Аэрологические исследования атмосферы

[ББК-10]

Консолидированная тема по аэрологии.
Ссылки на смежные темы форума:

Молчанов Павел Александрович (1893 — 1941)
Радиозонд системы профессора П. А. Молчанова
Метеорологические радиозонды
АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПОЛЯРНЫХ СТАНЦИЯХ ЗА ЗИМОВКУ 1933/34 ГОДА

[ББК-10]

Бюллетень Арктического института СССР. № 3-4.-Л., 1935, с.88-89

АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПОЛЯРНЫХ СТАНЦИЯХ ЗА ЗИМОВКУ 1933/34 ГОДА

Благодаря энергичным мероприятиям Всесоюзного Арктического института и тому вниманию, которое оказывало аэроработам Полярное управление Главсевморпути, подготовка к аэрологическим наблюдениям 1933/34 г. прошла значительно более успешно, чем хотя бы подготовка к наблюдениям во время проведения Второго международного полярного года.
К сожалению, некоторые, независевшие от института обстоятельства все же отразились на подготовке. Отсутствие оболочек больших размеров заставило пользоваться в течение данной зимовки для выпуска радиозондов оболочками малых размеров, что и снизило значительно высоту подъемов. Программа аэрологических наблюдений учитывала необходимость как высоких зондажей, при помощи радиозондов, так и низких, при помощи подъема змеев. Змейковые наблюдения вводились в про-грамму по тем соображениям, что они дают наиболее подробную и точную картину распределения метеорологических элементов, в том числе и порывистости ветра. Следует отметить большое значение змейковых подъемов для непосредственного обслуживания авиации и воздухоплавания, так как по данным змейковых подъемов можно установить зоны наилучших условий полета.
К сожалению, Опыт внедрения змейковых наблюдений в первом году нельзя считать вполне удачным, так как в ряде пунктов начальники зимовок не оказывали наблюдателям надлежащей технической помощи, отказывая в выделении рабочих, а иногда снимая и самих наблюдателей с их непосредственной работы. Надо надеяться, что в дальнейшем эти недоразумения будут устранены.
В течение 1933/34 г. производились впервые в арктических условиях испытания автоматической метеорологической станции, построенной по моему проекту Научно-исследовательским институтом Воздушного флота. Испытания, отметившие некоторые детали, требовавшие изменения, показали, что в основном станция работала удовлетворительно и может быть использована для метеорологической службы в полярных условиях.
Радиозондовые подъемы велись на станциях в бухте Тихой (48 радиозондов) и на о-ве Диксона (4). Кроме того несколько радиозондов было выпущено с л/п „Челюскин" (4) и с п/х „Смоленск" (3). В основном следует считать, что данные о распределении температуры с высотой в полярном районе освещены только на станции в бухте Тихой, где еще в предшествовавшем году было произведено около 30 подъемов.
Змейковые подъемы производились на станциях бухты Тихой (8), о-ва Диксона (15), мыса Желания (2), бухты Тикси (10) и Уэлена (14). Следует отметить, что в ряде пунктов подъемы дали очень хорошие записи распределения порывистости с высотой, которые оказались первыми записями порывистости в свободной атмосфере в полярных условиях. Самолетные подъемы производились в бухте Тихой (7). Оптические зонды выпускались в бухте Тихой (17), на Диксоне (6). Наконец, пилотные наблюдения ночные и дневные производились в бухте Тихой — 303 (из них102 базисных), на Диксоне (232), мысе Желания (104), Тикси (199), в Маточкином Шаре (50), на мысе Челюскина (130), в Уэлене (174) и в Югорском Шаре (151). Из приведенного списка видно, что, несмотря на ряд затруднений, змейковые подъемы производились на целом ряде пунктов.
Наиболее высокой по количеству и качеству аэрологических наблюдений следует считать бухту Тихую, которая является основным наблюдательным и методическим пунктом для аэрологических исследований Советской Арктики.

