На формирование климатов различных районов Земли сильно влияют и многие факторы, не зависящие от широты, например рельеф, близость крупных водоемов, режим ветра и т. д. Факторы, связанные с рельефом местности, оказывают свое влияние на любой широте. 

Ветер. Рассматривая влияние ветра на климат, важно знать, где сформировался очаг этого воздушного потока, в жарком или в холодном районе, влажном или сухом, кроме того, над какими районами воздушный поток перемещался и изменял свои свойства. Далее

В городах и сёлах. В тайге и пустыне. В океане и на льдинах. Высоко в горах. Повсюду.

За невысоким забором стоит домик с палисадником, рядом — выкрашенная в белый цвет будка с приборами и радиоантенна. Это — метеостанция. Здесь и работают метеорологи.

Каждые три часа, в одну и ту же минуту, на всех метеостанциях земного шара метеорологи измеряют погоду. Они открывают дверцу будки и смотрят, что показывают приборы.

Зачем нужна будка? Чтобы защищать приборы от дождя и ветра.

Почему она белая? Чтобы приборы не нагревались на солнце.

Какие же приборы в будке?

Со всей Земли, с севера и юга, с запада и востока, с суши и с моря, из-за облаков и из океанских глубин приходят в метеоцентры донесения о погоде. Миллионы цифр! И синоптики (ты помнишь — те, кто предсказывают погоду) составляют по этим цифрам карты погоды. Для области, для страны, для всей Земли.

Погоду надо предсказать быстро, чтобы прогноз поспел вовремя. Но если наносить на карту точку за точкой, цифру за цифрой, то опоздаешь с прогнозом наверняка. Как быть?

Синоптикам помогают электронные вычислительные машины. Они работают так быстро, что не уследишь. И ничего не перепутают. В машину закладывают большую карту Земли, и на ней появляются значки и цифры — где какая погода.

Воздушные течения в невидимом океане — в атмосфере — приносят с собой перемену погоды. Откуда?

Из тех мест, откуда они текут. Можно сказать, от наших соседей. Что там было вчера, то у нас сегодня. Конечно, не точь-в-точь, потому что воздух по дороге может остыть или нагреться, набрать влаги над реками и болотами, или, наоборот, отдать её с дождём.

Ну, а к нашим соседям откуда пришла погода? От их соседей. А к тем? И к ним, конечно, от соседей...

Конечно, можно. Все мы знаем, что за летом наступит осень и пойдут дожди, а потом придёт зима и ударят холода.

А нельзя ли поточнее: что будет завтра, что — послезавтра?

И поточнее можно. Люди умели предсказывать погоду давным-давно, когда ещё не было и в помине науки такой — метеорологии. В те времена погоду предсказывали по приметам.

Всем. Каждый человек хочет знать погоду на завтра. Чтобы одеться теплее, если похолодает. Взять зонтик, когда собирается дождь. Натянуть в слякоть резиновые сапоги.

Знать погоду бывает очень важно. Но иногда — просто необходимо.

...Над аэродромом туман. Не видно ни зги. Опытный лётчик приземлится и ночью, по сигнальным огням, и в дождь. А в такой туман — не рискнёт: опасно, плохая видимость. Пассажиры недовольны, у всех свои, неотложные дела. И лётчикам невелика радость сидеть сложа руки. Все волнуются: какая будет погода?

Радио и телеграф в считанные минуту передают прогноз погоды по республикам, областям, городам и посёлкам. Там тоже есть опытные синоптики, они хорошо знают родные места. Ведь и малая гора может задержать воздушный поток, а обычный лес — изменить направление ветра. Всё это местные синоптики обязательно учитывают, когда составляют свои прогнозы. И так — по всей стране.

Как быть, если погода на завтра, которую предсказали синоптики, нас не устраивает? Можно ли сделать её по заказу? Хотя бы на несколько часов вперёд?

Кое-что можно.

Завтра большой праздник. Через несколько часов на улицы выйдут тысячи людей — радостных, нарядно одетых. А тут как назло сгущаются тучи, движутся прямо к центру города. Вот-вот хлынет ливень. Как быть?

На такой крайний случай есть выход: тучи можно рассеять ещё на подходе к городу. Запустить в них ракеты с особым веществом, которое вызовет дождь заранее. А над улицами и площадями города небо будет голубым.

Погода — это... как бы сказать... Она бывает плохой, хорошей, тёплой, холодной...

Нет, так не годится: одному погода хорошая, другому — плохая, одни любят жару, другие — прохладу.

Тогда попробуем сказать иначе. Погода — это тепло или холод. Идёт дождь или валит снег. Дует ветер или так тихо, что травинка не шелохнётся...

И это не ответ. То, что летом кажется холодом, зимой назовут оттепелью. Выходит, не такой уж лёгкий вопрос — что такое погода? Давай попробуем разобраться.

Что такое воздух? Из чего он состоит?

В древности воздух считали одним из элементов, т. е. тех простых веществ, из которых состоят все окружающие нас тела. Древнегреческий ученый Анаксимен даже учил, что из воздуха создан весь мир. Только в XVIII веке было установлено, что атмосферный воздух— это довольно сложная смесь различных газообразных веществ.

