Текст книги "Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы"

Автор книги: Александр Филиппов-Чехов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 17 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]

Применение графической методы к изучению о распределении теплоты на земном шаре оказало науке существенные услуги. Она также важна в этой отрасли физики, как необходимы ландкарты для географического определения места. Благодаря этим линиям Гумбольдту удалось начертить ясную картину распределения теплоты на земной поверхности. Правда, последующие наблюдения несколько изменили очертания некоторых из этих линий, проведенных Гумбольдтом в то время, когда он не располагал еще такой массой наблюдений, которые накопились с тех пор, но ему принадлежит бесспорно не только почин на этом пути, но, как мы увидим ниже, и значительное развитие его.

Отправляясь от экватора, где Гумбольдт принимает среднюю температуру в 27,5° C, к северному полюсу, мы видим, что изотермические линии тянутся довольно параллельно, т. е. температура с увеличивающимися градусами широты уменьшается по всем меридианам почти равномерно; но сравнивая изотермы Европы и Америки, оказывается, что они в последней расположены чаще, иными словами: в ней нам нет надобности подвигаться так далеко к северу, как на европейском берегу океана, чтобы заметить известное понижение температуры. Кроме того, изотермы не расположены параллельно экватору таким образом, что место, лежащее в Европе более к северу, имеет ту же среднюю температуру, как в Америке лежащее южнее, притом разница эта увеличивается более и более по мере приближения к северному полюсу. Полоса, в которой температура при равномерном приближении к северу более всего понижается, лежит, по Гумбольдту, в Старом и Новом Свете, между 40° и 45° широты. Обстоятельство это, замечает он, должно было подействовать благотворно на нравы и промышленную деятельность народов, населяющих эту полосу земного шара. Здесь соприкасаются область возделывания винограда с областью оливкового дерева и лимона. Нигде на земле, подвигаясь от севера к югу, температура так значительно не возвышается, как на этом пространстве; нигде более мы не видим, чтобы произведения царства растительного сменяли друг друга так быстро, как в указанной полосе. Значительное же различие в произведениях смежных стран оживляет торговлю и усиливает промышленную деятельность народов, занимающихся хлебопашеством.

Не останавливаясь на определении кривизны изотермических линий, сделанном Гумбольдтом, упомянем еще, что он нашел тоже, что точки земного шара, представляющие одну и ту же среднюю температуру, могут, несмотря на это, представлять значительное разнообразие между крайними временами года: летом и зимой так, что они изменяются не только от одной изотермы к другой, но даже в пределах одной и той же изотермы. Например, в то время, как в изотерме 20° летняя температура равняется средним числом + 25°,5, зимняя 13,5°, так что разница между обоими временами года составляет 12°, в изотерме 0°, летняя температура = 11,5°, зимняя же – 10° (ниже нуля), так что здесь оба времени года представляют разницу в 21,5°. Изотермы, лежащие между приведенными, занимают середину между ними. Но в изотерме 20° летняя температура не везде однообразна в 25,5°, а колеблется в пределах между 22 и 27 градусами; зимняя – между 12 и 15. В изотерме 0° средняя летняя температура колеблется между 11° и 12°, напротив, зимняя между – 16° – 4° (ниже нуля). Если мы обратим внимание на зимнюю среднюю температуру какой-либо точки, лежащей на любом градусе долготы, то мы на меридианах, к востоку и к западу от нее лежащих, встретим ту же температуру, но эти соответствующие первой по температуре точки не будут находиться ни в той же широте, ни на той же изотерме. То же самое найдем и при наблюдениях над средней температурой лета. Соединение таких точек привело Гумбольдта к определению изотерм и изохимен – линий равной летней, и линий, равной зимней температур. Наблюдения над зимней температурой различных точек в Европе показали значительное уклонение изохимен от изотерм, а также от параллельных кругов. Между тем, как изохимены – если мы проследим их от западного берега Европы к востоку, наклоняются более к югу, чем изотермы, в направлении изотеров мы видим противное. Из этого мы вправе вывести заключение, что чем более мы удаляемся от Атлантического океана, тем значительнее становится разница между временами года. Точки, в которых различие между летом и зимой не так значительно, лежат вообще вблизи берегов; местности же, где различие это достигает самых значительных размеров, лежат внутри материков. На этих данных Гумбольдт и основал свое знаменитое различие между климатом береговым и континентальным.