П. МОЛЧАНОВ

[ББК-10]

Бюллетень Арктического института СССР. № 5-6. -Л., 1935, с. 135-136

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ОБЛЕДЕНЕНИЯ САМОЛЕТОВ В АРКТИКЕ

Освоение территории Севера Советского Союза немыслимо без хорошо налаженного регулярного воздушного транспорта.
Несмотря на мировые достижения советской авиации вообще и на Севере в особенности, некоторые специфические условия полетов на Севере являются все-таки труднопреодолимыми. Одним из таких препятствий для благополучных перелетов является наличие низкой облачности или тумана, которые там особенно часто встречаются.
Опасные сами по себе из-за неблагоприятных при этом условий видимости, низкие облака (туман) очень часто сопровождаются наличием в них переохлажденных частиц воды. Температуры ниже 0° зимой и близкие к нулю летом, преобладающие на Севере, способствуют образованию переохлажденной воды в облаках во все времена года.
Самолеты или дирижабли, попавшие в толщу облаков или тумана с каплями переохлажденной воды, быстро обледеневают, покрываясь ледяной коркой. В случае невозможности выйти из облаков вверх или произвести посадку, самолеты и дирижабли начинают терять свою подъемную силу как из-за веса самой ледяной корки, достигающей значительной толщины вследствие быстрых поступательных движений самолетов и дирижаблей, так и вследствие увеличения лобового сопротивления и ухудшения обтекания, в особенности для самолетов из-за обледенения преимущественно наветреных частей крыльев и стоек. Потеря же подъемной силы самолета неизбежно ведет к катастрофе. Гибель дирижабля Нобиле или вынужденная посадка в Колючинской губе самолета Леваневского достаточно ярко иллюстрируют катастрофические результаты обледенения для аппаратов легче (дирижабль) и тяжелее воздуха (самолет).
Всесоюзный Арктический институт, расширяя в предстоящую зимовку 1935—36 г. тематику аэрологических исследований на полярных станциях Главсевморпути, включил в нее проблему изучения условий обледенения самолетов, ставя конечной целью этой проблемы выработку методов борьбы с обледенением самолетов и дирижаблей. Для первых шагов изучения явлений обледенения, по предложению Геофизического Отдела Всесоюзного Арктического института, на ряде аэрологических полярных станций будут производиться качественные и количественные наблюдения за явлениями обледенения.
В некоторых пунктах на Севере будет производиться более детальное изучение явлений обледенения, фотографирование обледенения и т. п. С этой целью будут производиться подъемы на змеях моделей частей самолетов (крыльев и т. п.) и дирижаблей из различных матери-

— 136 —
алов, чтобы определить те из них, которые наименее подвержены этому процессу.
В Уэлене, где имеются особенно благоприятные условия для наблюдения явлений обледенения, эти работы будут производиться особенно широко.
По особому заданию Всесоюзного Арктического института для Уэлена и других пунктов старшим специалистом Института аэрологии П. А. Воронцовым составляется особая инструкция по изучению явлений обледенения. Материалы, которые будут получены из различных районов Севера, позволят обнаружить наиболее неблагоприятные на Севере в этом отношения участки и наметить дальнейшие шаги как для изучения самих явлений, так и для выработки наилучших методов борьбы с ними.

Н. Н. ШПАКОВСКИЙ

[ББК-10]

Бюллетень Арктического института СССР. № 8.-Л., 1935, с.243

АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА ПОЛЯРНЫХ СТАНЦИЯХ В МАЕ 1935 Г.

Станции/Мыс Желания Югорский Шар Мыс Выходной о-в Диксона Бухта Тихая Мыс Челюскина Уэлен
Подъемы/Шаров-пилотов
количество... 37 19 19 31 45 10 29
средняя высота ... 441 2940 3962 2040 3170 4500 6775
максимальн. высота... 10610 7830 9495 9590 26500 10200 27135
Базисные подъемы
количество ..... 12 2 — 7 13 — —
средняя высота ... — 5020 — 6320 3200 — —
максимальн. высота ... 20710 4760 — — 3870 — —
Змейковые подъемы
количество... — 1 — 4 3 2 2
средняя высота ... — — — 650 810 650 667
максим. высота ... — 255 — 940 1280 700 875
Радиозондов
количество... — — — 3 4 — 4
средняя высота... — — — 13900 14350 — —
максимальн. высота... — — — 18270 19500 — 17620

[ББК-10]

Бюллетень Арктического института СССР. № 10.-Л., 1935, с.320

АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА ПОЛЯРНЫХ СТАНЦИЯХ
В ИЮЛЕ 1935 Г.

