Как образовались пустыни

Приходила ли вам на ум такая мысль: что послужило причиной образования пустынь? Где эти пустыни находятся?

Давайте взглянем на физическую карту полушарий нашей планеты — Земли.

Прежде всего вам бросится в глаза, что воды на ней гораздо больше, чем суши. Действительно, из 510 миллионов квадрат­ных километров поверхности земного шара 361 миллион занимают океаны и моря.

Заметьте, все материки, за исключением Австралии, Антарктиды и Южной Америки, почти целиком располагаются в северном полушарии. Поэтому южное полушарие на­зывают океаническим, а северное — матери­ковым.

Вы наверняка знаете, что лучи солнца нагревают сушу гораздо быстрее и сильнее, чем море, поэтому южное полушарие не­сколько холоднее северного. Это, в свою очередь, является причиной того, что тепло­вой экватор Земли не совпадает с географи­ческим, а сдвинут от него к северу. В зави­симости от сезона года он перемещается на несколько градусов широты то к северу, то к югу. У нас летом он отходит от эква­тора к северу, а зимой вновь приближается к нему.

Поэтому все большие пустыни распола­гаются около 30-го градуса широты как северной, так и южной. Все величайшие пустыни Земли — Сахара и Калахари в Африке, Руб-Эль-Хали в Аравии, Кара-Кумы, Гоби или Шамо в Азии, Долина Смерти в Северной Америке и Виктория в Австра­лии — как бы тяготеют к этой широте или находятся вблизи нее. На земном шаре существуют как бы два пояса пустынь. Случайно ли это? Нет, не случайно. Просто они не могли образоваться в других широтах. Для этого есть свои причины, о которых и рассказывает эта статья.

Всем известно, что на Земле существуют ветры. Ветром называется горизонтальное перемещение воздуха в приземном слое. Вам знакомы ветры, дующие во всех на­правлениях, и такие, которые то стихают со­всем, то снова возникают. Но на земном шаре существуют и постоянные ветры как по направлению, так и по скорости. К чис­лу таких ветров относится пассат. Что же это за ветер и каковы его особенности?

Всякий ветер дует в ту сторону, где по­верхность нагрета сильней, чем та, откуда он улетел. Вот и пассат дует от 30-х широт обоих полушарий в направлении к эквато­ру. У земной поверхности пассаты достига­ют средней скорости 6 — 8 метров в секун­ду. В высоту простираются до 4 километ­ров. Как видите, пассат — мощный ветер.

Пассаты -— это по преимуществу мор­ские ветры, причем начинаются они не у са­мых берегов, а на довольно большом рас­стоянии от них.

Пока пассат с севера дойдет до эквато­риальной зоны, — а путь его лежит главным образом над океанами, так как близ эква­тора совсем мало суши, — он будет вбирать, в себя влагу и постепенно нагреваться. В экваториальной области он столкнется с южным пассатом, таким же влажным и теплым. Экваториальную зону называют штилевой потому, что скорость пассата постепенно убывает и воздух начинает подниматься вверх. Эту полосу называют штилевой еще и потому, что горе тому па­руснику, который сюда попадает. Судно может болтаться здесь многими неделями с повисшими парусами.

В штилевой зоне воздух поднимается вверх, а поднимаясь, он охлаждается при­близительно на 2 градуса в каждые сто метров подъема, пока не достигнет такой высоты, где содержащиеся в нем пары не сделают его насыщенным. Наконец, пары начинают сгущаться и обра­зуются облака. Облака сгу­щаются в тучи, которые ста­новятся все мощней и тем­ней, и, наконец, начинается ливень. Тот самый тропиче­ский ливень, о котором вы, безусловно, слышали. Он со­всем не похож на ливни наших широт: столько воды низвер­гается с неба.

Таким образом, две трети содержащейся в воздухе воды снова возвращаются в океан. Некоторая часть попадает и на океанические острова, и на прибрежные участки суши.

На островах ливни проходят сравни­тельно благополучно: острова маленькие, больших рек на них нет, и вода очень быстро их покидает. На материках же ливни нередко причиняют бедствия.

Особенно сильные ливни бывают тогда, когда теплый и влажный воздух океана, вступая на сушу, встречает на своем пути горный хребет. На южных склонах Гима­лайского хребта есть селение Черрапунд-жи, где выпадает в год до четырнадцати метров осадков. Четырехэтажный дом!

Воздух поднялся вверх. Он отдал обрат­но почти всю влагу, которую имел. Сзади его подталкивают все новые массы под­нимающегося воздуха, и воздух начинает растекаться от экватора к полюсам. Но это уже сухой воздух, и с этого момента огромный воздушный поток называют антипассатом. Он идет в верхних слоях атмосферы, то есть выше пассата, от эква­тора к полюсам. Мощность его от 2 до 10 километров. Но антипассат (и пассат) движется не прямолинейно, а по мере про­движения к полюсу все больше и больше отклоняется вправо.

Почему происходит это отклонение? Математики доказали, что в связи с вра­щением Земли, всякое движущееся по Зем­ле или над Землей тело отклоняется от направления своего движения вправо в северном полушарии и влево в южном. Ка­кая же сила отклоняет движущееся тело и велика ли она?

