«Философия погоды и руководство по ее изменениям»

3-е. Чем ближе слоистое облако к земле, тем больше вытеснение приземной атмосферы, тем ниже барометр и, обычно, тем сильнее ветер. Во-первых, потому что та же интенсивность, которая притяжением приближает пассат к земле, действует с большей силой на приземную атмосферу; и, во-вторых, штормовые ветры, которые часто наиболее быстры под облаками и над землей, вероятно, будут ощущаться с большей силой у ее поверхности, где слоистое облако идет низко, особенно на море.

Я желаю рекомендовать все эти факты, в отношении теории мистера Редфилда, вниманию и наблюдению тех, кто, хотя и является сторонником теории, не привязан к ней; и кто имеет искреннее желание понять явления, которые постоянно и до сих пор таинственно происходят в двух или трех милях от нас, в то время как наше знание о далеких мирах вокруг нас — наука астрономия — кажется почти совершенным.

Я вернусь к дальнейшему и тщательному рассмотрению природы взаимного действия между землей и противопассатом, а также фактов, относящихся к вопросу, в другой главе. Очевидно, что принятые теории не могут существенно помочь нам в этом исследовании.

ГЛАВА X.

Мы все еще невежественны в отношении истинной природы магнетизма. Мы прослеживаем его линии, как на диаграммах, на магните и вокруг него; но мы можем делать это только с мягким железом или другим веществом, в котором может быть индуцировано магнитное действие. Мы знаем, что эти линии — это токи, или линии силы, ибо эта сила производит ощутимые эффекты, и мы измеряем ее движениями стрелки. Мы знаем, что эти линии могут быть отклонены другими магнитными телами и сконцентрированы на них. Мы знаем, что земля и самые маленькие магниты проявляют общие свойства. Полюса магнита находятся на некотором расстоянии от его крайних концов — так же и у земли. Интенсивность увеличивается от центра, или около него, к полюсам магнита, как показано его притяжением; и то же увеличение магнитной интенсивности, от магнитного экватора к магнитным полюсам, или около них, прослеживается на земле.

Мы знаем, что существуют две линии, или скорее области, большей интенсивности на земном шаре. Одна простирается от американского магнитного полюса на юго-восток к соответствующему полюсу в южном полушарии; и другая, азиатская, простирается от сибирского полюса к соответствующему южному, подобным образом. Мы знаем, что от этих линий или областей интенсивность, на восток и запад, на одной и той же параллели широты, уменьшается в обе стороны, примерно до середины между ними. Таким образом, называя интенсивность, где Гумбольдт нашел магнитный экватор над Южной Америкой, на 7° 1′ южной широты, 1, или единицей — наименьшая известная интенсивность составляет .706, найденная на магнитном экваторе, над Южной Атлантикой, и при ее самом южном опускании; и она увеличивается до 1.4 в Вест-Индии и до 2.0099 в одной или нескольких точках североамериканского континента, к югу от магнитного полюса, и около меридиана 92°. Что она составляет 1.805 в Уоррене, Огайо, на широте 41° 16′ и долготе 72° 57′, и уменьшается до 1.774 в Нью-Хейвене, Коннектикут, на широте 41° 18′. Что она составляет всего 1.348 в Париже, почти на одну треть меньше, чем на той же широте в некоторых частях этого континента. Что линия равной интенсивности, или «изодинамическая» линия, 1 8⁄10, является замкнутой кривой овальной формы, простирающейся немного ниже 40° по долготе Цинциннати и доходящей почти до Берингова пролива на западе; поднимаясь подобным образом, хотя и не так резко, на востоке; включая великие северные озера и значительную часть Гудзонова залива. В то время как изодинамические линии 1 85⁄100 и 1 875⁄1000 являются меньшими овалами, включенными в предыдущие. Таково, по крайней мере, нынешнее убеждение, основанное на проведенных исследованиях. (См. статью профессора Лумиса, Американский журнал науки, новая серия, том iv, стр. 192.)

Наш предмет требует еще более тщательного изучения элементов магнетизма и связанных с ним электричеств, а также их влияния на климат и атмосферу с целью решения рассматриваемых вопросов, и мы продолжим исследование в настоящей главе.

Опуская пока дальнейшее упоминание того факта, что противопассаты сконцентрированы над этой областью интенсивности и прилегают к ней, с целью независимого изучения магнитных явлений и намереваясь вернуться к рассмотрению их связи с ней, мы отмечаем: — Что теперь хорошо установлено, что изогеотермические линии, или линии равного земного тепла, совпадают или почти совпадают с линиями равной магнитной интенсивности. Точки, где магнитная интенсивность минимальна на магнитном меридиане, являются самыми теплыми точками этого меридиана, а те, где она наиболее интенсивна, — самыми холодными.

Магнитные элементы места могут быть вычислены из его тепловых элементов. Законы, производящие или управляющие распределением одного, имеют тесную физическую связь с теми, которые производят или управляют другим. Профессор Нортон умело суммирует обсуждение предмета (в Американском журнале науки за сентябрь 1847 года), опуская теоретические положения, следующим образом:

«1. Все магнитные элементы любого места на земле могут быть выведены из тепловых элементов того же самого; и все великие особенности распределения земного магнетизма могут быть теоретически выведены из определенных выдающихся особенностей в распределении его тепла.

«2. Из магнитных элементов горизонтальная интенсивность почти пропорциональна средней температуре, измеренной термометром Фаренгейта; вертикальная интенсивность почти пропорциональна разности между средними температурами в двух точках, расположенных на равных расстояниях к северу и югу от места, в направлении, перпендикулярном изогеотермической линии; и, в общем, направление стрелки почти под прямым углом к изогеотермической линии, в то время как точный курс отклоненной линии, к которой она перпендикулярна, может быть выведен из формулы Брюстера для температуры путем дифференцирования и приравнивания дифференциала к нулю.

«3. Как следствие, законы земного распределения физических принципов магнетизма и тепла должны быть одинаковыми или почти одинаковыми; и эти принципы сами по себе должны иметь друг к другу самые тесные физические отношения».

Магнитные элементы, о которых говорит профессор Нортон, — это склонение, наклонение, а также горизонтальные и вертикальные силы или интенсивности.

Я сказал, что по направлению к областям наибольшей магнитной интенсивности стрелка везде склоняется. Так, по мере увеличения интенсивности от магнитного экватора к полюсам, стрелка, будучи подвешенной так, чтобы позволить движение, наклоняется, склоняется вниз, и наклонение наибольшее, на той же параллели, где интенсивность наибольшая. На мой взгляд, магнитные элементы очень понятны. Все они объясняются притяжением, а притяжение наибольшее там, где интенсивность наибольшая. В земле или атмосфере нет ничего, что заставляло бы стрелку указывать на север, а не в любом другом направлении, кроме магнитной интенсивности. Таким образом, большая интенсивность магнетизма вблизи северной и южной точек земного шара притягивает соответствующие концы стрелки в этих направлениях. И по мере того, как магнетизм увеличивается в количестве или интенсивности, и полюса приближаются, притяжение увеличивается, и стрелка наклоняется все больше и больше, пока не будет достигнут фокус интенсивности и притяжения, и тогда она становится перпендикулярной. Так магнетизм неравномерно рассеян, меридионально, в земле или над ней, и есть две равноудаленные области, где его количество или интенсивность наибольшие. Они оказывают боковое притяжение на стрелку; она уступает этому притяжению, и отсюда ее склонение. Если ее перенести в одну область интенсивности и в ее центр, она будет указывать на северный фокус интенсивности или магнитный полюс; и, если перенести немного дальше на запад, она уступит восточному притяжению и будет указывать прямо на север. Если перенести еще дальше на запад, ее склонение на восток увеличится. Таким образом, ее нормальное направление — к полюсу, на центральном фокусе интенсивности, и когда она указывает прямо на север, она находится к западу от центральной линии интенсивности. И таким образом, мне кажется, все магнитные элементы могут быть сведены к одному элементу притяжения из-за избытка интенсивности или активности.

