Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

Введение. Мы редко отдаем себе отчет в том, какое огромное значение имеет для нас Солнце. (Впрочем, то же можно сказать и о многих других силах природы.)

Солнце для нас — это нечто само собой разумеющееся, как воздух, которым мы дышим.

Первобытный человек относился к Солнцу по-иному. Для него Солнце было высшим божеством. Он понимал, что сияющий на небе раскаленный шар — это великий источник изобилия, дарующий пищу и тепло — все то, без чего жизнь невозможна. Он внимательно изучал поведение Солнца. Встревоженно наблюдал за ним поздней осенью, когда оно опускалось все ниже и ниже, и радовался, когда с приближением весны оно вновь начинало подниматься. В истоке многих наших праздников лежит чувство страха и благоговейного трепета, которое внушало Солнце первобытному человеку.

В наше время благодаря научным открытиям Солнце уже не кажется нам чем-то сверхъестественным. Но наука только подтвердила то, о чем древние инстинктивно уже догадывались: Солнце является мощным центром динамической энергии. Ветры, погода, даже сама паша жизнь неразрывно связаны с этим гигантским шаром, состоящим из раскаленных газов. Это поистине фантастическая лаборатория физических чудес, и ученые недаром уделяют изучению Солнца все больше и больше внимания, пытаясь доказать, что от солнечной активности зависит не только погода, но и множество других геофизических явлений.

Изучение Солнца и в дальнейшем будет давать нам важные результаты. Эти исследования будут непосредственно влиять на многие области человеческой деятельности. И, узнавая о Солнце все больше и больше, мы понемногу начинаем проникаться, тем благоговейным страхом, который оно внушало нашим далеким предкам.

1. Что является основным фактором, определяющим погоду? Энергия, идущая от Солнца к Земле. Обмен этой энергией между Землей и воздухом приводит, после множества физических и химических превращений, к тем или иным процессам, которые мы привыкли называть погодой. Бриз, торнадо, дождь — все эти явления в конечном счете можно объяснить воздействием солнечной энергии на нашу атмосферу. Погода, как и все живое, рождена союзом Солнца и Земли.

2. Почему метеорологи усиленно интересуются солнечной активностью? Прежде всего потому, что солнечная активность несомненно влияет на погоду. От нее зависят сезонные изменения в погоде или различия между температурами на экваторе и на полюсах. Но, быть может, еще большее значение имеют воздействия солнечной активности — как известные, так и предполагаемые— на верхнюю атмосферу. Там, в 80 кМ от Земли, происходят чрезвычайно важные явления, связанные с земным магнетизмом, полярными сияниями, космическими лучами, физикой ионосферы, дальней радиосвязью и сменой циклов погоды. Верхняя атмосфера, подверженная сильному воздействию солнечных излучений, уже стала магистралью для ракет, и в недалеком будущем она, возможно, станет воротами для космических кораблей.

3. Далеко ли от Земли до Солнца? Солнце — ближайшая к нам звезда. Оно отстоит от Земли в среднем на 149 млн. км. В начале июля, когда Земля наиболее удалена от Солнца (афелий), это расстояние увеличивается до 151 млн. км. В начале января оно уменьшается примерно до 146 млн. км (перигелий). Среднее расстояние между Землей и Солнцем — 149 млн. км — принято в астрономии за единицу измерения. Это астрономическая единица, или, сокращенно, АЕ.

Чтобы избежать громоздких расчетов, астрономические расстояния можно выражать и через скорость света, равную примерно 300000 км/сек. При такой скорости свет доходит от Солнца до Земли приблизительно через 8 1/ 3 минуты. Следовательно, можно сказать, что Земля удалена от Солнца на 8 1/ 3 световой минуты. Альфа Центавра, вторая после Солнца ближайшая к нам звезда, отстоит от Земли примерно на 4 1/ 3светового года. Сириус (созвездие Большого Пса) отдален от нас на 8 3/ 4 светового года, а яркая звезда Вега — на 26 1/ 2 светового года.

4. Как велика температура Солнца? Ученым удалось довольно точно определить температуру на поверхности Солнца. Средняя температура поверхности солнечного диска приближается к 6000° К. Температура же более холодных ее участков — солнечных пятен — составляет примерно 4400° К. Относительно же температуры внутри диска мы можем лишь догадываться. Основываясь на знании законов, которым подчиняются химические и физические процессы, и на экспериментах с лабораторными «солнцами», ученые предполагают, что температура в центре Солнца приближается к 23 000° К.