Подъемы\Мыс Желания\Югорский Шар\Мыс Выходной\О-в Диксона\Бухта Тихая\Бухта Тикси\Мыс Челюскина\Уэлен
Шары-пилоты } Число.... 24 40 25 29 42 17 15 37
Средн. высота. — — — — — — — —
Макс. высота. 24660 39360 11000 9200 16260 6280 12000 26400

Базисные подъемы } Число.... 10 3 — 1 11 — — —
Средн. высота. 9780 6840 — — — — — —
Макс. высота. 2460 7610 — 9200 — — — —

Змейковые подъемы } Число.... — 5 — — — — — —
Средн. высота. — 660 — — — — —
Макс. высота. — 997 — — — — — 1170

Радиозонды } Число.... 4 2 — 3 5 — 1 3
Средн. высота. 16850 — — — — — — —
Макс. высота. 20030 15320 — 18640 22500 — 3000 16130

[ББК-10]

Бюллетень Арктического института СССР. № 6. -Л.,1936,с.234-242

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА РАДИОЗОНДОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОБОДНОЙ АТМОСФЕРЫ В АРКТИКЕ ЗА 6 ЛЕТ (1930—1936)

За истекшие шесть лет — с момента выпуска в Слуцке 30 января 1930 г. первого в мире радиозонда — как в Институте аэрологии,так и на многочисленных в настоящее время пунктах в СССР (около 20) и за границей было произведено несколько тысяч таких подъемов. Довольно большая часть этих подъемов (около 300) была произведена в различных пунктах Арктики,главным образом в пределах Советского Союза.
Полученный материал подвергался неоднократной обработке и позволил составить представление об особенностях распределения температуры в различных условиях,а также в таких районах,как Арктика,Среднеазиатские республики,Якутия и пр.,где никаких сведений о распределении температуры на разных высотах почти совершенно не было. Одновременно велась работа по изучению метода применения радиозондов и определению точности его показаний. Для характеристики точности метода в Институте аэрологии были проведены базисные наблюдения за радиозондами во всех случаях,когда это позволяла облачность. В табл. 1 приведены разности высот,полученные по данным радиозонда и базисным наблюдениям для различных высот.

Таблица 1
Высота в км.... 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 11-16
Средняя ошибка в % (без учета знака).
7,0 5,7 4,3 4,3 3,5 3,5 3,5 2,5 1,9 1,5
Средняя алгебраическая ошибка в %
0,6 1,2 1,0 1,3 0,9 0,9 1,1 0,2 0,5 0,8
Число случаев... 271 199 157 95 57 57 25 18 23 51

Числа таблицы показывают,что точность определения высоты по данным радиозондов находится в пределах,одинаковых с пределами ошибок для других методов,основанных на применении барометрического метода и коробок Бурдона для измерения давления. Данный результат объясняется тем фактом,что в гребенчатой системе,применявшейся при всех подъемах,передача показаний прибора радиопередатчиком не связана с каким-либо искажением измеряемых данных,так как показания прибора указывают непосредственно положение стрелок соответствующих приемников. Применение же других принципов передачи,предложенных как нами,так и другими авторами,связанное с измерением времени,емкости и пр. для характеристики состояния элемента,вводит в показания дополнительно к обычным неточностям также и неточность,связанную с ошибками определения времени,емкости и пр. Эти соображения заставили автора отказаться от применения других принципов и полностью сосредоточить свое внимание на гребенчатом приборе.
Второй вопрос,возникающий вообще для всякого рода зондировочных приборов,независимо от их принципа,связан с влиянием солнечных лучей на показания приемника температуры. Для выяснения

— 235 —
этого вопроса производились сравнения показаний прибора при подъеме и спуске при различных скоростях движения,а,следовательно,и при различной вентиляции прибора,а кроме того была проведена годичная серия подъемов в дневные и ночные часы,для сравнения показаний прибора при действии солнечных лучей и при отсутствии солнца. В табл. 2 приведены разности показаний прибора между дневными и ночными подъемами,средние за целый год.