Это впечатление усиливается тем фактом, что стрелка движется на восток утром, когда солнечные лучи увеличивают магнитную активность в этом направлении, и снова на запад, по мере того как их влияние увеличивается там.

Теперь эти элементы — склонение и горизонтальные и вертикальные силы — все эти периодические, регулярные и нерегулярные вариации магнитной активности тесно связаны с вариациями атмосферного состояния:

Первое: Они показывают увеличение активности в определенные часы дня, соответствующее и очевидно связанное с суточными атмосферными изменениями.

Второе: Они показывают увеличение активности во время северного транзита атмосферного механизма — годовая вариация.

Третье: Они показывают увеличение этой активности в течение последней части каждого десятилетнего периода, соответствующее появлению солнечных пятен.

И, четвертое, нерегулярные вариации активности, соответствующие нерегулярным изменениям атмосферного состояния.

Мы рассмотрим эти результаты и при этом возьмем результаты элемента склонения — один, отвечающий за все.

Магнитная стрелка движется на запад летом, примерно с 8 часов утра до 2 часов дня, и степень ее прогресса в течение этого периода составляет величину ее суточной вариации. Установлено, что эта вариация отличается в разные месяцы и что она обычно наибольшая в летние месяцы и наименьшая в зимние, в соотношении примерно два к одному. Далее установлено, что в разные годы максимальная активность происходит в разные месяцы, и что годы также различаются, и существует отчетливо выраженный десятилетний период, соответствующий самым замечательным образом десятилетним максимумам повторяющихся солнечных пятен, как наблюдалось Швабе. Доктор Ламонт из Мюнхена дает нам следующую таблицу величины склонения там, за десять лет, предшествующих 1851 году, которая ясно демонстрирует этот факт, а также большую интенсивность во время северного транзита атмосферного механизма. Он говорит:

«Величина вариаций склонения имеет период десять лет. В течение пяти лет наблюдается равномерное увеличение, а в течение следующих пяти лет — равномерное уменьшение вариаций. У нас магнитное склонение минимально около восьми часов утра и максимально в два часа дня. Вычитая склонение в восемь часов из склонения в два часа, мы получаем величину суточного движения. Из почасовых наблюдений, проводимых в этой обсерватории с августа 1840 года, мы устанавливаем, что величина суточного движения для каждого месяца отдельно составляет следующее».

Jan. Feb. March. April. May. June. July. Aug. Sept. Oct. Nov. Dec. Autmn & Wint. Spring & Sum. Year. 1841 3.72 5.13 8.43 11.49 11.47 11.49 10.07 9.86 8.78 6.82 3.71 2.89 5.12 10.53 7.82 1842 3.65 4.74 8.34 10.33 9.31 9.78 8.38 9.03 7.72 7.05 3.86 2.81 5.07 9.09 7.03 1843 3.82 4.08 6.87 9.71 9.24 10.14 9.57 10.08 8.81 6.82 3.82 2.79 4.70 9.59 7.15 1844 2.81 3.43 6.95 9.53 8.42 8.88 8.38 9.28 8.23 6.54 3.94 2.98 4.44 8.79 6.61 1845 2.20 4.69 8.26 11.93 10.88 10.73 9.44 10.42 8.82 7.34 4.49 8.34 5.89 10.87 8.13 1846 3.30 6.94 9.53 12.27 12.58 11.21 11.37 11.49 10.39 7.82 5.66 3.22 6.08 11.25 8.81 1847 3.30 6.35 9.85 12.43 11.81 11.76 10.94 12.87 12.06 11.53 7.06 4.70 7.63 11.98 9.55 1848 6.52 9.01 11.96 14.56 14.22 13.80 14.67 15.40 14.00 10.30 5.78 3.53 7.85 4.44 11.05 1849 7.27 8.42 14.08 16.86 13.67 13.86 12.57 11.54 10.79 9.12 5.41 4.09 8.06 13.21 10.64 1850 5.98 8.84 12.15 14.32 14.05 13.39 12.53 12.68 12.64 9.04 6.20 3.45 7.61 13.27 10.44 Филадельфийские и торонтские наблюдения раскрывают то же состояние фактов.

Доктор Ламонт также в своей статье дает нам следующую таблицу величины вариаций, полученную из наблюдений в Геттингене:

Year.Mean of Year. 18359.57 183612.34 183712.27 183812.79 183911.03 18409.91 18418.70 Сравнение этих таблиц, и особенно последней, с таблицей пятен Швабе, интересно. Очевидно, существует большая средняя вариация, когда пятен наиболее много. Сравнивая обе с таблицами Хилдрета в отношении температуры с 1830 по 1840 год, существует, по меньшей мере, самое замечательное совпадение. И есть другие, столь же замечательные.

Существуют также нерегулярности действия, раскрытые всеми, в разные месяцы разных лет и одного и того же года, которые очевидно связаны с разницей сезонов; и постоянно происходят нерегулярности и возмущения, которые соответствуют столь же постоянно происходящим нерегулярным атмосферным явлениям. Здесь открывается широкое поле для исследования и изысканий. У меня нет времени или возможности преследовать его. Достаточно того, что появилось, насколько я исследовал, чтобы подтвердить убеждение, что магнетизм активно участвует в производстве разнообразных изменений, а также нормальных состояний погоды.

Каким образом он действует? Ответ на это требует расширения исследования. Линии магнитной силы каждое мгновение проходят вверх от земли, вокруг и сквозь нас. Их связь с теплом бесспорна. Они тесно связаны также с другим, столь же очевидным и интенсивно активным агентом — электричеством. Мы говорим об этом как о независимом, невесомом, элементарном теле, но как мало мы еще знаем о нем. Оно везде, во всем, легко возбуждается в действие, и тогда прослеживается до определенной, но ограниченной степени. Оно приводится в движение и становится очевидным для нас химическим действием кислот и металлов гальванического аппарата. Мы отделяем его от атмосферы трением и возбуждением на непроводниках, как в электрической машине; расщеплением кристаллов и другими возбуждающими операциями. Мы получаем его от магнитов, с помощью магнитоэлектрической машины, и от линий магнитной силы, которые всегда проходят в атмосферу от земли, пересекая их подвижной железной проволокой, должным образом изолированной. Из потока магнетизма, который прошел сквозь нас от земли, электричество может быть таким образом отделено и собрано над нашими головами. Мы приводим его в движение и получаем нагреванием различных металлов в соединении или одного и того же металла неравномерно; и от определенных животных — таких как торпеда и гимнот, — чья организация такова, что позволяет им выделять его. Во всех этих случаях, а они составляют краткое изложение основных методов, которыми мы получаем его в отчетливой форме, оно заставляется течь в токах. Когда оно таким образом получено и заключено в непроводники, оно может быть разряжено, и с несколько иным эффектом, так как оно разряжается в массе, разрушительно, как это называется, как из облаков при молнии, или позволено течь конвективно, в токах, вдоль проводов гальванического аппарата, или в нагретом воздухе, как от земли к облаку при торнадо.

