Текст книги "Все обо всем. Том 3"

Автор книги: Аркадий Ликум

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 32 страниц)

Что вызывает солнечные затмения?

В затмении Солнца принимают участие три космических тела: Луна, Земля и Солнце. Как известно, луна вращается вокруг Земли, а та, в свою очередь, непрерывно движется по орбите вокруг Солнца. Таким образом, время от времени наступает момент, когда Луна оказывается прямо между Землей и освещающим ее Солнцем. В этом случае и происходит явление, называемое солнечным затмением. Затмение Солнца может случаться только во время новолуния, так как именно тогда Луна находится с той стороны Земли, которая обращена к Солнцу. Если бы орбита Луны лежала в той же плоскости, что и орбита Земли, то затмение происходило бы при каждом новолунии.

Однако на своем пути вокруг Земли, занимающем 29,5 дней, Луна обычно проходит в стороне отпрямой линии, соединяющей Землюи Солнце. Астрономы могут с точностью до долей секунды предсказать начало солнечного затмения и его продолжительность. Они также могут сказать заранее, будет ли данное затмение полным, кольцеобразным или частичным. Если Луна полностью закрывает Солнце, то такое затмение называется полным. Однако, расстояние от Земли до Луны не является постоянной величиной и часто оно слишком велико, для того, чтобы произошло солнечное затмение. Тогда можно наблюдать картину, когда темный диск Луны закрывает все Солнце, за исключением тонкого кольца по его окружности. Это означает, что имеет место кольцеобразное затмение. Частичным же называется всякое затмение, при котором Луна лишь частично закрывает собой солнечный диск.

Каждый год происходит по крайней мере два солнечных затмения, но их число может достигать и пяти. В каком-то определенном месте на земном шаре полное солнечное затмение можно увидеть всего один раз примерно за 250–300 лет. Поэтому астрономам приходится «гоняться» за полными затмениями по всему свету.

Откуда на Солнце пятна?

В 1680 году, сконструировав свой телескоп, Галилео Галилей стал первым человеком, которому удалось обнаружить пятна на Солнце. Через его трубу они казались похожими на черные дыры в белом диске Солнца. Солнечные пятна можно наблюдать почти в любой ясный день. Они сильно отличаются по размеру. Некоторые похожи на крошечные точки на поверхности Солнца, в то время как другие достигают значительных размеров. Однажды ученым довелось наблюдать пятно длиной почти в 150 000 км, а шириной – 95 000 км.

Астрономы располагают достаточно убедительными доказательствами того, что происхождение этих пятен связано с электромагнитными процессами, протекающими на Солнце. Было доказано, что они представляют собой гигантские вихри наэлектризованной материи, попарно вырывающимися из недр Солнца ввиде латинской буквы U. Высвобождающаяся при появлении солнечных пятен электрическая энергия посылается в космическое пространство в виде пучков отрицательно заряженных частиц – электронов. Некоторые из них попадают в атмосферу Земли, что приводит к различным явлениям на ней. Одно из таких явлений – Северное сияние.

Кроме того, эти пучки электронов вызывают радиопомехи и приводят к увеличению озонового слоя вверхних слоях атмосферы. Большинство солнечных пятен исчезает в течение первых же дней после своего появления. Однако некоторые остаются на протяжении двух месяцев и даже дольше. Они увеличиваются, а затем уменьшаются в своем количестве, и циклы эти длятся чуть более 21 года. Регулярные наблюдения за ними ведутся с середины прошлого века, и ученые по-прежнему продолжают изучать их и то влияние на нашу жизнь.

Почему Луна светится?

В древности люди считали Луну богиней – покровительницей ночи. С тех пор человек узнал многое о ее подлинной природе и даже побывал на ней. Науке удалось решить множество загадок, связанных с этим единственным естественным спутником земли. Одной из этих загадок, давно переставшей быть легендой, является лунный свет. Луна, в отличие от звезд, в том числе и Солнца, не излучает постоянного света, однако может отражать чужой. Поэтому лунный свет – это всего лишь солнечные лучи, отраженные от поверхности Луны.