Сила эта очень мала, и называют ее си­лой Кориолиса. На экваторе она равна ну­лю, но по мере приближения к полюсу, уве­личивается. Кроме того, сила Кориолиса тем больше, чем с большей скоростью движется тело. Действию этой силы под­вержены все движущиеся тела и мы, ког­да идем или бежим. Но мы не замечаем ее лишь потому, что передвигаемся очень медленно. Сила Кориолиса отклоняет вправо воду текущих рек, и вода всегда подмывает правый берег. Эта же сила от­клоняет вправо и морские течения.

Таким образом, в 30-х широтах антипас­сат принимает направление, уже близкое к западному, то есть к направлению па­раллелей. Но от экватора притекают но­вые массы воздуха, и над тридцатыми ши­ротами в верхних слоях происходит скопление воздушных масс. Длина же 30-й параллели гораздо короче длины эк­ватора. Воздух здесь уплотняется. Вес воз­душного столба увеличивается, и образует­ся пояс повышенного давления. Поэтому над 30-ми широтами часть воздушных масс вынуждена опускаться. Сухой воздух антипассата, опускаясь, будет нагревать­ся на один градус каждые 100 метров и придет к Земле со значительно более вы­сокой температурой, чем имел в тот мо­мент, когда начал подниматься над океа­ном у экватора.

В опустившемся воздухе нет влаги, он не несет с собой облаков, поэтому здесь дожди крайне редки и не дают сколько-ни­будь заметных осадков. Близ селения Ас-суан (в Верхнем Египте) за последние 5 лет не выпало ни одного миллиметра осадков. В пустынях Монголии почти такое же положение. Зато температура воздуха не­обычайно высока. Максимальную температуру наблюдали в Калифорнии (+57 гра­дусов) и близкую к ней в других пустынях. Не нужно забывать, что это температура воздуха в тени, а на поверхности почвы не­редко она превышает +80 градусов.

Днем там страшная жара, губительные, все сжигающие ветры — самумы, так их называют в Сахаре и в Аравийской пусты­не, хамсин — в Египте и теббада — в Сред­ней Азии.

Кроме того, в пустынях очень большая разница между температурой воздуха днем и ночью. Днем там может быть + 45 градусов, а ночью может замерзнуть вода. Вследствие таких резких колебаний температуры в пустынях возникают при­земные ветры. Они уносят воздух антипассатов, опустившийся над пустыней. По­ка воздух антипассатов путешествует, свойства его постоянно меняются. В конце концов он оказывается над океаном и сно­ва направляется к экватору. Тут опять начнет действовать сила Кориолиса, и воз­дух станет отклоняться вправо, вновь пре­вращаясь в пассат. Циркуляция замкнет­ся, и все начнется сначала.

Циркуляция воздуха на земном шаре существует не день и не неделю, а сотни тысяч и даже миллионы лет.

Вот почему и образовались на земле пустыни.

В приземном слое воздуха производить наблюдения довольно просто, а как же в верхних слоях?

Прежде всего следят с Земли за формой, высотой, направлением и скоростью дви­жения облаков. Затем выпускают напол­ненный водородом шар-пилот и следят за его полетом в специальный аэрологический теодолит.

Ведут наблюдения с привязанных аэро­статов, воздушных шаров и стратостатов.

Применяют радиозонды. Такой прибор представляет собой коробочку из тонкого алюминия, пластмассы или картона разме­ром со среднюю консервную банку. В коро­бочке находится барометр, термометр и гигрометр особого устройства, затем ма­ленькая радиостанция, питаемая от батарей­ки. Радиозонд подвешивается к шару-пило­ту диаметром около 1,5 метра и выпускает­ся в воздух. Он подает сигналы, на какой высоте находится, какая здесь температура и влажность воздуха. Достигая предельной высоты — несколько более 30 километров, шар лопается, а прибор, падая на Землю, разбивается.

Производят и самолетные зондажи. Для этой цели к самолету прикрепляют самолет­ный метеорограф, который автоматически записывает высоту, температуру и влаж­ность.

Наконец в самое последнее время начали применять ракету-зонд. Она, как и радио­зонд, посылает свои сигналы после того, как на максимальной высоте прибор отце­пится от тела ракеты и на парашюте начнет плавно спускаться вниз. С заданной высоты он приносит еще и пробу воздуха для химического анализа.

В Международном геофизическом году метеорологи всего мира будут следить за температурой, влажностью и давлением воздуха, за скоростью и направлением вет­ра на разных высотах, за прозрачностью атмосферы, количеством осадков и многим другим.

Все эти исследования дадут возможность еще лучше познать законы циркуляции ат­мосферы земного шара и разгадать, как происходило формирование лика Земли. Кроме того, это позволит давать более точ­ные и долговременные прогнозы погоды.

Во время Международного геофизического года в нашей стране в наблюдениях участвует более 500 станций в 350 пунктах.

На Землю за сутки выпадает примерно 20 тонн метеоритного вещества, а за счет сгорания метеоров в верхние слои атмосфе­ры поступает около 30 тысяч тонн пыли.

Десятую часть суши на Земле занимают ледники и вечные снега. Если бы они все растаяли, то уровень воды в Мировом океане повысился бы на 55 метров.

Постоянные изменения поверхности Земли привели к тому, что только за семь лет с 1926 года материки Америки и Европы сблизились на 4 метра 60 сантиметров.

И. Шепелев.

Журнал «Юный натуралист»,

1957 г, №10