Дышащие и женатые

О научной стороне явления рассказывает Ирина Репина, заместитель директора Института физики атмосферы РАН, главный научный сотрудник, заведующая Лабораторией взаимодействия атмосферы и океана, доктор физико-математических наук, профессор РАН.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Беседовала Наталия Лескова

— Ветер — самая воспеваемая в литературе сила природы. А для вас как для ученого что это такое?

— С физической точки зрения ветер — это движение воздуха. Почему возникает ветер? Из-за того, что воздух движется из области с высоким давлением в область с более низким давлением. А перепады давления возникают из-за неравномерного прогрева поверхности.

— Наверняка же бывает множество разных видов ветра?

— Еще с древнейших времен люди заметили большое разнообразие ветров и их связь с определенными сезонами, временем суток и типами погоды. Ветры делят по направлению, скорости и причине их образования. Если взять глобальную классификацию, то есть постоянные ветры — планетарные, которые дуют все время. Они вызваны особенностями общей циркуляции атмосферы. Самые известные из них — это пассаты. Есть сезонные ветры, которые возникают в определенные сезоны, наиболее известные примеры таких ветров — муссоны. Есть региональные ветры, которые постоянно дуют в каком-то регионе. Это горно-долинная циркуляция, морские и озерные бризы.

Очень интересный класс ветров — катабатические. В переводе с греческого «катабатос» — «схожу, спускаюсь».

Это ветры горных регионов, они возникают фактически везде, где есть какой-то уклон поверхности. В названии уже заключена основная природа явления. Они могут быть сильными и слабыми, нести похолодание или потепление, дуть в течение нескольких суток или нескольких часов, но главное условие их возникновения — наличие склона. В одних случаях они приносят повышение температуры, в других — похолодание. Образование катабатических ветров объясняется охлаждением воздуха на горных плато, вершинах, ледниках или даже холмах. Поскольку плотность воздуха увеличивается с понижением его температуры, сила тяжести увлекает его вниз. Но наиболее катастрофических скоростей такие ветры достигают, если есть невысокие горные хребты около моря — например, это всем известная Новороссийская бора. Это тоже катабатический ветер. К катабатическим ветрам относятся и стоковые ветры в Антарктиде, которые могут достигать скорости до 100 м/сек. Сильные, так называемые ураганные, ветры возникают из-за формирования вихревых циркуляций — тайфунов, ураганов. Из-за сильных перепадов давления образуются они и в циклонах, а также при столкновении различных воздушных масс.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Изменение климата влияет на изменение характера ветров?

— Оно влияет на изменение атмосферной циркуляции. Глобальная циркуляция атмосферы — это шесть циркуляционных ячеек, по три в каждом полушарии. И в каждой ячейке есть постоянные ветры, которые дуют всегда в одном направлении. Они остаются неизменным, хотя границы ячеек могут «гулять». Изменения климата приводят к тому, что повышается вероятность формирования всевозможных штормовых ситуаций, опасных погодных явлений — ураганов, тайфунов, глубоких циклонов, шквалов. Все это приводит к тому, что растет вероятность возникновения сильных — так называемых катастрофических — ветров.

— Слышала о том, что ураганы участились. Это реальная угроза для людей?

— Применение слова «ураган» к сильному ветру не всегда корректно. Вообще, что такое ураган? Это грозный бог ветра Хуракан у индейских племен. Одни и те же явления формирования мощных вихревых циркуляций в Тихом и Атлантическом океанах называют по-разному. В Атлантическом это ураган, в Тихом — тайфун, который переводится как «большой ветер».

Наверное, не совсем правильно называть те ветровые явления, которые происходят у нас, ураганами. Это просто катастрофически сильные ветры.

Они возникают из-за резких перепадов давления. Если у нас есть границы двух воздушных масс, при столкновении возникает такой катастрофический ветер. В связи с потеплением климата даже в Москве подобное случается все чаще. Буквально в начале мая мы пережили ситуацию с большим снегопадом, сопровождавшимся достаточно сильным ветром. Так что сейчас повторяемость подобных явлений в Москве увеличилась. У нас даже возможны такие явления, как смерчи.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Люди все чаще об этом рассказывают, снимают на видео закрученные воронки. Это и есть смерч?

— Не всякая закрученная воронка — смерч. Бывают и быстроживущие воздушные вихри, поднимающие пыль высоко вверх. Их еще называют «пылевые дьяволы». Это небольшие воронки, которые возникают на поверхности. Воздух поднимается над перегретой поверхностью и под действием ветра и неоднородностей атмосферы может закручиваться в узкой области. А смерч спускается к нам из облака и, достигая поверхности, из-за низкого давления внутри всасывает в себя все, что на ней находится.

