Фотографии ветра на земле


Если подняться на 3 километра над землей и большим аппаратом сфотографировать ее поверхности то на снимке 1 сантиметр будет соответствовать 300 метрам на местности, то есть снимок даст уменьшение в 30 000 раз! Если бы мы захотели в этом масштабе сделать сплошную фотографию участка пустыни 150 километров длиной, то наш снимок оказался бы равен 5 метрам. Представьте себе, что все, что мы можем увидеть на этом пятиметровом узорном рисунке, мы попробовали бы передать всего лишь на 1 сантиметре. Задача оказалась бы не простой. Ведь от одной песчаной гряды до другой чаще всего бывает только 180 метров, а здесь пришлось бы их изображать уменьшенными в 15 миллионов раз. Это значит, что на 1 сантиметре таких гряд должно уместиться 900 штук! Конечно, это невозможно, но уловить основное, типичное и показать в непропорционально большом виде — можно. Такую попытку и представляет изображенная здесь (стр. 252) схематическая карта рельефа песков Средней Азии и Казахстана, которую удалось сделать только через 10 лет после того, как я начал составлять карты рельефа песков.

Посмотрим теперь, как располагаются узоры этого кружева на пространствах пустынь нашей Родины, и что могут рассказать эти узоры — следы ветра, отпечатанные им самим на поверхности земли при помощи самого податливого материала — тонкого сыпучего песка.

Взгляните на карту рельефа песков Средней Азии и Казахстана. Разве это не фотография ветра на песке? Разве она не передает всех черт движения приземных слоев атмосферы со всеми его осложнениями, вызванными характером поверхности земли? Но как «прочитать», как понять этот прихотливый орнамент песков, такой разнообразный их узор? Попробуем все же разобраться.

Величайший материк мира — Азия в течение почти девятимесячного периода бывает холоднее окружающих морей. Над центральными ее районами, где зимой наступают сильнейшие морозы, скопляется холодный тяжелый воздух, образующий сибирский максимум давления, или азиатский антициклон. Над территорией Казахстана располагается западный отрог этого антициклона, обнаруженный впервые величайшим климатологом мира русским ученым А. И. Воейковым. Продольный гребень этого отрога поэтому называют «осью Воейкова».

Известно, что воздух из области антициклонов растекается, отклоняясь, вследствие вращения земли, вправо по часовой стрелке. Поэтому-то «ось Воейкова» служит «главнейшим ветроразделом», от которого ветры дуют в разные стороны.

Этот антициклон определяет основные черты климата всего нашего юго-востока. По его осевой линии воздух, опускаясь из высоких слоев тропосферы, адиабатически нагревается и в силу этого становится относительно сухим. По мере движения на юг он прогревается все больше и еще больше иссушается, порождая наши пустыни. Наоборот, к северу от оси антициклона воздух по мере движения на северо-восток очень быстро охлаждается, а его относительная влажность возрастает, так что вскоре он достигает предела насыщения влагой.

В этом кроется причина того, что географические зоны здесь оказываются крайне сближенными. Полупустыни Прикаспийской низменности почти граничат с черноземными степями Приволжской возвышенности, а сухие степи Казахстана располагаются недалеко от таёжных болот Барабы и Васюганья. Общая схема циркуляции воздуха в антициклоне осложняется влиянием горных хребтов на востоке и юге Средней Азии и замкнутых водных бассейнов Арала и Каспия.

Посмотрите на карту, и вы увидите, что как ни разнообразны ветры в каждой местности Средней Азии, но на песке отпечаталось какое-то единое, «осредненное», итоговое состояние циркуляции атмосферы вблизи поверхности земли. Примерно от оси антициклона гряды песков в общем отходят на юг вслед за ветрами, стремящимися к расположенному на юг от Ирана минимуму давления. Посмотрите, как обтекают песчаные гряды останцевые горные массивы центральных Кызыл-Кумов. Точно так же обтекают камень струи воды.

Взгляните, как «разбиваются» гряды песков при встрече с Копет-Дагом, обтекая его как с запада, так и с востока и образуя поперечные завихрения против центральных его частей. Посмотрите, как вырвавшиеся из Кара-Кумов гряды песков как бы отклоняются морем и, описывая на приморской равнине почти геометрически правильный полукруг, устремляются на юго-восток, в межгорный проход восточнее хребта Эльбурса, к иранскому минимуму давления.

Посмотрите на пески Муюн-Кумы, и вы увидите совершенно аналогичную картину. Гряды песков уходят от хребта Кара-Тау на юго-восток, обтекают его и с северо-западной стороны, а против центральной части хребта Кара-Тау образуют пару таких же, как и к северу от Копет-Дага, «подушек завихрения» из поперечных гряд.

Песок отражает в атмосферу 30 процентов тепла, получаемого им от Солнца, вода же излучает только 5 процентов. Этим объясняется то, что воздух в течение почти девяти месяцев в году бывает над песками Средней Азии более теплым, чем над морем. Относительно холодный и плотный воздух, лежащий словно шапка над Аралом и Каспием, оказывается в результате мощным препятствием для ветра. Сочетание расположения этих морей, иранского минимума давления и общего направления западного отрога сибирского антициклона еще больше подчеркивает это влияние водной поверхности на направление ветров. Посмотрите на карту, и вы увидите, как резко поэтому изменяются направления песчаных гряд к востоку и северу от Арала.

Еще семьдесят лет тому назад А. И. Воейков отметил, что невысокая Ергенинская возвышенность, отходящая на юг от Приволжской возвышенности, действует на климат не меньше, чем снежные хребты Альп. Действительно, вдоль этой возвышенности располагается так называемый климатический фронт, вдоль которого часто проходят циклоны. Под его влиянием заворот ветров на западной окраине антициклона еще более усиливается. Посмотрите на карту, и вы увидите, как четко это передается на рельефе песков.

Можно было бы еще многое рассказать о характерных чертах того «изображения ветра», которое отпечатывается на песке и позволяет теперь совершенно по-новому уяснить все скрытые прежде черты его движения, от самых незначительных до таких грандиозных, которые являются проявлением общей циркуляции атмосферы, как азиатский антициклон.

Мы видим, что рельеф песков, это созданное природой «песчаное кружево», поистине является «фотографией» ветра на земле. До появления таких карт судить об общей картине движения воздушного океана было крайне трудно. Теперь, когда наука располагает материалами аэрофотосъемки и составленными по ним картами рельефа песков для громадных территорий, появляются новые возможности. Мы можем теперь наблюдать невидимые волны воздушного океана и по следам их на песке судить о сложной природе динамики воздуха. Карты рельефа песков приподнимают завесу над одной из сложнейших тайн природы. А познание этой тайны безусловно поможет нам легче найти средства борьбы с вредными последствиями ветров: с засухами, метелями, черными и солевыми бурями, с развеванием почв и надвиганием песков.