Оно, более того, способно к делению на положительное и отрицательное, и когда сконцентрировано или потревожено в одном теле, оно стремится создать подобное возмущение или деление в прилегающей массе. К этому действию электричества применяется термин статическая индукция. Таким образом, положительно электризованное тело индуцирует деление электричества в прилегающем теле, если оба изолированы или окружены непроводящей средой; отрицательное электричество прилегающего тела притягивается к положительному соседнего тела и стремится перейти к нему, а положительное отталкивается на противоположную сторону. То, в свою очередь, если достаточно мощное, стремится потревожить электричество своего соседа и притянуть его отрицательное электричество; или, если тело, которое его содержит, свободно двигаться, притянуть его. Таким образом, конфликтным действием положительной атмосферы и отрицательной земли, и, возможно, противопассата, под влиянием магнетизма и солнечных лучей, производятся токи и ветры атмосферы, атмосфера движется с чрезвычайной легкостью и быстротой. Электричество, возбужденное в токи или полученное и разряженное любым из перечисленных методов, идентично по характеру и производит определенные хорошо известные эффекты:

1-е. Физиологические. — Шокирующие и вызывающие судороги животной системы; производящие особое ощущение на языке и вспышку перед глазами, а в достаточном количестве разрушающие жизнь.

2-е. Магнитные. — Отклонение стрелки и, путем подходящего расположения проволоки в спирали, придание магнитной силы или создание магнитов.

3-е. Светящиеся. — Производство света — искрой, как это происходит в природных явлениях — свечением, кистевым разрядом, шаром пламени, вспышкой или цепью молнии, и, вероятно, полярным сиянием.

4-е. Выделение тепла. — Плавление металлических веществ путем концентрации, с большой интенсивностью тепла — как проволока гальванического аппарата, и как иногда видно в эффектах молнии при плавлении металлов на пораженных людях; и воспламенение горючих веществ.

5-е. Притяжение и отталкивание. — Притяжение, когда токи текут параллельно друг другу или имеют противоположную природу, и отталкивание, когда они имеют одинаковый характер.

6-е. Индукция. — Индуцирование сопутствующих круговых или других вторичных токов, таких как те, что можно увидеть в атмосфере во время ее наиболее бурных проявлений активной энергии.

7-е. Способность рассеиваться нагретым воздухом или уноситься влагой, хотя и изолировано сухим воздухом обычной температуры, который является плохим проводником.

Теперь, хотя магнетизм нельзя собрать, заключить в тюрьму или разрядить, как электричество, или собрать вообще, кроме как его прилипанием к какому-либо веществу, способному к намагничиванию, очевидно, что существует тесная связь, по крайней мере, между ним и электричеством. Они никогда не встречаются в одиночку. Все электричество будет намагничивать. Весь магнетизм будет выделять электричество. Все токи электричества имеют окружающие токи магнетизма, и все отклоняют магнитную стрелку. Все магнитные токи отдают пересекающим проводам токи электричества, и все магниты индуцируют их.

Электричество, следовательно, идентично ли по веществу с магнетизмом, но отличается по форме, или оно лишь связано с ним, как различно полагают, должно присутствовать с магнетизмом в большем количестве или интенсивности там, где магнетизм наиболее интенсивен и активен, и всякий раз, когда оно присутствует, должно быть активным и влиятельным. И так мы находим, из наблюдения, что факт таков. Немалые усилия были предприняты сторонниками калорических и механических теорий, чтобы игнорировать агентство электричества и магнетизма в производстве разнообразных метеорологических явлений. Но это не поможет. Явления, сгруппированные и проанализированные, раскрывают потенциально контролирующее магнитоэлектрическое агентство, и метеорология будет быстро продвигаться к совершенству, как простая, понятная и практическая наука, как только это агентство будет признано.

Электричество всегда заметно присутствует в штормах и ливнях в тропиках. Большая часть дождя из тропического пояса выпадает из «грозовых ливней». Так ураганы и тайфуны, и все тропические штормы, признанно, и пропорционально их интенсивности, «высокоэлектричны». Этот избыток количества или активности электричества существует в связи с подвижным атмосферным механизмом. Когда он движется на север летом и прибывает в свою высшую точку северного транзита, штормы очень необычны, и преобладают тропические формы облаков и ливней, с громом и молнией. Это наиболее очевидно, если не наиболее влиятельно, там, где магнитная интенсивность наибольшая. Бурные ливни, и порывы, и торнадо более часты в этой стране, чем в Европе; и над областью наибольшей интенсивности, как в Огайо, чем на расстоянии на крайнем восточном или западном побережье. И то же самое верно над интенсивной магнитной областью Азии.

Электричество тоже, как и магнетизм, имеет свои суточные, и несомненно свои годовые и десятилетние вариации, а также свои нерегулярные, и они наиболее очевидно и тесно связаны. Магнетизм и электричество вместе составляют полярное сияние. Его кульминация — на магнитном меридиане — оно влияет на телеграфные провода — связано с нерегулярными возмущениями, которые влияют на магнитную стрелку, и не существует в пределах пассатов, хотя иногда видно оттуда, когда оно проходит на юг и близко к ним.

Полярное сияние иногда распространяется на юг волнами, как и магнитоэлектрические, атмосферные, периодические изменения холода и тепла, и шторма, и солнечного света. Полярное сияние связано с образованием облаков и с дымной атмосферой, подобной той, с которой мы знакомы летом и осенью. Таким образом, Гумбольдт (Космос, том i, стр. 191, 192).

«Эта связь полярного света с самыми нежными перистыми облаками заслуживает особого внимания, потому что она показывает, что электромагнитная эволюция света является частью метеорологического процесса. Земной магнетизм здесь проявляет свое влияние на атмосферу и на конденсацию водяного пара. Пушистые облака, виденные в Исландии Тинеманом, и которые он считал северным светом, были видены в недавние времена Франклином и Ричардсоном, вблизи американского северного полюса, и адмиралом Врангелем на сибирском побережье Полярного моря. Все отмечали, «что полярное сияние вспыхивало самыми яркими лучами, когда массы перистых слоев висели в верхних регионах воздуха, и когда они были настолько тонки, что их присутствие могло быть распознано только образованием гало вокруг луны». Эти облака иногда выстраиваются, даже днем, подобным образом лучам полярного сияния, и тогда нарушают курс магнитной стрелки таким же образом, как последние. На утро после каждого отчетливого ночного полярного сияния те же наложенные слои облаков все еще наблюдались, которые ранее были светящимися. По-видимому, сходящиеся полярные зоны (полосы облаков в направлении магнитного меридиана), которые постоянно занимали мое внимание во время моих путешествий на возвышенных плато Мексики и в северной Азии, принадлежат, вероятно, к той же группе суточных явлений».