В нашей полосе смерчи тоже встречаются, но самая большая их повторяемость — в США, где даже есть так называемый коридор (аллея) торнадо: там возникают огромные торнадо, с большим диаметром, с гигантскими скоростями ветры. У нас таких мощных смерчей не наблюдается, для этого нужны особые условия. В России в год возникает до нескольких сотен смерчей, но большинство из них оставляют следы только в виде лесоповалов, правда, бывают и разрушительные. Например, события июня 1984 года в Московской области — так называемый шереметьевский смерч. Или сформировавшийся тогда же и натворивший немало бед ивановский смерч.

У нас в институте ведется учет смерчей. Действительно, их повторяемость в последнее десятилетие стала больше, чем была раньше.

Но у нас, к счастью, такое все же бывает нечасто. Для этого нужен очень сильный перегрев поверхности, как в Канзасе или Оклахоме, где есть степь, прерия. Хотя и этого фактора недостаточно — для смерча еще нужна определенная атмосферная ситуация, прохождение фронта, формирование грозовых облаков. Смерч не возникает только от того, что жарко. Над нашими южными областями обычно летом устанавливается антициклоническая погода, а для смерча нужен циклон. Поэтому слишком большой опасности формирования смерчей у нас нет, а вот опасность ураганных ветров существует.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Их можно предсказать?

— Мы можем спрогнозировать ситуацию, когда такой фронт возникнет, но не можем сказать, что он пройдет на 100%. Хотя последние такие явления были спрогнозированы.

— Значит, точность прогнозов растет?

— Да, потому что растет пространственное разрешение атмосферных моделей, улучшаются параметризации, которые там применяются. Такие модели мы тоже активно используем и развиваем в нашем институте.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— А вообще много еще загадок в таком явлении, как ветер?

— Ветер очень неоднороден. У него существуют порывы — он как бы дышит, живет. Внутри ветра есть вихри различных размеров, что мы называем турбулентностью. Существует мелкомасштабная и более крупная турбулентность. И понять «дыхание» ветра, почему, с какой частотой это происходит — очень интересная задача.

Увлекательна и тема катабатических ветров — как и почему они возникают, например, в ситуации горно-долинной циркуляции или на ледниковых склонах. Их природа известна, есть модели, которые их неплохо отображают, но точно прогнозировать их возникновение, их движение пока не получается. Прогнозы не достигли достаточной достоверности, и наша задача — научиться их делать.

— Знаю, что вы занимаетесь исследованием границы между океаном и атмосферой. Там тоже возникают ветры?

— На этой границе ветер чаще не формируется, а, наоборот, тормозится. Что интересно при взаимодействии атмосферы и океана, да и вообще любой водной поверхности: здесь не только ветер влияет на поверхность, вызывая волны, но и волны начинают влиять на ветер. Поток становится насыщенным мелкими частичками — пеной, брызгами. С одной стороны, это, видимо, его замедляет, а с другой стороны, что парадоксально, убыстряет: у нас есть понятие турбулентности, вихрей различных размеров в этом потоке. Когда возникают частички, они гасят эти вихри, и потоку становится легче двигаться. Вообще, формирование штормов, морского волнения и роль ветра в этих процессах — очень интересная тема. И конечно, она важна с точки зрения прогнозирования.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Что вы считаете самым удивительным в ветре?

— Ветры — это одно из немногих природных явлений, которым дают имена. Все мы знаем про имена ураганов. Там есть даже своя система. В январе появляется первый ураган, ему дают имя на букву «а», и так по алфавиту.

— А почему имена всегда женские?

— Это миф, уже давно не только женские. Еще существует правило: если ураган был катастрофической силы, нанес много разрушений, то его имя не используется в течение десяти лет. Целый департамент в США занимается этим вопросом.

Еще есть региональные ветры, которые тоже не остаются без названий. Как правило, это катабатические или просто региональные ветры. Есть ветер с красивым названием — сирокко, а над Провансом гуляет мистраль. А еще левант, грегаль, сно и эльвегуст… Только вокруг Байкала известны несколько десятков ветров, включая широко известные баргузин и сарму. На Тихоокеанском побережье США дуют Санта-Ана и Дьяболо — ветры, приводящие к страшным пожарам (вспомним декабрь прошлого года, когда горели виллы голливудских звезд). Или приносящий резкое потепление американский чинук. У меня есть целый каталог имен ветров, где несколько сотен наименований.

— Слышала, что у нас на озере Селигер есть «женатый ветер». Почему он так называется?

— Это тип бризовой циркуляции, который днем дует, а ночью затихает — как положено женатому мужчине, он уходит домой спать. А есть ветер «холостой», который гуляет в любое время, когда ему хочется. Так что мир ветров необыкновенно разнообразен, и многое в нем еще ждет отгадок.