Занимательная физика

1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (2голосов, средний: 4,50 out of 5)
Загрузка...

Дав  столь  точную   характеристику   капризной   стихии,    Гвидон   тем   не   менее попросил ее вынести бочку на берег. Ну, на то и сказка. С незапамятных времен человек использует движение воды в реках, в морях, в океане — для собственного передвижения, для перевозки грузов. Во времена «бутылочной почты» морские течения служили единственной линией связи, по которой можно было послать сигнал бедствия при кораблекрушении. Но до чего ж ненадежной была эта связь!.. Во-первых, океан нетороплив. Это во время шторма разыграется ветер, разгонит волну, и кажется, что она очень быстра… Между тем скорость океанских течений измеряют в ие совсем обычных единицах—сантиметр в секунду. Очевидно, так удобнее. Рекордные результаты на Земле показывает Гольфстрим —- его самая большая скорость около 300 см/сек, то есть всего-навсего 10—11 километров в час. А во-вторых, бутылки-почтальоны плыли воистину без руля и без ветрил, повинуясь одной лишь воле течений, куда вынесет! Самое любопытное, что и сейчас вряд ли кто сможет точно предсказать, куда вынесет бутылку, брошенную, скажем, в тот же Гольфстрим (кстати сказать, «бутылочная почта» как средство изучения течений используется и в наши дни).

В 1969 году в Гольфстрим «бросили» не бутылку, а целый подводный исследовательский аппарат — мезоскаф «Бен Франклин» с экипажем, которым командовал известный швейцарский исследователь Жак Пикар. Мезоскаф дрейфовал внутри течения, на глубине в несколько сот метров. На одиннадцатый день Гольфстрим изгнал из себя пришельцев. Сопровождавшему мезоскаф судну пришлось 55 километров буксировать мезоскаф снова к центру струи. «Завихрения Гольфстрима сами по себе хорошо известны,— писал впоследствии Ж. Пикар,— однако никто не знает точно, чем они вызываются. Во всяком случае, они не поддаются прогнозированию». И это говорится о наиболее изученном течении!..

 Разумеется, НТР добавила к бутылке и более совершенные средства и методы изучения течения, однако на I съезде советских океанологов в 1977 году в докладе о природе циркуляции вод Мирового океана было сказано следующее: «Проблема объяснения современной циркуляции вод Мирового океана не может считаться удовлетворительно решенной даже на уровне качественных гипотез» (не говоря уж о количественных?— В. Т.).

В чем же дело? А в этом, пушкинском: «плещешь ты, куда захочешь». Вода ведь спокойна только в кастрюле, и то, если не нагревают, а в океане — и «гульлива и вольна».

Давайте повнимательнее поглядим на картину океанских течений. Со школьных лет все мы, независимо от успеваемости по географии, помним названия Гольфстрим и Куросио. Но, по-видимому, только отличники помнят, что эти течения существуют не сами по себе, а как часть гигантских субтропических круговоротов, беспрерывно «работающих» в северной половине Атлантического и Тихого океанов.

Близ экватора в зоне устойчивых восточных ветров — пассатов — движется с востока на запад Северное Пассатное течение. На подходе к Америке оно сливается с Гвианским течением и протискивается сквозь Антильскую гряду в Мексиканский залив, а оттуда через Флоридский пролив — уже под названием Гольфстрим — выходит обратно в Атлантику, движется на север вдоль берегов американского континента и затем у мыса Хаттерас берет курс на восток, в открытый океан. Далее часть потока поворачивает на юг, к Африке, формируя несильные Португальское и Канарское течения, которые держат курс вдоль африканского побережья к экватору и, вливаясь в Северное Пассатное, замыкают субтропический круговорот. Другая ветвь Гольфстрима идет на север, к Европе, где образует Северо-Атлантическое течение, затем Норвежское и т. д., а там уже возникает субарктический круговорот.

В Тихом океане та же картина. Северное Пассатное прижимает воды к Юго-Восточной Азии, от нее на северо-восток идет сильное Куросио, затем Северо-Тихоокеан-ское течение и — на востоке океана — слабое Калифорнийское замыкает субтропический круговорот. А Аляскинское, Камчатское и Курильское течения, отделившись от Северо-Тихоокеанского, образуют субарктический круговорот.

18 Ноя »

Беринг Витус Йонассен

Автор: flashsoft1 | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Беринг Витус Йонассен (1681-1741)  — выдающийся мореплаватель, морской офицер. Родился в г. Хорсенси (Дания). По приглашению Петра I с 1703 года служил в русском военном флоте. В 1725-1730 гг. руководил Первой, а в 1733-1741 гг. — Второй Камчатской экспедициями. Подчас экспедиций вместе с О. И. Чириковым на кораблях обогнул восточный берег Камчатки, прошел между Чукотским полуостровом и Аляской, достиг побережья Северной Америки, открыл ряд Алеутских островов, исследовал Камчатку. Умер 19 декабря 1741 г. подчас экспедиции на одном из Командорских островов (о. Беринга), где он и похоронен.

Его именем названы пролив между Азией и Америкой, море, остров в составе Командорских островов (Командорские острова тоже названы в честь В. Беринга), мысы на побережье Охотского моря и Анадирского залива, гора (Командора Беринга) на острове Спафарьева (Охотское море).

16 Ноя »

Ванкувер Джордж (1758—1798)

Автор: flashsoft1 | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

 Ванкувер Джордж (1758—1798) — английский мореплаватель, участник кругосветных путешествий Дж. Кука 1772-1775 гг. и 1776-1780 гг. В 1791 г. из порта Фалмут (Великобритания) вышла английская кругосветная экспедиция под руководством Джорджа Ванкувера. Три года экспедиция исследовала тихоокеанское побережье от Калифорнии до Аляски, частично используя при этом материалы русских исследователей и испанских колонистов. Заключенные Ванкувером карты отмечались большой точностью. Его именем назван остров близ западных берегов Северной Америки, город в Канаде и город в США.

16 Ноя »

Бугенваль Луи Антуан

Автор: flashsoft1 | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Бугенваль Луи Антуан (1729 — 1811) — французский мореплаватель. В 1763-1765 гг. изучал Фолклендские (Мальвинские) острова и основал там французскую колонию. В 1766-1769 гг. возглавлял первую французскую кругосветную экспедицию. В Тихом океане экспедиция открыла несколько островов в архипелаге Туамоту, значительную часть, островов Самоа, в Коралловом море — острова из архипелага Луизиада. На северо-востоке от этого архипелага были повторно открыты Соломоновы острова, которые в 1568 г. открыл испанец А. Менданья (позднее их не могли найти). Его именем назван один из Соломоновых островов, а также глубоководная впадина возле острова Бугенваль.

