Продолжительность солнечного сияния в Москве

Продолжительность солнечного сияния в Москве.

(Текст ФЕЛЬЕТОНА опубликован в «Правительственном Вестнике» № 18 от 23 января 1900 года)

Редакция: Андрей Меньщиков


Наблюдения над продолжительностью солнечного сияния в Москве впервые начаты метеорологическою обсерваторией Константиновского межевого института в феврале 1895 года. Для таких наблюдений в обсерватории служит гелиограф Кемпбель-Стокса, установленный на вышке, где размещены флюгера и анемометры. В течение дня гелиограф не затеняется никакими предметами. Действительные времена восхода и захода солнца почти совпадают с астрономическими временами тех же явлений, но, несмотря на это, положение гелиографа нельзя считать вполне благоприятным: находясь в черте города и помещаясь над кровлею огромного главного корпуса межевого института, прибор, особенно в зимнее время, вследствие дыма из фабричных и печных труб, начинает действовать несколько позже, чем бы следовало. Весною же и летом при самых благоприятных условиях гелиограф начинает работать минут через 30 после восхода солнца.

Из рассмотрения годового хода солнечного сияния в Москве видно, что средним числом солнце бывает не закрыто облаками в течение 1717,8 часа в году или, если и закрыто, то настолько тонким слоем, что сила тепловых лучей не ослабляется значительно. Наибольшая прозрачность атмосферы наблюдалась в 1897 году, когда продолжительность сияния составляла 1811,2 часа, а наименее прозрачна атмосфера была в 1898 с продолжительностью сияния солнца в 1631,1 часа. Разность между этими крайними величинами составляет почти 180 часов; в среднем наименьшая продолжительность солнечного сияния бывает в Москве в декабре, а наибольшая — в июле. Впрочем, за отдельные годы наблюдаются значительные отступления от этого среднего хода; так, например, в 1895 и 1897 гг. наблюдались два максимума продолжительности сияния в мае и июле, причем в 1895 г. высший максимум был в мае; в 1898 г. также было два максимума — в мае и августе, с наибольшим опять в мае. Равным образом минимумы бывают не только в декабре, но и в ноябре и январе, причем в эти месяцы наблюдается иногда более значительная пасмурность атмосферы, чем в декабре. В этом отношении особенного внимания заслуживает январь 1897 г., когда продолжительность сияния за весь месяц составляла всего лишь 4,2 часа.

Переход от декабрьского минимума к июльскому максимуму и обратно совершается весьма неравномерно. До марта продолжительность сияния увеличивается довольно медленно, причем при переходе от февраля к марту замечается некоторое замедление в увеличении продолжительности сияния; действительно, от января к февралю она увеличивается на 30,7 часа, а от февраля к марту — только на 16,9 часа (в 1896 г. при переходе от февраля к марту наблюдалось даже уменьшение продолжительности сияния). С марта до мая идет очень быстрое увеличение продолжительности сияния; от мая к июню и от июня к июлю продолжительность увеличивается значительно медленнее. Начиная с июля, наступает уменьшение продолжительности солнечного сияния, причем до августа оно идет сравнительно медленно, а затем, при переходе к сентябрю, резко падает на 124,1 часа; далее, оно снова замедляется и продолжается до декабря; притом, при переходе от сентября к октябрю, наблюдается некоторое замедление в уменьшении продолжительности сияния. Такой ход продолжительности солнечного сияния, объясняется и находится в тесной связи с ходом облачности за рассматриваемый период.