Не менее труда положил он на определение эпохи года, температуру которой можно без больших погрешностей принять за представительницу средней температуры года. Для этой цели он предложил, на основании обширных наблюдений, октябрь месяц, принимая, конечно, разные числа его для разных местностей.

Вопрос – изменяется ли найденная в течение одного года температура в известном месте против температуры других годов, тоже обратил на себя внимание Гумбольдта. Если она изменяется, то естественно, что самые точные наблюдения ее в течение одного года будут недостаточны для определения средней температуры места. Сделанный Гумбольдтом анализ хода температуры в Париже за 10 лет (с 1803 по 1813 гг.) показал, что он не представляет значительных колебаний между отдельными годами; кроме того, он при этом еще более убедился, что средняя температура октября месяца, температуру которого он предложил, как мы видели выше, за среднюю годичную, действительно отличается только незначительно (на 0,2°) от средней годичной, найденной наблюдением.

Изложенные законы распределения теплоты, впервые благодаря Гумбольдту явившиеся в такой наглядной форме, были выведены им только для северного полушария.

Все мореплаватели, предпринимавшие путешествия, начиная с XVI столетия, в особенности же Кук, в южное полушарие единогласно утверждают, что теплота его гораздо ниже теплоты северного полушария под соответствующими градусами широты. Так, напр. в Огненной земле, соответствующей по своему положению в северном полушарии южной Швеции, вся страна покрыта, даже в середине лета, снегом. Неизмеримые пространства льда, как это доказано путешествиями к южному полюсу, окружают его на гораздо большее расстояние от полюса, чем у северного. Этот не подлежащий сомнению факт Эпинус старался объяснить тем, что, так как земной шар движется вокруг Солнца не по окружности круга, а по эллипсу, то он подвигается не с одинаковой скоростью на всех точках своего пути. Вследствие этого лето наше [42] 42
  Лето и весна вместе длятся 7 суток и 18 часов дольше. – Прим. авт. ст.


[Закрыть] длится несколько дольше, чем зима, между тем как на южном полушарии видим противоположное. Этой разницей в продолжительности времен года Эпинус и объяснял разницу теплоты обоих полушарий. Но уже Ламберт возражал на это, что хотя факт большей продолжительности нашего лета и справедлив, но так как в продолжение нашего лета Земля отстоит от Солнца на большее расстояние, нежели во время лета южного полушария, то разницы в сумме падающих на каждое полушарие лучей не существует. Ламберт искал поэтому причину разницы температуры обоих полушарий не в Солнце и не в пути Земли вокруг его, но в физическом различии обоих полушарий.

Против этого объяснения Кирван заметил, что все путешествия к высоким широтам южного полушария были совершены в теплое время его, т. е. во время нашей зимы, но из температуры крайних времен года нельзя еще выводить заключения насчет температур остальных времен года, равно как и насчет средней температуры целого года. Хотя лето южного полушария и представляет очень незначительную температуру, зато и зима там далеко не так сурова, как наша. Сравнение температур обоих полушарий, под соответствующими градусами широты, конечно, показывает, что она в северном несколько выше, но разница эта весьма незначительна. Кирван полагал, что до 40° широты температура южного полушария относится к теплоте северного, как 13,5 к 14; от 40 же градусов выше до 50 – как 9 к 11.

Этого же мнения был и Гумбольдт. Он говорит, что хотя оба полушария получают одинаковое количество солнечных лучей, но накопление теплоты на южном полушарии меньше вследствие большего лучеиспускания теплорода в течение более продолжительной зимы. Кроме того, так как в южном полушарии вода занимает гораздо большее пространство, чем материк, то пирамидально выдающиеся оконечности континентов этого полушария отличаются континентальным климатом. Лето с незначительной температурой сменяется до 50° южной широты несильными морозами во время зимы; даже растительные формы жаркой полосы встречаются еще у 38° и даже у 42° южной широты. Незначительность встречающихся в южном полушарии материков способствует не только тому, что температура разных времен года не представляет очень резких отличий, но также и абсолютному понижению средней годичной температуры этого полушария.

