Природа эффектов бабье лето и черемуховое похолода

Кузнецов А. И., Кузнецов А. Р.

Наблюдающиеся в природе такие кратковременные колебания температуры воздуха, как резкое похолодание весной, во время цветения черемухи и потепление осенью, называемое в народе «бабье лето», каждый год на протяжении веков повторяются почти в одно и тоже календарное время.

Несмотря на это, однозначной, принятой всеми версии того, по какой причине это случается, до настоящего времени не существует.

Наиболее популярное объяснение «черемухового похолодания» состоит в том, что весной, в период активного распускания почек на деревьях и начала их цветения, наблюдается повышение поглощения ими солнечной энергии. В природе начинается эндотермический процесс фотосинтеза, сопровождающийся поглощением тепла. В результате происходит понижение температуры воздуха и имеет место похолодание.

Вне всякого сомнения, это не является основной причиной происходящего в природе «скачка» температуры. Появление листвы и цветение различных деревьев – это длительный процесс, обусловленный их особенностями и погодными условиями. Резкое похолодание обычно происходит в конце апреля или начале мая и сопровождается переменной облачностью и сильными дождями с грозами, а иногда и выпадением снега, и длится около трех дней или чуть больше. После него преимущественно бывает солнечно и начинается почти летняя жара.

В качестве примера рассмотрим такое явление, очевидцем которого был сам автор данной статьи. Так, в Караганде 1 Мая 1975 года стояла жара, около 25 градусов. Все деревья уже были густо покрыты листвой. На демонстрацию мужчины шли в рубашках с коротким рукавом, а женщины в легких летних платьицах. К вечеру задул несильный ветер. Проснувшись утром 2 мая, все увидели, что на улице лежит снег слоем около 10 см, а температура снизилась до нуля градусов. Во дворах на земле лежали тополя с вывернутыми корнями, упавшие под тяжестью облепленной влажным снегом кроны. Через 5 дней опять установилась теплая летняя погода.               

Принято считать, что осенью, когда начинает желтеть трава и опадают листья с деревьев, количество поглощаемой ими солнечной энергии, наоборот, уменьшается. В период массового увядания растительности происходит разрушение хлорофилла и активно идут процессы тления листвы. Это сопровождающиеся выделением тепла.

С нашей точки зрения, перечисленные два периода, связанные с регулярным ежегодным отклонением температуры от существующей нормы, в основе своей имеют не химическую природу (фотосинтез), а носят чисто физический характер.

Согласно определению, «бабье лето» — это период сухой, тёплой и солнечной погоды в Европе и Северной Америке (там его называют «индейским летом») [1, c. 1]. Потепление обычно наступает во второй половине сентября, реже в начале октября. Держится сухая и теплая погода от одной до трех недель, после чего наступает типичная осень с дождем, ветром и холодной погодой.

Мы считаем, что правы те из метеорологов, которые утверждают, что причиной этого является период устойчивого антициклона в преддверии осени. Именно он оказывает влияние на погоду в большей части северного полушария. В такой период почва и воздух ночью не сильно охлаждаются, а днем хорошо прогреваются [2, c. 1].

Однако, четкий ответ на вопрос: «Почему и как образуется антициклон?», - до настоящего времени никто дать не может.

Антициклон - это область повышенного атмосферного давления с соответствующим распределением ветра: в Северном полушарии ветер циркулирует по направлению движения часовой стрелки, а в Южном полушарии - в обратную сторону.

С нашей точки зрения, все это обусловлено местом расположения в это время Земли на орбите ее обращения вокруг Солнца и легко объясняется предложенной нами Гипотезой извержения вулканов и наличия суперзвезд (ГИВиНС).

Согласно этой гипотезы, Солнце представляет собой жерло вулкана на твердой поверхности суперзвезды, из которого по конической спирали, извергается, вращающийся против часовой стрелки, поток солнечного ветра. Образующееся внутри конуса разрежение способствует возникновению встречного потока холодного межпланетного газа, движущегося внутри этого конуса к Солнцу по спирали, вращающейся по часовой стрелке. Эти потоки заставляют планеты солнечной системы обращаться по внутренней поверхности конуса вокруг Солнца и вращаться вокруг собственной оси.

На внешней (дневной) стороне конуса, под действием частиц солнечного ветра, идет процесс ионизации молекул атмосферы Земли с выделением света и тепла. Частицы газа, движущиеся по внутренней стороне конуса, ионизации не производят, поэтому здесь царит темнота и холод.

Как видно из рисунка 1, в день осеннего равноденствия (23 сентября) Земля пересекает точку орбиты, после которой ее южное полушарие начинает переходить из теневой зоны, где находилось большую часть времени суток, в освещенную Солнцем дневную зону. Северное полушарие Земли, где до этого царило лето наоборот, начинает смещаться в сумеречную (холодную) зону.

Возникшее распределение газовых потоков способствует образованию в сентябре-октябре антициклона, охватывающего весь умеренный пояс планеты. Поскольку скорость и давление восходящего солнечного ветра выше, чем нисходящего потока, то над поверхностью северного полушария на какое–то время образуется область повышенного давления. Это препятствует опусканию холодных масс сумеречной зоны и способствует распространению над поверхностью Земли тепла.

