Чудеса воздушного океана, Фарман Морис, Год: 1898 читать онлайн, скачать электронную книгу fb2, pdf бесплатно

Время на прочтение: 15 минут(ы)

Скачать в PDF

Скачать в FB2

ЧУДЕСА ВОЗДУШНАГО ОКЕАНА.

МОРИЦА ФАРМАНА.

ПЕРЕВОДЪ СЪ ФРАНЦУЗСКАГО, СЪ ДОПОЛНЕНІЯМИ И ПОДЪ РЕДАКЦІЕЙ В. АГАФОНОВА.

С.-ПЕТЕРБУРГЪ.
Типографія И. Н. Скороходова (Надеждинская, 43).
1898.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.

Глава I.
Воздухъ и его составъ.— Цвтъ атмосферы.— Ея предлы.

Съ самаго момента образованія земли, окружавшая ее, въ начал чрезвычайно обширная, густая и тяжелая атмосфера, мало-по-малу, по мр охлажденія нашей планеты, очищалась отъ постороннихъ элементовъ, уменьшалась въ плотности и толщин.

Въ первые періоды жизни, особенно до появленія крупныхъ млекопитающихъ, земля, еще сама горячая и нагрваемая огромнымъ солнцемъ, имла температуру, близкую къ точк кипнія воды. Вода на ея поверхности почти мгновенно испарялась, и водяные пары, поднявшись на извстную высоту, сгущались вслдствіе охлажденія и падали оттуда цлыми потоками дождя. Это былъ періодъ образованія, когда жизнь только еще зарождалась на земл, или, врне, подъ водою, въ глубинахъ моря, укрывшись тамъ отъ грозныхъ стихій, бушевавшихъ на его поверхности.

Медленно, изъ вка въ вкъ, совершалась колоссальная работа: земля охлаждалась, солнце уплотнялось и атмосфера, уступая часть своего состава вод, почв и растеніямъ, съуживала свои предлы и постепенно подготовляла такимъ образомъ условія, необходимыя для жизни различныхъ организмовъ.

Изученіе этой воздушной оболочки земли мы и избрали предметомъ нашего труда. Безъ воздуха ничто не могло бы жить не только на поверхности земли, но и въ глубин океана. Такъ, опытъ показалъ, что, если помстить живыхъ рыбъ въ сосудъ съ водою подъ колоколъ пневматической машины и выкачать оттуда воздухъ, то по истеченіи боле или мене краткаго промежутка времени, смотря по количеству взятой воды, рыбы обнаруживаютъ явные признаки удушенія.

Прежде всего нужно указать на то, что занимаемое людьми положеніе весьма неудобно для изученія атмосферы и, особенно, для наблюденія и пониманія явленій, происходящихъ на ея поверхности. Мы находимся на дн воздушнаго океана и въ совершенно такихъ же условіяхъ, въ какихъ очутились бы, если бы, спустившись на дно моря, вздумали оттуда изучать его волны и совершающіяся на его поверхности явленія.

Въ атмосфер берутъ начало всевозможныя явленія: безъ нея не могли бы существовать ни растенія, ни животныя. Въ самомъ дл, все живое дышитъ или нуждается въ воздух для своего питанія: животнымъ нуженъ кислородъ, растеніямъ, кром него еще и углекислота. Растенія поглощаютъ изъ воздуха углекислоту при дневномъ свт и выдляютъ ее ночью. Этимъ свойствомъ растеній очищать воздухъ отъ углекислоты и пользуются въ большихъ городахъ, гд, вслдствіе многочисленности населенія, въ воздух скопляется очень много углекислоты,— разводятъ сады и усаживаютъ деревьями улицы.

Человкъ при каждомъ вдыханіи вводитъ въ свои легкія около трехъ литровъ воздуха, причемъ на поддержаніе жизни идетъ кислородъ, углекислота же выдляется съ выдыханіемъ въ окружающій воздухъ. Ясно, что въ городахъ, гд на весьма ограниченномъ пространств живутъ иногда милліоны людей, изъ которыхъ каждый длаетъ отъ 10 до 15 дыханій въ минуту, въ воздух можетъ скопиться значительное количество углекислоты.

Но, кром жизненныхъ явленій, мы наблюдаемъ въ атмосфер дождь, снгъ, облака, смерчи, сверное сіяніе, миражи, молніи.

Кто не любовался зрлищемъ заходящаго солнца и бловатымъ сіяніемъ погасающихъ сумерекъ! Но, не будь атмосферы, вамъ бы непришлось увидть ни одного изъ этихъ чудныхъ явленій. День внезапно смнялся бы ночью и, наоборотъ, ночь слдовала бы мгновенно за днемъ, предъ нами чередовались бы эти явленія, точь-въ-точь, такъ же, какъ мы можемъ наблюдать ихъ теперь на лун.