До сих пор говорилось о так называемой абсолютной продолжительности солнечного сияния, т.-е. о времени, в течение которого солнце остается незакрытым облаками. Но, так как в разное время года солнце находится над горизонтом не одинаковое число часов, то для более правильного суждения об изменении прозрачности атмосферы от одного месяца к другому, необходимо обратиться к рассмотрению относительной продолжительности сияния. Относительною продолжительностью солнечного сияния называется отношение абсолютной продолжительности к возможной продолжительности сияния солнца в то или иное время. Если это отношение умножить на 100, то, очевидно, получится относительная продолжительность сияния, выраженная в процентах возможного сияния. Из собранных обсерваторией данных видно, что годовой ход относительной продолжительности сияния несколько отличается от хода абсолютной продолжительности. Наибольшая и почти одинаковая прозрачность атмосферы наблюдается в Москве в мае, июне и июле, а наименьшая и тоже почти одинаковая бывает в ноябре, декабре и январе. Весеннее и осеннее замедления в ходе относительной продолжительности выступают рельефнее, чем в ходе абсолютной продолжительности сияния; в марте прозрачность атмосферы несколько менее, чем в феврале.

Любопытно сравнить продолжительность солнечного сияния в Москве и некоторых других городах России. В «Известиях Моск. Городск. Думы», откуда заимствуется в извлечении настоящая статья, сопоставлены цифровые данные средней абсолютной продолжительности солнечного сияния в С.-Петербурге, Киеве, Одессе, Екатеринбурге и Иркутске за 1895–1898 гг. Из них видно, что только в С.-Петербурге продолжительность сияния несколько меньше, чем в Москве (на 93 часа), между тем как во всех остальных перечисленных городах она значительно больше, а именно круглым числом: в Киеве на 237 часов, в Одессе на 494 часа, в Екатеринбурге на 154 часа и в Иркутске на 504 часа. Наименьшая продолжительность почти всюду наблюдается в декабре; исключение составляет Екатеринбург, где, быть может, случайно, минимум падает на ноябрь. Наибольшая продолжительность солнечного сияния в С.-Петербурге наблюдается в мае, в Киеве же, Одессе и Екатеринбурге — в июле. Наибольшая разница в продолжительности сияния солнца в Москве и С.-Петербурге бывает летом, т.-е. в июне, июле и августе (в Москве больше на 86,5 часа), сравнительно с Киевом и Одессой — осенью (в Киеве больше на 194,9 часа, а в Одессе — на 269,8 часа) сравнительно с Екатеринбургом и Иркутском — зимою (в Екатеринбурге больше на 124,9 часа, в Иркутске — на 222,0 часа). Это последнее обстоятельство должно быть объяснено влиянием зимнего сибирского антициклона, сопровождающегося холодною и ясною погодою.

Равным образом и относительная продолжительность солнечного сияния только в С.-Петербурге несколько меньше, чем в Москве; на других же указанных станциях она более или менее значительно выше московской. Притом, наименьшая продолжительность в С.-Петербурге бывает в декабре, а наибольшая — в мае. В Киеве наименьшая продолжительность приходится на декабрь, а наибольшая — на август; в Екатеринбурге наименьшая — на ноябрь, наибольшая — на апрель; в Иркутске наименьшая — на декабрь, наибольшая — на март; в Тифлисе наименьшая на декабрь, наибольшая — на август; в Берлине наименьшая — на декабрь, наибольшая — на июнь и сентябрь; в Гамбурге наименьшая — на декабрь, наибольшая — на май.

Таким образом, по крайней мере в большей части Европы, наименьшая прозрачность атмосферы бывает зимою, а наибольшая — в теплое время года. Исключением из этого правила являются некоторые горные станции, имеющие обратный ход сияния; так, например, на Обире (2041 метр над уровнем моря) в Альпах, наибольшая относительная продолжительность сияния приходится на февраль, наименьшая — на апрель — июль; на вершине Зоннблика (3.100 метров над уровнем моря) наибольшая — на декабрь, наименьшая — на июнь. Объясняется это тем, что вершины эти находятся выше сферы влияния нижнего наиболее влажного слоя воздуха зимой; весной же и ранним летом на них происходит сгущение паров в восходящих токах воздуха, приходящего от юга; поэтому, они имеют ясную зиму и пасмурные весну и лето.

