В свои права вступила матушка-зима, но мы о ней, оказывается, многого не знаем. «За науку» задала вопросы старшему преподавателю кафедры физической географии и геоинформационных систем АлтГУ Людмиле Евгеньевне Долгачевой и узнала, чем так удивляет самое холодное время года.
– Как предсказать погоду?
– В научной среде мы говорим не «предсказывать», а «спрогнозировать». Для этого нам нужен большой массив многолетних данных по интересующей метеостанции. Чем больше данных, тем точнее можно составить прогноз. Конечно, сейчас особенно актуальны и спутниковые данные, когда практически в режиме реального времени можно отследить, где, например, локализируется циклон. Конечно, есть и бытовые наблюдения, по которым можно предположить, какая будет погода в ближайшее время. Из самых известных: если ласточки летают низко, то это к дождю. Дело в том, что воздух перед дождем насыщается влагой – и крылышки насекомых намокают, заставляя их спускаться ниже. Ласточки опускаются вслед за ними, поскольку они питаются мелкими насекомыми. Красный закат летом – к ветру, а зимой – к морозам. Красный закат показывает, что воздух стал более плотным и влажным. Лягушки громко квакают – к ясной погоде, тихо – к дождю. Земноводные хорошо ощущают погодные изменения.
– В чем различия гололеда и гололедицы?
– Иногда люди путают их, однако это все же разные понятия. Гололед – слой плотного льда, который образовывается при соприкосновении атмосферных осадков с поверхностью, имеющей отрицательную температуру. Гололед образуется преимущественно при температурах от 0 до −10 °C. Особенно благоприятные условия – при резком потеплении после длительных морозов, когда земля и предметы сохраняют отрицательную температуру даже при потеплении воздуха.
Гололедица – это другой процесс, она образуется при замерзании жидких осадков. Как правило, это случается после оттепели или теплой погоды при последующем резком похолодании. Образуется гололедица только там, где выпали осадки, например в лужах от дождя или таяния снега. Поэтому нужно различать эти понятия – гололед и гололедица.
– Почему снег хрустит и блестит?
– Снег – это атмосферные осадки в виде кристалликов льда. Когда мы наступаем на них, эти льдинки ломаются. Из-за разлома скоплений кристаллов мы и слышим характерный хруст. Более громкий хруст мы слышим при низких температурах, поскольку кристаллы становятся особенно твердыми и хрупкими. Ну а блестят они потому, что солнечные лучи отражаются в них, как в зеркале, и мы видим этот отблеск.
– Бывает ли зимой гроза?
– Мы с вами убедились в этом в прошлом или позапрошлом году, когда в январе случалась гроза.
Территорию нашего края формируют несколько воздушных масс. Это арктические воздушные массы, поступающие на нашу территорию с севера, а также теплые воздушные массы со стороны Средней Азии. В зимний период гроза может образоваться, когда на территорию, где господствуют холодные воздушные массы, происходит резкое вторжение мощного потока теплого воздуха.
Гроза – это атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаками и земной поверхностью возникают электрические разряды – молнии, – сопровождаемые громом. В отличие от летних гроз, которые формируются в теплой и влажной атмосфере, для возникновения зимних гроз нужны особые метеорологические условия: восходящие потоки воздуха (конвекция), достаточная влажность и нестабильность атмосферы. Когда потоки воздуха, имеющие разную температуру, встречаются – теплый влажный воздух резко поднимается, охлаждается и конденсируется, что приводит к образованию кучево-дождевых облаков даже при низких температурах у поверхности. В таких облаках и формируются сильные электрические заряды – возникают молнии и гром.
– А радуга?