0x01 graphic

Верхніе слои земной атмосферы, начиная съ извстной высоты, освщаются еще лучами солнца нкоторое время посл его захода, равно* какъ и до его восхода, отчего и происходятъ вечернія сумерки и утренняя заря.

При восход солнца освщеніе верхнихъ слоевъ атмосферы становится видимымъ, начиная съ горизонта данной мстности, и распространятся постепенно, доходя до 90^о и, наконецъ, до 180^о. Черт. I уяснить намъ это явленіе.

Пусть ZABC будетъ высшимъ предломъ атмосферы.

A‘A»A»’A»» — земная поверхность.

HH‘— горизонтъ данной мстности А.

Отъ точки А атмосфера видима до точки S’ и, слдовательно, какъ только лучи солнца коснутся въ этомъ пункт ея высшихъ слоевъ, на горизонт появится заря. По мр того, какъ солнце приближается къ H—Н‘, освщенная часть атмосферы увеличивается, наконецъ, послднее появляется на горизонт и начинается его восходъ. Когда, солнце находится въ точк S’ происходитъ закатъ. По теоріи выходитъ, что ночь наступаетъ только тогда, когда свтило находится уже на разстояніи боле чмъ на 18^о ниже горизонта.

Хотя это явленіе происходитъ въ теченіе почти цлаго мсяца въ Париж, но его никто не замчаетъ,— такъ оно замаскировано различными посторонними причинами — главнымъ образомъ нечистотой воздуха этого громаднаго города, а также и ночнымъ освщеніемъ его улицъ. Но лтомъ, въ деревн, легко можно наблюдать бловатое сумеречное мерцаніе атмосферы, окаймленное дугою, движущейся съ сверо-запада на сверъ и затмъ на востокъ.

Въ продолженіи многихъ вковъ воздухъ считали однороднымъ газомъ и относили къ простымъ тламъ, не имющимъ вса. Галилей первый показалъ, что воздухъ всомое тло, взвшивая извстный объемъ его при обыкновенномъ давленіи и такой же объемъ сильно сжатаго воздуха. Эти работы Галилея относится къ 1640 г., а одному изъ учениковъ Галилея — Торичелли принадлежитъ великая заслуга открытія барометра и окончательнаго установленія того факта, что воздухъ — всомое тло. Толчкомъ къ открытію Торичелли явился капризъ герцога Тосканскаго. Герцогъ хотлъ устроить фонтанъ на одной изъ террасъ своего дворца съ помощью воздушнаго насоса, какіе тогда употреблялись съ этою цлью. Но высота отъ основанія до верхней части террасы была боле 32 футовъ, а потому вс усилія поднять на такую высоту воду, какъ этого хотлъ герцогъ, потерпли полную неудачу. Пытливый умъ Торичелли не былъ удовлетворенъ обычнымъ въ то время объясненіемъ: ‘природа не терпитъ пустоты’ и, размышляя надъ этимъ, поразившимъ его, явленіемъ, пришелъ къ открытію барометра.

Если вода можетъ подняться только 32 фута надъ поверхностью, разсуждалъ онъ, то это показываетъ, что существуетъ сила, уравновшивающая ее, и сила эта должна быть равна всу колонны воды, высотою въ 32 фута. Единственной силой, могущей уравновшивать въ данномъ случа давленіе воды, будетъ вн всякаго сомннія атмосферное давленіе.

Чтобы убдиться въ этомъ, Торичелли взялъ самую тяжелую изъ жидкостей — ртуть, плотность которой въ 13 ¹/₂ разъ превосходитъ плотность воды. Такая жидкость, разсуждалъ итальянскій ученый, должна подняться уже на высоту въ 13 ¹/₂ разъ меньшую, чмъ вода. Торичелли наполнилъ стекляную трубку въ метръ длиною, запаянную съ одного конца, ртутью и, зажавъ пальцемъ открытый конецъ трубки, опрокинулъ въ сосудъ со ртутью. Можно себ представить его радость, когда, какъ это онъ уже и предвидть, ртуть въ трубк, немного опустившись, остановилась около 76 сантим. надъ уровнемъ ртути въ сосуд. Сдлавъ такое открытіе, онъ почувствовалъ желаніе выбжать на улицу и закричать ‘Эврика!’ — какъ это нкогда сдлалъ знаменитый греческій ученый Такъ былъ изобртенъ барометръ въ 1642 году. Четыре года спустя, Паскаль, при помощи своего зятя Флорина Перье, произвелъ рядъ опытовъ, убдившихъ всхъ, что барометръ дйствительно показываетъ намъ тяжесть воздуха. Для этихъ опытовъ сначала служила башня св. Іакова, при чемъ найденная разница въ показаніяхъ барометра у подножія и наверху этой башни равнялась приблизительно 5^mm,24 ртутнаго столба. Затмъ такія же барометрическія измренія были произведены поздне, 19 сент. 1648 г., у подножія и наверху цпи Пюи-де-Домъ.