Гумбольдт утверждает, что эта причина гораздо важнее, нежели та, которую долгое время принимали до него, т. е. нежели незначительная эксцентричность планетного пути. Материки испускают в течение лета гораздо более тепла, чем моря, и воздух экваториальных стран и умеренного пояса, направляющийся к странам, лежащим у полюса, оказывает более слабое влияние в южном полушарии, чем в северном. Доказательством справедливости этого мнения может служить и то обстоятельство, что льды, окружающие южный полюс до 71° и даже 68° южной широты, в тех именно местах подвигаются ближе к экватору, где они встречают открытое море, т. е. там, где пирамидально-выдающиеся оконечности континентов своим влиянием не мешают их развитию. Из этого обстоятельства мы вправе тоже заключить, что эта сравнительная бедность материков южного полушария оказала бы еще гораздо более сильное влияние на температуру его, если бы развитие континентов у экватора было также неравномерно, как и в умеренной полосе.

Исследования Гумбольдта над пассатными ветрами подтвердили тоже его гипотезу, что недостаточное развитие материков в южном полушарии составляет главную причину меньшей теплоты его.

Гумбольдт не упустил из виду и исследования воздуха, находящегося над большими пространствами воды, над морями. Он говорит, что нижние слои атмосферы, находящиеся над большими пространствами воды, испытывают влияние температуры последней. Море гораздо меньше испускает поглощенную им теплоту, чем материки; оно охлаждает покоящийся на поверхности своей воздух посредством испарений. Охладевшие и сделавшиеся более тяжелыми частицы воды опускаются вниз. Море нагревается или охлаждается течениями, направленными от экватора к полюсу, или посредством смешения верхних и нижних слоев воды на покатостях отмелей. Вследствие сочетаний этих различных причин между поворотными кругами, и может быть даже до 30° широты, средняя температура воздуха над морем ниже на 2-3 градуса против континентального. Под высокими же широтами, напротив, в тех странах, где атмосфера зимой понижается значительно ниже точки замерзания, изотермические линии направляются к полюсу и делаются выгнутыми, когда идут от материков через моря. Таким образом, температура воздуха над морями бывает то выше, то ниже находящейся над материками; между тем колебания температуры воды постоянно ниже, чем изменения температуры находящегося над ней воздуха.

Но температура воздуха изменяется не только с переменой места наблюдений в горизонтальном направлении; она изменяется и в вертикальном направлении. С поднятием вверх она понижается. Гумбольдт в разных мемуарах своих принимает три причины этого явления: ослабление действия Cолнца, лучеиспускания теплорода и подымающиеся вверх течения воздуха. Солнечные лучи, обусловливающие возвышение температуры, проходя через атмосферу, способствуют, как известно, нагреванию воздуха. Чем больше частиц воздуха лучи встречают на своем пути, тем большее количество их нагревается, а так как воздух в нижних слоях своих плотнее чем в высших, то естественно, что внизу нагревание будет сильнее, так как внизу больше частиц нагревается по той простой причине, что там их гораздо больше. Но по мере нагревания воздуха лучами, последние, теряя свою теплоту, ослабляются и в действии своем. Поэтому нижние слои воздуха получают меньше теплорода чем верхние – лучи, их проходящие, не суть уже лучи первоначальные, так сказать – из первых рук; они уже потеряли часть своего теплорода в верхних слоях воздуха. Несмотря, однако, на то, что нижние слои атмосферы потеряли на количестве, зато они выиграли на качестве, ибо лучи тут проходят через более плотные слои атмосферы. Таким образом, несмотря на ослабление теплоты лучей во время прохождения их через верхние слои атмосферы, нижние слои все-таки остаются в выигрыше, так как в них накопляется большее количество теплорода вследствие большей плотности нижних слоев воздуха.

Переходим ко второй причине, указываемой Гумбольдтом, почему верхние слои воздуха холоднее нижних. Каждое нагретое тело, и в том числе и земной шар, испускает из себя по всем направлениям теплоту. Лучи теплорода, исходя от поверхности земли, должны опять проходить через слои воздуха. Проходя сперва через слои более плотные – ближайшие земле, а затем уже через менее плотные – более от нее отдаленные, лучи эти, конечно, нагревают первые слои гораздо сильнее: во-первых потому, что они более плотные, во-вторых потому, что они лежат ближе к источнику, испускающему теплород. Таким образом и лучеиспускание теплорода землей обусловливает высшую температуру в нижних слоях атмосферы, чем в верхних.

