class="p1">Плинианский тип извержения имеет отношение к двум Плиниям: Плиний Младший писал об извержении горы Везувий в 79 году до н. э., которое привело к гибели его дяди Плиния Старшего. Пелейский тип связан с горой Мон-Пеле на острове Мартиника; образцовым примером такого типа извержений было извержение вулкана Сент-Хелен в 1980 году.
Супервулканы
Говоря о современных представлениях о вулканах, было бы упущением не вспомнить о супервулканах, один из которых лежит под Йеллоустоунским национальным парком в США. Данные о вулкане говорят о том, что под парком имеется очень большая камера, заполненная, – и вероятно все еще заполняющаяся, – магмой, и о том, что уже давно должна была начаться мощная вулканическая активность.
Свидетельства предыдущих извержений говорят о масштабе и хронологии этих событий. В плане хронологии мы находимся в том периоде времени, когда извержения можно ожидать в любой момент, а в отношении масштаба этого события, можно почти наверняка утверждать, что новое извержение окажет катастрофическое воздействие на США и климат на всей планете.
ПОЧЕМУ ЛЮДИ ЖИВУТ ВБЛИЗИ ВУЛКАНОВ?
Существуют места, где опасность вулканической активности минимальная, а положительные стороны этих территорий перевешивают риск. Классическим примером в этом отношении служит Исландия – геотермальная энергия здесь ничего не стоит, а горячей воды столько, что она централизованно передается по трубам в дома и после использования ее для обогрева выводится под прилегающие дороги, которые также обогреваются, чтобы предотвратить образование на них снежного покрова. Народности аэта, живут на склонах Пинатубо, – пологой местности (когда она стабилизируется), богатой питательными веществами, – это дает различные преимущества при изготовлении гончарных изделий. В настоящий момент в каждой местности имеются свои преимущества, однако есть и потенциальная цена этим преимуществам, которую, может быть, придется заплатить в будущем. Улучшение прогнозирования и снижение уязвимости таких территорий, благодаря методам инженерии, особенно в богатых странах, привели к тому, что соотношение цена/преимущества склоняется в сторону преимуществ сегодняшнего дня. Несомненно, если вы способны застраховать свой дом или бизнес, такая ситуация становится все более приемлемой.
Всегда бескомпромиссные, климатические концепции были слишком абстрактными. Вопреки тому, что они сопровождают нас повсюду, слишком часто мы оказывались в затруднении, не имея возможности объяснить, почему всегда так холодно и сыро.
Прежде чем углубиться в некоторые из ключевых аспектов этого раздела, предлагаю вам мантру, которую нужно заучить:
Мантра метеорологии
* Теплый воздух поднимается вверх;
* По мере того, как воздух поднимается, он охлаждается;
* По мере охлаждения его способность удерживать воду в форме пара (естественно, в газообразном состоянии) снижается;
* Когда относительная влажность достигает 100 %, начинается конденсация влаги;
* Образуются облака;
* Может начаться выпадение осадков.
Если все сказанное вам понятно, тогда все дальнейшее покажется детской игрой.
Какие факторы служат причиной дождей?
Это самый легкий вопрос, на который есть простой ответ: «подъем воздуха». Это действительно просто:
Атмосферные осадки, связанные с рельефом (орографические) – потоки воздуха направляются в сторону гор; они не могут пройти сквозь них, поэтому воздух вынужденно поднимается вверх. Переходим ко второй стадии Мантры Метеорологии.
Конвекционные атмосферные осадки – воздух нагревается в результате соприкосновения с теплой землей. Будучи менее плотным, такой воздух поднимается вверх. Переходим ко второй стадии Мантры.
Фронтальные атмосферные осадки – у теплого фронта теплый воздух поднимается над более холодным воздухом. У холодного фронта холодный воздух выталкивает теплый воздух вверх. В обоих случаях, переходим ко второй стадии Мантры.
Общая циркуляция атмосферы
Чтобы начать с крупномасштабных факторов – а по сути, с того, с чего все и начинается, – заметим, что климат на Земле существует для того, чтобы перемещать энергию оттуда, где она находится в избытке, туда, где наблюдается ее недостаток. А это, естественно, означает одно – от экватора к полюсам.
Трехклеточная модель или Модель общей циркуляции атмосферы
Если экватор – это линия, соединяющая точки на поверхности Земли, равноудаленные от двух полюсов, тогда термальный экватор представляет собой широтную линию, соединяющую точки максимальной инсоляции – количества поступающего солнечного света – в любой данный момент времени.
На тепловом экваторе в результате инсоляция поверхность земли нагревается, воздух, контактирующий с землей (пограничный слой), также нагревается, становясь менее плотным, чем окружающая его атмосфера, поэтому он поднимается вверх. Готовы к мантре? «По мере того, как воздух поднимается вверх…» и так далее. Следовательно, выше теплого экватора вы встретите полосу дождей – экваториальный дождевой пояс – который объясняет местоположение самой буйной растительности на земле, биомы тропических дождевых лесов.
Происхождение трехячеистой модели восходит к Джорджу Хэдли (1685–1768), который в 1735 году первым выдвинул идею о том, что экваториальный воздух поднимается вверх, а затем дивергирует. В 1856 году Уилльям Феррел (1817–1891) дальше развил теорию Хэдли, и она утвердилась. Поскольку большая часть климатических взаимодействий происходит в самой нижней части атмосферы (тропосфере) в пределах высот от 10 до 15 километров, поднимающийся вверх воздух, достигнув этих высот, должен перемещаться в северном или южном направлении. Это напоминает ситуацию с крышкой кастрюли, запирающей поднимающийся вверх воздух. Восходящая воздушная масса охлаждается и поэтому, будучи перемещенной на север или юг, начнет нисходящее движение. (Прошу простить, если вам кажется, что я игнорирую южное полушарие: я понял, что попытка ссылаться на оба полушария, только все усложняет). Воздух опускается примерно на 30 градусов севернее того места, откуда он поднялся. Нисходящая воздушная масса создает зону высокого давления или субтропический антициклон (СА). Здесь вы можете догадаться, какое воздействие это оказывает на местный регион: нисходящие, нагревающиеся токи воздуха приводят к сухим условиям и образованию обширных аридных зон, наподобие пустыни Сахары. Достигнув поверхности Земли, воздушные массы вынуждены отклоняться. Часть воздушной массы возвращается к экватору и завершает ячейку Хэдли, тогда как другая часть устремляется на север. Воздушные массы, перемещающиеся в северном направлении, встречаются с потоками воздуха, идущими от полярной ячейки, которая сверхохладилась над Арктикой и таким образом, уплотнившись, опустилась, и отклонилась на юг.
Если вы читаете эту книгу, находясь в Великобритании, есть шанс, что эта конвергенция происходит сейчас над вашей головой. Великобритания облагодетельствована хорошим климатом, благодаря зоне атмосферы с красивым названием Полярный фронт конвергенции (ПФК). Это линия соприкосновения теплого воздуха из ячейки Феррела с холодным воздухом полярной ячейки. Во многом так же, как при соприкосновении континентальной и океанической плит, что-нибудь должно выделяться. Это нечто – энергия. Воздушные массы смешиваются, потоки воздуха из ячейки Феррела охлаждаются и, естественно, при охлаждении воздуха начинается все самое интересное.
Прежде чем покинуть эту область макроявлений, необходимо отметить две вещи: во-первых, то,