Это были первые опыты, относившіеся къ изученію окружающей насъ атмосферы.

Но прошло еще полтораста лтъ, прежде чмъ сталъ извстенъ составъ воздуха.

Честь этого открытія принадлежитъ французу, знаменитому ученому Лавуазье, творцу современной химіи. Лавуазье нагрвалъ ртуть, почти до кипнія, въ стеклянной колб съ длиннымъ изогнутымъ въ вид буквы S горломъ, свободный конецъ котораго подходилъ подъ стеклянный, опрокинутый надъ ртутью, колоколъ. Послдній имлъ правильныя дленія на равныя по объему части и былъ наполненъ до ³/₄ своей вмстимости воздухомъ. Посл двнадцати дневнаго непрерывнаго нагрванія почти ¹/₆ часть этого воздуха исчезла, а на поверхности ртути появилось множество красноватыхъ чешуекъ. Газъ, оставшійся въ колокол, оказался негоднымъ для дыханія: это былъ азотъ (греческое слово, значитъ ‘неподдерживаетъ дыханія’). Красныя чешуйки, тщательно собранныя и сильно нагртыя въ колб, распались на жидкую ртуть и газъ,который, по выраженію Лавуазье, обладалъ свойствомъ въ гораздо большей степени, чмъ воздухъ, поддерживать жизненныя отправленія какъ человка и животныхъ, такъ и растеній. Газъ этотъ не что иное, какъ кислородъ.

Составъ воздуха былъ найденъ. Оставалось опредлитъ точные отношенія этихъ двухъ газовъ въ атмосфер и поискать, не входятъ ли сюда еще и другіе газы въ значительно меньшемъ количеств. Послднія изслдованія состава атмосферы вблизи земной поверхности дали слдующіе результаты (приводимъ, конечно, среднія цифры):

По объему.

Кислорода — 20,8 1

Азота — 79,2

Углекислоты (въ среднемъ) 3,5 десятитысячныхъ.

Водяныхъ паровъ 6 — 9 тысячныхъ

Кром этого, въ воздух находятъ: небольшое количество озона’ перекиси водорода амміака, срной и азотной кислотъ водорода, различныхъ углеводоровъ, обыкновеннаго спирта, а также пыль и микроорганизмы. На какой бы высот мы ни взяли воздухъ, начиная отъ. уровня моря до 6.000 метровъ высоты, составъ его всегда, приблизительно, тотъ же самый, наибольшимъ колебаніямъ подвержено количество водяныхъ паровъ.

Недавно два англійскихъ ученыхъ Рамзей и лордъ Ралей открыли въ воздух газъ, совершенно отличный отъ всхъ другихъ, извстныхъ, до сихъ поръ, они назвали его аргонъ, т. е. недятельный, такъ какъ газъ этотъ неспособенъ соединяться съ другими веществами. Аргонъ составляетъ ¹/₁₀₀ часть воздуха, онъ тяжеле азота и кислорода — плотность его по отношенію къ водороду равняется 19,9.

Хотя водяные пары находятся въ атмосфер въ очень маломъ, сравнительно, количеств, все же ихъ значеніе настолько огромно, что, не будь ихъ въ воздух, мы не могли бы существовать. Въ самомъ дл, хотя пары воды составляютъ по всу всего-только ¹/₅₀ часть (отъ ¹/₆ до 2 ¹/₂%) всей атмосферы, они одни поглощаютъ въ 90 разъ больше теплоты, чмъ вся остальная часть воздуха. Если бы водяные пары исчезли изъ атмосферы только въ продолженіи одной ночи, то вся земля покрылась бы льдами. Только чрезвычайной сухостью воздуха мы можемъ объяснить то замчательное явленіе, что въ самомъ, центр Сахары, гд ‘огненная почва и втеръ обдаетъ пламенемъ’, замерзаетъ вода.

Вс называютъ небо голубымъ и такимъ оно кажется всмъ, но многія ли знаютъ причину этого явленія?

