Вопросы о погоде - Павел Астапенко

Но если плотных туманов с видимостью менее 1 км в Ленинграде и Москве бывает в два-три раза меньше, чем за городом, то дымок с дальностью видимости от 1 до 9 км в этих городах бывает примерно во столько же раз больше, чем в окрестностях.

16.6. Почему в большом городе прием солнечных ванн малоэффективен?

Дело в том, что энергия солнечных лучей в многомиллионном городе ослабляется по сравнению с загородной местностью примерно на одну пятую. В утренние и вечерние часы при низком положении солнца над горизонтом (как, кстати, и в дневное время зимой) количество солнечной радиации уменьшается в городе вдвое. При этом, что очень важно, городской дым и пыль задерживают самую важную для живых организмов часть солнечного спектра – ультрафиолетовую, которая как раз и образует солнечный загар.

Облака дыма и мглы сокращают продолжительность солнечного сияния над городом на 100-200 ч в год; такое сокращение наиболее заметно в зимние месяцы, но оно значительно и летом. Обилие в городском воздухе загрязняющих его мелких твердых частичек стимулирует образование облачных капелек и снежинок, так как эти частички легко аккумулируют влагу. В результате в городе больше облаков и чаще выпадают осадки (особенно небольшие – морось, слабый снег), чем за городом. Наиболее ощутимо это различие в городских районах, находящихся на подветренной стороне по отношению к преобладающим ветрам. Все это делает прием солнечных ванн в большом городе малоэффективным…

16.7. Почему за городом дышится легче, чем в городе?

Практически все городские жители, выезжая за город, чувствуют себя там лучше, чем в городе. Пассажиры самолетов, приближающихся к большим городам, имеют возможность наблюдать над городами облака дыма и копоти, из-за которых детали городской застройки практически неразличимы с борта самолета. Облака эти распространяются вверх до высоты 400-500 м. Даже с борта космического корабля облака городских загрязнений хорошо заметны. Летчик-космонавт Шаталов, трижды побывавший в космосе, делясь своими впечатлениями о наблюдениях земной поверхности с высоты полета космического корабля, отмечал, что, хотя со спутника отлично видны многие детали местности вне городов, даже след за кормой корабля в море, – различать улицы больших городов не удается из-за низкой прозрачности воздуха над городами…

Загрязнение воздуха в больших городах, особенно таких, в которых контроль за выбросом загрязнений в воздух промышленными предприятиями и транспортом поставлен плохо (например, Токио), ощущается населением этих городов непосредственно, через заметное увеличение заболеваний верхних дыхательных путей, слизистых оболочек носоглотки, глаз и т. п.

16.8. Какова природа знаменитых лондонских туманов?

Столица Великобритании – Лондон – расположена в устье р. Темзы, вблизи морского побережья, в местности с характерным влажным морским климатом. В воздухе над Лондоном всегда достаточно влаги, и условия, благоприятные для образования туманов здесь возникают часто. Загрязненность лондонского воздуха продуктами сгорания топлива на промышленных предприятиях и транспорте, дымом и газовыми отходами химических заводов способствует частой повторяемости туманов в городе, так как в воздухе всегда есть избыток мельчайших гигроскопических частиц – так называемых ядер конденсации, вокруг которых могут формироваться капельки воды, то есть тумана. Чаще всего туманы в Лондоне бывают в зимнее время – в декабре и январе; обычное время их появления – ранние предутренние часы. Температура воздуха при этом бывает близка к нулю (от -1 до 4°C). Туманы такого типа наблюдаются и в других городах, например в Копенгагене. Печальную известность лондонским туманам принес вред, причиняемый ими здоровью людей. Они получили еще название «влажный смог». В конце 70-х годов благодаря энергичным мерам городского муниципалитета воздух в Лондоне стал чище и соответственно несколько снизилась частота появления туманов.

16.9. Что представляет собой смог?

Смог – это ядовитая смесь дыма и газовых отходов химических предприятий с туманом или не менее ядовитая смесь продуктов сгорания топлива в двигателях транспорта и котельных промышленности с пылью и другими видами городских загрязнений воздуха без тумана. Смог с туманом называют еще влажным, или лондонским, смогом, а смог без тумана – сухим. От последнего страдают особенно сильно крупные города на западе США, в том числе город Лос-Анджелес, а также столица Японии Токио.