Мистер Уильям Стивенсон дает нам (в Лондонском, Эдинбургском и Дублинском философском журнале за июль 1853 года) интересную статью о связи между полярным сиянием и облаками. Его наблюдения над этой важнейшей ветвью предмета прослеживают связь между полярным сиянием и образованием облаков и открывают, как он говорит, «самое интересное поле для наблюдения, которое обещает привести к очень важным результатам». Такие наблюдения указывают с большим значением на первичное влияние магнитоэлектричества земли.

К разнице в магнитной интенсивности восточной части этого континента, по сравнению с Европой и нашим западным побережьем, может быть отнесено очень многое из разницы климата, насколько вовлечена температура. Мы видели, каким образом изотермические линии окружают эти области интенсивности. Так, самый чрезмерный климат — то есть климат, где наибольшие крайности чередуются, при прочих равных условиях, находится на линии или области наибольшей магнитной интенсивности или вблизи нее. Я говорю «при прочих равных условиях», потому что большие массы воды модифицируют климаты, выравнивая сезоны — делая лето прохладнее, а зимы теплее, чем среднее значение параллели.

Таким образом, наши великие внутренние озера модифицируют климат в отношении температуры в их окрестностях. Их лето прохладнее, а зимы теплее; но к западу от них та же линия равной летней температуры, или изотермическая линия, поднимается с значительной резкостью, а зимняя, или изохеймальная линия равной температуры, падает подобным образом. Таким образом, диапазон термометра, от самого высокого подъема до самого низкого опускания, за год, очень велик, в то время как в тропиках диапазон сравнительно мал. Из наблюдений, сделанных на военных постах Соединенных Штатов, доктор Форри вывел летние и зимние линии равной температуры, начинающиеся от окрестностей Бостона и идущие на запад, которые показали самым замечательным образом подъем летних линий по мере увеличения интенсивности и падение зимних линий подобным образом.

Влияние озер было также наиболее очевидным. Высота земли увеличивается, идя на запад, примерно до 700 футов на поверхности озер и почти до 4000 футов у восточного основания Скалистых гор; и, хотя температура не снижается до такой степени, когда высота над уровнем моря постепенна, тем не менее, некоторое допущение, несомненно, должно быть сделано для этой высоты на этой линии. Когда это допущение сделано, подъем летней линии на север, над областью наибольшей интенсивности, поразительно очевиден.

Доктор Форри также установил сравнение между Форт-Снеллингом, где климат такой же чрезмерный, а диапазон термометра такой же большой, как в любой части континента на той же широте, с Ки-Уэстом, и я копирую его диаграмму. Она очень поучительна, показывая постепенный средний подъем температуры, с января по декабрь включительно, в то время как поперечные линии показывают крайности каждого месяца.

Возможно, самая интересная ее часть — это иллюстрация месячных крайностей и контраст между ними в чрезмерном климате Форт-Снеллинга и тропическом климате Ки-Уэста. Каждый является типом климата, в котором он расположен. Годовой диапазон и месячные крайности малы в тропических странах и велики во внетропических. Экстремальный диапазон, или наибольший подъем тепла, вопреки тому, что обычно предполагается, больше в Форт-Снеллинге, чем в Ки-Уэсте. Но климат последнего модифицируется прилегающим океаном.

Я копирую также таблицу (стр. 304), показывающую диапазон термометра за год, и максимумы и минимумы в течение каждого месяца в нескольких других местах в этой стране, а также в Лондоне и Риме, с целью показать степень диапазонов по сравнению с теми местами; а также, что эти великие изменения в каждом месяце происходят очень равномерно по всей стране и всегда могут быть ожидаемы, и с значительной регулярностью. Они присущи нашему климату. Я хотел бы выгравировать приведенную выше диаграмму и следующую таблицу в уме каждого мужчины, женщины и ребенка в стране; и под ней, вечно видимыми буквами, эти слова предосторожности: Соответствуйте особенностям вашего климата и одевайтесь во все времена в соответствии с чередованиями погоды. Если бы к ним прислушались, они спасли бы тысячи, каждый год, от преждевременной смерти.

Рис. 18.

Larger Image

Эффект этой разницы магнитной интенсивности на климат Европы заметен. Там чрезмерная летняя жара, которую дают нам наша большая магнитная интенсивность и больший объем противопассата, неизвестна. Следовательно, в то время как мы можем выращивать индийскую кукурузу (которая требует чрезмерной летней жары) по всем Восточным штатам, до 45°, и в некоторых местностях к востоку от озер до 47° 30′, и до 50° к западу от них, до основания Скалистых гор, и несмотря на увеличение высоты, они не могут выращивать ее, кроме как на ограниченной площади и с ограниченным успехом. Также они, или жители любой другой страны, кроме Китая, не могут выращивать с прибылью вид хлопка, который так успешно выращивается в Южных штатах Союза. Также Китай не может делать это в значительной степени из-за горного характера поверхности. Равнинной и замечательно орошаемой стране, большей магнитной и электрической интенсивности и большему объему противопассата мы обязаны, и всегда будем оставаться обязанными, почти исключительной монополией в выращивании двух из самых важных основных продуктов земли. С другой стороны, хотя та же магнитная интенсивность и ее зимний избыток положительного электричества и холода делают наши зимы экстремальными, есть лишь немногие из продуктов умеренных широт, которые мы не можем выращивать успешно, и они сравнительно неважны.

Fort Vancouver, Oregon Territory Fort Brady, outlet of Lake Sup. Hancock Barracks, Houlton, Me. Fort Armstrong, Rock Island, Ill. West Point, New York Washington, D. C. Jefferson Barracks, near St. Louis Fort King, interior of East Florid. Environs of London Rome, Italy Lat. 45° 37′ 46° 39′ 46° 10′ 41° 28′ 41° 22′ 38° 53′ 38° 28′ 29° 12′ 51° 31′ 41° 54′ Annual Range. 78 110 118 106 91 84 89 78 67 62 Jan. Min. 17 -21 -24 -10 -1 14 10 33 16 29 Max. 58 40 41 48 53 57 60 83 49 58 Feb. Min. 32 -22 -11 -6 2 16 11 43 19 33 Max. 55 44 42 56 56 62 70 84 54 60 Mar. Min. 32 -7 -1 13 16 28 31 39 24 37 Max. 60 51 54 70 72 70 76 87 60 65 Apr. Min. 32 18 24 33 40 36 38 54 26 44 Max. 70 62 74 78 62 73 83 93 69 74 May. Min. 32 32 81 44 47 50 45 64 33 52 Max. 75 79 83 84 72 85 88 97 78 80 June. Min. 45 41 38 57 57 59 59 73 39 60 Max. 95 86 90 89 79 92 95 105 80 88 July. Min. 40 39 45 62 64 64 50 73 41 64 Max. 95 84 90 95 86 94 96 102 83 91 Aug. Min. 44 49 46 60 62 63 66 74 42 62 Max. 95 84 85 91 87 93 96 104 79 91 Sept. Min. 43 40 33 51 56 51 51 70 34 55 Max. 88 75 78 87 83 88 88 99 75 85 Oct. Min. 50 27 24 82 42 33 38 41 30 46 Max. 66 70 72 73 69 77 80 91 68 77 Nov. Min. 32 15 4 26 36 28 27 30 22 39 Max. 58 58 60 64 63 66 69 82 56 67 Dec. Min. 32 -7 -4 15 20 17 14 36 20 31 Max. 55 42 53 62 56 61 64 79 53 60