Возможно, вам приходилось слышать выражение темная сторона луны. Оно вовсе не означает, что какая-то часть лунной поверхности не может отражать свет. Просто луна вертится вокруг своей оси с той же скоростью, с какой совершает полный оборот вокруг Земли, и поэтому все время обращена к ней одной и той же стороной. Впрочем, теперь изображения обратной стороны Луны, полученные со спутников, видели на экранах своих телевизоров люди во многих странах.

Вокруг Луны нет слоя атмосферы, и это приводит к весьма любопытным явлениям. Так, температура лунной поверхности, освещаемой в течение 14 дней Солнцем, поднимается выше точки кипения воды. Следующие 14 суток она резко падает, так как при отсутствии нагрева за счет солнечных лучей и атмосферы, способной удерживать тепло возле поверхности, последняя очень быстро охлаждается. Земля освещает Луну отраженным светом Солнца, однако это не помогает хоть немного увеличить температуру «лунной ночи», равную примерно –200 °C.

Действует ли на Луне сила тяжести?

Сила тяжести или явление гравитации наблюдается возле каждого сколь угодно маленького объекта во вселенной. Оно заключается в наличие силыпритяжения между различными телами. Однако величина этой силы зависит от двух вещей: от, массы этих тел и расстояния между ними. Например, силапритяжения действуетмежду вашим телом и Землей. Поскольку Земля намного больше по размеру, то практически именно она притягивает вас, а не наоборот. Сила притяжения равна вашему весу, когда вы находитесь на поверхности земли.

Однако, стоит вам удвоить расстояние между собой и центром нашей планеты (то есть подняться над поверхностью земли на 6500 км), как ваш вес уменьшится в 4 раза. Луна достаточно крупное космическое тело, однако она все же существенно меньше Земли. Ее масса меньше земной в 80 раз. Поэтому и сила тяжести (гравитации) на ней значительно уступает силе земного притяжения. Если б вы попали на Луну, то вес вашего тела уменьшился бы в 6 раз. Другими словами, если б вы захотели заняться прыжками в высоту на поверхности Луны, то вам бы удалось прыгнуть в 6 раз выше, чем на Земле!

Почему мы видим только одну сторону Луны?

С тех пор как человек появился на Земле, Луна представляла для него загадку. В древние времена люди поклонялись Луне, считая ее богиней ночи. Сегодня, однако, мы знаем гораздо больше о том, что она представляет собой на самом деле. Мы даже можем увидеть «обратную», или, как ее еще называют, «темную», сторону Луны на фотографиях, полученных советскими и американскими учеными. Почему же мы не в состоянии взглянуть на обратную сторону Луны с Земли? Дело в том, что Луна – это естественный спутник Земли, то есть небесное тело меньших размеров, чем наша планета, вращающаяся вокруг нее. Один полный виток Луны на орбите вокруг Земли составляет примерно 29,5 суток.

Замечательно, что Луна совершает оборот вокруг своей оси за то же самое время. Именно поэтому с Земли нам видна лишь одна ее сторона. Чтобы лучше понять, как это происходит, попробуйте поставить следующий эксперимент. Возьмите яблоко или апельсин и проведите на нем линию, разделяющую его на две половины. Представьте себе, что это Луна. Затем вытяните перед собой сжатый кулак, который должен изображать Землю. Теперь поверните «Луну» одной стороной к «Земле». Продолжая держать «Луну» обращенной к «Земле» одной и той же стороной, сделайте ее полный оборот вокруг «Земли». Вы увидите, что «Луна» при этом обернется вокруг своей оси, а с «Земли» будет попрежнему видна только одна ее сторона.

Как облакам удается держаться на небе?

