Что такое нулевая изотерма
Что такое нулевая изотерма
Ответственный исполнитель, к.г.н., В.В. Крохин
Высота нулевой изотермы согласно Метеорологическому Словарю является высотой изотермической поверхности с температурой 0°C над поверхностью, над пунктом или (в разрезе) по трассе, или (на карте) по району.
Высота нулевой изотермы является важным гидрометеорологическим индикатором, описывающим состояние атмосферы. Данный параметр может быть использован как первое приближение при прогнозировании микрофизической фазы атмосферных осадков в холодный период года. В основе метода прогноза лежит предположение о зависимости количества растаявших гидрометеоров (капель) от толщины приземного слоя воздуха с положительной температурой. Нами используются критерии, принятые в Американской Метеорологической службе (метод МакНалти).
Высота нулевой изотермы (м)
В смешанной фазе преобладает дождь
В смешанной фазе относительные доли твердых и жидких осадков будут примерно равны
В смешанной фазе преобладание твердых осадков (снега)
Нулевая изотерма у земли
Данный метод является приближенным, и не учитывает многочисленные разнообразные сложные ситуации, иногда возникающие в атмосфере (например, перемежение теплых и холодных слоев воздуха при прохождении фронта окклюзии, инверсии и т.д.). В тоже время, метод является достаточно простым, и может быть использован как основа при составлении прогноза фазы осадков.
Изотерма нулевой степени
Резюме
Измерение, моделирование
В зависимости от частоты и разрешения сбора данных эти различные средства позволяют более или менее точно идентифицировать изменение изотермы. Радиозонды, например, позволяют получать только полусуточный и очень приблизительный обзор, в то время как метеорологические радары позволяют видеть изменения каждые пять или десять минут, если есть осадки, и с разрешением в один или два километра.
Для моделирования и вычислительной обработки сигнала температуры в космосе обычным методом является использование скалярного поля или векторного поля, связанного со значениями и вариациями.
Характеристики
Вариации изотермы 0 ° C
Во втором случае есть два отличия:
Изотермический 0 ° C в среднем и на земле
Уровень заморозки
Уровень промерзания представляет собой высоту, с которой явление замерзания превращает, например, поверхностный снег в лед. Этот уровень очень близок или равен изотерме 0 ° C на земле, на склонах, в отсутствие сильного ветра или высокой влажности; также изотерму 0 ° C иногда называют «уровнем замерзания». Однако эквивалентность не всегда бывает строгой.
Уровень заморозков в горах очень высок, так как состояние и устойчивость снежного покрова зависят от его вариаций (ночного ледостава и дневного таяния снегов). Даже если различия между этим уровнем и изотермой 0 ° C остаются небольшими и не представляют реальной опасности, они могут ввести альпиниста в заблуждение относительно состояния снежного покрова в критическом месте и способствовать несчастным случаям.
Оценивать
При отсутствии недавних или надежных метеорологических данных может быть полезно знать, как оценить высоту изотермы нулевого градуса (например, в горах во время гонки на несколько дней или при столкновении с микроклиматом, неожиданной погодой. и т. д.) Быстрая оценка основана на температуре, без учета влияния других атмосферных параметров, на основе положительного градиента в 0,6 градуса Цельсия на каждые пройденные 100 метров (т.е. примерно один градус на 165 метров):
iso 0 ≃ в л т я т ты d е + ( Т в л т я т ты d е ⋅ 165 ) <\ displaystyle <\ mbox 
Этот метод не может дать доступ к значениям более чем на порядок и не может использоваться в случае быстрых изменений метеорологических условий (несколько часов). Также учитывайте вероятность того, что температурная инверсия повлияет на область (см. Ниже).
Несколько нулей
Крупномасштабный, известный как синотический
Малый масштаб, называемый мезомасштабом
В горах могут сосуществовать несколько изотерм 0 ° C. Например, может случиться так, что три воздушные массы перекрываются, образуя три отдельных слоя. При оседании масса холодного воздуха падает и заполняет долину, а теплый воздух движется над ней. Третий слой воздуха, холодный, нависает над двумя первыми. Тогда над долиной теплее, но меньше, чем на большой высоте.