Этот избыток магнитной интенсивности и электричества не только придает особый характер нашей растительности, но также нашей расе, нашим животным и всему. Тот, кто предполагает, что беспокойная активность и энергия людей Соединенных Штатов — результат привычки, или образования, или каких-либо случайных обстоятельств только, ошибается. Пусть он понаблюдает за контрастом в своих собственных чувствах в те случайные вялые, влажные и душные, хотя и не термометрически жаркие дни — которые так сильно напоминают летнюю погоду Англии — с теми днями яркого, бодрящего северо-западного и юго-западного воздуха, столь более частыми здесь, и он оценит разницу. Тот термин «бодрящий», столь часто используемый, выразит эффект этой особой погоды. Он «подпоясывает чресла» как тела, так и ума. Люди и животные могут работать с большей легкостью, даже в наших особых крайностях жары, чем они могут в Англии, и толстеть с меньшими усилиями.

Сходное различие в степени наблюдается между нашим климатом и климатом тихоокеанской части нашей страны. Отчасти это объясняется различием в объеме и влажности пассатов, а отчасти — близостью Тихого океана; однако контраст обусловлен главным образом различием в магнитоэлектрической интенсивности. Кукуруза и хлопок будут в некоторой степени выращиваться в долинах к западу от меридиана 105°, но никогда не так успешно, как к востоку от него.

Полярное сияние периодично, как и все другие атмосферные явления, но его периодичность точно не установлена. Считается, что во второй четверти этого века оно происходило гораздо чаще, чем в первой. Однако известно, что оно чаще всего случается весной и осенью, а также в те периоды, когда активное и быстрое перемещение атмосферных механизмов вызывает наибольшую степень магнитных возмущений. Это связывает его с земным магнетизмом. Дальтон приводит следующую таблицу наблюдений, составленную по месяцам, когда они наблюдались.

Jan. Feb. Mar. Apr. May. June. July. Aug. Sept. Oct. Nov. Dec. (1) 18 18 26 32 21 5 2 21 23 36 38 9 (2) 21 18 23 13 3 2 1 3 35 22 22 21 (3) 21 27 22 12 1 5 7 9 34 50 26 15 (4) 5 6 4 8 10 7 6 14 14 17 5 6 (1) содержит те, что наблюдались им в Кендалле; (2) взяты из другого списка; (3) — список Мариана тех, что наблюдались до 1732 года; и (4) — те, что наблюдались в штате Нью-Йорк в 1828 и 1830 годах.

Таблица мистера Стивенсона тех, что наблюдались им в Дансе с 1838 по 1847 год включительно, выглядит следующим образом:

Jan. Feb. Mar. Apr. May. June. July. Aug. Sept. Oct. Nov. Dec. 32 20 18 18 3 0 2 14 43 34 30 23 Наблюдения в этой стране в основном соответствуют вышеприведенным. Однако здесь они наблюдаются в летние месяцы чаще, чем в Европе. См. статью мистера Херрика (American Journal of Science, том 33, стр. 297). В этом они также соответствуют нашей большей магнитной интенсивности и более суровому климату.

Полярные сияния, по-видимому, следуют за полярными поясами конденсации и осадков. Дальтон считает их признаками ясной погоды. Они часто бывают наиболее яркими сразу после того, как прошел шторм, но их продолжение не является признаком того, что за ним не последует другой в обычный период.

Конденсация, с которой связано полярное сияние, на мой взгляд, часто происходит не в пассате или ниже него, а выше, где слабая конденсация наблюдалась аэронавтами, будучи невидимой с поверхности земли. Ни высота этой конденсации, ни высота полярного сияния не были удовлетворительно установлены. Полярное сияние 7 апреля 1847 года было благоприятным для наблюдения. За ним внимательно и пристально следили профессор Олмстед, мистер Херрик, доктор Эллсворт и другие, а они являются умными и искусными наблюдателями. Но природа полярного сияния не позволяет полагаться на параллакс или измерения, основанные на времени, когда какая-либо часть дуги или арки поднимается в пределах видимости определенной звезды. Дуга или арка движется на юг, но те же лучи или токи — нет. Волна магнитной активности движется на юг, и каждый последующий ток, по мере того как его достигает импульс, становится светящимся. Следовательно, наблюдатели, находясь на расстоянии, не видят в одно и то же время или в разное время одни и те же лучи. Это явление, несомненно, магнитоэлектрическое. Электричество становится светящимся в вакууме, и Де ла Рив, объединив электрические токи с магнитными, воспроизвел все особенности полярного сияния. Магнитные токи, проходящие от земли, имеют связанные с ними электрические токи, и они в верхних разреженных слоях атмосферы становятся светящимися. Происходит ли это, как полагает Де ла Рив, из-за соединения с существующим там положительным электричеством, или потому, что связанные электрические токи в это время находятся в избытке, не будучи перехваченными атмосферным паром и возвращенными на землю в виде дождя, мы не можем знать, да и не очень важно, чтобы мы это знали.

Рассмотрев в общих чертах природу магнетизма и связанных с ним электричеств, а также их связь с общими и очевидными особенностями климата, давайте подойдем ближе к разнообразным атмосферным явлениям, возникающим в результате изменений давления, температуры, конденсации и ветра, и рассмотрим их более внимательно. Все они обладают регулярностью и периодичностью — все они происходят в определенной степени и в связи с магнетизмом и электричеством в течение двадцати четырех часов каждого ясного и нормального летнего дня. Сгруппированные вместе, в сравнении с изменениями в активности и силе магнитных элементов, их связь становится ясно различимой.

Можно с уверенностью сказать, что день в некоторые периоды лета начинается в 4 часа утра. Атмосферный день начинается во все сезоны. В этот час барометр находится на своем утреннем минимуме. Как мы уже говорили, он имеет заметное суточное изменение из двух максимумов и двух минимумов. Его периоды понижения приходятся на 4 часа утра и 4 часа дня, а повышения — на 10 часов утра и 10 часов вечера. Разница между повышением и понижением значительна в тропиках, где, как говорит нам Гумбольдт, время дня можно узнать по высоте барометра, и она уменьшается по направлению к полюсам. В 4 часа утра он находится в одном из своих минимумов и поднимается до 10 часов.

