Краснофлотец. 1945, май.

г ■ш ШСНОШЮФС1СИЕЧТЕНИЙ ачием ю дыхания. С момента рождения человек непрерывно дышет, поглощая из воздуха необходимый ему для поддержания жизни кислород. Этот процесс длится в течение »всей жизни: с последним вздохом наступает смерть. В нормальных условиях здоро­ вый человек дышет «автоматиче­ ски», без усилий. В «среднем он делает в минуту 18 вдохов. Каж ­ дый раз при ©там он вбирает в легкие около 600 куб, см. воздуха, (т. е„ грубо говоря, около полу- литра). Количество небольшое. Но уже за одни сутки, таким образом, проходит через легкие человека 13 кубических метров воздуха. Сле­ довательно человек, достигший пятидесятилетаего возраста, вдох­ нул и выдохнул за свою жизнь около двухсот тридцати шести с половиной тысяч (236520) куб. метров воздуха или по весу око­ ло 305 т. Чтобы перевезти такой груз, надо полностью нагрузить 19 железнодорожных товарных ва­ гонов. ВОЗДУШНЫЙ ОКЕАН Дыхание необходимо для жизни всех живых существ и на земле и в воде. Дышат и растения, погло- щаиощие из воздуха углекислоту и выделяющие в него кислород, необходимый для дыхания людей и животных. Дыхание поддержи­ вает (жизнь и обеспечивает но­ рмальное течение тех процессов в организме, которые служат нако­ плению массы (стела») живогс существа и растения, употребляе­ мого человеком в пищу. Без ды­ хания и без воздуха не было бы жизни в ее теперешних, привыч­ ных на>м формах. то под прямыми лучами Солнца днем было бы нестерпимо жарко; температура превосходила бы 100°. Ночью же наступал бы сильней­ ший мороз, ниже — 100°. Таким образом^ в течение однйх суток температура менялась бы яа две­ сти с лишним градусов. Смягчение резких колебаний температуры производится земной атмосферой. Она легко пропускает тепло с -прямыми солнечными лу­ чами, нагревающим'» земную по­ верхность, и почти полностью за.- держивает тепло, идущее от Зем­ ли в мировое пространство. 'Воз­ дух играет роль как бы «одеяла», окутывающего Зешгю и сохраняю­ щего ее тешго. Дождь, снег, град, ветер Почему небо голубого цвета? Мы любуемся нежным голубым цветом неба, яркими золотистыми или багряными вечерними зорями, богатством нежных красок ъ пред­ рассветные часы. Все эти явления обязаны своим существованием земной атмосфере. Без нее мы ви­ дели бы на черном небе лишь сле­ пящий огневой диск Солнца. Ночь наступала бы и кончалась мгно­ венно, с последними и первыми лучами Солнца. Сейчас днем свет­ ло не только под прямыми лучами Солнца, но и в тени или в комна­ тах, куда не проникают солнеч­ ные лучи, например, с окнами, об­ ращенными на север. При отсут­ ствии же атмосферы было бы ос­ лепительно светло только под прямыми лучами Солнца. В тех же местах, куда они не проникают, царили бы мрак и темная ночь. Голубой цвет неба, вечерние и утренние зори, освещенность не под .прямыми лучами Солнца — все это вызывается действием земной атмосферы, рассеивающей солнечный луч и как бы разбива­ ющей один мощный поток света на миллионы мелких лучей, иду­ щих по всем направлениям^ Воздушное „одеяло" Если бы не было атмосферы, то наш климат не был бы столь по­ стоянным, как сейчас. Даже в Си­ бири, где колебания температуры от лета к зиме больше, чем в дру­ гих местах земного шара, величи­ на их не превышает 90° (-+-30° ле­ том, — 60° зимой). В Европейской части Союза колебания умень­ шаются до 50°, а в Западной Ев­ ропе — до 20°. Но здесь речь идет о разности между самой высокой температурой воздуха летом и са­ мой низкой зимой, т. е. о колеба­ ниях температуры в течение всего года. Если бы не было атмосферы, Статья профессора Б. Л. Дэердреевского печатается с небольшими сокращениями. Пол­ ностью статья будет напечатана в г№ 4 журнала Академии Наук СССР «Наука и жизнь». Наконец, атмосфере мы обязаны всеми явлениями, обвиняемыми общиле названием—погода. Закры­ вающие Солнце легкие прозрачные облака, преграждающие путь сол­ нечным лучам сплошные серые об­ лака, набухшие, темные «свинцо­ вые», низко нависшие над землей, облачные массы, выпадающий из них дождь или снег, град, грозы, ветер умеренный, продувающий и «вентилирующий» города* или сильный, вырывающий огромные деревья ураган — все это рож­ дается в атмосфере, обязано своим происхождением ее существова­ нию. Мы, постоянные свидетели этих явлений, привыкаем к ним с дет­ ства и вряд ли отдаем себе ясный отчет об их масштабе. Вот не­ сколько характеризующих цифр. Относительно небольшой дождь в наших широтах дает на один, гектар до 4—5 тыс. ведер воды. При ливнях в тропических странах в течение одной только минуты иногда выливается до 20 тыс. ве­ дер воды на гектар. В среднем на всем земном шаре ежедневно наблюдается свыше 4 тыс. гроз. Нередко они сопровождаются гра­ дом. Град выбивает посевы, ло­ мает ветви деревьев, убивает скот, пробивает крыши и пр. Подсчет силы всех ветров, дующих на тер­ ритории СССР, показал, что их энергия превышает 75 проц. всех остальных источников энергии — водной, каменного угля, торфа и пр. Накопление опыта и знания, раз­ витие техники позволил^ челове­ честву в огромной степени осво­ бодиться от зависимости от пого­ ды. Конечно, и сейчас для посевов нужны дожди, тепло, солнечный свет и сейчас мореплавателю вре­ дит туман, опасен шторм, слякоть и ливни мешают нормальной рабо­ те транспорта. Но сейчас человек не беспомощен перед слепыми силами природы, не чувствует не­ отразимости происходящего, а вступает с ндаги в борьбу. Спе­ циальная обработка почвы, снего­ задержание или. наоборот, усиле­ ние стока, высев засухоустойчи­ вых или морозостойких семян, вы­ бор сроков посевов и многие дру­ гие мероприятия обеспечивают хо­ роший урожай несмотря на небла­ гоприятные условия погоды. Точ­ но гак же и во всех остальных областях мы имеем способы и воз­ можности, позволяющие бороться исблсгсприята ыъги условиями погоды - & полнее использовать благоприятные. Эти возможности получены путем изучения атмос­ феры, ее свойств и происходящих в ней явлений. Занимается таким изучением специальная наука, ко­ торая называется метеорологией. Как изучают воздушный океан Изучение атмосферы произво­ дится давно, повсеместно и регу­ лярно. Десятки тысяч метеороло­ гических станций на всем земном шаре непрерывно следят за пого- Доктор фнзяко-математических наук профессор Б. Л. ДЗЕРДЗЕЕВСКИИ. дой и измеряют величины, харак­ теризующие состояние атмосфе­ ры: ее теш!ературу, влажность, силу и направление ветра, количе­ ство и вид облаков, количество Бывавшего дождя и снега и пр. Эти сведения тотчас же анализи­ руются к на их основании делают­ ся выводы и заключения о харак­ тере погоды я ее предстоящем из­ менении. Метеорологические наблюдения издавна проводились вблизи от поверхности земли. Здесь изме­ ряется температура -воздуха, ве­ тер, влажность, «хжгчество выпав­ ших на поверхность земли осад­ ков. Легко понять, что эти наблю­ дения неполностью характеризу­ ют состояние всего воздушного океана. Поэтому метеорологи давно стремились получить также сведе­ ния из более высоких слоев ат­ мосферы. Некоторые возможности в этом направления дают облака. Они прекрасно характеризуют со­ стояние атмосферы не только на том уровне, где находится обла­ ко в данный момент, но и от по­ верхности земля до облака. Для получения непосредствен­ ных данных о высоких слоях ат­ мосферы строят горные и высоко­ горные станции. Некоторые из ность использовать все самые сложные инструменты. К числу недостатков принадлежат те ис­ кажения атмосферных явлений, которые всегда неизбежно связа­ ны с влиянием самих гор. Таким образом, в этом случае не дости­ гается основная цель — получе­ ние представлений о состоянии воздушного океана. Поэтому ме­ теорологи построили рад прибо­ ров, позволяющих получить необ­ ходимые сведения ш верхних слоев атмосферы непосредственно. Для того, чтобы узнать, какой ве­ тер дует на разных высотах над землей, в воздух выпускается