Наконец, укажем на третью причину, приводимую Гумбольдтом. Нижние слои воздуха, как более теплые, расширяясь, подымаются конечно кверху. Слои воздуха различной температуры, поднимаясь кверху, обнаруживают известное из физики стремление сгладить разные степени теплоты; но течения эти, ими обусловливаясь, усиливаются вместе с увеличением их различия, так что мы имеем право заключить, что чем сильнее течения воздуха, тем больше разница температуры между слоями его вверху и внизу.

В своих Observations astronomique [1810.2] Гумбольдт разбирает и методы, при посредстве которых можно исследовать уменьшение температуры по мере поднятия кверху. Сюда относятся: воздушные путешествия, восхождение на крутые, уединенные горы, сравнение температур близлежащих, но отличающихся значительной разницей в вертикальном направлении точек; температуры ключей и пещер; границы снегов. Последняя, как мы уже видели выше, не представляет верных результатов, так как она под различными широтами соответствует различным годичным температурам. Результатом наблюдений Гумбольдта по рассматриваемому вопросу можно принять правило, что температура в странах тропических, равно как и в умеренном поясе, в течение лета понижается на 1° на каждые 180– 200 метров поднятия вверх. Зимой в умеренном поясе уменьшение температуры совершается медленнее: можно принять, что разница на 1° замечается не меньше, как на каждые 240 метров поднятия. Указав на эти общие числа, мы не станем приводить средних чисел теплоты, определенных Гумбольдтом для различных высот тропического и умеренного пояса; равно мы принуждены ограничиться только замечанием, что в монографии своей Sur la limite inférieure des neiges [1820.1] Гумбольдт подробно определяет высоты снежных границ разных точек земного шара.

От этих исследований температуры воздуха под различными градусами широты и на различных высотах над поверхностью моря Гумбольдт переходит к исследованию температуры почвы. Главным средством для определения ее ему служат наблюдения над температурой ключей, сделанные им самим, Л. фон Бухом и Валенбергом. На основании их он пришел к тому же результату, что под тропиками и в более теплых местностях умеренного пояса температура почвы немногим отличается от средней температуры воздуха; под высшими градусами широты она несколько выше последней.

Гумбольдт и Эме Бонплан на Ориноко. Гравюра на дереве по картине Фердинанда Келлера 1877 г.

Обстоятельство, что в двух первых местностях не замечается почти никакой разницы между температурами обоих сред, и было причиной, почему Гумбольдт, как мы видели выше, считал температуру ключей и пещер в числе средств, при помощи которых может быть определена температура воздуха.

Десять лет спустя после этих исследований Гумбольдт обращает свою деятельность на объяснение главных причин различия температур на земном шаре. Тут он указывает, как различие климатов может зависеть от положения данного места относительно солнца как главного источника теплорода, но это объяснение не удовлетворяет его по причинам, изложенным нами выше при рассмотрении взглядов Галлея и Мэрана. Поэтому он ищет причины, почему западные части материков теплее восточных, и находит ее в преобладании западных ветров в поясах умеренном и холодном. Ветры эти уносят с собой тот же воздух, который принесли пассатные ветры к экватору, а вращение Земли дает возвращающемуся от экватора воздуху направление от запада к востоку, точно также как оно притекавшему к нему воздуху давало противоположное направление. Но воздух, текущий от экватора, тепел, и потому страны, с которыми он прежде всего приходит в соприкосновение, нагреваются сильнее, чем те, по которым он проносится после, так как он отдал уже часть своего тепла первым. Гумбольдт объясняет значительную, сравнительно с ее географической широтой, теплоту Европы ее положением, так близким к морю и разорванности, если можно так выразиться, частей ее. На западе Европы находится большой, так значительно умеряющий холод, и притом согретый Гольфстримом, океан. Часть земного шара, занимающая самое большое пространство тропического пояса, Азия, лежит относительно Европы так, что последняя нагревается воздухом, который поднимаясь над Африкой, направляется от экватора к северному полюсу. Третью причину, умеряющую климат Европы, Гумбольдт видит в том обстоятельстве, что она менее, чем Азия и Америка, выдвигается к северу и что она лежит против самого громадного незамерзающего залива из всех, лежащих у полюсов.