10 Ноя »

Структура материков

Автор: flashsoft1 | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Структура материков в принципе такая же, как и островных дуг, но значительно более сложная. Материки, как отмечалось, состоят из кристаллических платформ и складчатых горных зон между платформами, которые окаймляют их. Платформы — это ядра материков. Древнейшие части их представляют собой массивы вулканогенных пород основного состава. Они образовались около 3,5 млрд. лет тому назад. Массивы соединены толщами складчатых метаморфических пород, преимущественно гнейсов, кристаллических сланцев, известняков и кварцитов. Среди них распространенные интрузии гранитов. Структура этих творений тождественна со структурой складчатых зон островных дуг. Разность состоит в высшей (на платформах) степени метаморфизма слоев горных пород. Зоны таких сильно дислоцированных отложений занимают неширокие полосы, которые протягиваются в северо-западном, северо-восточном, близком к меридиональному и широтному направлениях.

В строении каждой из известных на Земле платформ выделяют несколько складчатых зон, которые прилегают или частично перекрывают одна другую. Они свидетельствуют о многослоевой структуре древнейших частей материковой земной коры.

Структурные этажи выявлены во всех материках и получили разные названия. В строении щитов Евразии выделяются по возрасту такие структурные зоны или этажи: древнейший — катаархейский — 3000-3500 млн. л., за ним — приднепровский- 2800-3000 млн. л., саамский (на Украинском щите — криворожский) — 2200-2800 млн. л., беломорский- 1900-2200 млн. л., карельский — 1500- 1800 млн. л., сатпурский — 900-1500 млн. л., байкальский — 550-650 млн. л. и салайрский — 400-600 млн. лет.

Образование этих структурных этажей происходило на протяжении докембрия — первого этапа геологического развития земной коры. Материковые платформы, которые тогда определялись, имели гористый рельеф и представляли собой большие островные массивы среди безграничного Мирового океана.

На втором, последокембрийском, этапе развития земной коры горообразования происходило между платформами в Средиземноморской и Тихоокеанской складчатых областях земного шара. В разных частях материковой земной коры возникли горные, как уже отмечалось, зоны, начиная от древнейших: каледониды — в Скандинавии, Восточной Сибири, Австралии; герцениды — в Западной и Восточной Европе, Средней и Центральной Азии, Австралии, Америке; кимериды — в Юго-Восточной Азии, Кримско-Карпатский зоне, Северной Америке и альпиды — большинство горных кряжей Средиземноморской и Тихоокеанской складчатых зон.

С образованием послекембрийских структурных этажей разрозненные к тому времени материковые платформы соединились. Площадь суши значительно увеличилась. Между ее большими массивами кое-где сохранились участки океанической коры на дне морей Средиземного, Черного,  Каспийского,   Северного Ледовитого океана и др.

Эти факты свидетельствуют о том, что процесс развития структуры материковой земной коры был одинаковый и необратимый на протяжении всей истории геологического развития земного шара. Площадь сиаличной коры последовательно разрасталась путем соединения отдельных островных массивов вследствие исполнения осадочными отложениями межоетривных прогибов.

1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Эта статья, являющаяся логическим продолжением предыдущей, связала вместе несвязуемые, как казалось ранее, понятия— энергию и массу тела. В конце статьи Эйнштейн сделал фундаментальный вывод: «Масса тела есть мера содержащейся в нем энергии; если энергия изменяется на величину Ь, то масса меняется соответственно на величину Ь/сг = Ь/(9Л020), причем здесь энергия измеряется в эргах, а масса — в граммах». И продолжал: «…не исключена возможность того, что теорию удастся проверить для веществ, энергия которых меняется в большей степени (например, для солей радия)». Согласно СТО, соотношение между массой тела и его полной энергией Е выражается простой формулой: где   то—абсолютная   постоянная   данного тела, мера количества материи в нем, называемая  массой  покоя,  V — скорость движения тела относительно некоторой системы отсчета. При малых скоростях движения   по  сравнению   со  скоростью  света  с или, как говорят, при нерелятивистских скоростях  (V -С с) полная энергия тела Е определяется выражением (оно получается из приведенной выше формулы путем элементарных преобразований.

Осюда следует, что, ПОМИМО   хорошо   известного классического значения кинетической энергии движущегося тела (аУг), принцип относительности указывает на существование энергии, связанной уже не с движением, а с самой массой покоя тв, энергии, как бы аккумулированной самой этой массой. Причем эта первая составляющая, связанная только с массой, несравненно больше кинетической энергии — это следует из условия 1><!Сс. Для примера укажем, что С помощью специальной декодирующей приставки (на фото — установлена на телевизоре) английские телезрители получают различную информацию, которая передается по системе «Телетекст». Страница текста, выбранная нажатием кнопок на небольшом пульте, появляется на экране примерно через 12 секунд.

Значительно большее количество индивидуальных заказов можно выполнить при передаче их по кабельным сетям, так как каждая группа абонентов имеет свою линию связи. В английской системе «Вьюдейта» приемник (декодирующая приставка) подключается к телевизору и телефону. Абонент набором на клавиатуре приставки делает необходимый заказ. Можно даже подключиться к удаленному компьютеру и решать на нем математические задачи. Если в адрес абонента поступает какое-либо сообщение, на его телевизоре загорается красная лампочка. Достаточно теперь включить аппарат, и на экране возникнет переданное сообщение. При необходимости печатающее устройство повторит текст с экрана, то есть сделает документ о передаче. Абонент системы имеет возможность вводить в память ЭВМ новую информацию для сведения других лиц. Ознакомиться с ней можно лишь с помощью специального кода.

Большие перспективы связаны с объединением отдельных систем КТВ в единую систему. Для этого можно использовать радиорелейные линии и спутники — такие эксперименты уже неоднократно проводились.

Уже при современном уровне развития радиоэлектроники технически осуществимо создание систем КТВ с самыми широкими функциональными   возможностями.

Во многих странах кабельное ТВ делает свои первые, но далеко не робкие шаги. В США, например, услугами КТВ пользуется 13 процентов телезрителей; по мнению одной фирмы, к 1981 году их число достигнет 30 процентов. В Вене ежегодно будет подключаться к кабельным сетям приблизительно   по 65 тысяч абонентов.