Материк зимы
Изолиния — условное обозначение на карте, представляющее собой линию, в каждой точке которой измеряемая величина сохраняет одинаковое значение.
Изотерма (др.-греч. «равный» и«тепло») — изолиния одинаковых температур. Обычно используются понятия изотермы июля и изотермы января.
Чтобы наглядно показать, каковы температуры в разных частях земной поверхности, используют изотермы. Изотермы среднегодовых температур позволяют оценить связанный с температурой климат различных местностей. Могут заменяться зонами, в которых температура колеблется от определенного значения до другого определенного значения — в таком случае изотермами будут границы таких зон.
Не правда ли, странно, что Китай не освоил ни Дальнего Востока, ни Сибири, ни Средней Азии еще тогда, когда на Руси даже не знали об их существовании? А освоили их мы. Эти земли ждали нас несколько тысяч лет. Значит, это наша земля обетованная — от Бога и от природы. Так или примерно так обсуждали некогда перипетии российского колониализма «первоначальные империалисты». Они были уверены, что за всем этим стоит какая-то мощная причина и почти космическая предопределенность.
Историки давно подметили, что есть границы, за которые государствам, народам, цивилизациям сложно шагнуть, зато внутри этих природных «демаркаций» активно идут процессы интеграции. Почему именно «восточное христианство» пришло в Россию? Почему оно оказалось почти несовместимым с «западным христианством»? Не из-за религиозных же разночтений, в самом деле. Почему именно у Москвы возникали дважды обстоятельства «непреодолимой силы», которые не удавалось превозмочь агрессору? Где кроется причина «непотопляемости» российской цивилизации? Или другое. Сколько копий поломали в спорах про возникновение и исчезновение целых цивилизаций! Скажем, куда делась «Счастливая Аравия» и почему ее так быстро заместила «цивилизация пустыни»?
Были и почти анекдотические несообразности. Путешествовавшие в Польше иностранцы удивлялись: отчего у одних фермеров скирда на поле, а у других, через речку, прессованный тюк измельченной соломы? Неужели оттого, что по разные стороны реки были разные подданства — российское и «германское»? Тогда по каким невидимым «лекалам» совершалась историческая «нарезка», известная, как разделы Речи Посполитой?
Да и в самой России: одни русские на скандинавов, другие на немцев, третьи на татар, четвертые на кавказцев сильно смахивают… Словом, «поскреби» чуть-чуть и обнаружишь. А у всех вместе — некая «общность» черт и характера, исторической судьбы.
Из всего многообразия суждений выводилось одно: каждому свое — suum cuique — по его заслугам. Таким рассуждением узаконил средневековый «глобалист» свое и чужое местоположение и особенность.
Но какое оно — «свое»? На чем оно основано?
Каждый народ осваивает территории способом, наиболее соответствующим ее природно-климатическим условиям. В процессе этого формируется и его психологический облик, наследуемый и развиваемый в чередующихся поколениях. Это фундамент цивилизации. Даже неважно, на каком языке и с помощью каких богов существуют в последующем на этой территории люди — они живут в рамках однажды установленной традиции. И рамки ее ограничивают температурные режимы. В иных «ойкуменах» устанавливаются свои регламенты жизни. Если рушится основание, то и надстройка начинает сыпаться. Но характер и привычки, приобретенные за века воспроизводства способа хозяйствования, сохраняются.
«Человек географический»
В 1993 году ученый мир сотрясла дискуссия, вызванная появлением в журнале Foreign Affairs статьи Сэма Хаттингтона «Столкновение цивилизаций?» (The Clash of Civilizations?). Хаттингтон рассуждал о различных типах цивилизаций, объединяющих людей и обеспечивающих им определенную степень культурной самобытности. Эта-то самобытность, по его мнению, и делала неизбежными и опасными практически все конфликты будущего. И все самое плохое должно было произойти как раз на границах мировых культур. Все остальное, как он считал, — военные союзы, экономические альянсы, — играло сугубо подчиненную роль.