Таблица 2
Высота.. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Разность температур 4,2 0,6 0,5 0,8 0,8 1,0 1.1 0,9 0,8 1,1 1,1 1,2 2,1 3,4 2,8 3,3 3,4 3,2 1,8 1,8
Число случаев... 278 274 274 270 262 247 234 205 184 162 130 101 71 54 35 26 18 6 4 1

Числа приведенной таблицы показывают,что разность показаний радиозонда днем и ночью до высоты 12 км составляет величину около 1 градуса,что вполне относится к суточному ходу температуры,получаемому и другими методами наблюдений. Что касается более высоких слоев,то здесь разности возрастают до 3 градусов,оставаясь одинаковыми на всех высотах выше 12 км. Возможно,что в стратосфере,где можно ожидать несколько большего содержания озона,чем в тропосфере,суточный ход температуры может оказаться большим,чем в тропосфере,и достигнуть 3 градусов. Однако,не исключена возможность,что интенсивное нагревание солнечными лучами может вызвать и перегревание приемников на 1—2 градуса. Впрочем,небольшое число случаев подъемов до 18 и 19 км показывает,что и здесь разность температур в ночные и дневные часы не превосходит 2 градусов,которые вполне могут быть

Таблица 3
Высота в м 0 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Место подъема
Рейкьявик
27/VIII 1932. 6 ч. 35 м. —6 ч. 05 м. 0,2 —1,4 0,3 0,5 0,5 —0,7 —0,2 —0,1
12ч. 50м. —11ч. 40м. 1,4 1,4 0,0 1,1 1,2 -0,3 —0,2 -1,0
16/VIII 10 ч. 05 м. — 11 ч. 40 м. — 0,4 1,0 0,0 0,6 0,5 0,5 0,7 1,0
Москва
15/III 1936 7 ч. 25 м. — 8 ч. 9 м. 1,0 -0,5 -1,8 -0,7 -0,4 0,1 —0,4

— 236 —
отнесены за счет суточного хода температур. Окончательное решение данного вопроса требует дальнейших исследований. Однако,можно считать несомненным,что в самом худшем случае до высот в 20 км влияние солнечных лучей на показания гребенчатого радиозонда не превосходит 1—2 градусов,что дает для практических целей совершенно достаточную точность показаний.
Для характеристики точности показаний радиозондов приведем несколько случаев одновременных подъемов радиозондов и самолетных метеорографов.
Все подъемы производились в дневные часы. Так как для самолетных метеорографов вопрос о влиянии солнечных лучей не может возникнуть вследствие большой скорости движения,то сходимость показаний служит определенным указанием на правильность показаний радиозонда. В табл. 3 приведены разности показаний радиозонда и самолетного метеорографа. Знак минус указывает на то,что температура по самолетному метеорографу оказалась выше,чем по радиозонду.
Полученные разности находятся,очевидно,в пределах случайных ошибок того и другого метода.
Приведенные выше данные с несомненностью указывают,что метод радиозонда,в частности гребенчатого прибора,обладает рядом громадных преимуществ по дешевизне (сравнительно с самолетными подъемами),по независимости от состояния погоды,по немедленному получению результатов зондирования (по сравнению со всеми методами) и в то же время дает точность,одинаковую с точностью других приборов того же типа.
Мы полагаем,что объективность и ясность полученных выше данных позволяет в дальнейшем не поднимать вопроса о законности и точности метода радиозонда и,в частности,гребенчатого прибора.
Материал громадного числа подъемов,которые были выполнены благодаря особенностям метода радиозондов,позволяет дать некоторые выводы относительно состояния атмосферы в различных условиях погоды и в различных районах. Наибольший интерес представляют,разумеется,те результаты,которые получены в настоящее время относительно состояния атмосферы в полярном районе. Первые исследования свободной
Таблица 4
Средние годовые разности температур между Слуцком и полярными станциями
Высота в км.... 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Слуцк — ЗФИ... 17,7 13,5 10,7 10,2 9,6 9,6 9,0 8,7 8,1 6,3 3,4
Слуцк — Диксон.. 17,0 13,8 10,0 10,7 11,7 12,9 13,3 13,0 11.2 75 4,1
Слуцк — мыс Желания ....... 17,3 14,0 11,3 11,8 12,1 13,2 13,0 16,1 14,5 10,7 2,3
Продолжение
Высота в км.... 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Слуцк—о ФИ.... 1,0 —2,2 —2,7 —4,0 —4,5 —4,9 —7,9 —10,5 —8,7 —10,3
Слуцк — Диксон... 1,1 0,3 —1,8 —2,3 —4,9 —8,2
Слуцк — мыс Желания —2,4 —3,5 —4,7 —0,8 —7,7 —5,1

