"Природа", №7-12, 1923 год, стр. 3-18

Новая теория циклонов.

Е. Е. Федорова.

Познание процессов, происходящих в атмосфере умеренных широт, в настоящее время идет усиленным темпом. В Европе, Америке, Австралии, крайнем востоке Азии и других культурных странах, кроме сотен и тысяч метеорологических станций, непрерывно и тщательно следящих с поверхности земли за состоянием и движением погоды, в десятках и сотнях мест атмосфера ежедневно зондируется посредством шаров и змеев.

В последние годы добыты очень важные факты. Понимание связи явлений в атмосфере тоже продвигается быстрыми шагами.

Понятие циклона играет при этом первенствующую роль. Под этим понятием, как известно, разумеют плоский вихрь (высота его всего 4—9 километров при диаметре до 2000 клм.), в котором воздух вращается против движения часовой стрелки. В центре этого вихря держится низкое давление воздуха. Вся система может передвигаться.

Мысль, что в атмосфере средних широт существуют передвигающиеся вихри, захватывающие громадные площади, и что они играют весьма большую роль для погоды, постепенно проникает в умы ученых с начала XIX ст., а в 60—70-х годах его упрочивается окончательно.

Последним из выдающихся метеорологов, который отстаивал еще в 60-х годах старую теорию погоды Европы и других стран умеренных широт, был Дове. По его воззрениям, определяющими погоду являются сплошные течения с юга (экваториальные потоки) и с севера (полярные потоки). Вследствие отклоняющего действия вращения земли эти потоки изменяют свое первоначальное направление: первые становятся более иди менее западными, вторые восточными. Минимумы давления воздуха происходят в середине сильного теплого юго-западного или западного течения. Теплый, влажный воздух этого течения вызывает, кроме понижения давления, высокую температуру, большую влажность, облачность и осадки. Холодный относительно сухой воздух северо-восточного или восточного течения проходит рядом с экваториальным течением, соприкасаясь с ним по линии раздела, и вызывает обратные явления погоды.

Потоки того и другого рода всегда существуют одновременно. Если в одном месте земли наблюдается экваториальный поток, продвигающий воздух к северу, то должен иметься полярный поток, движущий воздух от севера. Поэтому, для больших пространств отклонения в погоде в ту и другую сторону до известной степени компенсируются. Для одного места эти потоки сменяют друг друга во времени.

Между этими главными движениями воздуха происходит как бы борьба. То один поток возьмет верх, распространяясь на громадные пространства (покрывая иногда всю Европу), и оттеснит другой соответственно к северу или к югу, то другой ¹).

В последние десятилетия XIX ст. воззрения на происхождение погоды подобные Дове были совершенно оставлены метеорологами и воцарилась всецело теория вихрей. По этой последней все движения атмосферы в средних широтах совершаются в форме вихрей. Вихри разделяются на две друг другу противоположные категории — циклоны и антициклоны. Все элементы погоды в этих двух типах вихрей отличны. Неотъемлемые свойства циклона: слабое давление (минимум) в центре, значительные или сильные ветры, движение воздуха по дугам в направлении против движения стрелки часов, полная или значительная облачность, большей частью выпадение осадков, теплый и влажный воздух в юго-восточной и южной части циклона и холодный сухой в северной и западной. Антициклон проявляет обратные качества. Высокое давление (максимум) без ясно обнаруживающегося центра, слабые ветры или затишье в середине, движение воздуха в периферии его по дугам в направлении движения стрелки часов, безоблачное или слабо облачное небо (в осенние и зимние месяцы бывает сплошной покров слоистых облаков), осадки не выпадают, более холодно в восточной части антициклона, чем в западной. Циклоны могут занимать очень большие пространства до 2000 клм. в поперечнике, антициклоны еще большие. Антициклоны по площади принимают разнообразные неправильные формы. Циклоны имеют обыкновенно более правильные формы в роде эллипсиса, в частности — круга. Обе эти системы могут стоять на месте, но большей частью целиком перемещаются в восточном направлении.