Рассуждение выглядело так. Было время, когда воевали отдельные государи: это были «гражданские войны Европы». Потом, со времен Французской революции, начались войны наций-государств. Их после 1917 года сменили «войны идеологий». С окончанием «холодной войны» наступила эра противостояния западной цивилизации и остального мира. Противостояние культур.
Еще недавно Европу делила идеология. Теперь по разные стороны стоят западное христианство и православие с исламом. Граничная линия тянется между Россией и Финляндией, странами Балтии и Россией, пересекает Белоруссию и Украину, отделяет заселенную венграми Трансильванию от Валахии-Румынии, мусульманскую и православную части Югославии от Хорватии и Словении, ложится прямехонько на исторические рубежи между империями Габсбургов и Оттоманской Порты. Как выразился по этому поводу один историк, «по одну сторону — античность, Рим, католицизм, Ренессанс, Реформация, Просвещение, Великая французская революция, промышленная революция. По другую сторону — только «эхо исторических событий, определивших судьбу Запада».
Цивилизация может включать в себя как совокупность стран, так и замыкаться в одной стране — Китае, к примеру, о котором Л.Пай сказал: «Это цивилизация, которая выдает себя за страну».
Причем в старом-новом противостоянии Хаттингтон выделял континентальную «сердцевину» и «полумесяцы» приморских и приокеанических территорий. Россию, так сказать, и «морские народы». Тут кстати вспомнилось, что территориальные границы цивилизаций более чем за полвека до дискуссии географы уже пытались наложить на климатическую, температурную изотерму января. И сделали некоторые выводы.
Скажем, рубежи России в пределах Российской империи или СССР появились вполне закономерно не только по причине завоеваний, но и естественным порядком. Тысяча лет роста — и Россия уперлась в предначертанные ей пределы. Какие именно? Как считают многие, температурные, климатические. Под Россией, как уже видно из этого рассуждения, понимается «евразийский массив». Хаттингтон присвоил этой территории статус «сердцевины» — Heartland-а, опоясанной «полумесяцами» приморских цивилизаций.
Лев Гумилев, советский историк-этнолог, археолог, востоковед, писатель, переводчик, сын известных поэтов Анны Ахматовой и Николая Гумилева, видел человечество «видом, разбитым на разные ландшафты». Отсюда, кстати, появилось выражение «неландшафтный человек». Собственно говоря, одними из первых, кто начал рассуждать на тему «изотермы января» как естественной границы между цивилизациями были так называемые «евразийцы» — историки, географы, оформившиеся в отдельное течение в первые десятилетия XX века. Л.Гумилев сказал о них: «Основной принцип, найденный Петром Николаевичем Савицким, видным русским географом, верен — границы России — Евразии, отделяющие этот внутренний континент от Западной Европы, проходят по изотерме января. На восток она отрицательна, что имеет следствием сильные и продолжительные морозы, а на запад она положительна — оттепели».
Савицкий много чего вывел из этого «внутреннего континента», очерченного «изотермами». И принципиальную двойственность «континента», обусловленную сочетанием леса и степи, и смысл «Турана» — «без татарщины не было бы и России», и тип «географического человека» — не этнического или просто религиозного, населяющего страну, и несовместимость торгашеского либерального «Моря» и героической «Суши».
А один литератор предварил свое сочинение примерно таким зачином. «У России «три беды — это дороги, пьянство и лень». Многие считают, что есть еще одна — изотерма января. Европа разделена воздушной границей, соответствующей изотерме января, которая проходит через Прибалтику, Западную Белоруссию и Украину до Черного моря. К востоку от этой границы средняя температура января — отрицательная, зима холодная, морозная, часто сухая, а западнее преобладают влажные теплые зимы, при которых на земле слякоть, а в воздухе туман. Климат этих регионов совершенно различный. Насчет первых трех — благо они или напасть — разноголосица мнений. А четвертая, так это просто «дар небес». Шутка? Как сказать… В рассуждении о «бедах» можно начать с любого качества, это не имеет решающего значения, т. к. они образуют замкнутый круг, который и позволяет нам оставаться самобытными, жить, как нам нравится, и держать на отдаленном расстоянии наших заклятых «друзей».