VI

Изучение атмосферного давления

Обращаясь к совершенно другой отрасли естествознания, к давлению воздуха, мы и здесь встречаем следы деятельности Гумбольдта. При тех сбивчивых понятиях, которые имели древние на счет тяжести, нелегко было решить вопрос – давит ли воздух или нет? Аристотель утверждал, что давит, так как, говорит он, воздухом наполненный пузырь весит больше, чем пустой. Но положение это не осталось без возражений: уже Птолемей утверждал, что воздух внутри собственного пространства, т. е. воздух в пространстве, наполненном воздухом, не давит, точно также как и вода при подобных же условиях, т. е. в пределах занимаемого ею пространства, не оказывает давления. Положение свое относительно воздуха Птолемей доказывал тем, что опыт Аристотеля с пузырем неверен; а относительно воды тем, что опускаясь на дно реки, мы не чувствуем давления сверху, как бы ни глубок был слой воды, лежащий над водолазом. Спор этот, длящийся в продолжение средних веков, можно было бы, конечно, решить и известным уже древним законом Архимеда, по которому всякое тело, взвешенное в жидкости, теряет столько своего веса, сколько весит равный объем этой жидкости. Применяя этот закон к взвешиванию Аристотелем воздуха, можно было убедиться, что воздух, взвешенный в воздухе, должен столько потерять своего веса, сколько сам весит, т. е. все.

Если мы опустим стеклянную трубочку в воду и станем через верхний конец ее тянуть воздух из нее, то вода поднимается в трубочке. Мы знаем теперь, что это происходит оттого, что внешний атмосферический воздух, давя на воду, вгоняет ее внутрь трубочки, из которой мы высосали воздух. Древние объясняли себе это явление совершенно иначе, именно тем, что «природа боится пустоты» (horror vacui), т. е. что вода только потому подымается в трубочке, чтобы не осталось в ней пустого пространства! Известен случай с Торричелли, учеником знаменитого Галилея. Когда огородники, рывшие в Пизе насосный колодец, остановились изумленные перед фактом, что вода его не поднимается выше 32 футов, ученый этот объяснил это явление тем, что воздух, оказывая давление на воду, должен подымать ее только до той высоты, пока давление воды в насосе на его основание не уравновесит давления внешнего воздуха на воду вне насоса. Из законов давления жидкостей нам известно, что давление их увеличивается по мере увеличения высоты столба жидкости и плотности ее, и потому, когда Торричелли заменил воду ртутью, которая в 13 Ѕ раз тяжелее воды, то он в самом деле нашел, что ртуть поднялась только на 28 дюймов. С этой минуты Торричелли стал отвергать мнимую «боязнь природы к пустоте» и поставил законом, что явления, приписываемые прежде horror vacui, зависят от давления воздуха. Он стал утверждать далее, что трубкой, содержащей столб ртути и запаянной сверху для того, чтобы воздух не мог давить на этот столб с другого конца, одним словом, барометром, можно измерять давление воздуха. Как всякая новая идея, как бы справедлива она ни была, но потому только, что она не согласуется с вековыми предрассудками, идея Торричелли встретила сильную оппозицию, пока наконец Паскаль не напал на мысль, доказавшую окончательно неопровержимую ее справедливость. Если, говорил он, учение Торричелли справедливо, то столб ртути в барометре при поднятии на высоты должен понижаться, так как по мере поднятия вверх столб давящего на ртуть воздуха уменьшается. В 1648 г. шурин Паскаля, Флорен Перье, желая решить спорный вопрос путем опыта, подымается на Пюи-де-Дом, близ Клермона, высотой в 500 туазов. Оказалось, что барометр действительно понизился на 3 дюйма ниже того уровня, на котором находился на равнине. С этих пор, а в особенности с того времени, как Мариотт открыл закон, по которому плотность воздуха усиливается по мере возвышения, наука узнала, какой высоте слоя воздуха соответствует высота барометра. С этого времени инструмент этот и вошел во всеобщее употребление для измерений высот.