В этот же период или около того, а иногда, когда барометр падает, и до этого, наблюдается тенденция к образованию тумана в местностях, подверженных этой конденсации. Эта тенденция иногда наблюдается и при другом барометрическом минимуме, поздно днем или рано вечером, но реже. Тенденция к конденсации тумана в этой стране наиболее выражена около утреннего минимума. По-видимому, это происходит из-за влияния земли; это ограничено приземной атмосферой и, по-видимому, вызвано индуктивным воздействием отрицательного электричества земли. Он исчезает, будь то высокий или низкий туман, примерно в то время, когда барометр достигает своего утреннего максимума, или около 10 часов утра.

Примерно в этот период, когда был туман, или раньше, когда его не было, а иногда уже в 8 часов утра, наблюдается тенденция к пассатной конденсации — перистые облака в середине зимы и кучевые облака в середине лета, а в промежуточное время — тенденция к перисто-слоистым облакам, в большей или меньшей степени принимающим характер тех или других, в зависимости от сезона.

Температура летом также начинает свое суточное повышение около 4 часов утра и поднимается примерно до 2 часов дня. С этого времени она падает с очень небольшим изменением до 4 часов следующего утра. Она имеет только один максимум и один минимум в течение двадцати четырех часов.

По мере приближения утреннего барометрического максимума, а тепло увеличивает магнитную активность, появляется конденсация в пассате или индуцированная конденсация в верхней части приземной атмосферы, та часть, что находится вблизи земли, затрагивается и притягивается — и «ветер усиливается» в зависимости от местности, сезона и активности конденсации. Тенденция к усилению ветра возрастает с тенденцией к пассатной и кучевой конденсации и продолжается до наступления ночи, когда постепенно стихает, если только не приближается шторм. По мере того как тепло увеличивается и стимулирует магнетизм к активности, магнитная стрелка начинает двигаться на запад, совершая свое регулярное суточное изменение, и продолжает делать это примерно до 2 часов дня, когда начинает возвращаться на восток, и продолжает возвращаться до 10 часов вечера, когда снова движется на запад до 2 часов утра, а оттуда — на восток до 8 часов утра.

Подобные изменения происходят также в горизонтальной силе, что проявляется в действии стрелки магнитометра, и в вертикальной силе, что показывают колебания. Таким образом, очевидно, что каждый день существуют два максимума и два минимума магнитной активности, что показывают все методы, которыми мы измеряем магнитное действие и силу — более чем вдвое выше в зените северного летнего транзита, чем зимнего, и протекающие pari passu с другими ежедневными явлениями, проявляя ту же нерегулярную активность, которую проявляют другие явления. Еще одно явление, которое имеет ежедневное изменение, — это электрическое напряжение, или увеличение или уменьшение напряжения положительного или истинного атмосферного электричества.

Рис. 19.

Larger Image

Следующая таблица показывает средние двухчасовые напряжения за три года в Кью, а именно:

Hours 12 P.M. 2 A.M. 4 A.M. 6 A.M. 8 A.M. 10 A.M. Number of observations 6557848045661,0471,013 Tension22.620.120.534.268.288.1 Hours 12 A.M. 2 P.M. 4 P.M. 6 P.M. 8 P.M. 10 P.M. Number of observations8488588788748781,007 Tension75.471.569.184.8102.4104 Из этого видно, что напряжение электричества также находится на минимуме в 4 часа утра, что оно растет до 10, падает до 4 часов дня, но не так быстро, растет до 10, снова падает до 4 часов утра, или до конца метеорологического дня, имея два максимума и минимума, как и большинство явлений, рассмотренных до сих пор.

Чтобы увидеть, каковы связи между этими постоянно присутствующими ежедневными явлениями и их связь с другими явлениями, а также чтобы мы могли понять их нормальные условия, я приближенно прослежу их на диаграмме (рисунок 17).

Вышеприведенная диаграмма ежедневных явлений летнего дня, когда не действуют никакие возмущающие причины, нет шторма на значительном расстоянии и нет необычной интенсивности или нерегулярного действия каких-либо присутствующих сил, дает основу для рассмотрения различных явлений погоды во всех ее изменениях и состояниях.

Очевидно, что не все другие явления зависят только от температуры, если вообще хоть какие-то из них зависят.

Температура имеет только один максимум и минимум, и это чрезвычайно регулярно, и не соответствует никакому другому.

Барометр имеет два; электрическое напряжение — два; магнитная активность — два; конденсация — два: одна — образование облаков, а другая — образование тумана и росы; ветер — один, напоминающий температуру в этом отношении, но охватывающий гораздо меньший период.

Туман образуется при одном барометрическом минимуме, а облака — при другом.

Туман образуется в один период магнитного изменения, облака — в другой.

Образование облаков соответствует наибольшей интенсивности магнитного действия и связанных с ним электричеств. Но колебания барометра не соответствуют ни тому, ни другому. И таким образом, мы связываем их:

CAUSE. EFFECT. EFFECT. Increase of magnetic or

magneto-electric activity,

as shown by declination

and increase of horizontal

and vertical force. Decrease of pressure.

Of positive electric tension.

Of surface condensation,

i. e., fog and dew. Increase of primary

condensation.

Of wind.

Of electrical disturbance and

phenomena in the trade and its

vicinity. Эта связь столь же очевидна, если порядок изменен — таким образом:

CAUSE. EFFECT. EFFECT. Decrease of magnetic or

magneto-electric activity. Increase of pressure.

Of tension of atmospheric

electricity.

Of surface condensation,

i. e., fog and dew. Disappearance of primary

condensation.

Of wind, and

Of electric disturbance in the

trade and its vicinity. Если мы изучим еще более подробно различные явления, мы обнаружим, что то же относительное действие сил переносится на все атмосферные условия, какими бы бурными они ни были.

1. Барометр падает, когда горизонтальная магнитная сила и тенденция к облачности и ветру возрастают; и поднимается, когда они уменьшаются. Это соответствует характеру нерегулярного барометрического колебания. Барометрические депрессии сопровождают облака и ветры, пропорциональны им и наиболее велики там, где магнитная сила наиболее велика. Барометр также поднимается по мере уменьшения магнитной энергии. Поднимают ли магнитные токи, проходящие вверх с увеличенной силой, атмосферу? Как тогда объяснить увеличенный диапазон колебаний по мере достижения центра атмосферного механизма, где магнетизм имеет наименьшую интенсивность, а перпендикулярные токи и притяжение меньше? Притяжение наиболее велико там, где интенсивность наиболее велика, и там барометр стоит выше всего, а суточный диапазон наименьший. Является ли это тогда притяжением магнетизма, которое вызывает барометрические колебания? Если так, то как тогда объяснить суточное падение, пока магнетизм наиболее активен?

Возможно, мы еще не пришли к такому знанию природы магнетизма, которое необходимо для правильного ответа на эти вопросы. Фарадей научил нас, что линии магнитной силы — это замкнутые кривые, проходящие в атмосферу, к противоположному полушарию и возвращающиеся через землю, выходя на противоположной стороне таким же образом, и обратно, проходя дважды через землю и дважды через атмосферу. Все, что мы знаем об этом, — это то, что показывают железные опилки, и мы не знаем, насколько можно доверять их показаниям. Но если Фарадей прав, солнце будет дважды в день пересекать и стимулировать к повышенной активности одну и ту же замкнутую магнитную кривую — один раз, когда она выходит из земли, в течение нашего дня, когда ее влияние будет наиболее активным, и один раз, когда она возвращается на противоположной стороне земли; и второй, но более слабый магнитный и электрический максимум может быть вызван его действием на противоположную и возвращающуюся замкнутую кривую того же тока. Как бы то ни было, чрезвычайно трудно представить какое-либо адекватное влияние, оказываемое напряжением пара.