— 237 —
Таблица 5
Средняя температура для Земли Франца—Иосифа по сезонам
Высоты. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Зима.. —20,8 —17,1 —17,6 —21,1 —26,3 —32,4 —38,7 —45,7 —51,1 —57,5 —62,2
Весна —16.0 —18,4 —20,2 —21,2 —28,6 —29,8 —34,5 —38,1 —42,1 —45,6 —48,4
Лето.. 0,2 — 1,4 — 0,7 — 3,3 — 7,9 —12,6 —17,9 —23,6 —28,5 —34,6 —39,5
Осень —8,9 —10,1 —10,5 —14,5 —20,3 —22,7 —30,1 —35,4 —42,6 —49,4 —53,3

Год.. —12,2 —14,0 —13,8 —15,9 —20,4 —25,2 —31,3 —37,2 —43,5 — 49,1 —52,4
Продолжение
Высоты. 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Зима.. —61,3 —61,4 —62,2 —58,8 —58,5 —58,5
Весна —48,3 —46,0 —45,2 —43,6 —40,2 —39,9 —45,6 —43,9 —40,9
Лето.. —37,6 —40,1 —37,7 —38,0 —35,2 —34,7 —34,2 —30,9 —32,0 —31,6 —28,6
Осень. —54,8 —53,3 —49,9 —48,3 —48,9 —51,2 —52,0 —45,2

Год.. —52,2 —50,6 —47,0 —45,4 —43,5 —42,5 —41,6 —38,1 —34,9 —35,8 —33,5

Таблица 6
Средняя температура для о. Диксона
Высоты. 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Зима.. —19,4 —20,7 —23,8 —27,8 —31,7 —39,8 —49,1 —56,8 —64,1
Весна.. —17,9 —20,6 —21,6 —20,8 —27,4 —32,1 —40,1 —46,3 —53,3
Лето.. 3,0 — 0,1 0,7 1,2 —8,8 —13,8 —20,0 —26,3 —ЗЗ,1
Осень.. — 9,6 — 7,6 —13,4 —14,6 —21,2 —27,7 —34,2 —39,7 —40,6
Год.. —11,5 —13,8 —11,1 —15,2 —20,9 —27,3 —35,6 —41,5 —47,8
Продолжение
Высоты. | 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Зима.. —69,1 —68,1 —68,8 —68,4 —69,0
Весна —59,3 —59,9 —58,6 —69,9 —67,7 —67,3 —65,9
Лето.. —38,0 —44,7 —45,8 —46,4 —44,2 —43,7 —43,3 —41,1 —34,7
Осень. —51,4 —52,0 —47,4
Год.. —52,2 —49,1 —52,9 —50,7 —49,5 —46,3 —45,2

Таблица 7
Средняя температура для мыса Желания
Высоты. 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Зима.. —11,1 —13,0 —14,1 —21,9 —30,1 —33,9 —35,1 —43,8 —49,2
Весна —28,5 —30,3 —31,7 —27,5 —36,0 —45,3 —52,1 —59,3 —66,7
Лето.. 2,0 0,4 1,7 — 2,3 — 8,2 —16,9 —24,4 —31,7 —41,6
Осень. — 4,5 — 7,7 — 6,1 —12,2 —16,2 —21,2 —21,8 —24,0 —40,4
Год.. —11,8 —13,2 —14,3 —21,51 —22,0 —25,7 —34,9 —41,2 —50,9
Продолжение
Высоты. 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Зима.. —50,7 54,4 —58,9 —60,4 —60,0 —64,0 —61,5
Весна —67,1 —71,4 —67,5 —63,0 —60,1
Лето. —49,3 —53,1 —50,3 —45,8 —39,0 —37,5 —37,9 —35,9 —37. 8
Осень —44,4 —42,4 —46,6
Год.. —55,5 j —52,3 —51,1 —47,2 —45,7 —43,4 —46,7

