Это редкий случай, когда честный ответ звучит непривычно: часть примет о погоде действительно работает. Не потому, что предки владели тайным знанием, а потому что человеческое тело, растения и насекомые способны замечать изменения в атмосфере раньше, чем их видит глаз, — и эти изменения вполне измеримы: падение давления, рост влажности, смена ветра.
Почему циклон чувствуют раньше, чем видят
Циклон — область пониженного атмосферного давления, и именно с падения давления начинается вся цепочка, ведущая к ненастью. Когда давление в центре циклона снижается, воздух у поверхности начинает стекаться туда со всех сторон, а поскольку деваться ему больше некуда, он поднимается вверх. Поднимаясь, воздух попадает в зону более низкого давления, расширяется и, расширяясь, охлаждается — это чисто физический процесс, не требующий притока или оттока тепла извне. Охлаждённый воздух уже не способен удерживать столько водяного пара, сколько удерживал тёплым, и пар начинает конденсироваться на мельчайших частицах пыли, образуя облака, а затем и осадки. Ключевая деталь для понимания, почему приметы вообще способны предупреждать заранее: падение давления на периферии циклона ощущается за несколько часов до того, как воздушная масса дойдёт до стадии конденсации и выпадения дождя. Барометр и поведение животных реагируют именно на этот более ранний этап процесса, а вовсе не предсказывают будущее — они просто улавливают уже идущее физическое явление раньше, чем его замечают глаза.
Отдельно стоит сказать о знаменитой ломоте в суставах перед непогодой, потому что здесь данные противоречивы и объявлять вопрос решённым нельзя. Крупнейшее исследование на эту тему, британский проект, в котором более тринадцати тысяч человек целый год вели дневник симптомов в смартфоне с привязкой к местной погоде, нашло связь статистически значимую, но скромную: в сырой ветреный день с низким давлением вероятность усиления боли оказалась примерно на пятую часть выше, чем в среднем, причём главным фактором была влажность, а не давление, а с дождём связи не обнаружилось вовсе. С другой стороны, американская работа, проанализировавшая миллионы обращений к врачам, никакой связи дождливых дней с жалобами на суставы и спину не выявила. Честный итог таков: если эффект и существует, он невелик, и полагаться на собственные суставы как на барометр оснований нет.
Стоит различать и то, какой именно фронт приближается. Тёплый фронт движется полого, и его первый вестник — тонкие перистые облака в виде параллельных полос, появляющиеся на большой высоте за много часов, а порой и за сутки до осадков; по мере приближения фронта облака постепенно уплотняются и опускаются, а сами осадки оказываются продолжительными, но не резкими. Холодный фронт, напротив, движется быстрее и круче, надвигаясь стеной тёмных кучево-дождевых облаков почти без долгого предупреждения, зато приносит с собой резкое похолодание, шквалистый ветер и грозу.
Гигроскопия — самый надёжный механизм из всех
Среди «работающих» примет есть особенно надёжная категория — та, что опирается не на живую реакцию организма, а на чистую физику намокания. Еловая или сосновая шишка закрывает чешуйки при повышении влажности воздуха именно поэтому: внутренний слой каждой чешуйки набухает от влаги заметно сильнее, чем внешний, более жёсткий слой, и разница в набухании механически изгибает чешую внутрь. При высыхании внутренний слой, наоборот, сжимается сильнее внешнего, и чешуя раскрывается снова. Показательно, что этот механизм работает даже на давно опавшей, мёртвой шишке — ведь клетки в зрелой шишке уже не живые, а сам процесс набухания и усыхания клеточных стенок чисто механический и не требует никакой биологической активности.
Похожая история с солью, которая отсыревает и слёживается перед дождём, — только здесь стоит уточнить: сам по себе чистый хлорид натрия гигроскопичен довольно слабо, а отсыревает обычная поваренная соль в основном из-за примесей солей магния и кальция, которые куда охотнее притягивают молекулы воды из воздуха и образуют тонкую плёнку раствора, склеивающую соседние кристаллы. Чем выше влажность воздуха, тем активнее эти примеси поглощают воду, — вот почему соль в солонке действительно способна служить домашним гигрометром.
Еловая шишка закрывает чешуйки перед дождём не потому, что «чувствует» непогоду, а потому, что внутренний слой каждой чешуйки набухает от влаги сильнее наружного, — механическое искривление, которое одинаково хорошо работает и на живом дереве, и на давно упавшей мёртвой шишке.