Почти 20 лет существует и успешно эксплуатируется видеотелефонная связь с рядом городов.  Следует отметить, что наметилась еще одна тенденция: использования не кабельных,     а   волоконооптических   линий   связи. Один барабан стекловолокна эквивалентен по длине двум барабанам коаксиального кабеля, а информации по стекловолокну можно передавать столько же, сколько и по всем 26 парам цепей этого многожильного коаксиального    кабеля. У них огромная пропускная способность, отсутствуют помехи, низкие эксплуатационные расходы. Стоимость световодов уже сравнима со стоимостью кабелей, а при увеличении производства цена стекловолокна может уменьшиться еще раз в десять.

Конечно, развитие кабельного телевидения ставит немало вопросов. Оправданы ли будут неизбежные при этом огромные первоначальные затраты? Сколько информации — с разумной точки зрения —надо (или допустимо?) подавать в одну квартиру?

Известно, что развитие телевидения сократило количество (на душу населения) посещений кино, театров, музеев. Современные люди по сравнению с ближайшими предками (ранее социологические опросы не производились) значительно меньше ходят в гости, предпочитая общение по телефону. В настоящее время, например, средняя американская семья смотрит на телеэкран более 6 часов в день! А что принесет упомянутая домашняя информационная машина — не превратится ли человек в комнатное существо, неспособное оторваться от поставляемой на «блюдечке» (то есть телеэкране) информации?

Эти и многие другие вопросы свидетельствуют о том, что широкому внедрению двустороннего КТВ должна предшествовать большая исследовательская работа не только инженеров, но и психологов, социологов.

Когда наступит эра домашних информационных комплексов, сказать сейчас трудно. Но то, что всем нам — и скоро!— предстоит встреча е кабельным телевидением (в том или ином объеме),— это несомненно.

26 Сен »

Немного о совершенных числах

Автор: flashsoft1 | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (2голосов, средний: 5,00 out of 5)
Загрузка...

О совершенных числах написано много, но самих их найдено мало — всего-навсего двадцать четыре. Вспомним, что совершенными называются числа, равные сумме своих младших делителей. Например, младшие делители совершенного числа 6 — это 1, 2 и 3, совершенного числа 28—1, 2. 4. 7 и 14. Как видите, 1+2 + 3 = 6, а 1+2 + + 4 + 7 + 14 = 28.

Эти первые два совершенных числа были известны еще в глубокой древности. Следующие два (496 и 8128) нашел в IV веке до н. э. Евклид. И лишь полторы тысячи лет спустя было найдено пятое совершенное число (33 550 330). До середины XX века обнаружено еще семь таких чисел. С 1952 года в поиски включились электронно-вычислительные машины. И если первое совершенное число (6) однозначно, то двадцать четвертое содержит уже свыше 12 000 знаков.

Впрочем, Евклид не только отыскал два совершенных числа, но и дал ключ к поискам всех четных совершенных чисел. Он доказал, что четное совершенное число имеет вид 2р-1 • (2р — 1), где р — число простое (то есть делящееся только на себя и на единицу) и при этом 21> — 1 также должно быть числом простым. А вот бесконечно ли множество четных совершенных чисел и есть ли хотя бы одно нечетное совершенное число — это так до сих и неизвестно. Совершенные числа в XVII веке искал и французский математик Мерсенн, Он предположил, что при р = = 17, 19, 31, 67, 127 и 257 формула Евклида дает числа совершенные. Сам Мерсенн, однако, проверить свое предположение не сумел: помешала сложность вычислений. Правоту Мерсенна для р = 17, 19 и 31 доказал в XVIII веке Леонард Эйлер. Правда, впоследствии была обнаружена ошибочность предсказаний для р = 67 и 257, что не мешает нам, впрочем, называть числа вида 2р — 1 числами Мерсенна.

Из-за трудности нахождения и таинственной непостижимости совершенные числа в старину считались божественными. Так, средневековая церковь полагала, что изучение совершенных чисел ведет к спасению души, что нашедшему новое совершенное число гарантировано вечное блаженство. Существовало также убеждение, что мир потому прекрасен, что сотворен создателем за 6 дней. А вот род человеческий, дескать, несовершенен, ибо произошел от несовершенного числа 8. Ведь именно 8 людей спаслось от всемирного потопа в Ноевом ковчеге. Надо бы возразить, что в том же ковчеге спаслись еще семь пар чистых и семь пар нечистых животных, что в сумме составляет совершенное число 28. Да и вообще легко обнаружить множество подобных совпадений. Например, руки человеческие можно объявить совершенным орудием по той причине, что в десяти пальцах насчитывается 28 фаланг…

Но оставим в покое мистику и вернемся к математике. Однажды, задумавшись над рукописью, автор этих строк машинально начертил на полях квадрат, затем провел в нем диагонали и заметил, что вершины его соединены шестью отрезка-‘ ми. Это показалось забавным. Ведь 6 — число совершенное! Разумеется, до каких-либо выводов было далеко: одна ласточка, как известно, весны не делает. И все же совпадение заинтересовало. Затем был вычерчен куб и проведены все возможные диагонали — в каждой грани и в самом кубе. Подсчитаем: 12 ребер, да 2X6 диагоналей граней, да 4 диагонали куба… Что такое? 28. Снова совершенное число!

Что же дальше? Чертим тетраэдр и видим, что вершины его соединены шестью ребрами. А теперь подумаем вот над чем: в квадрате и в тетраэдре по четыре вершины, в кубе — восемь. Но ведь 4 = 22, а 8 = 23. Следовательно, какая-то зависимость намечается…

Затем построим восьмиугольник — у него, как и куба, тоже восемь вершин. В восьмиугольнике 20 диагоналей. Прибавим к ним восемь сторон, получим совершенное число 28. Продолжая поиски, обратимся к семигранной пирамиде. У нее 7 ребер, 7 сторон основания, а у основания — 14 диагоналей. И все это вместе (7 + 7 + 14) составляет опять-таки 28! Теперь это уже не кажется случайностью. Остается рассмотреть задачу в общем виде. Доказательство ее на редкость элементарно. До чего же порой извилисты пути к простому и очевидному! Как известно, число отрезков, соединяющих попарно п точек (в данном случае вер-п(п-1) шин), равно  

Ну, 2 а если число этих точек п = 2Р, где р — простое число, да к тому же 2Р — 1 тоже простое, то получим 2Р(2р—1)  или 2Р-1 (2р—1). 2 Но это же   известная   формула Евклида для множества четных совершенных чисел! Таким образом, если в пространстве (или на плоскости) разбросать 2р точек (где р удовлетворяет условиям Евклида), так что никакие три точки не лежат на одной прямой, то число отрезков, соединяющих попарно все эти точки, будет числом совершенным.

Вот как Евклид, автор формулы совершенных чисел, неожиданно объединился с Евклидом-геометром.

25 Сен »

Можно ли исследовать комету?

