Рис. 88. Схема взаимоотношения холодного и теплого фронтов.
Формы "языка" и "капли" не случайны. Острый язык или клин теплого воздуха, имея в общем стремление с юга на север, прокладывает себе путь с большим трудом среди "нейтральных" частиц "переходного" воздуха, обладающих меньшей скоростью вращения, и своей формой как бы следует суживающимся к полюсам меридианам. Наоборот, "капля" холодного воздуха, устремляясь с севера на юг, легко прокладывает себе путь, внедряясь под теплый воздух. Растекаясь на восток и запад, вследствие ускоренного вращения частиц тропосферы, она следует форме расходящихся меридианов.
Таким образом, "переходный" воздух пассивен, а зоны арктического и тропического воздуха динамичны. Циклоны в атмосферной машине играют роль как бы трансмиссионных колес между двумя зонами — арктической и тропиками.
Циклон никогда почти не бывает одиночным, а наблюдается целая семья их, следующих друг за другом — отца, сына и внука (терминология Бьеркнеса), причем отец идет несколько впереди, сын же и внук отстают; в тылу каждого из них наблюдается прорыв арктического воздуха к югу (рис. 89).
Рис. 89. Схемы циклонов.
Вдоль линии всех членов семьи этот прорыв бывает иногда столь значителен, что превращается в самостоятельное образование — в полярный антициклон, иногда далеко проникающий на юг. В среднем, семья циклонов проходит через данное место наблюдения с запада на восток в 5 1 / 2. Днем затем следует антициклон, т. е. как бы опускается завеса полярного фронта над циклоническим процессом. Далее идет новая семья циклонов, заключающаяся новым антициклоном, и, таким образом, весь процесс циркуляции атмосферы в средних широтах можно себе представить, при идеальном его течении, в виде четырех полярных воздушных потоков, которые, прорываясь между каждыми двумя семействами циклонов, разделяют их и несут холодный воздух в более южные широты. Вся система при этом вращается вокруг полюса в направлении с запада на восток и через каждые 22 (5 1 / 2 х4) дня приходит в свое исходное положение (рис. 90). В чистом виде эта схема наблюдается в южном полушарии, где материков мало и они не искажают процесса. Наоборот, в северном полушарии обилие суши и горных хребтов никогда почти не позволяет проследить процесс в чистом виде.
КАК В ОБСЕРВАТОРИИ ПРЕДСКАЗЫВАЮТ ПОГОДУ
В погоде заинтересованы все, и потому все жаждут достоверных предсказаний. Когда предсказание не сбывается, обрушиваются на обсерваторию, высмеивают метеорологов и метеорологию. Мало кто задумывается над тем, насколько трудно давать такие предсказания. Курьезно, что многие воображают, будто предсказания погоды в Ленинграде дает Пулковская обсерватория. В канцелярии этой астрономической обсерватории часто получаются письма с упреками по поводу несбывшихся предсказаний. На самом же деле погоду изучают у нас и делают попытки предсказаний (т. е. несут государственную службу погоды) особые Бюро погоды в составе Единой гидрометеорологической службы в Москве и Ленинграде.
Как же современные метеорологи пытаются предсказать ход погоды? Говорим: "пытаются потому что метеорология далеко еще не достигла той высоты, которая, как в астрономии, дает возможность за тысячи лет вперед предсказать солнечные затмения с точностью до минуты времени. Метеорология находится еще на первых ступенях своего развития. Число причин и воздействий, влияющих на погоду, очень велико, и далеко не все они ясны, — поэтому и предвидение погоды нелегко. На предсказания погоды пока нужно смотреть, как на искусство, а на предсказателя — как на искусного стратега, разбирающегося в карте военных действий.