Прежде всего следует сказать, что не все облака плывут по небу. Некоторые из них находятся у самой поверхности земли! Ведь то, что мы называем туманом, как раз и представляет собою такое облако. В воздухе всегда содержится какое-то количество водяного пара. Когда теплый, влажный воздух остывает, этот пар начинает конденсироваться. Конденсация – это процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое, обратный процессу испарения. В результате в воздухе накапливается большое количество мелких капелек воды, скопление которых образует облака. Воздушные течения, поднимающиеся вверх от земли, поддерживают облака на небе.

Однако, если воздух продолжает охлаждаться, то в облаке скапливается все больше воды. Постепенно мелкие капли приобретают все большие размеры, пока, наконец, не становятся настолько тяжелыми, что падают на землю в виде дождя. Если им приходится проходить через слой воздуха, вкотором температура ниже температуры замерзания, то – в виде снега или града. Облака образуются на различной высоте над поверхностью земли. В соответствии с этим они подразделяются на несколько видов: высокие, средневысокие, низкие и те, которые могут существовать на всех уровнях.

Отчего зависит погода?

Для начала давайте попытаемся определить, что такое погода. Несмотря на то, что каждый человек употребляет это слово постоянно, у многих подобный вопрос вызовет затруднение. Погода – это состояние атмосферы в том или ином регионе Земли. Она может быть холодной или жаркой, сухой или дождливой, ветреной или спокойной. Любая комбинация различных количеств влаги, тепла и движения в атмосфере – это погода. И она находится в процессе постоянных изменений час от часу, день ото дня, месяц отмесяца, год от года.

Дневные изменения вызываются различными процессами в атмосфере. Сезонные изменения (от зимы к весне, отвесныклету ит.д.) происходят вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Причины изменения погоды с течением лет до конца не установлены, хотя в последнее время одной из них, и к тому же играющей весьма существенную роль, является производственная деятельность человека. Наиболее важное обстоятельство, определяющее погоду, – нагревание или охлаждение воздуха. Разница степени нагрева в различных точках атмосферы приводит к появлению ветров и влияет на количество испаряемой с поверхности земли влаги. Влажность – количество воды в воздухе – наряду с температурой оказывает существенное влияние на погоду. Она определяет в значительной степени вероятность скопления облаков и выпадения осадков.

Метеорологи – люди, занимающиеся изучением погоды, – предсказывают, какой она будет, глядя на существующие фронты погоды. Фронт – это границы, пролегающие между массами теплого и холодного воздуха или, например, между скоплениями облаков и чистым небом. Как правило, изменения погоды, в том числе такие неприятные явления, как грозы, снегопады и прочие, связаны с перемещениямиэтих фронтов.

Откуда берется ветер?

Иногда мы выходим на улицу, чтобы насладиться спокойной и ясной погодой. Однако, не успели мы пройти и нескольких шагов, как вдруг поднимается ветер. Хотя мы и не видим его, зато прекрасно чувствуем на руках и лице, не имея ни малейшего представления, откуда он взялся. Ветер – это передвижение воздушных масс над землей. Что заставляет воздух перемещаться? Ответ на этот вопрос всегда один и тот же – изменения температуры. При нагревании воздух расширяется, становится легче и поднимается вверх. На его место устремляется поток более тяжелого холодного воздуха. Это и есть ветер!

Существует два типа ветров: относящиеся к общемировой системе ветров и местные ветра. Общемировая система ветров начинается от экватора, где солнце греет наиболее сильно. Там теплый воздух, поднимаясь на большие высоты, выталкивается в направлении к Северному и Южному полюсам. Пройдя примерно треть пути от экватора до полюса, он остывает и начинает вновь опускаться к поверхности земли. Часть воздушных масс продолжает движение к полюсам, а остальные возвращаются к экватору. Те ветры, которые, как правило, дуют в данном регионе в одном и том же направлении круглый год, называются превалирующими.

Однако, нередко в том или другом месте ветер дует совершенно в другую сторону. Это вызывается вмешательством местных ветров. Местные ветры поднимаются в результате прихода холодных масс воздуха с высоким давлением или теплых масс с низким. Как правило, это длится несколько часов или дней, после чего начинают дуть превалирующие ветры. Другой причиной местных ветров является суточный перепад температур. Особенно это хорошо заметно на морском берегу. Днем холодный воздух со стороны моря перемещается в сторону суши, а ночью все происходит наоборот.