Хотя воздухъ представляетъ собою одно изъ самыхъ прозрачныхъ тлъ, но его прозрачность не абсолютна. Каждая его частица все же поглощаетъ и отражаетъ часть солнечныхъ лучей и такъ какъ это отраженіе гораздо боле замтно для синихъ лучей, то цвтъ неба и зависитъ отъ этихъ послднихъ. По мр поднятія на воздушномъ шар или при восхожденіи на высокія горы мы замчаемъ, что воздухъ становится все рже и рже и небо принимаетъ все боле и боле темный оттнокъ. Оттнокъ этотъ привлекалъ вниманіе всхъ аэронавтовъ, всякій разъ какъ, поднимаясь на воздушномъ шар, они переходили во вторую (принимая въ разсчетъ всъ), половину атмосферы.

Окружающая землю атмосфера не всегда простиралась въ высоту до тхъ же предловъ, какъ теперь, въ періодъ образованія нашей планеты она занимала гораздо боле обширное пространство. Въ настоящее время мы еще не знаемъ точно ея высоты, путемъ различныхъ соображеній-мы можемъ получить только приблизительныя числа. Вотъ примръ такого приблизительнаго вычисленія. Центробжная сила увеличивается съ квадратомъ скорости вращенія. На экватор сила эта равна 289-й части вса каждаго тла. Если бы земля вращалась въ 17 разъ скоре (17XI7=239), предметы не имли бы никакого вса на экватор и частицы воздуха разсялись бы. Принимая въ разсчетъ такое уменьшеніе силы притяженія съ возрастаніемъ центробжной силы, Фламмаріонъ, слдуя Лапласу, вычислилъ, что на разстояніи 6 ¹/₃ земныхъ радіусовъ, т. е. 42.300 кил., отъ поверхности земли тла не имютъ вса, если допустить при этомъ, что они совершаютъ свой полный оборотъ въ круг земли въ 24 часа. Значить, послднія частицы воздуха не могутъ быть удалены отъ земли боле, чмъ на 42.300килом.,это — максимальный, теоретическій предлъ, до котораго можетъ простираться атмосфера. Но противъ вычисленія Фламмаріона можно возразить, что на такой высот воздухъ, если только онъ тамъ существуетъ, можетъ не слдовать за вращеніемъ земли съ тою же скоростю, какъ и вблизи отъ нея. Въ пользу этого возраженія говорятъ нкоторыя наблюденія надъ свтящимися облаками, послднія же находятся еще сравнительно не не очень высоко — не боле 200 кил., и весьма возможно, что на разстояніи въ десять, въ сто разъ большемъ, замедленіе скорости вращенія воздуха можетъ быть очень значительнымъ.

Что касается минимума высоты атмосферы, то онъ былъ вычисленъ Гей-Люссакомъ на основаніи уменьшенія давленія, наблюдаемаго при поднятіяхъ на воздушныхъ шарахъ, ровно какъ и при всхожденіи на высокія горныя вершины. По его вычисленіямъ минимумъ этотъ равенъ 47.000 метровъ. Таковы крайніе предлы атмосферы, найденные путемъ вычисленій, но существуютъ и другіе способы для опредленія ея высоты.

Для опредленія приблизительной высоты атмосферы могутъ служить сумеречное сіяніе, падающія звзды, а также сверное сіяніе.

Если бы атмосфера простиралась на безконечное разстояніи отъ земли, намъ было бы совершенно неизвстно явленіе ночи, точно такъ же какъ, если бы не существовало воздуха, мы не имли бы никакого представленія о вечерней и утренней зар.

Вычисленіе высоты атмосферы на основаніи наблюденій надъ сумерками весьма просто. При этомъ условлено считать границей атмосферы тотъ слой воздуха, который, вслдствіе своей разрженности, не можетъ уже замтно для насъ отражать солнечные лучи. Главная трудность состоитъ въ точномъ опредленія момента, когда кончаются сумерки. Такъ, напр., для даннаго пункта И ночь начнется съ того момента, когда солнечные лучи не будутъ боле освщать атмосферы въ высшей ея точк, лежащей на горизонт данной мстности, именно въ G (черъ 2). Но вся видимая съ пункта И часть атмосферы не будетъ освщена солнцемъ, когда послднее опустится, приблизительно, на 18^о ниже горизонта.

0x01 graphic

Такъ какъ уголъ АВЕ — прямой и AB =, земному радіусу, то вс части треугольника и, стало быть, и АЕ, извстны. Вычитая изъ АС— АЕ, получимъ ЕС—высоту атмосферы. На нашемъ чертеж относительные размры атмосферы, конечно, сильно преувеличены по отношенію къ размрамъ земли.

Различные ученые даютъ на основаніи вычисленій подобнаго рода не совсмъ одинаковыя числа, такъ:

Кеплеръ — 70—76 верстъ.