По взглядам, существовавшим в последние десятилетия XIX в. и в начале XX, движение воздуха в таких вихрях довольно однородное. В циклоне воздух, вращаясь вокруг центра его против движения стрелки часов, поднимается по спирали вверх; наверху, продолжая вращаться, он выходит из циклона. В антициклоне наоборот воздух медленно стекается наверху к середине его, здесь опускается и выходит из антициклона внизу у поверхности земли, двигаясь кругом по направлению движения стрелки часов.

Главное и основное в общем состоянии атмосферы, по бывшим воззрениям, — это соответственно низкое или высокое давление воздуха. Движения воздуха обусловливаются распределением давления. Далее, благодаря движению возникают все другие стороны погоды. Поэтому метеорологи приучились обращать особенное внимание на распределение давления. Принято вычерчивать синоптические карты ²), на которых главную роль играют изобары (линии равного давления). На таких картах области, захваченные циклонами и антициклонами, сразу бросаются в глаза, представляя места с замкнутыми одно в другое кольцами изобар.

Ныне после более детального изучения строения циклонов появилась другая теория их и возникают несколько другие взгляды на причины, действующие в атмосфере. Сравнительно простые схемы вихрей и причины их возникновения оказываются уже неотвечающими добытым фактам.

Нельзя не отметить, что особенную роль при этом сыграла сеть метеорологических станций Норвегии. Во время войны 1914—18 гг. Метеорологический Институт этой небольшой страны перестал получать из Англии, Франции и др. воюющих стран ежедневные телеграммы о погоде, так как это было запрещено военной цензурой. Чтобы, хотя бы отчасти, возместить эту существенную потерю для дела предсказания погоды для нужд собственной страны, норвежские метеорологи направили свои усилия на организацию весьма частой сети метеорологических станций в своей стране и достигли в этом отношении замечательного успеха. Сеть станций стала настолько густой, что по крайней мере для западной половины страны ни одна точка неба не находится вне горизонта наблюдений какой-либо станции; каждое облако и дождь (в светлое время) отмечаются. Кроме весьма существенной пользы, которую этот способ оказал делу предсказания погоды непосредственно, он послужил главным средством для подробного изучения строения циклонов. Норвежские Метеорологи Бьеркнесы (отец и сын) являются и главными носителями новой теории циклонов ³). Она близко примыкает к взглядам Шоу, бывшего директора английского Метеорологического Института, выработанным им на основании практики предсказания погоды для Великобритании, обладающей тоже весьма густой сетью станций ⁴). Этих ученых, по-видимому, и нужно считать основоположниками новых воззрений на движения в атмосфере средних широт, если не считать американца Биджелоу, который еще в первые годы XX века начинал подходить к тем же взглядам. Эта новая теория, несомненно, создает новую эпоху в науке о погоде вообще и в деле предсказания погоды в частности. Заключается она в следующем.

На прилагаемом рисунке изображены схемы четырех стадий существования циклона от его зарождения (I и II) через вполне развитую характерную форму (III) к умиранию (IV). Верхняя часть рисунка дает распределение элементов погоды по поверхности земли, при чем север принимается вверху, юг внизу; площади огромны, измеряются сотнями и даже более километров. Нижняя часть рисунка представляет вертикальный разрез через циклон по прямой линии MN, проведенной в верхней части рисунка пунктиром. Я остановлюсь сначала на форме III, чтобы разъяснить строение циклона в его наиболее характерном виде.

Циклон составляется из двух совершенно разнородных потоков, резко разнящихся, как общим движением их воздушных масс, так и температурой и влажностью. Направление движения отдельных частей воздуха показано стрелками, для наглядности начерченными для воздуха того и другого характера разным способом: для холодного ординарными черными линиями, для теплого — двойными. Холодный воздух отделен от теплого жирной прерывистой линией, которая представляет собой линию раздела двух разнородных масс воздуха на поверхности земли. Теплый воздух в циклоне образует язык, окруженный с трех сторон более или менее холодными массами. При чем, как видно из рисунка, в правой, восточной части теплый воздух наступает на холодный, а в западной обратно. Поэтому, часть кривой раздела, обращенную выпуклостью к востоку, вправо от точки С, называют теплым фронтом, а часть, лежащую слева от точки С, холодным фронтом. Точка С приблизительно совпадает с центром циклона, т. е. местом наинизшего давления.