Как начинаются смерчи?

Чуть ли не каждому приходилось попадать в обычную бурю с громом и сильными порывами ветра. Бывают, однако, бури, которые одновременно охватывают территорию в тысячи квадратных километров. Один из видов таких бурь называется циклоном. Во время циклона ветры дуют отовсюду в сторону центра бури, где находится область низкого давления.

Любопытно, что эти ветры образуют гигантскую воздушную спираль, которая в южном полушарии Земли «закручивается» по часовой стрелке, авсеверном – против. Смерч (торнадо) – это просто особая разновидность циклона. Его вызывают те же причины, что и обычные бури, но только проявляющиеся с необычной силой. Вначале, в силу каких-либо обстоятельств, появляется мощная вертикальная тяга воздуха. Он начинает быстро подниматься, что приводит к возникновению горизонтальных потоков воздуха – ветров, дующих в противоположных направлениях вокруг вертикального потока.

В результате появляется вихрь – узкий столб воздуха, закручивающегося по спирали вверх, стремительно перемещающийся вдоль поверхности земли. Когда это случается, центробежная сила отбрасывает воздух к внешним «стенкам» вихря, в центре которого возникает область низкого давления. Перепад давления оказывается настолько большим, что эта область начинает все больше походить на вакуумный насос. В этом заключается одна из главных опасностей смерчей. Он с такой силой вырывает стены домов, засасывая их в небо, что те рушатся точно сделанные из картона. Не менее разрушительной силой обладают и ветры, образующие вихрь. Иногда они достигают скорости почти в 500 км/ч, и ничто не может устоять перед ними.

В чем разница между ураганом и смерчем?

Существуют различные виды бурь, однако все они едины в одном: в основе своей они представляют быстрое перемещение воздуха из одного места в другое. Буря, во время которой идет дождь, грохочет гром и сверкают молнии, называется грозой, или грозовой бурей. Если ветер по дороге поднимает большое количество пыли, то такая буря носит название пыльной. Буря на море – это шторм. Наиболее опасными и разрушительными видами бурь являются ураган и смерч. Ураганы – это бури, которые начинаются в тропических широтах.

Например, в Северной Америке они чаще всего проходят в Мексиканском заливе, прокатываясь затем вдоль всего восточного побережья континента. Точно такие же бури обрушиваются на острова и побережья на Дальнем Востоке и в Китайском море, однако там они называются тайфунами. Общим же названием для обоих видовявляется тропическая буря. Как правило, ураган охватывает территорию диаметром от 150 до 600 км, а скорость ветра при этом достигает от 120 до 200 км/ч.

Отличительной особенностью ураганов является спокойное пятно в самом его центре, называемое глазом урагана. Его размер составляет от 5 до 20 км в диаметре. Когда человек попадает в эту зону, то ему начинает казаться, что ураган кончился. Однако, стоит «глазу» урагана пройти дальше, как ветер поднимается с не меньшей силой, хотя дует при этом в направлении, противоположном прежнему. Это происходит потому, что ураган – это кольцевая буря. Другими словами, ветры дуют по кругу по мере того, как ураган продвигается вперед.

Другим видом кольцевой бури является смерч. Он отличается от урагана прежде всего своими масштабами, поскольку никогда не превышает в диаметре 2,5 км. Обычно смерчи начинаются на территории, где уже идет гроза, а тучи темные и воронкообразные. Смерч может пройти по площади всего в несколько километров длиной и несколько сотен метров шириной. Но зато он разрушает на своем пути практически все подряд.

Что такое муссон?

Слово «муссон» происходит от арабского слова, означающего в переводе «сезон (дождей)». Оно употребляется в отношении тех климатических зон, где в теплое время года ветра дуют с моря на сушу, а в холодное – наоборот. В этих регионах во время теплого сезона обычно идут обильные дожди, а во время прохладного царит засуха. Что же приводит к таким сезонным переменам погоды? Все дело в том, что суша нагревается и остывает быстрее, чем морская вода.