Автор: flashsoft1 | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

С точки зрения космического археолога, лучше всего было бы исследовать комету Йкея-Секи, имеющую период обращения 874 года, она уходит от нас в пять раз дальше, чем комета Галлея. Но эта комета последний раз прилетала в 1965 году, так что ее следующего визита придется ждать довольно долго. До 2839 года. Во время путешествия конструкция кометы сильно меняется — вдали от Солнца это микроскопическая по космическим масштабам глыба снега или льда, связавших пыль и более крупные твердые частицы. По мере приближения к Солнцу льдина разогревается, ее постепенно окружает все больших размеров газообразная шуба, значительная часть которой под давлением солнечного света вытягивается в длинный хвост кометы. Вот в общих чертах анатомия кометы: ОЧеНЬ Маленькое ядро, огромная газо-пылевая атмосфера — кома, простирающаяся на несколько десятков тысяч километров, и сильно ионизованный газовый хвост, вытянувшийся на 10 миллионов километров. Если бы мы захотели построить модель кометы и взяли бы в качестве ядра песчинку, то ее нужно было бы окружить комой размером с многоэтажный дом и пристроить десятикилометровый газовый хвост. Попробуйте представить себе эту картину — летит песчинка, а за ней десятикилометровый хвост. Кстати, только за счет огромных газовых «детален» мы видим комету с Земли, ее ядро невооруженным глазом   Никто,   конечно,   увидеть   бы  не  смог.

[smszamok]

Как видите, встретиться с кометой Галлея, когда она огибает Солнце, это совсем не значит попасть в ее километровых размеров ядро. Встреча с кометой, непосредственный контакт с ее веществом, произойдет на расстоянии в несколько десятков и даже несколько  сотен тысяч километров  от ядра. Более того — космическому аппарату опасно подходить близко к ядру, он может получить серьезные повреждения даже от мельчайших частиц вещества комы. Ведь скорость сближения аппарата с кометой, как уже отмечалось, 78 км/с, а при этой скорости пылинка массой 0,01 мг производит удар с силой стокилограммового молота, делает в алюминии сантиметровую дырку! С учетом пылевой опасности, а также с учетом высокой чувствительности научной аппаратуры на аппаратах «ВЕГА» для них намечена программа встречи с кометой, при которой аппараты пролетают на расстоянии 10 тысяч километров от ядра. Сближение с ядром с такого расстояния заняло бы 2 минуты, но маловероятно, чтобы в течение всего этого времени аппарат мог оставаться живым, пробиваясь к ядру кометы сквозь кому. При выбранной пролетной траектории аппараты тоже проходят сквозь кому планеты, но в сравнительно разреженных ее областях, здесь вероятность встречи со смертельно опасными сравнительно крупными пылинками (тысячные н сотые доли грамма) достаточно мала, хотя, конечно, тоже не равна нулю.

Первый двухчасовой сеанс исследования аппараты «ВЕГА» начнут за двое суток до встречи с кометой, то есть с расстояния 14 млн. км. Второй двухчасовой сеанс пройдет за сутки н начнется с расстояния 7 млн. км. Наконец, третий сеанс, трехчасовой пройдет уже в период наибольшего сближения, он будет вестись ДО последнего, до тех пор, пока аппарат жив. Если же аппарат благополучно минует кому (у ряда приборов имеются экраны противопылевой защиты, во многих системах предусмотрено дублирование, обходные пути в случае каких-либо отказов), то уже после встречи с кометой будет проведено еще два сеанса ее исследований и связи с Землей.

  • Профессор Ц. Гогошева (Болгария): При участии специалистов и используя свой опыт спектрометрических исследований верхней атмосферы Земли, мы разработали трехканальный спектрометр для станций «ВЕГА», Это один из основных приборов, позволяющих выявить химический состав вещества кометы и ее «деталей». Болгария уже не новичок в космических исследованиях, но участие в таком грандиозном проекте не может не   взволновать.
  • Профессор В. Ридлер (Австрия): Мы изготовили для проекта «ВЕГА» магнитометры, которые должны измерять магнитное поле в районе кометы с точностью до 10-6гаусс — это в тысячу раз меньше магнитного поля вблизи Земли. Измерения позволят, в частности, выявить ударные волны, возникающие при взаимодействии кометы с солнечным ветром. Это уже не первая наша совместная работа с советскими коллегами — австрийские магнитометры стояли на аппаратах «Венера-13,   14».

С каким же оснащением отправляются аппараты «ВЕГА» в свою трудную экспедицию? Можно смело сказать — на борту каждого аппарата богатая научная лабора-торият большой комплекс приборов, гибкая система управления программой полета и исследований и, наконец, еще один элемент первостепенной важности — радиоаппаратура, позволяющая быстро передать иа Землю собранную информацию. Именно быстро—в сложной н опасной для аппарата обстановке пролета через кому с передачей информации медлить нельзя. Рассказ о научном оборудовании аппаратов «ВЕГА» обычно начинают с телевизионной системы, очевидно, с учетом знаменитого «лучше один раз увидеть…». Но в данном случае у телевидения есть еще одна не менее важная миссия — при подлете к комете и движении сквозь кому оно возьмет на себя роль штурмана, управляя наведением многих научных приборов, а нередко и режимом их работы. В бортовом телецентре две камеры с двумя разными объективами, их фокусные расстояния 15 и 120 см. Короткофокусный широкоугольный объектив, имея широкое поле зрения, позволит поймать комету, заметить ее на большом участке неба. А телеобъектив позволят подробно рассмотреть комету — с расстояния 10 тысяч километров его разрешающей способности хватит, чтобы увидеть ее детали размером до 180 метров. Это примерно то же самое, что, рассматривая с расстояния 100 метров журнальную страницу, читать заголовки статей я видеть на рисунках детали размером 2 миллиметра. Обе камеры снабжены набором светофильтров на поворотной турели, так что можно будет рассматривать комету в разных участках спектра Н  синтезировать  цветное  изображение.

В обеих телекамерах вместо традиционных   вакуумных   передающих  трубок  при-

менен «полупроводниковый глаз» — приборы с зарядовой связью, ПЗС. И, конечно, телецентр, работающий без оператора, оснащен целым вычислительным центром, мощнейшими электронными системами, которые могут проанализировать картинку, ее динамику, дать прогноз движения кометы в кадре, быстро перестроить аппаратуру, приспосабливаясь к меняющимся условиям телепередачи с кометы Галлея. В частности, возможен переход с режима передачи полного кадра, разбитого на 260 000 элементов (512 X 512, четкость, близкая к нашему земному телевизионному стандарту), к передаче выбранной «плавающим окном» наиболее интересной части кадра из 16 000 элементов (128X128). Этот переход позволит экономно расходовать очень дефицитный бортовой ресурс — пропускную способность канала связи с Землей. Кроме того, система автоматики должна в широких пределах регулировать время экспозиции, так как яркость кадра может меняться в миллион раз.