Для полноты исследования необходимо также знать, насколько часто сияет солнце и какой продолжительности возможны периоды пасмурной погоды абсолютно без солнечного сияния. Из собранных данных видно, что средним числом и круглым числом в Москве в продолжение года бывает 253 дня с солнечным сиянием и 112 дней без сияния; другими словами, на каждый пасмурный день приходится немного более двух дней с сиянием солнца. В июне и июле весьма редко выпадают дни абсолютно без солнечного сияния, так что в среднем на оба эти месяца приходится только по половине дня без сияния солнца. Наиболее редко показывается солнце из-за облаков в декабре (9,1 дня) и в январе (9,3 дня). В остальном изменение числа дней с сиянием при переходе от одного месяца к другому весьма сходно с годовым ходом продолжительности солнечного сияния.

Из сравнения по месяцам года видно, что с мая по сентябрь включительно весьма редко случается, чтобы в течение двух-трех дней подряд солнце совсем не показывалось из-за облаков. В январе 1807 г. в течение 11 дней подряд не было видно солнца. Равным образом, в декабре 1896 г. и ноябре 1898 г. периоды с непрозрачною атмосферою продолжались до десяти дней. Однако, эти последние числа нельзя считать предельными. Так, например, из наблюдений по гелиографу с 1895 г. по 1898 г. видно, что с 25-го декабря 1896 г. по 11-е января 1897 г. солнце все время было закрыто облаками, т.-е. период с непрозрачною атмосферою продолжался 18 дней. Но и это число, вероятно, меньше предельного. Действительно, в ноябре 1889 г., когда еще в обсерватории не производились наблюдения над продолжительностью солнечного сияния, при всех срочных наблюдениях (в 7 ч. утра, 1 ч. дня и 9 ч. вечера) небо было сплошь закрыто облаками, так что средняя величина облачности за этот месяц оказалась равной 100%. Поэтому можно утверждать, что в Москве в холодное время года периоды без солнечного сияния могут продолжаться около трех недель и даже более.

Так как солнце является первой и главной причиной всех явлений, совершающихся в атмосфере, то уже наперед можно утверждать, что существует тесная зависимость между продолжительностью и силою его сияния и вообще всеми так называемыми метеорологическими элементами, но, разумеется, нагляднее всего эта зависимость должна обнаружиться с количеством облачности. И действительно, последовательными изысканиями установлена следующая связь между относительною продолжительностью солнечного сияния и степенью облачности: если вычислять за какой-либо промежужуток времени среднюю облачность в процентах и взять к найденному числу дополнение до ста, то это дополнение будет весьма близко подходить к относительной продолжительности солнечного сияния за тот же промежуток времени, выраженной также в процентах.

Наконец, что касается суточного хода солнечного сияния в Москве, то имеющихся пока наблюдений, всего только за четыре года, еще недостаточно, чтобы можно было приступить к обследованию и выяснению всех его особенностей; поэтому приходится ограничиваться только некоторыми замечаниями; зимою и осенью максимум сияния солнца бывает между 1–2 час.; весною наблюдаются два максимума: первый — между 11–12 час., второй — между 1–2 час.; летом также наблюдаются два максимума: первый, более значительный по величине, — между 9–10 час. утра, а второй меньший — между 1–2 час. Таким образом, обобщая, можно сказать, что в холодное время года максимум сияния солнца бывает после полудня, а с наступлением теплого времени он перемещается ко времени до полудня. Объясняется это тем, что в холодное время года, когда преобладает пасмурная и сырая погода, нужно продолжительное солнечное нагревание, чтобы относительная влажность воздуха достаточно понизилась, и облака стали рассеиваться, что и наблюдается обыкновенно уже после полудня; летом же, по мере поднятия солнца над горизонтом и нагревания земной поверхности, возникают восходящие токи воздуха, сгущающиеся в верхних слоях атмосферы и образующие кучевые облака, вследствие чего часов с 10 утра облачность увеличивается, а потому и максимум сияния солнца бывает уже в утренние часы. В среднем же обе эти причины обусловливают то, что в годовом выводе максимум солнечного сияния приходится между 12—1 час., т.-е. совпадает с наивысшим положением солнца над горизонтом. Исключением из этого является ноябрь, для которого максимум солнечного сияния наблюдается между 11 и 12 часами.