Шмидтъ — 64 ‘

Араго — 56 ‘

Берманъ — 60 ‘

Вельдъ — 70—75 ‘

Наблюденія въ тропическихъ странахъ, гд тотчасъ посл заката солнца на восточной части небосклона появляется тнь, отбрасываемая землею, и основанныя на опредленіи времени, когда эта тнь исчезнетъ подъ горизонтомъ, даютъ боле значительныя числа. Такъ, по этому способу Бравэ опредлилъ высоту атмосферы въ 115 килом., а Ліэ въ Ріо-Жайнеро нашелъ ее равной 300 километр.

Способъ, основанный на наблюденіи ‘падающихъ звздъ’, сводится къ тому же принципу, какъ и опредленіе параллакса и, слдовательно, разстоянія отъ земли луны. ‘Падающія звзды’ — это космическія тла весьма небольшихъ размровъ, которыя носятся въ міровомъ пространств нердко цлыми тучами. Когда такая ‘звзда’ попадаетъ въ земную атмосферу, то вслдствіе тренія о частицы воздуха накаляется и начинаетъ свтиться. Отсюда ясно, что моментъ, когда загорается ‘падающая звзда’, и есть моментъ, когда она достигаетъ предла нашей атмосферы, или, точне, такого слоя послдней, который достаточно плотенъ для того, чтобы твердое тло при треніи о частицы этого воздуха могло бы раскалиться. Параллаксъ луны, какъ извстно, опредляется слдующимъ образомъ.

Два наблюдателя, находящіеся на противоположныхъ пунктахъ земного діаметра, замчаютъ, что луна проектируется для нихъ въ двухъ различныхъ пунктахъ неба, отстоящихъ другъ отъ друга приблизительно на 2^о, откуда слдуетъ, что разстояніе земли отъ луны равно приблизительно, 30 земнымъ діаметрамъ. Точно также, если два наблюдателя, опредляя, каждый для себя, мсто появленія падающей звзды, находятъ, положимъ, разницу между этими двумя пунктами въ 10^о, то отсюда можно вычислить высоту на которой была замчена падающая звзда, а, слдовательно, и высоту атмосферы.

Третьимъ способомъ опредленія высоты атмосферы — съ помощью наблюденія свернаго сіянія часто пользовался Норденшильдъ, онъ на шелъ высоту атмосферы равной отъ 100 до 250 киллометровъ.

Существуетъ еще способъ для опредленія толщины нашего атмосфернаго слоя, основанный на наблюденіи лунныхъ затменій. Когда тнь земли падаетъ на поверхность нашего спутника, можно замтить, что она окружена легкою полутнью, шириною около 2′. Полутнь эта отброшена, конечно, атмосферой земли. Такъ какъ тнь отъ самой земли въ данномъ случа иметъ въ діаметр 69, то отсюда можно заключить, что 2′ равняются, приблизительно, 35-й части земного діаметра или 360 километрамъ. Слдуетъ, однако, замтить, что послднія частицы крайне разрженнаго воздуха, находящіяся на границ нашей атмосферы, могутъ не давать столь ясной полутни, чтобы мы могли ее замтить и, слдовательно, принять въ разсчетъ при измреніи вышеупомянутой полутни.

Сопоставимъ же данныя, полученныя различными способами при опредленіи высоты воздушнаго океана, находящагося надъ нами, мы получимъ слдующую таблицу:

Максимальный теоретическій предлъ — 42.360 километр.

Наблюденія сумеречнаго сіянія — 60—330 ‘

Тнь земли — 360 ‘

Сверное сіяніе — 100—250 ‘

Падающія звзды — 100—400 ‘

Минимальный теоретическій предлъ — 47 километр.

Таковы способы опредленія высоты атмосферы. Къ сожалнію, ни одинъ изъ нихъ не можетъ считаться вполн точнымъ, какъ это, впрочемъ, ясно видно изъ полученныхъ результатовъ. Однако, весьма вроятно, что послднія частицы атмосфернаго воздуха, способныя нагрть до свченія метеоры или отражать солнечные лучи, простираются не дале 500—600 километровъ.

Но воздуха, способнаго поддерживать дыханіе, нтъ уже на значительно меньшей высот. Какъ опасно подниматься въ область того леденящаго холода, который царить, начиная съ высоты 7.000—8.000 метр. надъ уровнемъ моря, показываетъ роковой случай съ Сивелемъ и Кроссе-Спинелли, происшедшій на воздушномъ шар ‘Зенитъ’. Какъ извстно, эти отважные піонеры науки умерли отъ недостатка воздуха на высот 8,800 метровъ, а Тиссиндье, сопровождавшій ихъ, остался въ живыхъ, только, благодаря какому-то чуду. Глэшеръ. въ Англіи, не смотря на пріобртенную имъ привычку переносить пребываніе въ высокихъ областяхъ атмосферы, на высот 8,800 метровъ потерялъ сознаніе и пришелъ въ себя только тогда, когда шаръ спустился до 8.000 м., причемъ, по его вычисленіямъ, шаръ за это время поднялся до баснословной высоты въ 11,000 м., т. е. на два километра выше, тмъ самая высокая земная гора.