В космических масштабах комета действительно очень мала, но по нашим земным меркам это огромная махина — каменно-ледяная глыба размером с Эльбрус, а то и в два-три раза больше. В течение всех последних месяцев полета к комете станции будут находиться в режиме трехосной ориентации — они занимают в пространстве строго определенное положение, при котором остронаправленная передающая антенна точно нацелена на Землю. Как же в этих условиях еще и телевизионную камеру направить на комету?

Масс-спектрометр нейтрального газа ИНГ (7,5 кг)—ионизируя нейтральные атомы сильным электрическим полем и анализируя тонкие физические эффекты, позволяет, в частности, найти соотношение изотопов, многих атомов, выявить тепловые н химические условия в солнечной плазме на стадии образования комет; 6. Магнитометр МИША (3 кг) — измеряет магнитные поля по всей трассе полета и вблизи кометы; 7. Спектрометр кометной плазмы ПЛАЗМАГ-1 (7,8 кг) — измеряя энергию ионов, приходящих с разных направлений, даст информацию о взаимодействии кометы с солнечным ветром; 8. Спектрометр энергичных частиц ТЮНДЕ-М (4,5 кг) — работает на всей трассе полета, измеряет уровень солнечной активности, основная задача — измерение энергии ионов в районе кометы; 9. Анализатор высокочастотных плазменных волн АПВ-В (2,8 кг) — регистрирует волновые процессы в плазме, может раньше других приборов обнаружить комету; 10. Еще один анализатор плазменных волн, уже низкочастотный — АПВ-Н (4,25 кг); 11. Счетчик пылевых частиц СП-1 (4 кг) — его акустический и ионизационный детекторы рассчитаны на регистрацию частиц с массой от 3-Ю-13 до 2-10 б г; 12. Счетчик пылевых частиц СП-2 (4 кг) — измеряет массу частиц другим методом, по электрическому заряду (измеряется заряд до 3-10_и кулона), возникающему в детекторе при ударе частицы; 13. Оптико-электронный прибор ФОТОН (2,1 кг)—одна из его задач— выявление механизмов высокоскоростного удара пылинок и оценка противопылевой защиты; 14. Счетчик и масс-анализатор ПЫЛИНОК ДУСМА (2,7 кг) — датчик прибора — это своего рода конденсатор с диэлектриком, в котором создана остаточная электрическая поляризация; пылинки, разрушая микро-участки диэлектрика, меняют общий его заряд.

А еще кометы подозреваются в том, что они переносят в межпланетном, а может быть, и в межзвездном пространстве молекулярные заготовки для зарождения жизни.

В подкрепление этой гипотезы вспоминают, что в веществе комет есть органические соединения, есть вода и, наконец, что комета — объект перемещающийся, космический транспорт. Не так давно известный астробио-лог С. Понамперума провел в Мерилендском университете научную конференцию «Кометы и жизнь», где докладчики рассматривали химические и физические аспекты проблемы. На аппаратах «ВЕГА» нет специального оборудования для поиска биологических структур, но и имеющиеся приборы, в частности спектрометры, наверняка выявят факты, интересные сторонникам или противникам гипотезы. В список научной аппаратуры следовало бы еще включить три многопроцессорных блока, три бортовых вычислительных центра, которые управляют научными приборами и производят предварительную обработку информации. И все это огромное приборно-электронное сооружение стоит на фундаменте бортового радиотелеметрического комплекса РТМ, который должен передать на Землю добытое аппаратами информационное богатство. Передача ведется в двух режимах, в одном из них с очень высокой скоростью — 65 536 бит в секунду, это в десятки раз быстрее, чем велась передача информации с Венеры аппаратами «Венера-13, -14». А скорость передачи информации — это параметр, который бесплатно не раздают, за эту скорость нужно платить мощностью бортового передатчика, реальной чувствительностью наземных приемников, размерами бортовых и наземных антенн, остротой их радиолуча.

Все перечисленные приборы и системы, не забудьте, установлены на пролетном аппарате, на машине, для исследования кометы. А есть у станций «ВЕГА» еще и посадочный аппарат, со своим богатым научным оборудованием (масс-спектрометр, ультрафиолетовый спектрометр, индикатор фазовых переходов, оптический анализатор аэрозолей, грунтозаборное устройство, влагомер и другие приборы) и большой программой исследования самой Венеры. В этой программе, в частности, полет в венерианской атмосфере аэростата (см. цветную вкладку), в семикилограммовом аппаратурном блоке которого приборы с датчиками температуры, давления, скорости ветра, освещенности и световых вспышек, плотности облаков, а также блок сбора и обработки информации и собственный радиокомплекс для передачи ее на Землю. В нужный момент сложенный шарообразный баллон диаметром 3,4 метра будет наполнен гелием, пиротехнические приспособления обрежуг кабели и трубопроводы, связывающие баллон с системой наполнения, и аэростатный зонд, сбросив балласт, выйдет на высоту дрейфа — около 53—55 километров над поверхностью Венеры. Он будет дрейфовать сутки или даже двое суток, пройдет несколько тысяч километров и поможет, в частности, пролить свет на не очень понятное пока явление — облачный слой Венеры несется над планетой со скоростью более 300 километров в час.

[/smszamok]

На протяжении ряда лет подготовку к исследованию кометы Галлея небольшими аппаратами вели Европейское космическое агентство (Проект «Джотто») и Япония (Проект «Планета-А»). Первоначально в нашей стране полеты к комете Галлея «не планировались. Но вот в Институте космических исследований АН СССР появилась идея осуществить полет к комете, так сказать, бесплатно, используя «по совместительству» пролетные аппараты станций «Венера». Эти станции в декабре 1984 года должны были отправиться в очередной, плановый рейс на Венеру. Схема их полета, как и ряда предыдущих, должна была быть такой: старт, выход на орбиту искусственного спутника Земли, разгон с этой орбиты и выход на трассу полета к Венере; при подлете к Венере разделение станции на две части — спускаемый аппарат СА садится на планету, пролетный аппарат ПА уходит в межпланетное пространство; после разделения ПА используется всего несколько часов, в частности как мощный ретранслятор, связывающий СА с Землей.