Если бы шар земной представлял бы тело покоящееся, не вращающееся, окруженное со всех сторон одним и тем же веществом и если бы на всех точках поверхности его не было разницы в температуре, то окружающий его воздушный океан не представлял бы тоже никаких уклонений. В этом «идеальном» случае мы видели бы на всех точках земли одинаковое давление воздуха. Но действительность учит нас противному: мы знаем, что земля не есть покоящийся шар, а неправильный, вращающийся элипсоид, на поверхности которого встречаем разнообразнейшие температуры. Кроме того, течения воздуха, известные нам под именем ветров, показывают тоже, что воздух на одинаковой высоте над уровнем моря испытывает неодинаковое давление. Все части воздушного океана не только подвижны, но находятся в постоянном движении.

Для того чтобы пользоваться барометром для измерения высот, необходимо всегда сравнивать между собой высоту ртутных столбов в двух точках, находящихся на различной высоте. Если мы знаем высоту одной точки, то в таком только случае можем отыскать высоту другой. Если мы находимся внутри какой-нибудь страны и нам неизвестна из непосредственного измерения высота данной точки, то необходимо знать высоту барометрического столба ртути ближайшего моря, ибо, так как высота считается от морской поверхности, то, зная его, мы узнаем и высоту точки, с которой сравниваем ее. Наблюдения показали, что высота барометра у берегов морей неодинакова под различными градусами широты; притом она непостоянна даже в одном и том же месте. Колебания эти бывают правильны, т. е. они могут повторяться в течение известных периодов; но они бывают и неправильны. Понятно, что если мы прибегаем к барометру для измерения высоты какого-нибудь места, то мы должны принять в расчет эти колебания барометра в обоих пунктах; иначе разница, выведенная из показаний этого инструмента, даст нам ложные показания; притом мы должны знать их в самый момент наблюдения. Эта высота столба ртути должна быть выведена из средней высоты барометра соответствующей широты места, принимая также в расчет влияние правильных колебаний. Мы здесь не имеем причины останавливаться на другом, каждому известном применении барометра к так называемым предсказаниям погоды, при которых «хороший» барометр дает нам весть об атмосферных переменах, совершающихся в высших слоях атмосферы.

Уже из сказанного мы можем заключить, что задачи, которые при исследовании барометрических колебаний предстояло разрешить, касались трех вопросов: 1) необходимо было определить среднюю высоту барометра у уровня моря под различными градусами широты; 2) нужно было отыскать пределы правильных колебаний его и, наконец, 3) величину неправильных колебаний, равно как второстепенные обстоятельства, играющие при этом известную роль, чтобы по крайней мере со временем допытаться причины их и перевести их тогда из категории неправильных в правильные.

Не останавливаясь на барометрических наблюдениях, сделанных Гумбольдтом для определения разных высот (изданных в Observations astronomiques [1810.2]), мы упомянем здесь вкратце о его исследованиях, предпринятых с целью развить теорию барометра, помещенных в его Esquise d’un tableau géognostique de l’Amérique méridionale [1829.1.1]. Барометрические наблюдения прежнего времени не различаются той точностью, которую представляют теперь, и этому труды Гумбольдта способствовали немало. Так, из сравнения своих наблюдений со сделанными членами Французской академии в половине истекшего столетия в Перу, он приходит к убеждению, что барометры последних заключали в себе небольшое количество воздуха (ртуть их не была вскипячена), так как показания их оказываются ниже найденных Гумбольдтом. Другая ошибка прежнего времени вела, напротив, к показанию высшего столба ртути, чем настоящий, вследствие того, что при французских наблюдениях не принималось в расчет расширение ее от теплоты (выше 0° C), хотя на это обстоятельство и указывал уже Амонтон около 1740 г. Кроме этих ошибок Гумбольдт указывает еще на третью: влияние волосности трубок, которая тоже требует поправки.

Уже прежние ученые путешественники (как например Varin, Дезайе [43] 43
  Луи Дезайе или дез Айе (Louis Deshayes или Louis des Hayes, 1600-1632) – французский дипломат времен Тридцатилетней войны. В 1621 г. Людовик XIII отправил Дезайе в Палестину, а в 1626 г. – в Персию. Кроме того он служил послом при дворе шведского короля Густава II Адольфа, а в 1629 г. – в Москве, при Михаиле Федоровиче Романове. Оставил описание своего путешествия в Левант.