– Радугу мы чаще видим летом, но и зимой она тоже возможна. Что нужно для образования радуги? Холодная погода, восходящее солнце и наличие перистых облаков. Перистые облака – это самые высокие облака, расположенные на высоте около десяти километров. Из них выпадает такой вид осадков, как алмазная пыль – мельчайшие ледяные кристаллы. Лучи восходящего солнца отражаются в атмосфере от кристалликов льда, и возникает красивая радужная оболочка. Однако сами перистые облака – явление нечастое, поэтому и радугу зимой редко увидишь. Частота появления перистых облаков зависит от географического положения, времени года и климатических условий. Такие облака образуются в тропосфере вследствие восходящих и волновых движений воздушных потоков в этом слое. Необходимыми условиями их формирования являются малое содержание влаги в воздухе и очень низкие температуры.
– Почему нет одинаковых снежинок?
– Каждый фактор, влияющий на их рост, делает каждую снежинку по-своему неповторимой. Снежинки зарождаются в облаках из микроскопического кристаллика льда, вокруг которого происходит конденсация водяного пара, который впоследствии начинает кристаллизоваться. Так рождается снежинка, а ее путь определяет конечный узор. Каждый слой атмосферы, через который проходит снежинка, имеет свою температуру и влажность – именно от этих факторов и зависит уникальная форма, которую она приобретает. Еще мы должны учитывать, что атмосфера очень турбулентна – воздушные потоки постоянно перемешиваются и снежинки, сталкиваясь между собой, меняют свою форму при деформации.
– Какие отличия у мокрого снега и ледяного дождя?
– Они образовываются при разных условиях. Мокрый снег выпадает, когда в приземном слое атмосферы наблюдаются температуры, близкие к нулю градусов, а в верхних слоях, наоборот, воздух достаточно холодный. Поэтому снег, попадая в приземный слой атмосферы, начинает подтаивать и выпадать на поверхность в виде смеси снега и капель воды. Осадки в виде ледяного дождя формируются при наличии температурной инверсии – когда у поверхности земли находится холодный воздух с температурой ниже нуля, а над ним слой более теплого воздуха с положительной температурой. Поэтому здесь происходит обратный процесс – попадая в приземный слой атмосферы, жидкие осадки начинают замерзать и превращаться в ледяные кристаллы.
– Метель, пурга, поземка, вьюга, буран: синонимы или разные понятия?
– Общее для всех этих понятий – метель. Метель – ветровой перенос падающего или уже выпавшего ранее снега. И вот она бывает трех видов: поземок, низовая и общая метель. Поземок – это ветровой перенос осадков на высоте в несколько десятков сантиметров над снежным покровом. Вид метели, при котором дальность видимости не страдает и мы хорошо видим мир вокруг в радиусе десяти километров. Низовая метель уже более интенсивная и достигает нескольких десятков метров в высоту с ухудшением дальности видимости от 1 до 9 км. Общая метель самая мощная. Дальность видимости значительно ухудшается, а при взгляде на небо становится невозможно определить, выпадает снег из облаков или переносится только снег, поднятый с поверхности снежного покрова. Пурга, буран и вьюга – другие эквиваленты метели.
Пурга – это финно-угорское слово, обозначающее низовую метель, если мы возьмем классификацию. Буран – это тюркское слово, чаще всего обозначает общую метель, то есть что-то более интенсивное. А вот корень «бур» означает «скручивать, вращать», и чаще всего это слово используется в России, в регионах, которые находятся на границе с Казахстаном. Вьюга – это наше славянское слово, которое используется чаще в художественной литературе, в фольклоре. В науке такое слово не встречается.
Дата
– В начале зимы, 5 декабря, отмечается День поющих звезд. Почему именно поющих?
– Небесные тела издают звук во время мерцания. Это происходит из-за пульсирующих волн газа внутри и снаружи небесных тел. Они как бы выталкивают поток энергии с поверхности, вследствие этого мы как раз и видим их мерцание. Эту исходящую от небесных тел энергию можно преобразовать в звук. Интенсивность звука зависит от размеров небесного тела. Большое небесное тело выбрасывает больший поток энергии, соответственно, издаваемый звук будет громче. Звук от тел средних размеров можно сравнить с гулом ветра. Совсем небольшие небесные тела имеют слабый звук, похожий на приглушенную сирену.
Ольга КОВБЕНЧУК
Фото Дмитрия ГЕРАЙКИНА