В проекте «ВЕГА» все происходит точно так же, но только ПА уже не идет на выброс — после выполнения своих обязанностей ретранслятора и после гравитационного маневра в районе Венеры ПА выходит на тропу, которая через 9 месяцев должна привести его к встрече с кометой Галлея. Таким образом начинается вторая жизнь пролетных аппаратов станций «Венера» (теперь мы их называем «ВЕГА-1, -2»): они летят к комете Галлея оснащенные новыми научными приборами, но используя все свое богатое основное оборудование — двигатели коррекции и ориентации, топливо в баках, панели солнечных батарей, остронаправленные антенны, приборы астронавигации, терморегулирования и другие. Красивая идея.

1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Прошлое, уплывшее от нас безвозвратно, навсегда, оставляет все же какие-то следы: из гигантских массивов материи, перемалы. ваемых жерновами времени, что-то выпадает, забивается в щелку, сохраняется там тысячелетия. А потом по глиняным черепкам, по ненстлевшим одеждам или неразграбленным украшениям археолог восстанавливает, воссоздает картины многолюдных когда-то городов, будни земледельцев и царей-деспотов, бессмысленные войны, гигантские стройки, дальние путешествия, одним словом, скрытую веками историю народов. Археологи Вселенной — астрофизики — тоже воссоздают далекое прошлое по едва уловимым следам: по остаткам радиоизлучения, зародившегося миллиарды лет назад и с тех пор блуждающего в космических

Почти пятьсот лет назад сделал эту гравюру на медном листе художник и ученый эпохи Возрождения великий Альбрехт Дюрер (1471 — 1528), желая скорее всего показать приметы красоты и сложности мира, его гармонию и загадочность, этот извечный   предмет    человечегного    удивлений      и раздумий.

[smszamok]

В верхнем левом углу гравюры, рядом с ее названием «Меланхолия-1», изображена комета, как считалось в те времена, предвестник беды, проявление тайных и грозных сил природы. Однако на гравюре Дюрера комета изображена без карающей таинственности, она представлена как вполне реальное И с любопытными деталями природное явление. Вполне вероятно, что на гравюре изображена комета Галлея: хотя она и не появлялась в годы жизни автора, но известно, что в детстве он работал помощником печатника и воспроизводил гравюру с изображением кометы Галлея. Рисунок вверху страницы дает некоторое представление об анатомии кометы. Малая масса ее твердой части, ядра, н, как следствие, слабое гравитационное притяжение к НеМУ, способствует образованию (из испаряющихся е поверхности веществ) огромных газовых и пылевых структур, прежде всего таких, как кома и хвост кометы. Рисунок лишь в очень малой степени отображает их истинные размеры: чтобы соблюсти пропорцию при данном изображении ядра (в виде большой точки), нужно было бы заменить эту журнальную страницу огромным бумажным листом и вытянуть на нем изображение хвоста на несколько километров.

Но вот интересный парадокс — имея довольно определенное представление о далекой истории всей видимой Вселенной, в деталях обсуждая реалистические сценарии ее развития вплоть до самых ранних стадий, до долей секунды после условного начала, после Большого взрыва, астрофизика непропорционально мало знает о зарождении нашего значительно более близкого, так сказать, местного мира — Солнечной системы. Образно говоря, мы знаем историю своего дома гораздо хуже, чем историю своего города. Причем реальное соотношение масштабов усугубляет парадоксальность ситуация — если представить себе нашу Вселенную большим городом, то наш дом — Солнечная система— в этих масштабах будет не больше кирпича. Знать историю образования Солнца и планет не просто хочется, но еще и нужно, необходимо — она должна быть в фундаменте всех наук о Земле, от геофизики до Клима, тологии. Не говоря уж о том, что знать механизмы планетообразоваиия нужно и для того, чтобы оценить вероятность существования разумной жизни во Вселенной. Чтобы знать, имеем ли мы реальные шансы, развернув однажды утром газету, прочитать достоверное наконец-то сообщение о том, что обнаружена какая-то деятельность инопланетного интеллекта.

Это уже давно воспринимается журналистским штампом и не более чем красивым преувеличением, когда, интригуя читателя, называют планетой тайн, загадочной планетой, неизвестной планетой и т, П. яе Марс, не Плутон, а нашу Землю. Но какое же это преувеличение, если еще и сегодня на многие важные вопросы, касающиеся устройства Земли, можно получить в ответ всего лишь   «Пока   не  ясно».

Земля движется по своей орбите со скоростью примерно 30 км/с, комета (в месте, удобном для ее встречи с аппаратом) — со скоростью 46 км/с. Значит, чтобы аппарат летел «ноздря в ноздрю» с кометой, он должен иметь скорость 30 + 46 = 76 км/с (здесь и дальше расчеты очень упрощены). Сегодня это величина нереальная, во всяком случае, аппарату с достаточно большой массой удастся сообщить в несколько раз меньшую скорость. Реально же при запуске аппаратов «ВЕГА», как и при аналогичных запусках межпланетных аппаратов за рубежом, им в итоге сообщается скорость примерно 4 км/с относительно движущейся Земли. В зависимости от направления запуска эта скорость может складываться со скоростью Земли (общая скорость аппарата 30 •+- 4 = 34 км/с), либо вычитаться из нее (общая скорость 30 — 4 = 26 км/с), причем в обоих случаях аппарат будет двигаться в ту же сторону, что и наша планета, то есть ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ, а значит, и против движения кометы — соответственная скорость аппарата, полученная им при разгоне, не перекрывает скорость орбитального движения Земли. Подводя итоги, еще раз отметим: пока по традиционным схемам невозможно запустить исследовательский аппарат так, чтобы он летел рядом с кометой Галлея. Пока проще лететь навстречу комете и исследовать ее во время сравнительно короткой встречи.

Встреча будет короткой потому, что оба объекта сближаются с колоссальной скоростью 46 + 34 = 80 км/с — в полете аппарат разгоняется до 34 км/с. Фактически скорость сближения будет несколько меньше, а именно 78 км/с, так как в программе «ВЕГА» аппарат подойдет под небольшим углом к траектории кометы. Не забудьте, что «км/с» означает «километров в секунду», если пользоваться более привычными единицами, то получится, что аппарат подлетает к комете и проходит мимо нее со скоростью 280 тысяч километров в час. А это значит, что если даже начать с расстояния 50 тысяч километров, то на весь цикл исследований до момента встречи с кометой останется около десяти минут.

Прежде чем знакомиться с распорядком исследований в столь сложном режиме молниеносного сближения, придется уточнить, что понимается под словами «встреча с кометой». Видимо, или даже скорее всего кометы — это строительный мусор, остатки материала, пошедшего на образование Солнца и планет. Возможно, как еще полагают, это зародыши несостоявшихся больших планет. Считают, ЧТО миллиарды комет обитают в огромной космической пустыне, образуют колонию, именуемую облаком Оорта, на очень больших расстояниях от Солнца — в тысячи раз дальше Плутона, самой далекой планеты.