[Закрыть] и de Glos, посещавшие Зеленый мыс и американские острова по поручению французского правительства в 1682 г.) заметили, что вблизи экватора барометр дважды в течение суток постоянно и правильно поднимается и опускается. По аналогии явление это названо было атмосферическим приливом и отливом. Факт этот явился в совершенно ложном свете, так как названные ученые старались привести его в соответствие с изменениями термометрическими, что оказалось несправедливым. Гумбольдт с другом своим Бонпланом, занимаясь долгое время наблюдениями над этими колебаниями барометра, определили как величину их, так и самое время, когда они наступают.

По Гумбольдту, колебания барометра между поворотными кругами можно выразить следующим образом: поутру, около 9-9 ј часов, он достигает самой высокой точки, затем понижается, сначала медленно, потом скорее, и потом опять медленнее до 4 Ѕ часов; затем барометр поднимается снова до 11 часов, и потом падает опять до 4 часов следующего утра. Колебание заключается в пределах Ѕ-1 линии, и днем оно сильнее, чем ночью. Ветры, дождь, землетрясения и подобное, за исключением некоторых частей экваториальной Азии, не оказывают никакого влияния на колебания барометра, которые на вышине Кито немногим только меньше, чем на морском берегу. Впрочем, явление это свойственно не одной тропической Америке; его можно наблюдать везде между поворотными кругами.

Выше уже было упомянуто, что прежние ученые объясняли эти явления той же причиной, которая вызывает приливы и отливы, но Лаплас доказал, что при этом предположении целое колебание барометра не может превосходить одного миллиметра, т. е. менее полулинии. Кроме того, самое время, в которое замечаются самые значительные повышения и понижения барометра, не позволяет смешивать обоих явлений; между ними только одно общее – что как те, так и другие проявляются дважды в сутки. Приливы и отливы обусловливаются различием влияний, оказываемых притягательной силой Солнца и Луны на различные отдельные части Земли, находящиеся в различном расстоянии от них. Та часть земной поверхности, которая обращена к Луне, испытывает, как более близкая к ней, более сильное притяжение последней, чем центр ее; между тем как противоположная сторона земного шара представляет противоположное явление. При морских приливах и отливах нельзя не признать влияния Луны, которое оказывается даже в 2 Ѕ раза сильнее влияния Солнца, и потому время прохождения через меридиан играет здесь большую роль. В совершенной противоположности с этим атмосферические приливы и отливы зависят совершенно от положения Солнца, и потому мы вправе заключить, что оно их причиной, но не Луна.

Гумбольдт не высказывался прямо насчет причины этих явлений; Рамонд же полагает, что ее следует искать во влиянии теплоты солнечной, вызывающей расширение воздуха в тех местах, в которых самая большая теплота дня. К востоку от этих мест лежат точки, которые опять охладевают; к западу – которые еще не нагрелись до той степени, как наблюдаемые. Воздух теплых долгот, расширяясь, поднимается кверху, и так как действие это здесь сильнее, чем к востоку и к западу от этого места, столб воздуха, выдающийся посредине над соседними, стекает по обе стороны. Таким образом посредине видим атмосферное давление минус то количество воздуха, которое стекло по обе стороны: теплые часы соответствуют minimum’у давления. По обе же стороны этого выдающегося столба воздуха видим атмосферическое давление плюс то количество воздуха, которое притекло из середины: потому утром и вечером замечаются самые высокие давления воздуха – maximum его. На противоположной minimum’у стороне земли то же атмосферическое давление, и по-тому ночью второе, но не так значительное minimum, которое только потому является таковым, что оно находится между двух мест, испытывающих более сильное давление воздуха. Так как земля вращается, то одна и та же точка земного шара под тропиками имеет то maximum, то minimum давления над собой, так как они следуют солнцу. Главный minimum проявляется около 4-х часов, т. е. 2 часа спустя после самого жаркого времени дня. Это обусловливается, кажется, тем, что вызванное различиями температуры движение нуждается в известном времени для своего проявления, точно так же, как оно, с другой стороны, длится еще некоторое время после того, как обусловливающая его причина перестала действовать. По этой же причине самый жаркий час дня вовсе не 12 часов; самый жаркий месяц месяц не июнь, несмотря на то, что причина, их обусловливающая, высота Солнца, достигает в обоих случаях своего maximum’a, а – 2 часа пополудни и месяц июль.