«Срединная сила» Heartland-а
Некоторые шутники, прибегая к сослагательному наклонению, рассуждают: что было бы, если бы фюрер германского народа обошел Сталинград (-10) на юге — в районе дельты Волги (-8), прошел бы в Казахстан, захватил нефтяные вышки? Потом немцам можно было бы спокойно держать линию на изматывание противника. Однако это тактика азиата, европеец норовит все сделать по плану.
Впрочем, Гитлер правильно понимал, что Урал действительно географическая и климатическая граница Европы. Он, как известно, не планировал идти до «края земли», намеревался поставить в горах Урала гигантские статуи германских воинов — пограничные столбы нового рейха. Про Европу до Урала толковал и де Голль. «Изотермическим» образом можно объяснить и еще кое-какие узлы прошедшей войны.
Роль изотерм в истории, в воспитании поведенческого стереотипа десятков народов можно объяснить условиями хозяйствования. Можно жить и вести хозяйство где угодно — лишь бы было тепло и влажно. «Сумма совокупного годового тепла» — «сумма активных температур» (САТ) — включает температуры тех дней года, когда было выше десяти градусов — это период вегетации растений. При САТ от 1600 до 2200 в регионе растет пшеница. Это Прибалтика, Швеция, Дания, Шотландия, Ирландия, Англия. Но там также и зима теплее. И засухи не бывает. Больше 2200 у нас, например, в Поволжье. Но там не редкость засуха.
Есть и еще один фактор. Если у вас коэффициент увлажнения больше 1, вы имеете лесистую местность. Если между 1 и 0,55 — лесостепь и степь, если от 0,55 до 0,33 — степь, с опасностью опустынивания. Ниже 0,33 — пустыня.
У нас граница засушливых земель и граница холодного лета совпадают, это особенность нашей земли. Там, где влажность, лето холодное. Там, где тепло, — засуха. А в Европе и тепло, и влажно. Граница САТ 2300 — это природная граница России от Урала до Тихого океана.
На три страны света
С северо-востока Россию ограничивает САТ 1600. За этой границей «малые народы». Города с числом жителей от полумиллиона человек имеют САТ 1600. Даже Иркутск и Красноярск среди холодных территорий находятся на локальных «островках лета».
Города с САТ менее 1000 — типа Мурманска и Норильска — имеют больше 100 тысяч жителей. А в Швеции город Курука вроде нашего райцентра — 30 тысяч жителей. И так по всей Скандинавии.
Другой регион, Поволжье, отличается холодной зимой, жарким летом и частыми засухами. Все там жмется к Волге.
Северный Кавказ, третий большой массив, почитается у нас завидной землей. Он почти что южная засушливая Европа, но уже и место, где у нас самые сильные гражданские раздоры на почве дележа приличной природной ренты — как на Украине.
Как указывают ученые, «большой регион четко ограничен климатически, два поменьше ограничены политически и поэтому издавна спорные».
Есть и ряд небольших климатических исключений. Псков и Новгород по климату Прибалтика, зимой там теплее минус восьми. Тут тебе и сепаратизм, и тяга к Европе, для которой эти области по температурам дальняя окраина. Калининград (Кенигсберг) — осколок чужого климатического мира. Курилы — тепло и сыро. Климат японский. Поморье на Белом море — тоже наособицу. Своя местная субкультура, которая тяготеет к скандинавам.
Со времен ледникового периода России досталось и невидимое подземное наследство, о котором Европа явно не имеет ни малейшего понятия. Это подземный слой вечной мерзлоты, который не оттаивает никогда, даже в самое жаркое лето. Слой вечной мерзлоты занимает около 50% территории России. А есть еще пустыни и полупыстыни. В итоге только треть огромных российских территорий эффективна для жилья и хозяйствования, но и эта эффективная площадь — самая холодная в мире. Только около 5% сельскохозяйственных угодий России имеют биологическую продуктивность, сравнимую со средней по США.