Наступающий теплый воздух движется быстрее находящегося перед ним холодного, который еще только начинает входить в сферу действия циклона и движется относительно медленно, описывая дуги. Перед тем он мог иметь движение даже навстречу теплому. Теплые массы, догнавшие на линии теплого фронта холодные, постепенно поднимаются над последними, сохраняя приблизительно свое направление, к северо-востоку. Поднятие это очень постепенное, так что слой холодного воздуха под теплым представляет внизу как бы очень тонкий клин с углом порядка 1° и менее.

При поднятии теплого влажного воздуха вследствие его охлаждения, благодаря расширению происходит конденсация паров, т. е. образуются облака и осадки (дождь, снег). Заштрихованные площади на рисунке и представляют места выпадения осадков. В нижней части рисунка на разрезе заштрихованы как осадки, так и облака. Если проследить развитие облаков справа налево, т. е. от восточной части циклона до теплого фронта, то будет видно, что сначала встретится тонкий покров высоких облаков, потом будут появляться постепенно все более низкие облака, кончая низкими дождевыми, из которых уже идет дождь или снег. Так как циклоны идут по преимуществу с запада на восток, то последовательность развития облачности для одной местности при приближении циклона в действительности и обычно соответствует только что описанной. Так обстоит дело к востоку и северу от линии теплого фронта. Внутри же языка теплого воздуха небо сравнительно проясняется. Нижние облака или исчезают или являются сильно разрозненными; видны обыкновенно верхние высоко-кучевые облака и т. п.

В задней части циклона с запада по линии холодного фронта на теплый воздух наступает бешено движущийся холодный. Не будучи в состоянии подняться над теплым воздухом, он подрывается под него, вследствие чего теплый выбрасывается вверх. А это снова ведет к появлению по преимуществу густых масс облаков, из которых выпадают короткие, но сильные осадки. Подтекание холодного воздуха по линии холодного фронта не происходит так относительно плавно, как у теплого фронта. Здесь преобладает порывистый западный или северо-западный ветер. Эта линия носит также название линии шквалов.

На разрезе (в нижней части рисунка) можно видеть, что делается в свободной атмосфере в сфере циклона. Разрез сделан через циклон к югу от его центра. Линии раздела двух потоков здесь проведены также в виде прерывистых кривых. Тонкий клин отступающего холодного воздуха с развивающейся над ним облачностью виден здесь в правой части циклона. Другой клин холодного воздуха находится у холодного фронта. Между обоими клиньями находится теплый воздух. На разрезе проведена еще одна линия раздела — прерывистая с крестиками, — отделяющая тропосферу от стратосферы ⁵). Эта линия относится к большим высотам. Как видно из рисунка, стратосфера испытывает над циклоном опускание, именно граница ее понижается в среднем до 9 клм. с 12 клм. высоты наблюдающейся вне циклона.

Изображенные выше распределение и последовательность явлений в циклоне относятся лишь к определенной стадии развития его. Циклон при нормальном протекании его жизни проходит различные стадии, изображенные на рисунке последовательно слева направо фигурами I, II, III и IV. Стадия III обыкновенно наступает в циклонах, идущих в Европу с Атлантического океана, еще на океане. Таким образом в Европе они бывают или в этой стадии или уже в стадии близкой к IV. Эту последнюю стадию (IV) можно назвать периодом умирания циклона. Итак, циклоны на материке умирают. Но эта стадия, как и различные другие, могут быть относительно и коротки и продолжительны. Вообще, циклоны весьма разнообразны как по времени своего существования, так и по форме. Иногда могут отсутствовать даже весьма существенные стороны из описываемой здесь последовательности явлений. Циклоны, как и другие системы погоды (антициклоны двух категорий, промежуточные формы и т. п. см. ниже) обладают крайней степенью индивидуальности. То, что здесь изложено, есть не более, как схема, очерчивающая явление лишь в самых главных чертах.