В отличие от влажного смога, образующегося обычно в сырую погоду зимой, сухой смог возникает чаще всего летом и в начале осени, в послеполуденные часы, при температуре 25-30°C.

От смога в первую очередь страдают физически слабые люди, маленькие дети, старики, больные. Но смог вреден всем живым существам, включая домашних животных – собак и кошек. Особенно опасен смог, содержащий такие ядовитые химические отходы, как окислы азота, галоидные кислоты, соединения цинка, меди, кадмия, серы, окись углерода. В Токио страдает легочными заболеваниями от смога около 35% обследованных жителей промышленных районов города; в американском городе Доноре заболеваниями, связанными со смогом, страдают до 60% лиц старше 65 лет. В Токио полицейские, регулировщики уличного движения, подолгу службы вынужденные длительное время находиться на улицах при смоге, пользуются противогазами или специальными кислородными установками.

Возникновению смога способствуют такие условия погоды, когда создается застойное состояние воздуха, при котором улицы и площади города практически не вентилируются. Это, в частности, бывает при антициклонах, при штилевой погоде вообще и при выхолаживании самого нижнего слоя воздуха, когда в верхних слоях на некоторой высоте воздух оказывается теплее, чем в нижних (то есть наблюдается температурная инверсия). Города, расположенные в понижениях местности, отличаются повышенной повторяемостью температурных инверсий, и, следовательно, при высоком уровне индустриального загрязнения воздуха они предрасположены к образованию смога.

При возникновении метеорологических ситуаций, угрожающих появлением интенсивного смога, в некоторых крупных городах США, Японии и Западной Европы населению предлагается без острой необходимости не выходить на улицу.

16.10. Могут ли большие города влиять на погоду в окрестностях?

Когда большие города достаточно удалены друг от друга и число их в стране относительно невелико, изменение микроклимата ощущается только в пределах границ городов и в ближайших к ним окрестностях (на подветренной по отношению к преобладающим ветрам стороне городов это заметно больше всего).

Но есть маленькие промышленно развитые страны или отдельные индустриальные районы в больших странах, в которых города так разрастаются, что местами уже сливаются друг с другом, образуя сплошные промышленные комплексы – мегаполисы, простирающиеся на многие десятки километров. Кроме того, наблюдается тенденция к созданию больших промышленных объектов, таких, как крупные тепловые электростанции, химические предприятия и т. п., за пределами городов, в сельской местности. Таким образом, процессы изменения погоды и микроклимата, выявленные в больших городах, могут проявить себя и за пределами их, то есть в значительно больших масштабах.

16.11. Может ли климат на Земле измениться под влиянием человеческой деятельности?

Это может произойти в том случае, если человечество окажет на естественные факторы формирования климата настолько серьезное влияние, что нарушится баланс прихода – расхода тепла и влагообмена такой большой и сложной системы, как наша Земля в целом и окружающая ее атмосфера. Какие это факторы? Приток солнечного тепла к земной поверхности и способность последней к его поглощению и отражению, а также способность атмосферного воздуха и содержащихся в нем примесей пропускать лучистую энергию и усваивать ее. Для упрощения задачи (иначе нам с нею не справиться) мы должны принять количество приходящей к Земле лучистой энергии Солнца неизменным в пределах того времени, для которого мы решаем задачу о возможности изменения климата (в противном случае, при изменении интенсивности солнечного излучения климат Земли изменится и без вмешательства человека).

Некоторым, хотя и не очень большим, утешением для нас могут служить расчеты ученых, показывающие, что человечество вскоре прекратит сжигать в таких, как сейчас, и все возрастающих количествах органическое топливо: его запасов на Земле едва ли хватит более чем на 100-150 лет. Волей-неволей людям придется найти другие виды энергии, использование которых, как, например, атомной энергии, не связано ни с расточительным расходованием кислорода, ни с выделением больших количеств углекислого газа…