Границы Арктики
И так, Арктика - это Земля в окрестностях Северного полюса. Но где провести её границы?
Важнейшие особенности полярных областей Земли - холодный суровый климат и льды. Льды на земле и под землёй, льды на воде и даже под водой. Но и климат становится теплее, и количество льдов уменьшается постепенно, по мере того, как мы удаляемся от полюсов. А провести границы нужно. Иначе непонятно, о чём мы собираемся говорить. На горе Килиманджаро, в Африке, почти на самом экваторе, тоже холодно и лёд никогда не тает. Так что же - включить в пределы Арктики и Африку? Наверное, всё-таки, нет! Как же быть с границами? Есть несколько возможностей. Первая - астрономическая.
Астрономическую границу полярных областей обычно проводят по полярным кругам. В этом случае площадь Арктики и Антарктики составляет 21 млн/км² каждая. В самом деле, полярные дни и ночи - явление, характерное именно для этих и никаких других областей; кроме того, такую границу довольно легко найти и на карте, и на местности. Устраивают нас такие границы? Нет. Дело в том, что для любого из обитателей Земли эта граница не так уж и важна. Ни растения, ни животные не обращают на неё особенного внимания и живут примерно одинаково по обеим сторонам от неё - разница природных условий не столь велика. Такая граница для географии или биологии - не граница. Значит, мы нуждаемся в другом способе её определения. Географы предложили свой. Он заключается в том, что мы измеряем важную характеристику атмосферного воздуха - его температуру. Конечно, температура эта постоянно меняется. Поэтому важно договориться, когда и где её измерять, ведь если мы в одной точке будем измерять её днём, а в другой - ночью, или в одной - в полуметре от земли, а в другой - на высоте в сто метров, то мы получим совершенно несравнимые значения. Например, мы выберем время 12-00 и высоту два метра над грунтом для всех точек наблюдения. И только после этого приступим к работе. Собрав множество данных, мы столкнёмся с их колоссальным разнообразием (ведь погоды постоянно меняются). Чтобы преодолеть связанные с таким разнообразием трудности, Земля имеет шарообразную форму. И это важно: будь её форма какой-нибудь иной, множество черт природы планеты были бы совершенно другими. Шар обладает некоторыми свойствами, присущими только ему. С вращением Земли вокруг Солнца связана смена дней и ночей. Солнце не может осветить весь Земной шар целиком, и поэтому на нашей планете всегда освещена только половина. Другая половина находится в тени (существуют день - время, когда Солнце стоит выше горизонта, и ночь - время, когда Солнце опускается за горизонт). Вместе день и ночь составляют сутки, 24 часа. Кроме того, Солнце не может осветить, а значит, и согреть, даже половину Земли одинаково, равномерно. Больше всего света и тепла попадает в ту точку планеты, над которой Солнце стоит в зените, то есть прямо над головой (на линии, проходящей через центр Земли и через эту точку). А чем дальше от этой точки, тем меньше света и тепла достается земной поверхности.
Вращение Земли вокруг Солнца
Земля вращается вокруг своей оси и одновременно - вокруг Солнца. Полный оборот её называется годом и составляет 365 1/4 суток. При этом движение Земли обладает важной особенностью. Орбита Земли - плоская, и ось вращения нашей планеты наклонена по отношению к этой плоскости. Кроме того, ось вращения Земли не меняет своей ориентации в течение всего года. То есть, когда бы мы ни посмотрели на неё, она всегда ориентирована одинаково (северным концом "смотрит" на Полярную звезду). Не со всеми планетами Солнечной системы дела обстоят так же, поэтому мы и говорим, что это - особенность Земли. Наклон оси вместе с постоянством её ориентации определяют несколько очень важных для нас - обитателей Земли - черт климата нашей планеты. В июне больше света попадает в Северное полушарие. В декабре - в Южное. В марте и сентябре оба полушария получают поровну тепла и света. Календарные границы сезонов года - дни равноденствий и дни солнцестояния. В дни равноденствий солнце находится в зените над экватором, и в оба полушария Земли попадает равное количество тепла и света. В дни солнцестояний Солнце стоит в зените над линией северного или южного тропика, и одно из полушарий получает значительно больше света и тепла, чем другое высчитаем среднее значение температуры для каждой точки наблюдения. Среднее - за год (если нужны данные о погоде за год) или за месяц (если нам важно, как меняется температура от месяца к месяцу).