Прежде, чем перейти к описанию стадии IV, посмотрим, что происходит с циклоном в промежутке между III и IV стадиями.

Особенно активную роль в циклонах играет холодный воздух. Как можно было видеть из предыдущего, он описывает внизу у поверхности земли большие дуги вокруг центра циклона. Если он отступает перед фронтом теплого юго-западного потока в восточной стороне циклона, зато он появляется с тыла теплого потока и здесь производит стремительное наступление. Посредством порывистых атак он обычно пробивается под теплый поток; расползаясь здесь во все стороны, он отбрасывает теплый воздух кверху. Наконец, наступает момент, когда холодный фронт догоняет южный конец теплого фронта. В это время холодный воздух у поверхности земли со всех сторон замыкает собою попавшую внутрь его теплую массу. Лишенная подтока нового воздуха эта масса быстро поднимается.

Стадия IV представляет этот этап в жизни циклона. Почти весь теплый воздух частью поднялся самостоятельно, частью оттерт от поверхности земли задней холодной волной, разливающейся понизу. Только небольшой сравнительно остаток его около центра циклона находится еще в соприкосновении с землей. Между тем обе холодные массы воздуха в циклоне, восточная и западная, столкнулись и более теплая из них (большей частью восточная) подымается над более холодной. Поэтому продолжается образование облаков и дождя. Стадия IV для нас имеет особенно важное значение потому, что циклоны, идущие по русской территории, переживают именно здесь этот или даже еще более поздний период — период умирания.

Во время следующего за IV этапа, не изображенного на рисунке, теплого воздуха у поверхности земли не остается совершенно. Он поднялся наверх, образуя нечто вроде воронки, при чем, вследствие поднятия, сильно охладился. Внизу остался один холодный воздух. Тогда весь циклон представляет довольно симметричный вихрь холодного воздуха. Вот в таком виде циклоны очень часто и проходят по материку. Возможно, что это и привело метеорологов второй половины XIX в. к заключению о сравнительно однородной структуре циклонов умеренных широт вообще.

Когда в дальнейшую стадию весь воздух бывшего теплого потока выброшен вверх и начинается поднятие холодного воздуха, наверху оказываются чрезвычайно охлажденные массы воздуха и разошедшаяся машина начинает стопориться. Циклон еще существует, вращение воздуха еще продолжается по инерции, но поднятие вверх и поддержание там тяжелых холодных масс воздуха быстро тушит развившуюся кинетическую энергию вихря и циклон постепенно исчезает.

Теперь перейдем к начальным стадиям развития циклона, когда энергия этой своеобразной термодинамической машины нарастает.

С самого начала существуют два противоположно направленных потока воздушных масс различной температуры, идущие рядом друг около друга вдоль поверхности раздела, изображенного на чертеже прерывистой волнистой линией. В том или другом месте раздела по разным второстепенным причинам может получиться, так сказать, эарывание одного потока в область распространения другого (стадия I). Воздух зарвавшейся части теплого потока находит выход кверху, что ведет непосредственно к появлению облачности и осадков. На линии раздела слева от теплого потока возникает разрежение воздуха и понижение давления ⁶). Разность давления сразу воздействует на текущие по обе стороны массы и циклон начинает быстро развиваться.