Почему дым стелется, а не поднимается столбом
Тяга в печной трубе возникает из-за разницы плотностей горячего воздуха внутри трубы и холодного снаружи: нагретые газы легче и стремятся вверх, создавая перепад давления, который и тянет дым. А вот расхожее объяснение, будто дым к земле «придавливает» упавшее давление, неточно: этот фактор здесь слабый. Главное — температурная инверсия. Перед приближением тёплого фронта нередко устанавливается положение, при котором слой тёплого воздуха оказывается выше холодного, и остывший дым, поднявшись до уровня равной плотности, растекается горизонтально, вместо того чтобы уходить вверх. Вторая причина — само потепление: оно сокращает разницу температур между дымовыми газами и наружным воздухом, а именно на этой разнице и держится тяга. Высокая влажность добавляет к картине конденсацию, из-за которой дым становится гуще и заметнее. Стоит оговориться: этот эффект заметен именно в безветренную погоду, а стелющийся дым в ветреный день объясняется простым сносом и к примете о погоде отношения не имеет.
Насекомые, черви и пчёлы — у кого действительно есть основания
Само наблюдение верное: перед ненастьем ласточки и стрижи действительно часто кормятся низко. А вот привычное объяснение — будто у насекомых от влажности отсыревают крылья — научного подтверждения не имеет, и повторять его не стоит. Крылья и тело насекомых покрыты водоотталкивающим восковым слоем и микроволосками, и высокая влажность воздуха, в отличие от дождевых капель, их попросту не смачивает. Более правдоподобная версия связана с восходящими потоками: в ясную тёплую погоду прогретая земля создаёт термики, которые поднимают мелких насекомых на сотни метров, и птицы кормятся высоко. Перед приближающимся фронтом небо затягивает облаками, прогрев прекращается, термики исчезают — и насекомые остаются в приземном слое, а птицы опускаются вслед за ними. Специальных исследований, которые измерили бы точность этой приметы, нет, так что относиться к ней разумнее как к наблюдению, а не как к проверенному правилу. Пчёлы и муравьи реагируют по-своему: пчёлы возвращаются в улей и прекращают вылет, спасая крылья от намокания и реагируя на само падение давления, а муравьи закрывают входы в муравейник, оберегая расплод от возможного затопления. У всех этих насекомых чувствительность к малейшим изменениям давления и влажности заметно выше человеческой.
Отдельного честного разговора заслуживают дождевые черви. Народная примета уверяет, что они выходят на поверхность перед дождём, но научные данные говорят скорее о другом — о выходе во время и сразу после дождя, когда влажная поверхность земли позволяет червю передвигаться быстрее и дальше, чем через толщу почвы. Версия о заблаговременном выходе тоже правдоподобна — черви действительно способны улавливать рост влажности почвы, предшествующий осадкам, — но доказательная база здесь заметно слабее, чем у большинства других примет этого раздела, и говорить о ней стоит с оговоркой.
Гало, заря и другие оптические подсказки неба
Кольцо света вокруг луны или солнца, известное как гало, образуется преломлением света в ледяных кристаллах перистых или перисто-слоистых облаков — тех самых тонких высотных облаков, что первыми предвещают приближение тёплого фронта. Форма кристалликов льда задаёт геометрически строгий угол преломления, из-за которого кольцо всегда имеет примерно одинаковый радиус. А поскольку такие облака действительно закономерно появляются за несколько часов, а то и за сутки до ненастья, примета «кольцо вокруг луны — к непогоде» опирается на вполне реальную синоптическую последовательность, а не на совпадение.
С красной зарёй дело обстоит сложнее. На закате и восходе солнечный луч проходит куда более длинный путь через атмосферу, чем в полдень, и почти весь коротковолновый синий свет успевает рассеяться по дороге, оставляя до наблюдателя преимущественно красно-оранжевую часть спектра, — это называется рэлеевским рассеянием. Дополнительно на цвет зари влияет количество пыли и водяного пара в воздухе, которое обычно растёт перед сменой погоды. Но в отличие от чётко привязанного к перистым облакам гало, окраска зари зависит от слишком многих переменных — сезона, местной запылённости, случайных примесей в воздухе, — чтобы считать эту примету такой же надёжной.
Источники и примечания
- Учебные и справочные материалы по синоптической метеорологии: строение циклонов и атмосферных фронтов.
- Научные публикации по биомеханике еловых и сосновых шишек и дифференциальному набуханию их чешуй.
- Справочные материалы по физике атмосферной оптики: рассеяние света и образование гало в ледяных кристаллах облаков.
- Научно-популярные материалы о реакции насекомых и дождевых червей на изменение влажности и давления.
Примечания
- Работающие приметы о погоде опираются на реальные физические механизмы — падение давления, рост влажности, изменение оптических свойств атмосферы, — и предупреждают о ненастье на горизонте нескольких часов, а не предсказывают будущее в мистическом смысле.
- Не все приметы этого рода одинаково надёжны: гигроскопия шишек и соли подтверждена чисто физическим механизмом, тогда как заблаговременный выход дождевых червей и окраска вечерней зари опираются на куда менее однозначные данные.