Суровый климат позволяет заниматься сельскохозяйственными работами 4-5 месяцев в году, в то время как в Европе сельскохозяйственный сезон длится 8-10 месяцев. Необычайно короткий рабочий сезон в земледелии и заготовке кормов, а также малая плодородность большинства почв резко ограничивают возможности развития земледелия и удорожают его продукцию. К этому добавляется климатическая нестабильность: в центре России весенние и осенние заморозки чередуются с длительными дождливыми ненастьями, на юге страны в плодородных землях — частые засухи, уничтожавшие богатый урожай. Либо лето жаркое и недостает влаги, либо много дождей и не хватает тепла. В среднем раз в 9-10 лет в центральной России — неурожай и голод. Уровень затрат труда в таких условиях в несколько раз превышает доход.
В России из-за долгой и холодной зимы отопительный сезон на юге длится до шести месяцев в году, на севере — практически круглый год, в то время как в западных странах — три-четыре месяца в году. Холодный климат во все века требовал от народа гораздо больших затрат на одежду, на питание, на строительство, утепление и отопление не только жилья, но и производственных помещений, в то время как в западных странах многое могло существовать под открытым небом.
Промерзание грунта в Центральной России вынуждает делать фундаменты более двух метров глубиной, в то время как в Англии и Германии малоэтажные здания строятся вообще без фундаментов. По этой же причине все коммуникации в России зарываются глубоко в землю, в то время как в Европе — близ поверхности земли. Одноэтажный дом в России весит столько же, сколько трехэтажный — в Англии, естественно, что наше строительство раза в три дороже. Из-за холодных зим и резких перепадов температуры в России быстрее разрушаются дорожные покрытия и строения, более чем в других странах вероятны разного рода поломки и аварии, а любая авария чревата катастрофичностью — одна не отапливаемая зима приводит в негодность любое здание.
На такие выводы обычно возражают, что в Канаде и в скандинавских странах не менее суровые жизненные условия. Но более 90% населения и промышленного потенциала Канады сосредоточены южнее широты Москвы, а канадский юг находится на широте Сочи. Обитаемая часть Канады — значительно более благоприятная страна, чем Центральная Россия
Минусы громадной и холодной территории очевидны. Каковы ее плюсы? Они тоже на поверхности. Это гарантии на случай бедствий типа жары летом 2010 года. В Поволжье и в центре страны урожай «сгорел», а на юге, на Урале и в Сибири ситуация была лучше. И в целом по России вывели «баланс». Его не могли вывести в Средневековье: летописи северо-востока Руси полны сообщений и стенаний по поводу неурожаев, когда страна вымирала от голода — спасали караваны «из Болгар», которые тоже надо было снарядить и доставить к месту бедствия.
Выражаясь по-современному, размеры страны диверсифицируют ее риски. Чем больше территория, тем меньше вероятность, что бедствие накроет ее полностью. Большая территория увеличивает и шансы на залежи полезных ископаемых. Теперь очевидно, что без сибирских энергоресурсов выживание России было бы под вопросом. Не только мы «сидим на нефтяной игле», и Европа сидит тоже, что делает ее в ряде случаев политически сговорчивой.
Про то, что противник, даже «двунадесять языков», увязал в просторах, сказано уже достаточно. Планы кампании 1812 года рассчитывались именно с этой точки зрения. А в подготовке к 1941 году самым гениальным было решение создать второй промышленный потенциал за Уралом — территориального «лимиту» хватило.
Мусульманский материк
Самые колоссальные по размерам области пустыни располагаются в Евразии и Африке. И весь этот климатический массив заселен мусульманами. Вывод делается следующий: ислам расцвел именно в пустыне. А в пустынях с жестокой зимой поднялся буддизм. В мире засушливые области малоактивны в экономическом смысле. А мусульмане выживают в экстремальных условиях и создают особенную местную цивилизацию, экономику пустыни. Европейцы и американцы не способны к этому. С точки зрения «стартовых условий» и следует оценивать достижения цивилизаций. И наиболее развитый район засушливых территорий мира расположен на севере, в Поволжье, начиная с Самары. Там живут не десятки тысяч людей — миллионы.