По мере развития все перечисленные черты зарождающегося циклона усиливаются; в циклоне принимают участие все большие массы воздуха из теплого потока, облачность и осадки расширяются по площади, разрежение увеличивается. Это последнее вызывает вихревое движение, проявляющееся, во-первых, в заворачивании притянутых масс теплого потока и, во-вторых, в движении вокруг центра низкого давления воздуха холодного потока. Это вихревое движение, вследствие действия центробежной силы, поддерживает разрежение в центре и циклон — эта обладающая известной инерцией машина — окончательно развертывает свою деятельность. Последняя идет, с точки зрения превращения физической энергии, за счет разности температур и движения двух потоков. Пока эти два потока питают циклон непрерывно, эта машина все усиливает свою работу. Это соответствует стадиям развития I, II и III. Когда же задний холодный поток замкнет циклон с юга (стадия IV) и прекратит к нему доступ теплого воздуха, а остаток последнего подымется вверх, термодинамические условия для поддержания действия машины исчезнут и машина может еще работать только по инерции. В то же время, пока имеется в циклоне юго-западный или западный поток теплого воздуха, вся система движется на северо-восток или восток; когда же он прекращается, циклон обычно замедляет свое перемещение и даже останавливается.

Циклоны имеют способность вызывать возникновение новых себе подобных. Возьмем, например, II стадию жизни циклона на нашем рисунке. Как хорошо видно на рисунке, холодный воздух сзади него был отброшен к югу и к юго-западу, т. е. во фланг общего теплого течения, в сторону которого и получается выпуклость линии раздела. Здесь, таким образом, происходит столкновение или, во всяком случае, усиленное трение двух потоков, что и вызывает наплывание крайней левой части теплого потока на холодный, т. е. зарождается новый циклон (I). Таким образом возникает целая серия циклонов, следующих один за другим ⁷), которая и изображена на рисунке. Рисунок представляет, поэтому, не искусственное соединение циклонов на разных стадиях их жизни, а картину отдельного момента из действительности, правда, схематическую. Нужно прибавить, что площадь рисунка соответствует площади поверхности земли в несколько тысяч километров; справа налево это приблизительно четверть северного полушария, сверху вниз все пространство умеренного пояса — между 30 и 70 градусами северной широты.

Существование таких рядов циклонов известно давно. Ныне они получают объяснение. Бьеркнес называет такую серию циклонов "семейством". Он утверждает даже, что обыкновенно семейство циклонов составляется из 4 индивидуумов, хотя конечно, число может значительно вариировать. Такие семейства нумеруются норвежской службой погоды для каждого года отдельно, начиная с 1 января, отдельные же члены семейства в порядке очереди их прохождения заносятся под буквами А, В, С и т. д.

Основная серия циклонов может возбуждать появление побочных циклонов, образующихся в стороне от общей линии серии. Напр. (обратимся опять к рисунку) в углу, помеченном буквой S, между двумя половинами холодного воздуха умирающего циклона (IV) тоже получаются условия, благоприятствующие образованию циклона. Воздух общего теплого потока тоже налетает здесь на медленно отступающий холодный и потому тут может зародиться вторичный циклон. Такое явление побочных циклонов давно хорошо известно. Чтобы дать представление о размерах площади, на которой разыгрываются описываемые здесь атмосферные процессы, можно указать, что, если циклон в стадии IV находится над Скандинавией, то зарождающийся циклон S бывает на Средиземном море.

Между отдельными циклонами одного семейства образуются только небольшие, быстро проходящие полосы повышенного давления. Лишь в промежутках между семействами циклонов возникают широчайшие области высокого давления, известные под наименованием антициклонов (на рисунке обозначены буквами А). Эти подвижные максимумы давления образуются в холодном полярном потоке, близ северо-западной его окраины и даже на самой этой окраине, там где теснится новый теплый поток, идущий с юга и запада. Нужно отличать эти подвижные антициклоны, образующиеся динамически, от стационарных, о которых будет сказано ниже. В 1921 г. в Европе насчитано 66 семейств циклонов, а, следовательно, столько же и идущих за ними антициклонов. Это дает средний период погоды в 5½ дней, период замеченный уже ранее.

Теперь следует ответить на важнейший вопрос, напрашивающийся сам собой. Каково происхождение тех двух основных токов воздуха, холодного восточного и теплого западного, движущихся бок о бок, которые составляют вместе непременное условие существования циклонов, подавая термическую и кинетическую энергию. Откуда они сами получают эту энергию?

