым холодным местом на Земле. Кроме того, поскольку суши, которая могла бы сформировать дополнительные максимумы и минимумы воздушного потока, мало, струйное течение оказывается более зональным, а ветер, соответственно, более сильным.