Книга: Тайные знаки природы. Как стать погодным детективом и читать приметы
Назад: Глава 1 Какая ожидается погода?
Дальше: Глава 3 Дождь, снег и град
Глава 2
Ветрено или холодно?
Наша Земля окружена тонкой газовой оболочкой – атмосферой. Этот слой отделяет нас от Вселенной на целых 100 км. Или, лучше сказать, всего на 100 км? С высотой плотность воздуха уменьшается, он становится более разреженным, поэтому на высоте в несколько километров нам тяжело дышать.
Этот тонкий слой защищает нас от космического излучения. Далекие звезды и другие небесные тела, а в первую очередь – Солнце, обрушивают на Землю настоящий ливень из протонов и ядер атомов. Без защитного слоя мы бы долго не продержались, но, к счастью, атмосфера отфильтровывает большую часть смертельно опасного излучения. Наша воздушная подушка также помогает уравновесить огромную разницу температур в дневное и ночное время. На Луне мы можем наблюдать совершенно другую картину: она не имеет атмосферы, а следовательно, и защитного слоя. Ночью температура на пустынной, покрытой кратерами поверхности падает до –160 °C, а в течение дня столбик термометра поднимается до 130 °C.
«Воздушный пузырь», который обволакивает Землю, на 21 % состоит из кислорода, очень агрессивного газа. Мы привыкли воспринимать этот жизненно важный газ как нечто самой собой разумеющееся, и совершенно напрасно: в конце концов, были времена, когда кислорода вообще не было, а для «дыхания» были доступны только водяной пар и углекислый газ. Более высокоорганизованных форм жизни еще не существовало, а преобладавшие в то время цианобактерии прекрасно себя чувствовали в первичной атмосфере. По крайней мере, до тех пор, пока воздух не оказался заполнен газом, который они выдыхали, – кислородом.
Он оказался вредным для бактерий и полезным для других форм жизни, которые приспособились к новым условиям и начали свое эволюционное развитие. Все это было 2,4 миллиарда лет назад, но в отдаленных уголках нашей планеты, например на дне океанов, все еще сохранились определенные виды бактерий, которые используют для дыхания водород и серу вместо кислорода.
Каждый день в своем саду вы можете увидеть свидетельства агрессивной природы кислорода. Он поражает металлические части ваших тяпок и лопат, которые в результате покрываются ржавчиной. А так как железо присутствует во множестве камней, в них также образуется ржавчина, из-за которой камни и песок в некоторых местах имеют красноватый оттенок.
Воздух также играет важную транспортировочную роль для животных и растений. Ветер переносит семена в новые места, а для птиц воздушный слой создает экологическую нишу, одинаково необходимую им как для передвижения на дальние расстояния, так и для охоты за насекомыми. Некоторые виды проводят почти всю свою жизнь в воздухе и спускаются на землю, только чтобы свить себе гнездо. Например, черный стриж иногда проводит в непрерывном полете несколько месяцев и даже спит в воздухе, хоть и всего по несколько секунд за раз.
Воздушные массы в значительной мере определяют режим погоды. Из-за разницы температур между полюсами и экватором на планете происходит постоянное перемещение теплого и холодного воздуха. Вращение Земли приводит к постоянному ускорению и отклонению движения воздушных масс. Эти массы переносят водяной пар, который поднимается с морей и лесов и через много тысяч километров снова возвращается на землю в виде осадков. Европа обязана своим благоприятным климатом и постоянным запасом воды океанам. Дожди приходят к нам с запада, с Атлантического океана. Испарения морской воды щедро орошают поля и леса, наполняют реки и озера.
Транспортировка водяных паров может осуществляться только при помощи движущихся воздушных масс, или ветров.