небольшой резиновый шар, напол­ ненный водородом. Наблюдая с земли специальными приборами за положением такого воздушного шара (его называют шар-пилот), определяют направление и ско­ рость ветра на разной высоте. Но этот способ дает возможность по­ лучить сведения только о ветре. Этого, конечно, недостаточно. По­ этому к таким шарам, несколько большим, чем шары-пилоты, под­ вешивают специальный приборчик, записывающий температуры и влажность воздуха и давление ат­ мосферы на разных высотах. Под­ нимаясь до большой высоты, воз­ душный шар разрывается, и при­ бор на парашюте невредимым спу­ скается на землю. Неудобство этого метода за­ ключается в том, что ветер может далеко отиести прибор и он может затеряться —■ упадет в болото, в озеро или в так*их местах, где его туры, влажность и давление, по­ мещают миниатюрный радиопере­ датчик, который непрерывно по­ сылает свои сигналы на землю Легко понять, что, используя такой «радио-зонд», мы имеем возмож­ ность сразу же получать все не­ обходимые сведения о состоянии атмосферы в момент полета при­ бора. Использование таких радио зондов регулярно и в больших масштабах было впервые начато в Советском Союзе и именно у наг получило большое распростране­ ние. Недостатком, общим для всех перечисленных методов, является отсутствие участия человека в на­ блюдениях. Как бы хорош ни был прибор, он «может механически за­ писать только те элементы и те явления, для которых он построен Это, конечно, мало. Поэтому уже давно ученые стремились проник­ нуть в атмосферу до возможно- большей высоты. Развитие авиации, изобретение новых типов самолетов позволило их широко использовать для ис­ следования атмосферы. В настоя­ щее время самолеты применяются вэ всех центральных метеорологи­ ческих учреждениях и позволяют очень быстро получать подробное и «полное наблюдение. Но и на самолете регулярные под’емы про­ изводятся до высоты 7—в км. к, только в отдельных случаях до 12—14 км. Чтобы проникнуть ещ* выше, были применены стратоста­ ты. Это — тот же воздушный шар, только во много раз больше обыч­ ного аэростата и снабженный гер­ метически закрытой гондолой. Ряд технических приспособлений по­ зволяет находящимся в гондоле наблюдателям не испытывать больших неудобств при под’еме в высокие слои и производить на этих высотах наблюдения. Максим малыная высота, достигнутая стра-* тостатом, —*22.066 км. Однако, и эта высота срав­ нительно невысока. Глубина воздушного океана На какую же высоту нам нужно рассчитывать свои приборы? Как высоко простирается атмосфера, какие явления на больших высо­ тах заслуживают нашего внима­ ния? Это мы сейчас и постараемся рассказать. Но так как непосред­ ственных наблюдений, как следует из предыдущего, на этих высотах нет и все способы, какими мц получаем наши данные, являются косвенными, то и выводы в зк чительной части являются только предположениями. Какова же в самом деле высота воздушного океана? Нас интересует «физическая» или «метеорологическая» высота, т. е. та высота, где воздух еще имеет заметную плотность и в нем происходят заметные для нас яв­ ления. Если бы воздух на всех высотах имел одинаковую плот- ность, то высота земной атмосфе­ ры достигла бы всего 8 км. Но так как плотность воздуха резко падает с высотой, то высота а мосферы значительно больше. О определена в 1—2 тыс. км. Дальше мы укажем, к ' зом эта величина бьт Но для этого и,м ся " этих станц й находятся яа очень большой высоте — около 5 тысяч метров, например, на Эльбрусе, на леднике Федченко и т. д. Наблюдение яа горах, обладая лоложтпельнши достоинствами, имеет также недостатки. К пер­ вым относятся постоянство и ре­ гулярность наблюдений, воезмож- смогут найги не скоро; он мол пролежать под снегом всю &fu или попасть под сильный дождь и записи будут испорчены. Поэтому ученые для этого де воспользовались достижения* радиотехники. На таком воздуи ном шаре вместе с прибором, с считывающим величины темперо