Эти потоки — один полярного, другой тропического происхождения. Они порождены нисходящим движением воздушных масс; первый — за полярным кругом, второй — в поясе субтропических максимумов давления, в широтах 30—40° с. ш. Здесь не место входить в рассмотрение общей циркуляции атмосферы, поэтому я не буду излагать причины, вызывающие эти токи воздуха. Констатирую только, что то с одной стороны (с юга), то с другой стороны (с севера) в наши умеренные широты через короткие промежутки времени врываются мощные воздушные токи. Особенной мощью отличается южное течение, потому что площадь тропических поясов, а следовательно и количество воздуха там гораздо больше полярных. Как известно, благодаря действию вращения земли, южный поток должен принимать направление, уклоняющееся к востоку, а северный — к западу. Таково происхождение тех больших теплых и холодных потоков, с которыми мы имеем дело; иначе их именуют экваториальными и полярными токами.

Теперь уже нетрудно понять, откуда происходит энергия тратящихся на работу "циклонических машин". Ясно, что экваториальные токи приобретают тепловую энергию от нагревания солнечными лучами в тропиках, а полярные охлаждены действием излучения в полярных странах. Движение их есть следствие крайнего различия в температуре тропиков и полюса.

Токи эти подводят нагретые и охлажденные массы воздуха в умеренные широты, роль же циклонов состоит в соединении этих столь различных частей атмосферы. Без них западный ток шел бы рядом с восточным и между ними не существовало бы быстрого обмена воздухом и энергией. Циклоны — бурные звенья цепи, связывающей тропическую атмосферу с полярной. Массы воздуха теплого потока, поднявшись наверх в циклоне и, получив северную составляющую движения, идут поверху к полюсу на замен уходящего оттуда понизу полярного тока. Воздух этого последнего, перебрасываемый с места на место проходящим семейством циклонов, попадает, наконец, в тылу последнего из циклонов данного семейства в сферу подвижного антициклона, откуда выносится на юг в прорыв между теплыми токами, отвечающими отдельным семействам циклонов, и устремляется в тропическую систему воздушной циркуляции.

Итак, по новейшей теории экваториальные и полярные токи являются высшими вершителями судеб погоды. Это отчасти совпадает с тем, что утверждал Дове, отстаивая с крайним упорством свой взгляд против теории все определяющих вихревых движений ⁸). Решающим для погоды данного места оказывается то, проходит ли линия раздела этих двух токов, называемая иначе "полярным фронтом" ⁹), к югу или к северу или вблизи него. Полярный фронт, как видно из рисунка, в общем проходит с запада на восток; но постоянно изгибаясь и перемещаясь. На самом деле он перемещается еще сильнее, чем показано на рисунке, ибо, по мнению Бьеркнеса, весь фронт постепенно перемещается к югу, вместе с чем последние члены одного семейства циклонов обычно проходят значительно южнее первых. Получается смена экваториальных и полярных потоков для одного и того же места земного шара. То тот, то другой из потоков расширяются в меридиональном направлении. Если данное место лежит значительно к югу от полярного фронта, то господствует теплый ветер и большая абсолютная влажность; если оно лежит к северу, то наблюдается обратное; если же оно находится не далеко от фронта, т. е. в полосе проходящих циклонов, то погода сильно и резко меняется.

Впрочем сам Бьеркнес оговаривается, что самый фронт может быть вовсе не резко выражен, так что трудно бывает даже найти его, особенно у поверхности земли, ибо воздух способен довольно быстро изменять температуру и другие свойства под действием земной поверхности.

Несомненно, состояние поверхности в термическом и других отношениях должно в сильнейшей степени влиять на проходящий воздух. Особенное значение при этом имеют солнечное нагревание и излучение земной поверхности. В результате действия этих факторов громадной важности в атмосфере могут создаваться условия как благоприятствующие, так и разрушающие циклоны. Это действие проявляется по преимуществу на суше. На ней преобладают силы, разрушающие циклоны. Как выше уже было отмечено, на материках циклоны умирают.