Измеряем скорость ветра
Я не перестаю удивляться разнообразию технических возможностей, которые мы имеем в своем распоряжении для определения погоды в домашних условиях. Когда я прихожу в магазин, перед моими удивленными глазами предстают полки с домашними электронными метеостанциями, способными даже измерять скорость ветра и передавать данные в дом без всяких проводов. Действительно ли в наши дни нам нужно перед каждым выходом из дома знать всю эту информацию о погоде? Конечно, такие приборы могут довольно точно измерять температуру воздуха, но в случае с осадками или скоростью ветра их возможности довольно ограничены. И кроме того, действие такой станции ограничивается рамками определенной местности. В другом конце сада, на расстоянии каких-то 10 или 20 метров, погодные условия могут быть совершенно другими. Если речь идет о грозе, данные могут существенно отличаться даже на небольшом расстоянии, так как грозы часто сопровождаются турбулентным движением воздуха. Такие вихри кружатся по земле, яростно сотрясая все на своем пути и оставляя нетронутым пространство справа и слева от себя. В прошлом июле похожая буря пронеслась через заповедник, в котором я работал. Образовавшийся небольшой смерч повалил гектар леса и исчез так же внезапно, как и появился. Такие смерчи случаются редко, но с турбулентностью воздуха – менее разрушительным родственным явлением – владельцы садовых участков сталкиваются постоянно.
В связи с причинами, перечисленными выше, при помощи домашних измерителей определить силу ветра очень трудно. Гораздо более эффективно можно это сделать, присмотревшись к тому, что происходит в вашем саду. Необходимую информацию можно получить, наблюдая как за деревьями, так и за цветами и солнцезащитными экранами. Вы можете использовать все эти объекты для создания своей шкалы силы ветра.
Во всем мире для оценки скорости ветра используют шкалу Бофорта, которая представлена на многих веб-сайтах. Каждая единица шкалы соответствует определенной силе ветра, то есть его воздействию, которое он оказывает на наземные предметы. Например, в описании для 6-балльного ветра (сильный ветер, 39–49 км/ч) указано, что при таком ветре трудно пользоваться зонтом. Обращаясь к представленным описаниям, вы сможете довольно точно определить скорость ветра в том месте, где вы находитесь.
Информация о погоде, ежедневно передаваемая по различным каналам, не всегда может быть актуальной для вашей местности, так как приводится для больших территорий. Скорость ветра вблизи вашего дома зависит от того, насколько открытым является ваш участок: например, окружен ли он деревьями или соседними домами. Самостоятельные наблюдения помогут вам более правильно оценивать прогнозы погоды. Например, представьте, что ваш сад расположен с подветренной стороны холма. Используя шкалу Бофорта, описанную выше, вы обнаружите, что препятствие в виде холма уменьшает силу ветра на одну или две категории в сравнении с данными прогноза погоды. Как только вы установите эту разницу, вы сможете сопоставлять полученные данные с каждым прогнозом погоды, чтобы оценить риск возникновения сильного ветра, способного навредить вашему саду.
Очень важно запомнить следующие рекомендации. При ветре в 6 баллов следует закрепить садовую мебель и горшки с цветами, если они еще крепко не зафиксированы на земле. Солнцезащитные экраны и зонты необходимо убрать. При 8-балльном ветре опасно находиться под деревьями, так как сухие ветки могут отломиться. Прогулку по лесу я бы советовал отложить, но встретиться с подобной стихией в открытом поле может быть довольно захватывающе. При 10 баллах по шкале Бофорта порывы ветра могут достигать скорости 100 км/ч, и вам лучше всего остаться дома, так как ели и другие деревья с поверхностной корневой системой (например, тополя) могут быть вырваны из земли. Они представляют собой не только прямую опасность для вас, но также могут вызвать панику среди водителей и стать причиной серьезных пробок.
В лесу, где я работаю, для оценки ущерба, нанесенного бурей, я пользуюсь собственной шкалой. После того как прошла буря (но ни в коем случае не во время нее!), я всегда осматриваю лесную тропу, проходящую через наиболее открытую местность, чтобы выяснить, есть ли на ней поваленные ели. Если все чисто, значит, ветер был не очень сильный. Однако поваленные деревья, лежащие поперек тропы, указывают на то, что и другие тропы в лесу завалены подобными препятствиями, поэтому мне необходимо проверить всю территорию. Пока все поваленные деревья не будут убраны для безопасности окружающих, прогулки по лесу приходится отложить.