Каждая страна — это земля, а земля — это природная рента. Рис выращивают в основном там, где нельзя выращивать хлопок, а кукурузу — лишь там, где не растет рис, а пшеницу — только там, где плохо кукурузе. Есть четкие пшеничные, кукурузные и рисовые (или хлопковые, это от увлажнения зависит) пояса. В каждой земле по большей части выращивают то, что выгоднее. Остальное вырастят те, кто победнее. У нас страна пшеницы.
Демаркация цивилизации по изотерме
Нулевая изотерма (ноль градусов средней температуры января) делит Европу на традиционно, исторически сложившуюся западную (строго говоря, юго-западную) и восточную (северо-восточную). Ученые даже делают вывод о том, что устойчиво западноевропейскими всегда являлись и будут являться только и именно страны, лежащие по ту сторону нулевой изотермы. Это их базис. Как надежно российскими были и будут земли, лежащие по ту сторону изотермы минус восемь. Это опыт истории.
И еще замечание, которое нередко в том или ином виде делается в трудах ученых. «Такой меры личной свободы, какую имели США и Англия, русский народ не будет иметь никогда. Ибо если безопасность США и Англии была гарантирована океанами и проливами, то наша может быть гарантирована только воинской повинностью. Американская свобода, как и американское богатство, определена американской географией — наша свобода и наше богатство ограничены русской географией».
Велосипед, зима и Санкт-Петербург — настало время сказочных историй
Северная столица в плане погодных условий вполне пригодна для поездок на велосипеде в зимний период. Но предварительно нужно победить дракона, прогнать жабу и еще понадобятся две волшебные спички.
Каким я был, но не остался
Несколько лет назад я был «моноколесником», и тут вдруг судьба забросила мой дом за 8 км от работы. А это, по моим ощущениям, ни то ни се. Вроде и не очень далеко, но ведь и так работа сидячая, а тут еще час в день надо «отстоять» на колесе. Был вариант взять колесо помощнее и начать ездить быстрее, но на этапе выбора мотоциклетного шлема (мотокуртка у меня уже была) супруга насторожилась и мягко, но настойчиво предложила попробовать велосипед.
Моё первое велосипедное лето быстро закончилось и я стал думать, что делать зимой. Поискал материал в Сети, и то, что я нашел, меня сильно впечатлило.
Убить скользкого дракона
Тема волшебных спичек связана с детскими воспоминаниями о замечательной книге «Шёл по городу волшебник» (фильм по книге, кстати, не нравился):
Велосипеды в Амстердаме
Понятно, что так далеко не везде и у «них», но у «нас» такого нет почти нигде.
После первого зимнего сезона сильно пострадал узел складывания, его всячески умасляли и что-то там еще делали, но ничего не помогало. В тех редких случаях, когда это складывание требовалось, приходилось использовать силу ноги и заклинаний. Надо сказать, что в третий сезон мастера таки нашли какое-то зелье и теперь мой Shulz складывается практически свободно.
Эх, дороги!
И сему провидению препоручаю я вас, дети мои, и заклинаю: остерегайтесь выезжать на велосипеде на городские дороги зимой, когда силы зла властвуют безраздельно.
Вторую волшебную спичку надо потратить на появление велодорожки от дома к работе. Впрочем, предварительно лучше посмотреть на карту существующих дорожек, в данном случае «экономия на спичках» вполне оправдана:
Нулевая изотерма января
Российский писатель и историк Максим Кантор отмечает: «Есть остроумное определение Фернана Броделя (французский историк, 1902-1988 г.г.), где проходит граница между Европой и не-Европой: по нулевой изотерме января. Потому что западнее – теплее, и там один режим работы, крестьянский в первую очередь, круглогодичный. А восточнее – холодно – там на печи приходится лежать всю зиму и лапти плести» [2]. Конечно, это остроумие западного человека, но суть – нулевая изотерма января – в этом выражении поймана точно: с одной стороны западная цивилизация, с другой – российская. Здесь можно даже расширить трактовку: с одной стороны – российская, а с другой – все остальные мировые цивилизации.
Город
Ср. макс. дневная температура января, °C