Так что полуденный барометрический минимум может быть вызван притяжением земли, находящейся в состоянии повышенной магнитной активности и интенсивности, пассата и его последующим приближением или оседанием к земле. Наблюдение, как я уже сказал, прямо указывает на такое положение вещей. Так, повышенная магнитная активность, вместе с ассоциированным с ней электричеством или посредством него, воздействует на электричество пассата, происходит конденсация, электричество в приземной атмосфере нарушается индукцией, и его напряжение меняется. В приземных слоях индуцируются противоположные электрические состояния, и происходит притяжение. Воздух движется легко, и таким образом притяжения порождают ветры. Индуцируются вторичные токи, как и во всех других случаях электрической активности, и возникают ветры в различных слоях и направлениях, с кучевыми облаками или низкими разорванными облаками или без них, в зависимости от их активности и доли влаги испарения, которую они могут содержать.

Я прекрасно осознаю, что различные принятые теории метеорологии приписывают конденсацию действию холода, смешиванию более холодных слоев и т. д. Но я думаю, что от этого взгляда придется отказаться.

Он предполагает, что влага испаряется и удерживается в атмосфере скрытой теплотой, которая выделяется во время конденсации и фактически нагревает окружающую атмосферу. Таким образом, Комитет Кью предпринял попытку объяснить развитие большего тепла на той высоте, где они, по сути, обнаружили пассат. Но как нефилософски предполагать, что часть воздуха или содержащегося в нем пара может отдать другой прилегающей части больше тепла, чем необходимо для создания равновесия. Это, действительно, можно сделать экспериментально — но эксперимент проводится с электрическими токами. Как нефилософски также говорить о скрытой теплоте в связи с испарением при самой низкой известной температуре. Метеорологи должны пересмотреть свои взгляды на предмет конденсации. Эта скрытая теплота никогда не была фактически встречена; напротив, самые внезапные и полные конденсации пара атмосферы сопровождаются столь же внезапными и необычайными проявлениями холода и, как следствие, града, а связь между конденсацией и электричеством показана слишком многими фактами, чтобы позволить старой теории существовать.

Туман никогда не образуется при температуре термометра ниже 32°. Это главным образом летняя конденсация, особенно высокий туман. Его приписывали охлаждающему эффекту атмосферы, более холодной, чем земля, но он часто возникает, когда земля является самой холодной, и когда пар, поднимаясь, холоднее воздуха и не может отдать тепло более теплой среде. (См. American Journal of Science, том xliv, стр. 40.) Опять же, это не просто конденсация, а образование глобул или пузырьков, полых, с расширенным в них воздухом, благодаря чему они плавают, как мыльный пузырь, содержащий теплый воздух дыхания. Не является ли каждый пузырек моделью ливня, положительно наэлектризованного снаружи, отрицательно в центре, или наоборот, в зависимости от слоев, с воздухом, расширенным в середине из-за избытка тепла, которое удерживает отрицательное электричество? Посмотрите на них, когда они прикрепляются к тонкому ворсу одежды, которую вы носите, проходя сквозь них, и увидите, сколько их потребовалось бы, чтобы образовать большую каплю дождя. Облака имеют похожий пузырьковый характер, и дождь не идет, пока пузырьки не объединятся, чтобы образовать капли. Внезапный и экстремальный холод действительно создается в градовом шторме, когда выше, ниже и вокруг него температура не затрагивается. Тесту, Уайз и другие аэронавты обнаружили это, и град говорит нам, что это так. Но праздно говорить, что это результат радиации. Все явления внезапных, сильных градовых штормов в чрезвычайной степени электрические. Электричество нарушено и разделено — ассоциированное тепло остается с отрицательной частью облака и покидает положительную, и в результате происходит соответствующее снижение температуры. Так Массон обнаружил в своих эвдиометрических аналитических экспериментах, что отрицательная проволока нагревается до плавления, в то время как положительная была холодной. (См. London, Edinburgh, and Dublin Journal of Science за декабрь 1853 года.) Это нарушенное электричество рассеивается по пузырькам. Прислушайтесь к тысячам потрескивающих звуков, которые предваряют удар грома и могут быть услышаны, когда молния ударяет рядом с вами; они создаются сбором молнии из стольких точек облака, где она была рассеяна, чтобы объединиться в один ток и произвести «хлопок» или «раскат» — и к «ливню» дождя, который следует за объединением пузырьков после того, как избыток отталкивающего электричества разряжен.

Никакого изменения температуры не наблюдается при образовании туманов, за исключением обычного изменения между ночью и днем; и кажется совершенно очевидным, при взгляде на все явления, что туманы образуются при температуре 70° или 75° вследствие электрического влияния земли на прилегающую приземную атмосферу; и, будучи сформированными, они противостоят самому интенсивному действию летнего солнца, пока не наступит время дня для падения барометрического и электрического напряжения, конденсации в пассате выше и возникновения ветра. Кто, заметив почти обжигающую силу солнечных лучей, когда они прорываются сквозь участок высокого тумана около 10 часов утра, может забыть их.

Туманы образуются вблизи земли в течение ночи, когда атмосфера выше нагружена влагой, которая на много градусов холоднее, и все же остается свободной от конденсации. С другой стороны, в течение дневной жары и самых жарких дней сильные дожди конденсируются выше — более того, они часто выпадают при температуре от 75° до 80° в тропиках и от 50° до 55° в середине зимы здесь.

До сих пор приверженность мнению, что конденсация была просто процессом охлаждения; вытеснением скрытой теплоты, не просто к другому телу для создания равновесия, а «избавлением от нее» путем положительной активной радиации или каким-либо другим способом, чтобы охладиться и конденсироваться, окутывало формирование и классификацию облаков неясностью. Хопкинс (Atmospheric Changes, стр. 331) сетует на это, но, скованный ложной и несовершенной теорией в отношении напряжения пара, он впадает в подобную ошибку.

Теперь существуют, как мы видели, своеобразные, четко выраженные разновидности облаков, связанные с своеобразными и четко выраженными состояниями атмосферы, независимо от температуры. Ни одна из выдвинутых теорий не объясняет или не претендует на объяснение различий в том или другом. Никакая модификация калорической теории не объяснит их. Они различаются по форме, цвету, тенденции к осадкам, линии прогресса и электрическому характеру. Объяснение этого найдено в том факте, что они образуются в различных и отдельных слоях, принимают положительный электрический характер одного или отрицательный другого; или являются вторичными, индуцированными действием первичной конденсации в другом слое. Не существует никакого смешивания различных слоев, как предполагалось; и многие другие факты, помимо тех, на которые мы ссылались, показывают, что формирование облаков — это магнитоэлектрический процесс.