Новейшая теория циклонов тесно связана с явлениями погоды, происходящими на океанах и в странах, подпадающих под их влияние, подобно западным частям Европы. Недаром эта теория возникла в таких приморских странах, как Норвегия и Англия, хотя Бьеркнес выводит ее из общих теоретических соображений на основании формул гидродинамики.

На больших материках явления, объясняемые этой теорией, должны, так сказать, столкнуться с явлениями другого рода. От этого ценность теории не может, конечно, умалиться. Нельзя только принимать ее, как всецело представляющую общее состояние атмосферы умеренных широт северного полушария, а следует выдвинуть и поставить рядом с выводами ее представления о явлениях, порождаемых материками.

Известно, напр., что в зимнее полугодие под действием излучения на материках образуются стационарные антициклоны. Не говоря уже о Сибири и востоке Европейской Роосии, такие системы погоды устанавливаются, напр., на сравнительно небольшой площади Лапландии. Эти системы обыкновенно не глубоки, высота их режима сплошь и рядом не превышает 4—5 километров. Тем не менее они обладают значительной устойчивостью и, по-видимому, нелегко поддаются действию того или другого главенствующего тока.

Подобные стационарные системы погоды, порождаемые, главным образом, противоположным действием континентов и океанов, препятствуют регулярному прохождению циклонов и подвижных антициклонов. Особенное значение имеет огромный континент Азии, обладающий к тому же высокими и обширными горными группами. Азиатские антициклоны зимой и область низкого давления летом оказывают большое самостоятельное влияние на ход погоды северного полушария.

Если отдать себе отчет в том, что в изложенной теории заключается нового по сравнению с прежними воззрениями на деятельность атмосферы в умеренных широтах, то нельзя не признать, что нового так много, что из старого остались только общие понятия: во-первых, общие понятия о циклоне и антициклоне (подвижном) и, во-вторых, понятия об экваториальных и полярных токах, напоминающие учение Дове. Новые же приобретения состоят в главных чертах в следующем:

1) Циклон по движению в нем воздуха не представляется чем то близким к однородному вихрю, а составляется из двух по существу совершенно неоднородных масс ¹⁰), которые только частично испытывают того или иного рода вихревые движения.

2) Строение циклона в течение его существования подвергается существенным последовательным изменениям. По прежним представлениям изменения состоят почти только в изменении итенсивности и объема вихря, если не считать влияния местных условий. Бьеркнес ставит в связь с изменениями в строении циклонов и скорость их перемещения.

3) Удовлетворительного объяснения возникновения циклонов до последнего времени не было. Относительно факторов, дающих импульс к образованию вихревых движений, существовали лишь разнообразные, крайне неопределенные соображения. Нельзя не признать, что в новой теории дается довольно простое, хотя, может быть, не совсем полное, объяснение этого явления.

4) Путь, по которому происходит преобразование первичного источника всякой энергии — энергии солнечных лучей — в механическую энергию вихря был совсем не ясен. По новой теории он достаточно прост и понятен.

5) Причины следования циклонов одного за другим раньше были неизвестны. Благодаря новой теории, нужно считать их выясненными.

6) В новой теории ясно выявлено особое значение подвижных антициклонов.

Из моего краткого и поневоле неполного изложения наиболее важных новых приобретений науки о погоде все же можно видеть, что человечество приближается к пониманию явлений, совершающихся в атмосфере. Крайне сложные и запутанные явления эти разлагаются мыслью на составные части. Построены несколько несомненно соответствующих действительности схем: общего обмена воздухом и теплом между экватором и полюсами, экваториального и полярного потоков, подвижных антициклонов и семейств циклонов, отдельных циклонов, стационарных антициклонов и т. д.

За пониманием происхождения явлений погоды должно последовать в не очень далеком будущем и их предсказание.