Например, в Центральной и Южной Азии весна наступает быстрей, чем на прилегающих к ней морях. Летом на континенте гораздо теплей, чем в водах Индийского океана на юге и Тихого на востоке. Более высокая температура создает над континентом область низкого давления, в которую устремляются воздушные массы с океанских просторов, несущие с собой осадки. Эти ветры называются летними муссонами.

Осенью воздух быстрее остывает над азиатским континентом, что приводит к появлению над ним области высокого давления. В результате ветер начинает дуть из засушливых регионов Центральной Азии в сторону морей. Такие ветры носятназвание зимних муссонов. Климат в районах Центральной и Южной Азии носит ярко выраженный муссонный характер ввиду огромного размера этого континента. Раньше, когда люди на плавали парусных судах, они умело использовали зимние и летние муссоны. Именно поэтому моряки обычно плыли из Индии в Африку зимой, а возвращались назад летом.

Что такое циклон?

Наверняка вам часто приходилось слышать слово «циклон», хотя, возможно, вы не вполне понимали его значения. Циклон – это просто одна из разновидностей бури. Буря поднимается, когда теплый, влажный воздух из какого-нибудь региона, лежащего поблизости от экватора, поднимается в более северные широты и встречается, скажем, гденибудь над Европой с массой холодного, сухого воздуха из Арктики. При встречи не происходит перемешивания, наоборот, между двумя воздушными массами обозначается резкая граница, называемая фронтом. По мере продолжения своего движения масса более теплого воздуха как бы взбирается на плечи встречного холодного потока. В результате теплый воздух остывает, и скопившаяся внем влага конденсируется, образуя облака.

В то время, как все это происходит в середине надвигающейся бури, давление начинает падать. Обрадуются ветры, как бы обдувающие по кругу в направлении против часовой стрелки эту область низкого давления. Таким образом, масса влажного, теплого воздуха движется к северу вдоль восточной границы, а холодного – вдоль западной к югу. Область низкого давления носит название циклон. В зависимости от различных обстоятельств она может иметь размер в диаметре от 500 до 1500 км. Следует отметить, что циклон представляет собой гораздо менее опасное явление, чем такие виды бурь, как смерч или ураган.

Опасен ли гром?

Многие люди испуганно вздрагивают, заслышав раскаты грома во время грозы. Однако опасаться грома нет ни малейших оснований. К тому времени, когда его звук достигает вас, электрический разряд молнии, которая собственно и вызвала гром, уже давно погаснет. То, что разрыв во времени между ними может достигать нескольких десятков секунд, объясняется значительно большей скоростью распространения света по сравнению со скоростью звука.

Стоит ли опасаться молний? В общем да, ибо известны случаи, когда молнии не только наносили какой-либо ущерб, но даже и убивали людей. Впрочем, если правильно вести себя во время грозы (например, не бегать по полю и не прятаться под одиноко стоящим деревом), то шанс оказаться пораженным молнией крайне мал. Причина опасности в молний, как уже было сказано, в том, что они представляют собой мощные электрические разряды. Когда на небе во время ночной грозы сверкнет особенно сильная молния, на мгновение вокруг становится светло, как днем. Обычно молнии вспыхивают в промежутке между двумя тучами.

Иногда молния бьет из тучи в землю или в какой-нибудь предметна ее поверхности, а изредка бывает, что случается и наоборот! Молнии появляются так: когда во время грозы пространство между землей и облаками электризуется, и в нем начинают накапливаться положительные и отрицательные электрические заряды. Когда разность между ними станет достаточно велика, то между ними проскакивает разряд. Это и есть молния. Во время разряда молнии в воздухе мгновенно возникают области сжатия (повышенного давления) и расширения (пониженного). Они с силой «сталкиваются», производя грохот, который мы называем громом.