Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

Погоду можно уподобить айсбергу, большая часть которого скрыта от взоров. Ведь погодой мы называем все явления, возникающие в результате беспрерывного взаимодействия различных процессов, происходящих в атмосфере.

Серьезное исследование толщи нашей атмосферы началось совсем недавно. Лабораторный микроскоп и снабженный приборами воздушный змей, воздушный шар, самолет и ракета, радио, спектроскоп и радиолокатор— вот некоторые из тех средств изучения нашей воздушной среды, которые пришли на помощь чувственному восприятию человека. И все же, хотя теперь уже накоплен большой запас знаний, изучение атмосферы еще не скоро будет доведено до конца. Метеорологи надеются исследовать разреженные пространства воздушного океана, простирающегося на сотни километров от Земли. И они мечтают оставить будущим поколениям анатомическую карту атмосферы в ее динамике, карту, на которой уже не будет белых пятен.

Все исследования нашей атмосферы, проведенные до сих пор, свидетельствуют о том, что состав ее невероятно сложен. Для того чтобы понять сущность погоды, сначала нужно познакомиться с поведением ее газовых компонентов.

26. Что такое небо? Понятие «небо» обычно имеет два аспекта — астрономический и метеорологический. С точки зрения астронома, небо — это и космическое пространство, и пространство, начинающееся за пределами нашей атмосферы и зрительно представляющееся нам в виде арки, или полусферы. В более же распространенном понимании небо есть нижние и верхние слои атмосферы. Мы воспринимаем небо как нечто реальное благодаря облакам, загрязненности воздуха и цветовым эффектам. Итак, когда мы говорим о том, что небо облачное или ясное, пасмурное или голубое, имеется в виду метеорологический смысл этого понятия. Когда же речь идет, например, о звездах южного неба, подразумевается понятие астрономическое.

27. Что такое метеорология? Метеорология — это наука, изучающая атмосферу и атмосферные явления. Слово «метеорология» происходит от греческого «me teora», что означает «нечто в небе». Название этой науки всегда вызывает путаницу. Дело в том, что под метеором обычно понимается падающая звезда (а этот термин сам по себе неверен), или метеорит. Поэтому очень многие считают, что метеорологи — это те, кто изучает метеоры. На самом же деле существуют самые различные виды метеоров. Их можно разбить на следующие группы: гидрометеоры — такие, как дождь или снег; воздушные метеоры — ветры, пыльные бури и т. п.; литометеоры — например, пыльца и пыль; и светящиеся метеоры — такие, как радуги или миражи. К огненным метеорам, которые подпадают под категорию светящихся, относятся молнии. Все эти метеоры представляют собой явления погоды, и поэтому ими занимаются метеорологи.

28. Можно ли рассматривать метеорологию как самостоятельную науку или это раздел физики? Метеорология так же тесно связана с физическими законами, как техника с законами математики. Именно поэтому ее нередко рассматривают как ответвление физических наук. Однако быстрое развитие этой науки, круг про блем, которыми она занимается, и ее значение дают ос нование квалифицировать ее как самостоятельную науку. Но пока далеко не все атмосферные явления можно описывать языком математики. И, пока это не будет достигнуто, метеорологию нельзя считать полностью точной наукой. Так как науки, изучающие Землю, воздушное и космическое пространства, очень тесно переплетаются, в последнее время эти дисциплины часто относят к геофизике. Следовательно, метеорологию можно рассматривать как один из разделов геофизики.

29. Из каких основных частиц состоит материя? Вся материя — будь то животные, минералы или растения, одушевленные или неодушевленные предметы, твердые, жидкие или газообразные вещества — состоит из мельчайших частиц, обладающих положительной или отрицательной энергией или вовсе не несущих заряда. Эти частицы называются соответственно протонами, электронами и нейтронами.

30. Что такое атом? Атом по своей структуре представляет собой нечто вроде солнечной системы в микрокосмическом варианте. Ядро, или «Солнце», этой микроскопической системы обладает положительным зарядом и состоит из протонов и нейтронов. Вокруг этого ядра обращаются отрицательно заряженные частицы — электроны. Число электронов атома равно числу протонов, содержащихся в ядре.

31. Что такое элемент? Элемент — это вещество, химическая сущность которого определяется числом электронов, содержащихся в его атоме. Каждый элемент имеет свой номер. Например, номер 1 — это водород, номер 2 — гелий, номер 7 — азот. Магний, сера, никель, углерод, кислород — все это различные элементы. На Земле обнаружено больше ста элементов, и число их все еще продолжает расти.