В принципе автоматическая межпланетная станция, АМС, может сблизиться с кометой Галлея при их движении в одну и ту же сторону (левый рисунок) или навстречу (правый рисунок). Первый вариант пока неосуществим, а второй приводит к очень высокой скорости сближения аппарата и кометы. Максимальная скорость кометы (в перигелии) — 54,5 км/с, в точке встречи — 46 нм/с. В соответствии со своей первой задачей (попадание в Венеру) аппараты «ВЕГА» запускались со скоростью примерно 4 нм/с в сторону, противоположную движению Земли, которая движется по своей орбите со скоростью 30 км/с, и таким образом их первоначальная скорость составила 30—4 = — 26 км/с. Аппараты движутся в ту же сто-. рону,

[/smszamok]

что и Земля, они приближаются к орбите Венеры и постепенно догоняют планету. За счет ускоряющего притяжения Солнца скорость аппаратов постепенно увеличивается до 34 км/с и в итоге, описав почти полтора круга по околосолнечной орбите, они сближаются с кометой Галлея со скоростью 464-34 — 80 км /с. По кидают Солнечную систему. Другие же, наоборот, из области Оорта смещаются в сторону своей звезды, в сторону Солнца, а затем, подхваченные его гравитационным полем, движутся к нему. При этом некоторые кометы становятся периодическими, с постоянством рейсового парохода они совершают движения туда-обратно — огибают Солнце и, двигаясь по инерции, убегают от него настолько, насколько хватят запаса кинетической энергии, полученной при очередном разгоне к Солнцу; а затем, потеряв эту энергию, вновь разворачиваются, снова движутся к притягивающему их светилу н т. д. Одним словом, подобно маятнику, совершают свободные колебания.

Известно несколько таких периодических комет, из них чаще всех появляется на нашем небосводе комета Энке — она возвращается к Солнцу каждые три года.’ С одной стороны, это удобно для исследователей: если не успел что-либо рассмотреть или померить, то недолго ждать следующей возможности. Но в то же время комета, часто прилетающая к Солнцу, не представляет особого интереса, ее вещество уже претерпело значительные изменения под действием солнечных лучей. В этом отношении комета Галлея намного интересней, период ее обращения — 76 лет.

1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

От веку таким учетом занимаются синоптики (в вольном переводе с греческого — «обозреватели»). Метод их работы напоминает юриспруденцию в старой Англии. Там судья, разбирая какое-нибудь дело, отыскивал в анналах истории подобное же дело и принимал решение такое же, какое принял когда-то его предшественник. Так и синоптик: обозрев синоптические карты и оценив по метеосводкам начальное, исходное состояние погоды, по аналогии с тем, как в прошлом в подобных ситуациях развивались события, делает соответствующий прогноз. Это, конечно, упрощенное описание, но, по сути дела, точность прогнозов зависит в основном от опыта и интуиции синоптика. Лучших из них называют «богами погоды». Синоптики сейчас иа первых ролях в службе погоды и еще долго останутся на этой позиции. Однако истина в том, что в метеорологии грядет новая эра: синоптические, качественные методы уступают место количественным, гидродинамическим методам, основанным на законах движения жидкостей и газов. Тут все метеорологические элементы (ветер, давление, влажность и прочее) описываются чрезвычайно сложными уравнениями из арсенала гидродинамики, которые надо не только составить, но еще и решить…

[smszamok]

Снимки Земли, сделанные иэ космического корабля над полюсами: справа — северное полушарие, слева — южное. Белые пятна — облачность — тяготеют к полюсам, как бы открывая экваториальную область солнечным лучам… Но так, конечно, бывает не всегда. Первая попытка рассчитать погоду была предпринята в Англии более полувека назад. Большой коллектив вычислителей затратил полгода на расчет суточного прогноза! И потерпел неудачу. Закономерную, надо сказать. Дело в том, что англичане пытались действительно учесть «все на свете», их система уравнений включала как существенные факторы, так н малозначащие — те, что специалисты называют метеорологическими шумами. Были там и ошибки математического порядка. Но иначе получиться и не могло, ибо ни теории подобных расчетов, ни необходимой вычислительной техники тогда еще не существовало. И лишь в 60-х годах, когда и теория и электронная вычислительная техника утвердились и окрепли, стало возможным не предсказывать, а «вычислять» погоду.

Любопытно хотя бы вкратце проследить, как складывались эти схемы, как сейчас составляется прогноз погоды. Поначалу численные методы позволяли прогнозировать лишь изменения атмосферного давления. Правда, это важнейший метеоэлемент, ибо вариации давления определяют направление воздушных потоков. На основании этого расчета синоптики прогнозировали остальное — осадки, облачность, ветер… В целом прогноз опять-таки зависел от «бога погоды». Позже, с появлением быстродействующих электронных вычислительных машин, в частности, БЭСМ-6, стало возможно учитывать в прогнозах облачность, осадки, температуру, ветер. Однако собрать вместе все эти данные — еще не значит сделать прогноз, надо еще определить степень и характер взаимовлияния метеоэлементов. Иначе говоря, сначала нужно было поставить задачу в физическом смысле (это сделали в Москве и Ленинграде), а потом разработать математические методы ее решения (над чем трудились в Новосибирске).

Для описания каждого из метеоэлементов были выведены отдельные уравнения, но вся их система оказалась чрезвычайно сложной для решения, даже на ЭВМ. Помог метод «расщепления», или «дробных шагов», созданный в Вычислительном центре СО АН академиком Н. Н. Яненко. Коротко суть метода в том, что сложная система уравнений разбивается на последовательный ряд простых уравнений, которые и решают, получая при этом результат, достаточно близкий к истинному. Теперь все это уже используется на практике. Для оперативного прогноза на 24 или на 36 часов используют данные, собранные с ограниченной территории — размером примерно 10 000 X Ю 000 километров, то есть практически это территория Советского Союза плюс Арктика и еще часть Евразии южнее наших границ. Данные метеостанций, находящихся на этой территории, надо перенести на так называемую регулярную сетку с шагом в 300 километров. Но дело в том, что метеостанции разбросаны по Земле неравномерно, а для численных методов необходимо, чтобы начальные значения метеоэлементов были взяты в точках, равно отстоящих друг от друга на всем пространстве, для которого дается прогноз. Эту задачу тоже решают с помощью математики.