Наблюдения Рида показывают, что у каждого сильного ливневого облака электричество нарушено, и части его положительны, а другие отрицательны. Говард дает нам следующее резюме наблюдений Рида:

«Из внимательного изучения наблюдений Рида я смог вывести следующие общие результаты:

«1. Положительное электричество, обычное для ясной погоды, часто уступает место отрицательному состоянию перед дождем.

«2. В общем, дождь, который выпадает первым после падения барометра, является ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ.

«3. Более сорока случаев дождя из ста дают отрицательное электричество; хотя состояние атмосферы положительное до и после этого.

«4. Положительный дождь в положительной атмосфере случается реже: возможно, пятнадцать раз из ста.

«5. Снег и град, не смешанные с дождем, являются положительными почти без исключения.

«6. Почти сорок случаев дождя из ста воздействовали на аппарат обоими видами электричества; иногда с интервалом, в который дождь не шел; и так, что за положительным ливнем следовал отрицательный, и vice versâ; в других случаях два вида попеременно происходили во время одного и того же ливня; и, по-видимому, с промежутком неэлектрического дождя между ними».

Говард приписывает, с большой кажущейся вероятностью, последовательные различия в электрическом характере дождя прохождению различных частей облака, имеющих разную полярность, над местом наблюдения. Так, положительный град и отрицательный дождь выпадают параллельными полосами из одного и того же облака. Многие такие случаи зафиксированы. Следует помнить, что он описывает явления в дождливом климате Англии.

Но наиболее решающее, а также практически важное доказательство влияния магнетизма или магнитоэлектричества на метеорологические явления получено из действия штормов. Мое наблюдение было ограничено, ибо моя жизнь была и должна быть практической. Но, подлежащее будущему, и, надеюсь, скорому подтверждению или исправлению путем обширного систематического наблюдения, я думаю, что могу рискнуть разделить все штормы на четыре вида:

1. Те, которые приходят к нам из тропиков и составляют класс, исследованный мистером Редфилдом. Что они имеют магнитоэлектрический характер, очевидно. Они возникают вблизи линии магнитной интенсивности, над или вблизи вулканических островов тропиков; в значительной степени сопровождаются электрическими явлениями; расширяются в стороны по мере продвижения на север; индуцируют и создают изменение температуры перед собой и не ослабевают, пока не пройдут над Атлантикой на восток или северо-восток, а возможно, и пока не достигнут Арктического круга. Их обширное и продолжительное действие не обусловлено каким-либо простым механическим воздействием прилегающего пассивного воздуха или другими предполагаемыми токами, возникшими, никто не может сказать как, но они концентрируют на себе местные магнитные токи, когда проходят над ними и пересекают их, и своим индуктивным действием на приземную атмосферу в различных направлениях притягивают ее под себя и в сферу своего более активного влияния. Здесь действие магнитных токов, вероятно, является первичной причиной, но способность шторма концентрировать на себе новые магнитные токи, которые он пересекает, входя в каждое новое, последовательное поле, позволяет им поддерживать и расширять свое действие.

Следующая диаграмма иллюстрирует курс и постепенное расширение среднеосеннего тропического шторма, который вызывает юго-восточный ветер впереди и вызывает оттепель.

Рис. 20.

2. Другой класс возникает на северо-западе и постепенно распространяется на юго-восток по магнитному меридиану. Они наиболее часты летом, образуя пояса ливней, но случаются, я полагаю, во все времена года. По-видимому, они производятся магнитными волнами, проходящими на юг, и за ними осенью и зимой, а иногда и летом, следует характерный северо-западный ветер и низкие разорванные облака, а также период более прохладной погоды.

Таким образом, считается, что многие, возможно, все чередующиеся периоды тепла и холода зависят от магнитных волн, проходящих над страной подобным образом, с большим или меньшим поясом конденсации между ними, и зависят от своеобразного магнитного действия, движущегося таким же образом. Юго-восточное расширение ливней и штормов и более прохладные изменения температуры, которые непосредственно следуют за ними; с легким северо-западным ветром в середине лета, и с ним более свежим в более ранние и поздние периоды, в форме северных ветров, дующих яростно, в зависимости от сезона, тесно связаны и указывают на такие волны. Указание также усиливается частым продвижением полярных сияний подобным образом, обычно происходящим после того, как пояс конденсации прошел, и часто следуя за ним. Облака и токи атмосферы, насколько я смог обнаружить, не показывают постоянного тока от полюса к атмосферному экватору, компенсирующего пассат; и эта компенсация обеспечивается периодическими, но частыми атмосферными волнами, связанными с периодическими изменениями шторма, облачности и солнечного света, которые постепенно распространяются с севера на юг, в магнитном меридиане или вблизи него. Возможно, такие компенсирующие токи находятся к западу от магнитных полюсов, как мы предположили, и создают северо-восточные и северные сухие ветры Западной Европы и Тихого океана; но в нынешнем состоянии наших знаний невозможно сказать, что они таковы. Если это так, то компенсация, которую они обеспечивают, должна быть небольшой; ибо объем пассата, который не деполяризуется до того, как достигает Арктического круга, и который проходит вокруг магнитного полюса, должен быть очень мал. Большинство наших периодических изменений во время северного транзита, и я полагаю, во все сезоны, имеют такой характер; и у меня есть основания полагать, из наблюдения в одном или двух случаях, что там, где пояса дождей и ливней начинаются над любой местностью в Соединенных Штатах, они могут принимать этот характер. Я был в Саратоге, когда восточный шторм начался к югу от этого места; конденсация и перисто-кучевые облака были видны на юге, и в то время там не было образования облаков или дождя, и я проследил его позже как пояс, который имел боковое расширение на юго-восток. Покинув это место сразу после того, как пояс прошел на юг, я догнал его по железной дороге и снова попал в него до прибытия в Нью-Йорк; и стал свидетелем его последующего расширения на юго-восток, над Атлантикой. Я был свидетелем приближения такого пояса весной в Сандаски, на озере Эри, и его прохождения на юго-восток, за которым последовал северо-западный ветер, как мистер Басснетт описывает их в Оттаве, и прошел под разреженным краем того же пояса в тот же день по пути в Питтсбург, оставив северо-западный ветер позади, но обнаружив его снова с ясным небом на следующее утро. Я видел сотни их, приближающихся с севера и проходящих на юго-восток, над Атлантикой; за ними следовал северо-западный ветер весной и осенью. Этот класс штормов проходит в сторону и, несомненно, над путем наших европейских пароходов и пакетботов. Я знаю это, ибо наблюдаю это почти каждый месяц в году. Это не вопрос догадок, а вопрос фактического, долгого наблюдения. Вероятно, по мере приближения к Гольфстриму и когда над ним, его индуцированные ветры могут быть более яростными. Пора нашим навигаторам понять это; и что все штормы Северной Атлантики, конечно, не являются вращательными; и не приближаются с юго-запада таким же образом, как класс, исследованный мистером Редфилдом. Там, где свежий южный или юго-западный ветер сопровождается значительной перисто-слоистой или слоистой конденсацией, он обычно имеет такой характер.