— 238 —
атмосферы во время полярной ночи были произведены автором еще в 1931 г. в с. Полярном (Мурман),где было произведено 9 зондировок,из которых одна дала высоту стратосферы. После этих подъемов мы имеем много наблюдений на Земле Франца—Иосифа,о. Диксона,мысе Желания и др. Для характеристики температурного режима полярной атмосферы представляет наибольший интерес сравнение температур над полярными и более южными станциями в различное время года. В табл. 4 приведены средние годовые разности,полученные по зондировкам в одни и те же дни на различных станциях полярного бассейна и в Институте аэрологии в Слуцке.
Из хода чисел приведенных таблиц видно,что средние годовые температуры воздуха в стратосфере в полярном районе выше температуры стратосферы над Слуцком. При этом разность температур возрастает с высотой. Причиной этого явления можно,повидимому,считать то,что инсоляция стратосферного воздуха происходит в светлое время года в течение более положительного времени,чем в более южных районах. В то же время угол наклона солнечных лучей в верхних слоях имеет второстепенное значение вследствие незначительности потерь энергии солнечного луча в верхних разреженных слоях.
В тропосфере разности температур остаются в слое от 2 до 7 км почти постоянными,составляя около — 10—11 градусов.
Пользуясь полученными выше разностями,можно получить картину распределения температуры над различными пунктами полярного бассейна,приводя по этим разностям значения температуры над Слуцком. Последнее получено из громадного материала подъемов радио-

— 239 —
зондов за последние годы. Подъемы зондов до 1918 г. не приняты во внимание,вследствие того,что при обработке этих данных не принималась поправка на влияние температуры на показания коробки Бурдона,что могло внести значительные погрешности.
Результаты приведения даны в таблицах 5,6,7,а также на графиках. Обращаясь прежде всего к средним годовым,не трудно видеть,что в то время,как у земной поверхности температуры Земли Франца-

Таблица 8
Разность Т° Слуцка и бухты Тихой за полярную ночь
Высота (км) Высота (км)
0,03 14,6 8,0 10,8
0,5 11,8 9,0 9,3
1,0 11,0 10,0 5,6
2,0 10,9 11,0 4,9
3,0 10,2 12,0 4,6
4,0 11,3 13,0 2,9
5,0 11,8 14,0 8,6
6,0 10,7 15,0 6,4
7,0 10,4
Иосифа оказываются несколько более низкими,чем над мысом Желания и о. Диксона,на высоте уже 500 м они выравниваются,а выше 3 км температуры двух последних станций оказываются ниже,чем над Землей Франца—Иосифа,хотя эти станции находятся значительно южнее. На высоте около 9 км температуры снова выравниваются и остаются приблизительно постоянными на всех исследованных высотах. Отсюда можно сделать тот вывод,что горизонтальный градиент температуры в свободной атмосфере направлен не на север,как предполагалось ранее (Пальмен),а на северо—восток,причем в тропосфере он может быть даже отклонен на восток—северо—восток. Таким образом как для земной поверхности,так и для свободной атмосферы центр холода находится над пространствами „белого пятна" Арктики,именно — где-нибудь севернее Ляховских о-вов. Представляет большой интерес направление градиента в стратосфере. К сожалению,крайняя недостаточность материалов для зимних месяцев заставляет пока еще воздержаться от окончательных суждений относительно горизонтальных градиентов в эти месяцы. Для летнего же времени можно совершенно определенно утверждать,что выше 11—12 км этот градиент направлен в сторону,противоположную той,в которую он направлен в тропосфере. В табл. 8 приведены разности температур для одних и тех же дней по наблюдениям в Слуцке и над Землей Франца—Иосифа в течение периодов полярной ночи

