Узоры песчаного кружева


Что может быть прихотливей и непостоянней ветра? Сегодня он рвет и бушует, завтра чуть колышет, то дует ровно, то порывист. Он то несет с запада тучи, то с севера холод, то за один день меняет по нескольку раз свое направление. И все же это непостоянство ветра, вошедшее в народные поговорки, ставшее образцом «ветрености», при проверке не так уж непостоянно.

Если в вашей местности имеются одинокие деревья или в лесу над общим его уровнем вздымают свои кроны старые деревья-великаны, посмотрите на них внимательно, и если увидите, что они немного наклонены, замерьте с помощью компаса, в какую сторону они наклонились. Повторите это для десяти, двадцати деревьев, растущих на равнине, там, где не может сказаться влияние склона, и вы увидите, что все ваши замеры направлений совпадут.

Если у вас хороший компас, вы сможете проделать это достаточно точно, и убедитесь в поразительном совпадении направления наклона деревьев. В чем же дело?

Да дело в том, что как бы прихотливо ни менялись направление и сила ветра от часа к часу и ото дня ко дню, но в среднем за год и за много лет в каждой из областей преобладает какое-нибудь одно направление господствующего ветра или как бы одна равнодействующая всех бывающих в этой местности ветров. В этом направлении суммарного действия ветра и наклоняются немного старые высокие деревья.

Если мы возьмем данные какой-либо метеорологической станции по наблюдениям за повторяемостью ветра различных направлений и отложим на бумаге по каждому из восьми направлений (румбов) число случаев, когда ветер дул в этом направлении, то получится восьмилучевая звезда, которая называется «розой ветров». На каждой станции она различна. «Роза ветров» хорошо отражает режим ветров в каждой местности. Рассматривая «розы ветров» разных местностей, нетрудно увидеть, что все их разнообразие все же можно свести к трем основным типам: либо преобладает одно направление ветра, либо два противоположных, либо ветры со всех сторон горизонта дуют более или менее равномерно.

Соответственно этим трем типам «роз» ветер и создает главнейшие формы песчаных скоплений.

Там, где посезонно сменяют друг друга ветры прямо противоположных направлений, пески образуют поперечные ветрам барханы и барханные цепи либо поперечные ветрам гряды полузаросших песков.

Наблюдения показывают, что барханы возникают повсеместно там, где имеется сыпучий песок и где происходит торможение ветра.

Торможение ветра может быть вызвано тремя причинами. Первой из них являются любые неровности поверхности земли. Второй причиной — более общей — является различие в скорости движения ветра и песка. Значение этой причины легко понять, если попробовать сдвигать кусок материи по нестроганной доске: от трения материя станет скручиваться. Завихрения трения, образующие трубки скручивания, широко распространены в природе.

Мелкие, серебристо-белые, быстро движущиеся высокие облака, которые часто называют «барашками» и которые известны в метеорологии как перисто-кучевые, всегда служат хорошим признаком перемены погоды. Они возникают в результате типичных завихрений трения на границе раздела двух-слоев воздуха различной плотности. Их образование в известном смысле аналогично формированию барханов, возникающих там, где происходит торможение переносящего песок ветра.

Выйдите на песчаные отмели широкой реки — Волги, Оки, Вятки или какой-либо иной. Вы увидите, что отмели состоят из рядов поперечных реке валов, у которых один склон, обращенный к верховьям реки, полого поднимается из воды, а другой, опускающийся к низовьям, очень крут. В плане эти отмели не прямолинейны, а образуют как бы цепь из полукругов.

Они являются полным аналогом барханных цепей и барханов с тем лишь различием, что образовались переносом песка не ветром, а водой. Это подводные барханы, или гидробарханы. Они известны теперь и на дне морей, обычно в проливах и вообще в районах течений и являются не естественными неровностями дна, а возникли именно в результате торможения воды о менее подвижный песок. Такое же происхождение имеют и мелкие поперечные ветру барханные цепи, появляющиеся на продольных ветру гребнях песчаных гряд как полузаросших, так и совершенно оголенных, типа сахарских.

Но торможение ветра может происходить и от третьей — совершенно иной причины: от встречи двух различных воздушных масс. В одних случаях это происходит от того, что одна воздушная масса встречает другую, движущуюся в ином, иногда противоположном направлении. На их границе возмущения будут особенно сильны. В других случаях может происходить встреча воздушных масс, различающихся по температуре и по плотности. Наконец, может быть и так, что скорости движения двух встречающихся воздушных масс окажутся резко различными. Во всех этих случаях в пограничной зоне этих различных масс развиваются интенсивные вихревые движения. Летчики воспринимают их как сильную «болтанку» самолета. Часто эти «возмущения» сказываются в виде порывистости ветра, дующего не только с различной скоростью, но и с разных сторон при разных порывах. Часто это сопровождается подъемом большого количества пыли высоко в воздух. А там, где имеются массивы песков, районы частых встреч различных воздушных масс резко сказываются в образовании особого рельефа песков.

Чаще всего это бывает в районе морских побережий, почему на них и возникают поперечные ветру песчаные скопления.

В странах умеренного пояса, как, например, на атлантическом побережье Франции или на побережьях наших прибалтийских союзных республик, где ветер дует преимущественно с моря и быстро затихает, то есть тормозится над сушей, где волны выбрасывают песок из моря, а ветер подхватывает его и несет в глубь страны, образуются приморские дюны. В тех местах, где торможение одних ветров другими полностью уравновешивается и где последовательно сменяющие друг друга суточные и сезонные ветры противоположных направлений равны по силе, эти приморские дюны навсегда остаются неподвижными и поперечными ветрам.

Однако чаще всего дюны возникают там, где преобладает морской ветер, выбрасывающий из моря песок и питающий им дюны. Следовательно, чаще встречаются такие условия, когда под влиянием преобладания силы морских ветров дюны продвигаются в глубь страны. При этом чем сильнее одно направление ветра, тем быстрее дюны начинают перестраиваться. Их прямолинейные валы сначала изгибаются, а затем их наиболее высокие, легко обсыхающие части все дальше уходят вперед, выступая сначала полукругами, а затем и дугами.

В районах же, где резко сказывается лишь одно направление ветра, такие дугообразные (параболические) дюны могут оказаться прорванными в их вершине, и тогда формируются две продольные ветру гряды. Так движутся дюны не только на берегах Атлантики и Балтики, но и на. древнеледниковых песках Германии, Польши и наших северных областей.

В странах пустынных в тех случаях, когда ветер преобладает с суши, как, например, на юго-восточном побережье Каспия, когда он несет песок из пустыни к морю, где в осеннее время торможение происходит благодаря тому, что над теплым еще морем воздух начинает подниматься и теряет свою скорость, образуются барханные цепи.