Эти примры показываютъ, что еще далеко то время, когда мы будемъ въ состояніи достигнуть крайнихъ слоевъ нашей атмосферы, что для боле точнаго опредленія высоты этихъ послднихъ мы все еще должны искать новыхъ методовъ вычисленія и наблюденій. Кром того, несомннно, что высота атмосферы измнялась и постоянно измняется еще и до сихъ поръ, вслдствіе нкоторыхъ колебаній въ состав, которымъ подвергается воздухъ и тхъ приливовъ и отливовъ, которые должны въ немъ происходить, аналогично подобнымъ же явленіямъ на мор. Правда, барометръ, кром легкихъ суточныхъ колебаній различныхъ для разныхъ странъ, не обнаруживаетъ существованія такихъ приливовъ и отливовъ. Но если мы опустимъ манометръ на дно океана на глубину 8,500 метровъ, то его колебанія при измненіи уровня до 10 метровъ были бы еще слабе, чмъ колебанія барометра. Въ самомъ дл принимая въ среднемъ для суточныхъ колебаній барометра 2 мм., получимъ отношеніе 2: 760 = ¹/₃₈₀, тогда какъ, въ первомъ случа, въ океан, на глубин 8.500 метровъ давленіе было бы равно 800 атмосферамъ и, при колебаніи морского уровня въ 10 метровъ, мы имли бы отношеніе ¹/₈₀₀, т. е., приблизительно, вдвое меньше.

Впрочемъ, вопросъ о приливахъ и отливахъ, какъ морскихъ такъ и атмосферныхъ, еще вопросъ очень спорный. Такъ, недавно, одинъ очень извстный инженеръ, Тюрпэнъ, доказывалъ, что приливы и отливы не зависятъ отъ соединеннаго дйствія солнечнаго и луннаго притяженія.

Приливы и отливы, по мннію г. Тюрпэна,— являются слдствіемъ электромагнитной индукціи. Послдняя производится взаимодйствіемъ постоянно перемщающихся, подъ двумя различными углами, двухъ солнечныхъ токовъ, земного и луннаго.

Глава II.
Метеорологическіе инструменты: барометръ, барографъ, термометръ, термографъ, гиргометръ, психрометръ, флюгеръ, анэмометръ, плювіометръ, испаритель.

Прежде чмъ перейти къ описанію явленій, которыя происходятъ въ сред волнующагося воздушнаго океана, во время его бурь или въ жаркіе лтніе дни, укажемъ вкратц на т способы, которыми мы обладаемъ для измренія интенсивности, періодичности и продолжительности атмосферныхъ явленій.

Инструменты, придуманные для этой цли, весьма, даже слишкомъ многочисленны, они бываютъ всякихъ родовъ, всякихъ размровъ, отъ простого флюгера до самаго сложнаго анэмометра и, что самое непріятное, они приспособлены къ мрамъ, различнымъ у разныхъ націй и въ различные эпохи.

До послдняго времени для полученія достаточно точныхъ среднихъ метеорологическихъ данныхъ, приходилось длать постоянныя наблюденія, сначала въ двухчасовые, и, наконецъ, въ часовые промежутки времени.

Но относительно недавно стали приготовлять метеорологическіе инструменты, автоматически отмчающіе измненія втра, температуры, дождей, электричества и т. п., на цилиндр, который вращается при посредств часового механизма.

Мы ограничимся описаніемъ трехъ главныхъ изъ этихъ инструментовъ: барометра, термометра и гигрометра, изготовляемыхъ парижской фирмой Ришаръ, на остальныхъ, каковы, напр., психрометръ, испаритель, актинометръ, плювіометръ и анэмометръ, тоже весьма важныхъ, но мене доступныхъ публик, остановимся только вкратц.

Самопишущій барометръ, или барографъ Ришара, (см. рис. 3) состоитъ изъ трехъ отдльныхъ частей: 1) Изъ анероиднаго барометра, состоящаго изъ нсколькихъ, наставленныхъ другъ на друга и соединенныхъ своими центральными частями анероидныхъ коробокъ, 2) цилиндра съ часовымъ механизмомъ и 3) нсколькихъ рычаговъ и пера. Цилиндръ длаетъ полный оборотъ въ теченіе недли. Перо, прикрпленное къ длинному стальному стержню, слегка прижимается къ цилиндру и увеличиваетъ значительно едва замтныя движенія стнокъ анэроида. Длина стального стержня разсчитана такъ, что измненіе уровня ртутнаго столба на одинъ. миллиметръ соотвтствуетъ также одному миллиметру кривой, которая наносится на бумагу, покрытую правильными дленіями и обернутую вокругъ цилиндра {Мы имемъ въ виду самую распространенную модель этого инструмента, но Ришаръ изготовляетъ свои инструменты всевозможныхъ размровъ.}.