— 240 —
в этом районе. Как видно из чисел таблицы,для этих месяцев градиент температуры остается направленным на север (или,повидимому,точнее сказать на северо—восток) на всех высотах. Однако и в эти месяцы величина градиента в стратосфере убывает,и обратное значение его можно ожидать повидимому только на высотах выше 20 км. Дальнейшие исследования следует сосредоточить по возможности на промежуток полярной ночи. Что касается различных районов Арктики,то наибольший интерес в настоящее время представляет район к северу от Ляховских о—вов. Приходится пожалеть,что ряд экспедиций,бывавших в этом районе,не производил радиозондовых подъемов. Мы надеемся,что экспедиция 1936 г. под руководством проф. Р. Л. Самойловича пополнит этот пробел и позволит выяснить подробнее строение холодного центра мира,который несомненно находится в этом районе.
Направление горизонтального градиента температуры в стратосфере может дать указания на направление воздушной циркуляции на этих высотах. Как известно,шаропилотные наблюдения показали,что в стратосфере,как правило,скорость ветра постепенно убывает. Автор уже неоднократно указывал на роль горизонтального градиента температуры для направления ветра (см. „Атмосфера",1923 г.,стр. 158—161). Именно,горизонтальный градиент давления на высоте стремится к направлению градиента температуры. Соответственно тому,что в летнее время горизонтальный градиент температуры направлен,как мы видели выше,в тропосфере на северо—восток,мы имеем и наибольшую повторяемость ветра на этих высотах северо—западных направлений. В связи с тем,что в стратосфере направление горизонтального градиента ветра оказывается противоположным,следует ожидать,что и направление градиента давления,а вместе с ним и ветра будет изменяться на противоположное. Схема этого изменения известна (см,„Аэрология",стр. 254) и заключается в том,что скорость ветра нижнего направления (в данном случае западной составляющей) постепенно ослабевает,доходит до некоторых минимальных значений,после чего снова возрастает,но уже в другом направлении,иногда в прямо противоположном. Таким образом,наблюдаемое ослабление ветра в стратосфере должно быть отнесено за счет существования противоположно направленного в стратосфере градиента температуры. Отсюда же следует вывод,что в более высоких слоях направление ветра должно в стратосфере смениться на противоположное,т. е. на юго-восточное. К сожалению,исследований ветра на больших высотах (выше 25 км) имеется очень мало,и мы не имеем достаточных подтверждений этого вывода.
Однако предшествующие заключения будут правильными только для летнего или,во всяком случае,светлого в Арктике времени года,так как в полярную ночь,как мы видели,направление горизонтального градиента в стратосфере остается таким же,как и в тропосфере,по крайней мере до 20 км. Следовательно,и скорости ветра должны в зимние месяцы в стратосфере (по крайней мере до 20 км) не только не ослабевать,но даже возрастать,так как постоянное направление градиента температуры ведет к непрерывному возрастанию скорости. Отсюда мы должны делать заключение,что в зимние месяцы скорости в стратосфере должны достигать весьма больших значений. К сожалению,именно в зимние месяцы (вследствие большой облачности) мы имеем скудные исследования ветра в стратосфере. Однако единичные исследования,например полет стратостата „Осоавиахим 1",показывают,что в это время года здесь встречаются громадные скорости,доходящие до 80—100 км в час.

— 241 —
Температура во время полярной ночи над Слуцком (около Ленинграда) и Землей Франца—Иосифа (— температура над Слуцком,----- температура над Землей Франца—Иосифа).

— 242 —
Приведенные выше рассуждения заставляют предполагать,что эти большие скорости — явление не случайное,а скорее характерное для зимнего времени.
Для характеристики температурного режима полярных районов интересно привести данные о повторяемости различных типов распределения с высотой температуры. Пользуясь выделенными нами ранее типами (см. П. Молчанов,Типы распределения температур в свободной атмосфере,„Вестн. Е. Г. М. С. ",1934 г. ),мы разбили материал радиозондовых подъемов во время 2—го Международного полярного года по этим типам. Оказалось,что,в то время как в Слуцке повторяемость неустойчивых типов составляет 15%,над Землей Франца—Иосифа повторяемость тех же типов составляет только 5%. Наоборот,повторяемость устойчивых типов,равная над Слуцком 61%,возрастает на Земле Франца—Иосифа до 77%. Это указывает,что распределение температуры полярных районов находится в основном под воздействием процесса излучения,ведущего к изотермическому распределению температуры. С другой стороны,большая повторяемость устойчивых типов указывает на то,что по крайней мере в тропосфере условия полета в полярных районах должны быть значительно более благоприятными,сравнительно с более южными районами. В особенности это обстоятельство должно сказаться для аппаратов легче воздуха,т. е. для дирижабля. Само собой разумеется,что одновременно с этим состояние атмосферы у земной поверхности в полярных районах,в особенности в летнее время,часто оказывается неблагоприятным для взлета и посадки,главным образом для самолетов. Все это заставляет предполагать,что наилучшим средством для полетов в Арктике следует считать дирижабль,прекрасные качества которого в этих условиях были блестяще доказаны результатами полета германского дирижабля „Граф Цеппелин",в 1931 г.

Проф. П. А. МОЛЧАНОВ