В основном воздух состоит из азота, кислорода и аргона. Больше всего в воздухе азота; его содержится (по объему) 78,08%, а затем идет кислород — 20,95% и аргон — 0,93%. На долю этих трех газов приходится более 99,9% всего объема воздуха. Оставшуюся часть составляют углекислый газ, водород, неон, гелий, озон, криптон и ксенон. Помимо этого, в атмосфере всегда присутствует водяной пар. Количество его непостоянно и колеблется от 0 до 4% по объему. Водяной пар играет большую роль в атмосферных явлениях, так как его сгущение дает начало облакам и осадкам. Превращения водяного пара сопровождаются поглощением или выделением больших количеств тепла.

Выясним прежде всего, что такое температура. Из физики мы знаем, что температура — это величина, характеризующая тепловое состояние тела. Качественной мерой температуры является наше ощущение тепла; количественным измерителем, правда, в некоторой степени произвольным, может служить любой термометр. От чего же зависит температура? Как известно, все окружающие нас тела состоят из мельчайших частиц вещества — атомов и молекул. Эти частицы никогда не находятся в покое. Характер их движения различен у твердых, жидких и газообразных тел. От скорости движения атомов и молекул и зависит температура тела.

Вода поступает в атмосферу, испаряясь с поверхности океанов и морей, рек и озер, увлажненной почвы, лесов и лугов. Конечно, больше всего испарений идет от поверхности океанов и морей, так как они занимают около 71 процента всей поверхности земного шара.

В атмосфере постоянно находится около 10 000 миллиардов тонн воды в виде пара. Это означает, что над каждым гектаром земной поверхности в воздухе содержится в среднем более 200 тонн воды.

До последнего времени атмосфера была исследована более или менее подробно до высоты 100 километров. Наиболее полные сведения были получены для нижнего слоя атмосферы — тропосферы, в которой, как уже говорилось, происходят все те явления, которые обусловливают погоду. Однако развитие высотной авиации и стремление человечества проникнуть в межпланетное пространство потребовали более тщательного исследования верхних слоев атмосферы. Этого же требовало изучение распространения радиоволн в верхней атмосфере.

В настоящее время атмосферу принято делить по высоте на четыре слоя: тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу.

Тропосфера — ближайший к поверхности земли слой атмосферы. Толщина этого слоя не одинакова: над экватором она доходит до 16—18 километров, а над полюсами 7—9. В тропосфере сосредоточено примерно 0,8 всей массы атмосферы и почти весь имеющийся в атмосфере водяной пар. Воздух в тропосфере постоянно перемешивается. Температура воздуха в этом слое понижается с высотой. В тропосфере происходит конденсация водяных паров. Здесь образуются туманы и облака, дожди и снегопады, грозы и метели, бури и ураганы, т. е. все те явления, которые определяют погоду. Естественно, что с практической точки зрения указанный слой представляет наибольший интерес. В тропосфере проведены многочисленные точные наблюдения над отдельными явлениями. Это — наиболее изученный слой атмосферы.

Попытки установить верхнюю границу атмосферы шли разными путями. Так, предполагалось принять за наружную границу атмосферы высоту начала сферы рассеяния, т. е. 800 километров, исходя из того, что именно в этой сфере начинает происходить переход газовых частиц атмосферы в межпланетное пространство.

Предполагалось также за границу атмосферы принять ту высоту, до которой происходят какие-либо физические явления в газах, наблюдаемые с земли. К ним относятся, в частности, полярные сияния. Специальные измерения показали, что полярные сияния наблюдаются на высотах до 1000—1100 километров над поверхностью земли. Выше этого предела подобные явления уже не обнаруживаются, поэтому высоту в 1100 километров можно было считать верхней границей атмосферы.

Однако новые исследования, при помощи ракет и искусственных спутников Земли, привели к выводу, что верхняя граница атмосферы находится значительно выше— на высоте порядка 2000—3000 километров.

В этой небольшой книге рассказывается о воздушной оболочке Земли — атмосфере. Без воздуха наша планета была бы мертва, нема и бесплодна.

Каждый живой организм дышит. Человек вдыхает и выдыхает в сутки примерно 13 кубических метров воздуха. Из воздуха, наполняющего легкие человека или животного, «в кровь поступает кислород, а из крови в воздух выделяется углекислый газ. Этот газообмен — важнейший жизненный процесс.

О том, что воздух имеет вес, в наше время, пожалуй, знают все. Впервые это было установлено в XVII веке великим итальянским ученым Галилеем. Галилей решил посмотреть, не изменяется ли вес наполненной воздухом бутылки при нагревании. Проделав этот простой опыт, ученый увидел, что нагретая бутылка весит меньше, чем холодная.

Галилей дал правильное объяснение этому явлению. Очевидно, решил он, воздух имеет вес. При нагревании бутылки находящийся в ней воздух расширился, часть его вышла наружу, и вес нагретой бутылки уменьшился.

Так было опровергнуто прежнее, неправильное мнение о невесомости воздуха.

Но если воздух имеет вес, он должен оказывать давление на все предметы, находящиеся на Земле. Каково же это давление? Чему оно равняется?