0x01 graphic

Барометры этой системы очень удобны и облегчаютъ значительно трудъ метеоролога. Они автоматически и непрерывно, днемъ и ночью, отмчаютъ измненія въ состояніи атмосферы, тогда какъ прежде для полученія боле или мене точной кривой, метеорологъ долженъ былъ самъ каждый часъ длать наблюденія. Для точности и неизмнности показаній барометровъ системы Ришара слдуетъ имть ртутный барометръ, провренный въ какой-нибудь спеціальной обсерваторіи. Боле точные барографы, чувствительность которыхъ увеличена въ 10, въ 25 разъ, называются статоскопами. Анероидныя коробки статоскопа приводятся въ сообщеніе съ окружающимъ воздухомъ при посредств особаго крана. Въ Англіи для записи измненій барометра пользуются послдовательнымъ фотографированіемъ ртутнаго столба барометра, такіе инструменты называются фотобарографъ.

Зная высоту данной мстности, легко сдлать необходимую поправку, чтобы получить истинную барометрическую величину, приведенную къ уровню моря. Для невысокихъ мстностей высота въ 10 ¹/₁₀ метр. соотвтствуетъ одному миллиметру разницы въ показаніяхъ барометра. Что касается ошибокъ, зависящихъ отъ температуры, то таблицы, издаваемыя нкоторыми обсерваторіями, позволяютъ длать весьма точныя поправки.

Изъ барометровъ, не записывающихъ своихъ колебаній, въ публик встрчаются чаще всего, благодаря ихъ умренной цн, металлическіе барометры — анероиды и ртутные.

Первые не отличаются особенной точностью, но ихъ форма удобне и боле подходитъ къ украшенію салоновъ. Ртутные барометры, напротивъ, очень точны.

Ртутный барометръ состоитъ изъ стеклянной трубки 80—90 сант. длиною, одинъ конецъ которой запаянъ. Трубку наполняютъ очищенной ртутью и, закрывъ пальцемъ открытый ея конецъ, опрокидываютъ въ чашку со ртутью, затмъ, отнявъ палецъ, устанавливаетъ ее въ вертикальномъ положеніи. Ртуть, наполнявшая до этого момента всю трубку, опускается, пока уровень ея не установится, приблизительно, на 760 мм. высоты отъ уровня ртути въ чашк.

На нкоторыхъ метеорологическихъ станціяхъ (въ Париж, въ Гамбург, въ Кью въ Англіи) устроены гигантскіе барометры, въ которыхъ ртуть замщена минеральнымъ масломъ или глицериномъ, чувствительность этихъ барометровъ, конечно, разъ въ 10, иногда 15 превосходитъ чувствительность обыкновенныхъ ртутныхъ.

Между дтскими игрушками также встрчаются такъ-называемые барометры. Они состоятъ, обыкновенно изъ фигурки, вырзанной изъ особой бумаги, цвтъ которой измняется отъ состояній влажности температуры и электрическаго напряженія воздуха. Ихъ слдовало бы врне называть гигрометрами, такъ какъ они боле всего чувствительны къ влажности воздуха.

Перейдемъ теперь къ термометру и гигрометру. ‘Записывающія части этихъ инструментовъ состоятъ, какъ всегда, изъ цилиндра, совершающаго полный оборотъ въ теченіе недли. Чувствительная къ атмосфернымъ измненіямъ часть поглощается не внутри, а вн ящика аппарата. Обыкновенный термометръ, который состоитъ изъ трубки, наполненной спиртомъ, ртутью или другою какой-нибудь жидкостью и прикрпленной къ раздленной на градусы пластинк, въ термограф Ришара замщенъ сплюснутой, наполненной спиртомъ, латунной трубкой а, верхній конецъ ея закрпленъ неподвижно, а нижній — свободный, при посредств рычага (такого же, какъ въ барометр), сообщаетъ свои движенія тонкому стальному стержню, снабженному на своемъ конц перомъ. Послднее слегка прижимается къ цилиндру, покрытому бумагой, раздленной линіями, соотвтствующими термометрической шкал.