Несмотря на все прогнозы, ни в чем нельзя быть полностью уверенным. В конце концов, решающее значение для вас будут иметь не средние показатели риска, а сильнейший порыв ветра, проносящийся через ваш сад. Отдельный такой порыв может быть гораздо более яростным, чем предупреждалось в прогнозе. Собираясь покинуть дом на весь день, примите меры предосторожности для защиты вашей собственности, даже если прогноз погоды не обещает сильного ветра.
Идеальная температура и живые термометры
Для выживания нам необходимо, чтобы температура воздуха не выходила за определенные пределы. Во всем мире такими крайними значениями температуры являются +70 °C (в юго-восточном Иране) и -72 °C (в Сибири). Абсолютный максимум температуры воздуха в России составляет +45,4 °C, он был зафиксирован 12 июля 2010 года на метеостанции Утта (Калмыкия).
Официально самая низкая температура отмечалась в Верхоянске (Якутия) 1 января 1892 года и составила –67,8 °C. Однако наиболее комфортно мы себя чувствуем при температуре около +21 °C и сухом воздухе. Это связано с тем, что колыбелью всего человечества была африканская саванна.
В современном мире все, что нам нужно сделать, чтобы измерить температуру воздуха, – это посмотреть на термометр, и мы немедленно будем в курсе происходящего внутри и снаружи нашего дома. Однако значения термометра не могут сказать нам о том, как мы будем себя чувствовать, так как на наше восприятие тепла влияет несколько внутренних и внешних факторов, одним из которых является влажность. При одинаковой температуре чем больше водяного пара содержится в воздухе, тем сильнее будет ощущаться холод, так как вода проводит тепло лучше, чем воздух, и, следовательно, наше тело отдает тепло быстрее. Обычно, когда я чувствую, что в доме слишком холодно или слишком тепло, я смотрю на экран термостата только для подтверждения своих собственных ощущений, побуждающих меня увеличить или уменьшить обогрев.
Животные и растения не имеют таких приборов, но им они и не нужны (так же, как и мне). Все биологические виды, не исключая человека, имеют свои терморецепторы, определяющие их поведение. И наблюдая за этим поведением, мы можем делать выводы о температуре воздуха на улице.
Начнем с нижних показателей нашего биологического термометра. Чтобы понять, что температура опустилась ниже нуля, нам не нужно много подсказок, так как для этого достаточно взглянуть на замерзшие лужи или воду в бочках.
Существуют насекомые, по которым можно определить, что температура на улице немного выше нуля: зимние комары. Об их жизни до сих пор известно очень мало. Несмотря на свое сходство с обычными комарами больших размеров, мы знаем, что, по крайней мере, они не кусают людей. В их крови содержится своего рода биологический антифриз, позволяющий им не бояться холода. Темный окрас их хитинового экзоскелета и крыльев позволяет этим насекомым очень быстро получать тепло даже при слабом зимнем солнце, и вы можете увидеть небольшие комариные рои, кружащиеся вокруг ваших цветочных клумб, даже в феврале, когда температура на улице чуть выше нуля.
Когда становится немного теплее, начиная от +5 °C, наступает время миграции жаб и лягушек. Сырой осенней или весенней ночью, когда температура на улице опускается до таких показателей, вы почти наверняка рискуете столкнуться с ними на дорогах.
