Взламывая планету Земля

Из-за страха сбиться с курса и заблудиться, большую часть истории человечества капитаны кораблей старались не терять берег из вида. Магнитный компас в корне изменил ситуацию, сделав доступными новые методы навигации. В Китае магнетиты — минералы, обладающие магнитной силой, использовались в качестве компаса еще в 200 годах до н. э. К XIV веку компас дошел до Европы, и именно здесь, в Испании и Португалии, с XV века стали совершать дальние плавания в открытом море. Компас был для этого незаменимым инструментом, поскольку он всегда указывает в одном направлении — на север.

На карте XIX века изображены приблизительные направления на северный магнитный полюс из разных точек Земли, сильно искаженные проекцией.

Однако исследователи Атлантики начали понимать, что указанное компасом направление на север может меняться, или, по крайней мере, так кажется. Сейчас это расхождение называют «магнитным склонением» — это угол между географическим севером, который находится на Северном полюсе, и магнитным полюсом, расположенным в нескольких градусах от него, подо льдами канадской Арктики. Точное значение магнитного склонения зависит от того, находитесь ли вы к востоку или к западу от магнитного полюса. Средневековые мореплаватели использовали это значение для определения долготы в открытом океане.

Генрих Мореплаватель

Португальский принц Генрих правил народом, живущим на западной окраине мира, в стороне от торговых маршрутов Европы и Азии. Но зато у этого народа был доступ к океану, открывающий путь к возможному покорению остального мира. В 1418 году Генрих обратился к морякам, математикам и инженерам за изобретениями, необходимыми для дальних плаваний. Началась эпоха великих географических открытий.

В чем измеряются погодные явления

В эпоху Возрождения ученые начали использовать накопленные сведения и собирать новые факты. Изучением погоды занялся типичный представитель эпохи Возрождения — Леон Баттиста Альберти.

Альберти был разносторонним человеком и интересовался всем понемногу — поэзией, архитектурой, математикой, криптографией. Он изобрел прибор для измерения скорости ветра — анемометр, который представляет собой вертушку с лопастями, закрепленными на оси. Анемометр узнает даже современный человек, ведь с момента изобретения в 1450-х годах прибор почти не изменился.

Максимум и минимум

В 1780 году английский метеоролог Джеймс Сикс изобрел U-образный термометр со стальными маркерами, венчающими столбики ртути. Левый маркер опускался с понижением температуры и оставался на месте, указывая наименьшую температуру дня. Правый маркер поднимался, указывая самую высокую температуру того же дня.

Ветер, ударяя в одну из лопастей, приводит в движение всю конструкцию, подставляя воздушному потоку другую лопасть. Вращаясь, это устройство измеряет силу ветра по количеству оборотов в минуту.

Дождемер

Примерно в одно время с появлением изобретения Альберти корейцы сделали свой вклад в измерение погодных явлений. В XV веке, в период расцвета династии Чосон, король приказал установить дождемеры по всей стране, чтобы собирать информацию об осадках, необходимую для развития сельского хозяйства. Только один такой дождемер дожил до наших дней. Это стальной цилиндр глубиной 32 см, который вставлен в прочное каменное основание.

Позднее анемометр был усовершенствован: лопасти стали делать в виде чашек, изгиб которых позволял устройству вращаться равномернее. Эти приборы можно увидеть на метеостанциях при аэродромах и морских портах. Измерители ветра вращаются в горизонтальной плоскости подобно маленьким ветряным мельницам. Эта версия анемометра также способна поворачиваться вслед за ветром, показывая не только его скорость, но и направление.

Башня Ветров на агоре — рыночной площади — в древних Афинах считается первой метеостанцией. Флюгер на крыше показывал жителям города направление ветра, солнечные и водяные часы — время.

Поддадим пара?

Чтобы определить вероятность дождя, древнекитайские предсказатели погоды научились измерять уровень влажности воздуха. В качестве гигрометра они использовали куски угля, которые, впитывая влагу из воздуха, становились тяжелее. В середине XV века немецкий ученый Николай Кузанский, современник Альберти, создал гигрометр из слабо натянутых длинных человеческих волос. При увеличении влажности волосы становились длиннее и провисали, а когда влажность снижалась — натягивались. Идея гигрометра из волос иногда приписывается художнику, инженеру и многогранному гению Леонардо да Винчи, поскольку в рукописи «Атлантический кодекс» 1480 года нашли набросок этого прибора.

Путешествие Колумба