В средней зоне северного полушария слои атмосферы и поверхность земли, укрытая слоем опавшей листвы, еще не успевают растратить все тепло приобретенное ими за время нахождения их в летней зоне. Теплый воздух поднимается вверх, полностью разгоняет облака и также способствует повышению атмосферного давления. Это и приводит к образованию антициклона, фиксируемого метеорологами каждый год примерно в одно и то же время [1, c. 1].

Антициклон является атмосферным вихрем, характеризующимся высоким давлением. Он «разгоняет» воздушные массы от собственного центра, втягивая их из более высоких, еще теплых, слоев атмосферы. В его центре формируются нисходящие потоки теплого воздуха, которые спирально от центра распределяются по земной поверхности [3, c. 1].

В течение всего времени пребывания антициклона господствует безоблачная сухая погода. Этому способствует медленное опускание воздуха вниз из более высоких слоев тропосферы. Срок жизни антициклона в среднем составляет до 10 дней, пока не выровняется атмосферное давление.

За прошедшее время большая часть северного полушария перемещается в теневую зону, подверженную воздействию холодного потока. После выравнивания давления начинает преобладать поступление холодных масс опускающегося потока и вытеснение теплых масс воздуха. Теплый воздух, как более легкий, поднимается вверх. Охлаждаясь, он насыщается водяными парами, в нем образуются облака и выпадают осадки.  Начинается снижение температуры атмосферы вблизи поверхности Земли.

Сдвиг срока наступления «бабьего лета» и его продолжительность определяются тем, каким было лето, особенно в стадии его завершения: теплым или холодным. Сократить или сделать «бабье лето» более длинным способны южные и северные ветры, а также метеорологические условия [2, c. 1].

«Черемуховое похолодание» - это временной период, когда во время цветения черемухи, наблюдается понижение температуры окружающей среды. Это происходит в конце апреля – начале мая и сопровождается переменной облачностью и сильными дождями с грозами, а иногда и выпадением снега.

Переменчивая погода связана, конечно же, не с цветением черемухи, а с климатическими явлениями, когда моря еще холодные и не прогрелись континенты. Поэтому в атмосфере встречаются воздушные массы с различными свойствами - теплыми и холодными. Отсюда и сильные майские грозы [4, c. 1].

Существует предположение, что похолодание - заслуга циклона, однако, причину регулярного ежегодного появления циклона никто из ученых объяснить не может.

Согласно ГИВиНС, по мере перемещения Земли за точку весеннего равноденствия (рисунок 1), большая часть северного полушария, где царила зима, оказывается на освещенной стороне, в зоне действия исходящего от Солнца потока солнечного ветра, вращающегося против часовой стрелки. При этом, большую часть времени суток, здесь идет нагрев атмосферы потоком солнечного ветра, способствуя повышению ее температуры.

При этом южное полушарие Земли, где до этого было лето, смещается в сумеречную зону опускающегося потока холодного межпланетного газа, вращающегося по часовой стрелке. Здесь идет снижение температуры атмосферы и поверхности Земли.

В определенный момент возникшее распределение газовых потоков способствует образованию в апреле-мае циклона, охватывающего весь умеренный пояс северного полушария планеты.

Циклоны характеризует облачная, дождливая погода с сильными порывами ветра, возникающими из-за разницы давления атмосферы между центром циклона и его краями.

Там, где он движется, резко меняется погода, поскольку центр циклона имеет низкое давление. Внутри него наблюдается недостаток воздуха, и чтобы его восполнить, сюда начинают поступать холодные воздушные массы. Они вытесняют тёплый воздух вверх, где он остывает, а находящиеся в нём капли воды конденсируются и образуют облака, из которых выпадают осадки [5, c. 1].

При поступлении холодного воздуха под теплый, линия атмосферного фронта перемещается в сторону теплого воздуха, который вытесняется наверх. Как правило, движется холодный фронт очень быстро. Это вызывает сильные ветры, обильные, часто ливневые осадки. После прохождения холодного фронта наступает похолодание [6, c. 1]. Оно длится в среднем от 3 до 5 дней, после чего устанавливается теплая погода.

Таким образом, предложена гипотеза, объясняющая эффекты «бабьего лета» и «черемухового похолодания».

ЛИТЕРАТУРА

1 Почему бывает бабье лето и сколько оно длится? [Электронный ресурс] – URL: [дата обращения 09.03.2022].

2 Что такое бабье лето. [Электронный ресурс] – URL: https://shr32.ru/prevention-and-care/chto-takoe-babe-leto [дата обращения 10.03.2022].

3 Циклон и антициклон. [Электронный ресурс] – URL: [дата обращения 09.03.2022].

4 Синоптики назвали причину холодов в мае при цветении черемухи. [Электронный ресурс] – URL: [дата обращения 11.03.2022].

5 Что такое циклон и антициклон? [Электронный ресурс] – URL: 
[дата обращения 21.03.2022].

6 Атмосферные фронты. Циклоны и антициклоны. [Электронный ресурс] – URL: [дата обращения 09.03.2022].