ПРИРОДНЫЙ АНТИФРИЗ
Отрицательные температуры приносят неприятности многим животным. Млекопитающие и птицы поддерживают постоянную температуру тела за счет обмена веществ, в процессе которого используется много энергии. Поэтому за лето им нужно запасти довольно большой слой жира, или же для того, чтобы выжить зимой, им придется добывать достаточное количество еды. И так как большинству молодых животных не удается ни то, ни другое, зима – это время, когда происходит жесточайший естественный отбор. Чтобы не замерзнуть насмерть, некоторые животные на зиму впадают в спячку, понижая температуру своего тела до всего нескольких градусов выше нуля.Холоднокровные животные, например земноводные или насекомые, не обладают такой способностью. Температура их тела неумолимо стремится вниз вместе с температурой окружающего воздуха. При падении температуры до нуля их клетки бы просто разрывались, если бы не защитные механизмы, имеющиеся в их распоряжении. Существуют разнообразные пути, позволяющие избежать замерзания клеток. Многие организмы способны выдерживать сильные морозы благодаря своим чрезвычайно малым размерам. Во время мороза вода превращается в лед, кристаллы которого образуются вокруг мельчайших частиц, например пыли. Чем меньше объем жидкости, тем меньше частиц, или ядер, находится внутри нее. Благодаря этому крошечная тля способна выживать при температурах ниже –20 °C, даже не имея природного антифриза в крови. Более крупным представителям класса насекомых, таким как божьи коровки и мухи, пришлось выработать другие механизмы решения этой проблемы. Они освобождают свои внутренности от содержимого, чтобы, насколько это возможно, уменьшить количество ядер, вокруг которых могут образовываться кристаллики льда, однако они не могут полностью очистить воду в своем организме. Поэтому в теле таких насекомых присутствует глицерин, вещество, которое существенно снижает замерзание жидкостей организма. Животные большего размера, такие как европейские земноводные, вынуждены искать теплое место, чтобы спрятаться от холода и пережить зиму. Им приходится находить убежище в земле или глубоко в воде, иначе они все равно замерзнут, даже при наличии защитных механизмов.Совсем другого подхода придерживаются пчелы. Вся популяция сидит в одном месте, образуя так называемый «зимний клуб», внутри которого создается температура +25 °C. Именно поэтому пчелы производят так много меда – чтобы поддерживать работу такой коллективной отопительной системы, им нужно огромное количество энергии.
В последние годы я стал замечать кое-что удивительное. Иногда в апреле стоит прекрасная погода и на плодовых деревьях распускаются цветы, но в округе не видно ни одной пчелы. Единственные насекомые, извлекающие пользу из этого великолепия цветов, – это шмели, которые отправляются собирать нектар, как только температура поднимается выше +9 °C. Прошлой весной молодые яблони обещали богатый урожай, но я был серьезно обеспокоен недостатком опылителей. Я немедленно приобрел две пчелиные семьи. Позднее (будучи уже более опытным пчеловодом) я узнал, что пчелы покидают улей только при температуре выше +12 °C. Это значит, что мне всего-то надо было дождаться более теплой погоды, и дикие или обычные пчелы прилетели бы на мой участок.
Как оказалось, температура является решающим фактором для нескольких видов. Например, в разгар лета над высокой травой лугов разносятся звуки целого оркестра кузнечиков и сверчков, которые мы называем стрекотанием. Однако звуковой фон непостоянен, для его появления, температура воздуха должна быть не меньше +12 °C. Если на улице прохладней, вы не услышите и писка от этих крошечных музыкантов. Холоднокровные кузнечики не могут регулировать температуру своего тела и проявляют активность только в достаточно теплую погоду. С повышением температуры движения их тел становятся быстрее, вибрации ног и крыльев учащаются, создавая стрекочущий звук, который разнится в зависимости от вида насекомого. Меняется и частота звука: чем выше температура воздуха, тем выше звук.
Когда температура на улице становится выше, чем оптимальная температура тела пчел, равная 35 °C, они остаются дома. При полете они производят дополнительное тепло и поэтому могут быстро перегреться. Исходя из этого, отсутствие на улице пчел может служить индикатором очень жаркой погоды.
Назад: Глава 1 Какая ожидается погода?
Дальше: Глава 3 Дождь, снег и град
