Вечное путешествие воздушных масс над Землей объясняется, как мы уже сказали, различным атмосферным давлением воздуха на поверхности Земли. А это давление в значительной мере зависит от температуры воздуха: чем сильнее нагрет воздух, тем ниже его давление.

Если бы вся поверхность Земли была совершенно однородной и Земля не вращалась бы, передвижение воздушных масс было бы очень простым. В этом случае в каждом полушарии воздух путешествовал бы по одному большому кругу — от полюса к экватору.

В самом деле, у экватора воздух нагревался бы сильнее всего, а у полюсов — слабее всего. Вследствие этого у экватора существовали бы постоянные потоки воздуха, восходящие кверху, и сюда благодаря понижению давления приходили бы массы арктического холодного воздуха от полюсов. В свою очередь к полюсам шел бы постоянный приток воздуха из верхних слоев атмосферы, и таким образом вверху существовал бы ветер от экватора к полюсам.

Однако на самом деле мы знаем, что поверхность земного шара далеко не одинакова. Благодаря этому кругом нас ежечасно рождаются и умирают различные местные ветерки. Кроме того, так как Земля вращается вокруг своей оси, движение воздуха над Землей от полюсов к экватору и обратно происходит не так просто, как это было только что описано. Правда, зарождение ветров у экватора именно таково, как мы рассказали.

Вдоль экватора с той и другой стороны находятся самые жаркие места земного шара. Благодаря этому здесь повсеместно у Земли наблюдается постоянное пониженное давление воздуха. В то же время на север и на юг от экватора находятся области повышенного воздушного давления. Поэтому в сторону экватора круглый год дуют постоянные ветры со скоростью шести-семи метров в секунду.

Но на направление этих ветров действует вращение Земли. Как известно, Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Вследствие этого в Северном полушарии воздушные потоки, идущие к экватору прямо с севера, отклоняются к западу и превращаются в северо-восточные ветры; в Южном полушарии южное направление ветров смещается к юго-востоку.

По той же причине верхние воздушные течения, направляясь от экватора к полюсам, на своем пути все более и более отклоняются на восток, пока не превращаются в западные ветры. Таким образом, воздушные массы, идущие от экватора, не попадают к полюсам, а задерживаются в странах умеренного климата. Постоянно притекающий сюда экваториальный воздух уплотняется и постепенно опускается к земле; в результате здесь создаются области повышенного атмосферного давления и рождаются ветры, дующие к экватору и к полюсам.

Так осуществляется обмен воздуха между экваториальными областями и странами умеренного климата. У самого экватора находится узкая полоса, где постоянно дуют лишь слабые переменные ветры. Зато здесь нередко возникают непродолжительные, но очень сильные тропические бури.

В более северных областях земного шара наблюдается иная картина. Здесь области повышенного давления находятся как у полюсов, так и в тех местах, куда притекает экваториальный воздух. А между ними находятся районы с пониженным атмосферным давлением. Сюда и устремляются воздушные потоки как от полюсов, так и из стран умеренного климата. Опять-таки благодаря вращению Земли эти потоки превращаются в ветры: дующие от полюсов — в северо-восточные и юго-восточные (для двух полушарий) и дующие из стран умеренного климата — в северо-западные и юго-западные.

Такова, в общих чертах, картина передвижения воздушных масс над Землей.

Место встречи различно нагретых воздушных масс называется фронтом. Фронт никогда не находится в покое. Когда воздушные массы движутся с различной скоростью или когда одна воздушная масса перемещается в одном направлении, а другая — в обратном, то в этом случае линия фронта прогибается, здесь образуются воздушные волны. При этом холодный воздух сильнее и сильнее поворачивает на юг, «подтекает» под теплый воздух и вытесняет его вверх. Массы же теплого воздуха отклоняются к северу и в свою очередь оттесняют перед собой холодный воздух. В результате там, куда движутся массы теплого воздуха, давление падает, а в тех местах, куда наступают холодные массы, давление растет.

Возникает область, в центре которой образуется пониженное давление воздуха. Такую область называют обычно циклоном («циклон» значит «круговой») (рис. 6).

Рис. 6. Образование циклона. Теплые и холодные потоки воздуха образуют огромные завихрения.

Ветер в циклоне дует от краев к центру таким образом, что образуется круг ветров, дующих против часовой стрелки.

Образовавшись, циклон не стоит на одном месте; он смещается в сторону движения теплых воздушных масс. За сутки циклон нередко перемещается на тысячу километров — на пути его движения возникают сильные ветры.

Очень часто вслед за образованием одного циклона за ним возникают новые, которые и следуют один за другим. Между областями пониженного давления, то есть циклонами, образуются другие области — области повышенного давления. Их называют антициклонами. Направление ветра в антициклонах — от центра к краям.

С образованием и перемещением циклонов и антициклонов и связаны главным образом возникновение и смена самых различных ветров в странах умеренного климата.

Непостоянны ветры в природе. Недаром про людей с шаткими и непостоянными взглядами говорят: «куда ветер дует».

Наблюдая за погодой, можно видеть, что ветер очень часто меняет и свою силу, и направление. Бывает, что даже в течение трех-четырех часов он то стихнет совсем, то усилится до свежего ветра. Чаще это происходит весной. Особенно капризны и изменчивы ветры мая: в течение месяца ветер приходит со всех сторон горизонта: с севера и юга, с запада и востока.

Так бывает в большинстве областей нашей родины, а также почти во всех странах Западной Европы. Только при внимательном изучении воздушных течений можно определить, какой ветер в том или ином районе является господствующим, то есть дует здесь чаще всего.

Но есть и такие места на земном шаре, где месяцами дует постоянный ветер в одном направлении, с одинаковой силой. Это бывает, например, там, где долго держится постоянное низкое давление воздуха. С таких ветров мы и начнем наш рассказ о том, какие бывают на земле ветры.

3 августа 1492 года от берегов Испании отправились в далекое и опасное путешествие — на поиски удобного пути в сказочную Индию — три парусных корабля. Вел корабли путешественник Христофор Колумб. Он был уверен в своих силах и верил в успешное окончание путешествия. Однако далеко не все матросы его кораблей разделяли бодрость и уверенность своего командира. Многие с тяжелым сердцем покинули берега своей родины. Вернутся ли они обратно?

Вот уже около двух месяцев корабли плыли на юго-запад среди незнакомых вод Атлантического океана. Кругом была одна вода. Среди матросов поднималось недовольство. Куда они плывут?

И тут появилась новая беда: уже вторую неделю дул свежий попутный ветер!

Парусные корабли быстро продвигались вперед и вперед, все дальше от родных берегов. Суеверные моряки со страхом ждали, когда окончится этот ветер. На родине они привыкли, что ветер меняет свое направление очень часто.

Прошла еще неделя. Ветер все так же дул в спину с северо-востока с одинаковой силой, не переставая ни на час. Ему уже давно никто не радовался. Напуганные моряки думали сейчас только об одном: как они поплывут обратно? Ведь плыли они на парусных кораблях, и, чтобы вернуться на родину, нужен был ветер, дующий в обратную сторону.

Так впервые люди познакомились с постоянными ветрами, дующими близ экватора. Эти ветры называются пассатами.

Когда первые путешественники изучили пассаты Северного и Южного полушарий, купеческие парусные корабли стали с успехом пользоваться этими постоянными ветрами, так что пассаты стали называть торговым ветром.