Это все для прогноза на сутки. Если же надо заглянуть вперед на трое суток, то данные берут уже со всего северного полушария. Шаг сетки в этом случае измеряется градусами — 10° по долготе и 5° по широте плюс те же 6 уровней в атмосфере. Всего, таким образом, набирается около 25 тысяч начальных «данных. Ну, а затем идет уже собственно прогноз, то есть решение систем уравнений, о чем мы говорили несколько выше. В итоге всей работы электронные вычислительные машины (в гидрометеоцентрах Москвы, Новосибирска, Ташкента и Хабаровска) печатают карты метеоэлементов с указанием, как должна меняться погода в ближайшие сутки. Кажется, остается только опубликовать прогноз. Нет еще. Синоптики не очень-то доверяют машине («боги» же!), они корректируют составленный ею прогноз. Правда, процессы в верхней атмосфере они не трогают — тут машина считает верно. А вот развитие событий у поверхности Земли редактируют. Это легко объяснить: у земли движение воздуха происходит по значительно более сложным законам, чем в верхних слоях атмосферы,— тут на него влияют и горы, и леса, и температура поверхности… К сожалению, нельзя признать, что численные методы дают тут идеальный прогноз, так что синоптики вмешиваются не напрасно. Тем более что в этом случае они прогнозируют для конкретной территории конкретные вещи, более всего интересующие нас,— температуру, осадки, ветер…

Однако не следует думать, что численные методы здесь бессильны. Уравнения гидродинамики, которые описывают фоновые, то есть крупные, определяющие погоду процессы, способны описать и мелкомасштабные события вплоть до движения воздуха от работы вентилятора. Но «обсчитывать» мелочь, имеющую местное значение, надо, чтобы она не путала основной прогноз, по специальной программе, хотя и с учетом фоновых процессов. Это, ПО существу, отдельная задача так называемого локального прогноза,

который дается для совсем небольших районов, размером 300 X 300 километров и на срок 6, 12, 24 часа. Принципиальных трудностей для ее решения нет, над этим работают, но, как говорится, еще очередь не дошла. Но зато когда дойдет, мы сможем с определенной вероятностью узнавать, в котором часу (!) в нашем городе начнется или окончится дождьчения метеоэлементов, полученные с ПОМОЩЬЮ расчетов. (Эти расчеты — самостоятельная задача, и называется она объективным анализом.

До сих пор мы говорили о краткосрочном прогнозе — о «погоде на завтра», столь важной ДЛЯ каждого из нас. Однако для народного хозяйства важнее прогноз долгосрочный — на две недели, месяц и сезон (примерно три месяца). Такой прогноз потиков, выступающих в телевизионной программе «Время»), Отклонения воздушных масс от генерального направления, от общего потока весьма малы (они могут быть вызваны неровностями поверхности, локальными изменениями температуры и прочими причинами), но именно они определяют изменения метеоэлементов. А чтобы определить их размеры и влияние, нужно исключить те же величины основного воздушного потока. Иными словами, чтобы найти гриб, нужно убрать лес…

  • Во-вторых, западно-восточный перенос увлекает за собой атмосферные возмущения малых и средних масштабов и существенно влияет на движение крупных возмущений — циклонов и антициклонов. Силой инерции эти возмущения отклоняются к западу и, таким образом, движутся против планетарного потока. А скорость этого потока непрерывно меняется, и сами возмущения тоже непрерывно меняются. Поэтому понятно, как нелегко предвидеть, где они окажутся через сутки…
  • В-третьих, эти возмущения создают в основном потоке турбулентные вихри. Каждый циклон, например, оторвавшись от потока, продолжает взаимодействовать с ним и с соседними вихрями. В результате он распадается на более мелкие вихри, а те, в свою очередь, дробятся дальше. Получается каскад непрерывно уменьшающихся вихрей. С другой стороны, одновременно идет и обратный процесс — укрупнения вихревых образований. И все они существенно влияют на погоду…
  • В-четвертых, тепловой режим атмосферы формирует прямая солнечная радиация, которую поглощает поверхность океана и континентов. А количество тепла, которое дойдет до поверхности, зависит от силы облачности, отражательной способности поверхности, слоя озона в стратосфере, количества углекислого газа и пыли в тропосфере….
  • В-пятых, надо учитывать и солнечную активность, повышение которой иногда может сыграть роль спускового механизма, вызывающего нарушения обычного хода атмосферных процессов…

Достаточно? Но ведь это только атмосфера, а есть еще океан, занимающий почти три четверти поверхности планеты и аккумулирующий основную часть энергии СОЛН-ца, поступающей на Землю. В нем тоже постоянно возникают и исчезают свои турбулентные вихри, «работают» мощные планетарные течения и противотечения, переносящие тепло, которое постепенно передается атмосфере. (Интересно, кстати, что во время штормов теплообмен между атмосферой и океаном многократно усиливается.) Важную роль играют, например, экваториальные восточно-западные течения с их противотечениями. Они тоже подвержены изменениям, которые, разумеется, непременно «на^ ходят отклик» в атмосфере.

Такова проблема долгосрочного прогноза погоды в самом общем изложении, на деле она еще сложнее, многократно сложнее. Но… «глаза страшатся, а руки делают»: советские ученые в последние годы накопили ценнейший материал для построения теории и математических моделей динамики атмосферы. Дальнейшее развитие как теоретических исследований, так и практической стороны дела зависит от качества и количества метеорологической информации.

Дело в том, что сеть метеостанций, от которых поступает начальная информация, как мы уже отмечали, расположена на нашей планете весьма неравномерно. В северном полушарии, в Европе и Америке — густо, а в южном полушарии и особенно в океане — пусто. Получается, что две трети поверхности Земли остаются как бы в тени: что там делается в атмосфере и океане — неизвестно. И пока это положение сохраняется, о точности долгосрочных прогнозов говорить не приходится. В самом деле, чтобы предупредить хлебороба о засухе за два месяца, нужно постоянно наблюдать метеорологическую обстановку в определенных районах океана. Но как?..

[/smszamok]

Ученые возлагают тут большие надежды на метеорологические спутники, которые уже прочно вошли в практику службы погоды. Количество и точность информации, которую они поставляют, непрерывно растут. Однако планируется эту их роль поставщиков информации существенно увеличить. В ближайшие годы намечено создать систему из нескольких спутников для глобальных метеорологических наблюдений, программа которых включит в себя измерения облачности, скорости ветра, теплового излучения поверхности Земли и других параметров. Несколько аппаратов в системе будут геостационарными, то есть их движение синхронизируют с вращением Земли, и они для земного наблюдателя будут неподвижно «висеть» над определенным районом поверхностей. Это позволит постоянно наблюдать динамику атмосферных процессов в данном районе.




Всезнайкин блог © 2009-2015