Вопрос ученому: кто «управляет» погодой?
В дни декабрьских морозов в рубрику поступил такой вопрос от читателя Ильи: «Скажите, почему на Северном полюсе теплее, чем в Томске? По данным сайта www.gismeteo.ru, сегодня там -24°С , а у нас -35°С». Интересуется, почему появилось понятие «крещенских морозов», студентка ТГПУ Алина. Эти и другие «погодные» вопросы мы задали заведующей кафедрой метеорологии и климатологии геолого-географического факультета ТГУ, профессору Валентине Горбатенко.
Валентина Горбатенко, профессор, заведующая кафедрой метеорологии и климатологии ГГФ ТГУ:
— Прежде чем ответить на вопрос о погоде на Северном полюсе, нужно немного прояснить информацию о ней в целом. Погоду на земном шаре определяет, как известно, смена циклонов и антициклонов. Антициклон — атмосферное образование с высоким давлением и нисходящими потоками воздуха. Дым, стелящийся по земле, — самый наглядный показатель того, что на территории установился антициклон. При условиях нисходящих потоков не могут развиваться облака, влага не поднимается вверх, как при циклоне, а оседает на землю.
Если говорить о зимнем антициклоне, то он значительно снижает температуру: нет облаков, происходит выхолаживание поверхности Земли, да еще сказывается влияние альбедо (отражательной способности снега). Летом, наоборот, антициклон приносит жару и сушь. А столь неприятный осенью зябкий циклон, пришедший с севера, в зимнее время года приносит нам наоборот смягчение морозов.
Дело в том, что циклон формируется на границе океана и суши. Любой океан зимой теплее земной поверхности, а, следовательно, и воздух над ним теплее воздуха, расположенного над материком. Циклон переносит очень влажную и теплую воздушную массу — отсюда и зимние оттепели.
Однако не все так просто в смене погоды и климате. Если бы синоптики знали все природные механизмы и причины циркуляции атмосферы, мы бы уже могли предсказывать погоду на очень длительное время со стопроцентной вероятностью. Циркуляция атмосферы порой обусловливает внезапно нетипично жаркое лето или «сухую» зиму. Синоптики знают, что существуют, так называемые, «циркуляционные эпохи». Это когда на протяжении одного-двух, а иногда и трех десятилетий воздушные массы преимущественно перемещаются с запада на восток и приносят к нам погоду, которая была, например, в Москве три-четыре дня тому назад. Эту эпоху сменяют десятилетия, когда воздушные массы приходят преимущественно с севера или юга, с ярко выраженной меридиональной составляющей переноса.
Глобальная циркуляция атмосферы происходит под воздействием множества факторов: космических, океанических и многих других, в том числе сегодня неизвестных. Главной же причиной атмосферных движений является неоднородность нагревания различных участков поверхности Земли.
«Физика» этого влияния понятна, но механизмы, позволяющие предсказывать погоду с учетом происходящих в океане или в космосе изменений, ясны не до конца. Поэтому долгосрочные прогнозы имеют такую малую долю вероятности. К тому же в последние десятилетия из-за потепления климата повысилась климатическая изменчивость: как говорят, погоду «лихорадит». Но если говорить о Томской области, то отклонения у нас пока в пределах климатической нормы. Если сравнивать с данными середины 20 века, изменения, конечно, есть, границы сезонов года несколько сместились, но никто не может утверждать, что в следующие 20-30 лет природа не вернет все на свои места.
Возвращаясь к Северному полюсу, скажу, что эта географическая точка отнюдь не является самой холодной в северном полушарии. Так называемый «полюс холода» северного полушария находится в Якутии. Якутские города Оймякон и Верхоянск соперничают за это звание, поскольку зимой там были зарегистрированы температуры -67°С, а согласно мифологии были и ниже. Там средняя температура января — -54°С. А на Северном полюсе — -40°С.
Не будем забывать, что собственно Северный полюс — это не что иное, как льды, дрейфующие по поверхности океана. А океан — это аккумулятор тепла на Земле, он теплее, чем суша. До Восточной Сибири же воздушные массы с океана, способные смягчить климат, практически не доходят. Плюс высота над уровнем моря: известно, что на каждые сто метров вверх температура снижается более, чем на полградуса (точнее на 0,6 градуса). Северный полюс находится примерно на уровне моря, а Оймякон, Верхоянск — на высоте 700-800 метров. То есть уже почти на пять градусов холоднее при прочих равных условиях. Самый холодный регион планеты — это, конечно, Антарктида, где соединились все «неблагоприятные» условия. Она и расположена на материке, и океан не прогревает ее из глубин, и высокое альбедо снежного покрова, и продолжительная зимняя ночь и так далее. А Северный полюс — далеко не экстремал в плане температур.
Теперь что касается «крещенских морозов». Конечно, природа не имеет ни малейшего понятия о нашем православном календаре. Наступление морозов в это время можно легко объяснить. Вся наша жизнь в погоде идет от потепления к похолоданию и обратно. Смена тепла и холода классически происходит примерно в период от трех до пяти дней. За время от Рождества до Крещения, как правило, так или иначе случаются холодные дни — их-то мы и называем «крещенскими морозами». Похожая история и с черемухой: говорят, на цветение черемухи приходит холод. А растение совершенно ни при чем. Просто черемуха цветет традиционно в мае-июне, когда погода очень неустойчива, и на протяжении срока цветения выпадает холодная неделя. Так что эти народные приметы — всего лишь лирика, случайно совпадающая с реальностью.
Кстати, если говорить о народных приметах, то «работают» из них только краткосрочные. Ласточка низко полетела? Так уже и туча на горизонте. Росы утром нет? Ясно, жди дождя. Раньше, когда не было точных измерений и методик построения прогнозов, народные приметы были попыткой предугадать погоду на важные сезоны — период сева, сбора урожая и так далее. Сейчас удобнее и надежнее пользоваться прогнозами синоптиков. А эти прогнозы могут быть и неполными. Есть немало явлений, предсказать которые метеорологи не могут.
Зачастую возможность прогнозирования какого-либо опасного конвективного явления (смерч, град, ураган) зависит от частоты наблюдательной сети. К примеру, в Сибири размер «ячейки» в сети наблюдений (расстояние между наблюдательными станциями) достигает 200 километров и более. И где-то на этом отрезке в течение 40 минут развиваются грозовые облака, возможно и с градом, а их горизонтальные размеры в среднем составляют 10 на 10 километров. Засечь такое облако можно далеко не всегда. Оно, даже если не одно, а в группе похожих, прямо как иголка в стоге сена на сибирских просторах. В Европе такое явление не может пройти незамеченным, там наблюдательные станции располагаются каждые 10-20 километров, но там и плотность населения больше.
Чтобы решать эти задачи, развиваются спутниковые технологии. Однако и они пока несовершенны. Поэтому не спешите обвинять метеорологов, если прогноз погоды не оправдался. Они не управляют погодой, а только стараются ее предсказать, а это самое трудное в любой науке.