После этого нанесём на географическую карту значения среднемесячных температур. Чтобы не запутаться во множестве точек, выберем среди них те, в которых эти температуры окажутся одинаковыми. И соединим линиями - их называют изотермами, т.е. линиями равных температур. Теперь среди множества изотерм (разные изотермы соответствуют разным температурам - например, изотерма -5°С, или +26°С) выберем те, которые на наш взгляд важнее прочих. Применительно к нашей задаче - проведению границ географических районов - важными мы можем считать те линии, с которыми связаны изменения в географической оболочке Земли. Например, изменения в растительности. Применительно к полярной области - смена лесной зоны зоной безлесной, где деревьям слишком холодно. Эта смена происходит примерно на линии изотермы +10°С для июля. Таким образом мы проводим географическую границу Арктики - по изотерме.
Но и эта граница не может нас полностью устроить. Поскольку температура - далеко не единственная характеристика окружающей нас природы. Для живых организмов важна, например, скорость ветра. Чем она выше, тем быстрее остывают, отдают тепло живые организмы. И на сильном ветру порой даже слабый мороз оказывается гибельным, а в безветренную погоду и страшные морозы довольно спокойно переносятся и животными и растениями. Следовательно, линии изотерм не могут совпадать с границами разных типов растительности. А эти границы и для людей и для зверей гораздо важнее всех прочих. Поэтому есть третий способ определения границ, его можно назвать экологическим. Заключается он в том, что границей Арктики мы считаем южную границу тундры. В этих, экологических, границах Арктика занимает около 27 млн. км². Экологической границей мы и будем пользоваться в этом разделе сайта. С ней тоже связаны некоторые проблемы - например, ясно, что граница леса и тундры существует только на суше. Но в морях отчётливых границ не бывает, поэтому водную часть границы мы проведём условно, соединив концы её сухопутных отрезков.
Зима и лето обладают важной особенностью. Летом Земля обращена к Солнцу одним из своих полюсов, и хотя планета вращается вокруг своей оси, он не прячется в тень. Здесь - постоянный день. Этот день отличается от обычного - он не является частью суток. Его называют полярным днём. На полюсе он длится полгода. Земля вращается, но полюс не выходит из тени. Солнце не поднимается над горизонтом. Длится полярная ночь - тоже полгода. Из рисунка ясно, что чем дальше мы уходим от полюсов к экватору, тем короче становятся полярные дни и ночи. И достигнув некоторой географической широты, мы обнаруживаем, что полярных дней и ночей больше нет. Есть обычные день и ночь. Чуть-чуть ближе к полюсу, и вновь появляются полярные дни и ночи. Короткие, длящиеся всего лишь одни сутки. Широты, на которых мы впервые встречаемся с полярными днями и ночами - называют Полярными кругами. Это линии северной и южной географической широты 66°33’.
Полярное сияние
Мрак полярной ночи ослабляется полярными сияниями, во время которых иногда становится светло, как при полной луне. Полярные сияния - это оптические явления в верхних слоях атмосферы, свечение разреженного воздуха на высотах от 60 до 1000 километров. Возникает оно при взаимодействии космических частиц и магнитного поля Земли. Полярные сияния имеют вид дуг, лучей, корон, занавесей, и наблюдаются в высоких широтах обоих полушарий (причём на всех долготах, хотя и с разной интенсивностью). Длятся они от нескольких минут до нескольких суток и возникают в любое время года, но видны - подобно звёздам - только на ночном небосводе.