Термометры, также какъ барометры, бываютъ различныхъ родовъ. Самый распространенный изъ нихъ — это соединеніе ртутнаго и спиртового термометровъ, показывающихъ минимумъ и максимумъ суточной температуры, онъ состоитъ, собственно, изъ двухъ помщенныхъ одинъ надъ другимъ термометровъ, максимальнаго и минимальнаго. Верхній — максимальный содержитъ внутри трубки надъ столбомъ ртути подвижной показатель изъ стали. Всякій разъ, какъ ртуть расширяется, она толкаетъ впереди себя этотъ показатель, а при ея сокращеніи послдній остается на мст, такъ какъ онъ не смачивается ртутью.

Нижній термометръ минимальный — спиртный и содержитъ показатель изъ эмали, смачивающейся спиртомъ. Понижаясь, спиртъ увлекаетъ за собою показатель, при увеличеніи же температуры спиртъ свободно проходятъ между стнкою трубки и показателемъ, не увлекая его за собою. Чтобы перемстить показатель на его прежнее мсто, слдуетъ только встряхнуть извстнымъ образомъ приборъ.

Существуютъ, какъ извстно, три термометрическихъ шкалы: Цельзія, Реомюра и Фаренгейта. Слдующая таблица даетъ дв главныя точки дленія (точка таянія льда и точка кипнія воды) по этимъ шкаламъ и ихъ взаимное отношеніе.

0x01 graphic

	По Цельсію.	Реомюру.	Фаренгейту.
Точка таянія льда.	0^о	0^о	32^о
‘ кипнія воды.	100^о	80^о	212^о
Отношеніе	1	0,8	1,82

Ртутные термометры повряются по водородному термометру, водородные термометры, вслдствіе громадной своей цнности, имются въ весьма немногихъ центрахъ Европы, наиболе точные находятся въ международномъ бюро мръ и всовъ въ Севр (около Парижа) и въ Петербургской Палат мръ и всовъ. Но въ послднее время, благодаря усовершенствованію техники стекляннаго производства, въ Париж приготовляются изъ особаго ‘твердаго стекла’ такъ называемые нормальные ртутные термометры, которые отличаются замчательной точностью и устойчивостью своего ‘нуля’, на нихъ можно отсчитывать температуру съ точностью до тысячной доли градуса, но все же и эти нормальные ртутные термометры не могутъ сравниться по точности съ термометрами водородными.

Автоматически записывающій гигрометръ устроенъ по типу такого же термометра. Онъ состоитъ изъ нсколькихъ натянутыхъ волосъ или роговыхъ волоконъ, которые удлинняются или укорачиваются въ зависимости отъ большей или меньшей влажности воздуха. Приборъ этотъ очень скоро утрачиваетъ свою точность въ силу того, что рогъ или голосъ, подвергаясь нсколько разъ подрядъ укорачиванію или удлинненію, не возвращается уже боле къ своей первоначальной длин, хотя бы сухость воздуха снова стала бы совершенно той же, какъ и въ начал. Для контроля надъ нимъ и исправленія пользуются психрометромъ. Къ какой нибудь дощечк прикрпляютъ два обыкновенныхъ термометра. Резервуаръ одного изъ нихъ постоянно увлажняется съ помощью покрывающаго его куска тонкаго тюля, на который медленно, но непрерывно стекаетъ вода изъ небольшого сосуда. Показаніями этого инструмента, при томъ весьма неточными, можно пользоваться только, когда температура близка къ точк таянія льда. Изъ разницы температуръ смачиваемаго и сухого термометровъ, можно опредлить степень влажности воздуха, пользуясь при этомъ особыми таблицами, которыя публикуются почти всюду и особенно въ метеорологическихъ ежегодныхъ отчетахъ. Допустимъ, напр., что сухой термометръ показываетъ +20^о, а влажный +17^о. Въ гигрометрической таблиц находимъ, что при-)-17^о влажнаго термометра и при разниц въ 3^о между обоими термометрами, гигрометрическое состояніе воздуха равно 72. Число это выражаетъ отношеніе упругости водяныхъ паровъ въ воз

ЧУДЕСА ВОЗДУШНАГО ОКЕАНА.

МОРИЦА ФАРМАНА.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.

Глава I.Воздухъ и его составъ.— Цвтъ атмосферы.— Ея предлы.

Глава II.Метеорологическіе инструменты: барометръ, барографъ, термометръ, термографъ, гиргометръ, психрометръ, флюгеръ, анэмометръ, плювіометръ, испаритель.

Читайте также:

Глава I.
Воздухъ и его составъ.— Цвтъ атмосферы.— Ея предлы.

Глава II.
Метеорологическіе инструменты: барометръ, барографъ, термометръ, термографъ, гиргометръ, психрометръ, флюгеръ, анэмометръ, плювіометръ, испаритель.