Полярные страны всегда были для жителей Европы царством тайн и загадок.

Трудно сказать, когда люди впервые узнали об Антарктиде. В средневековых научных трактатах приводятся сообщения таинственного происхождения о покрытом льдами материке, лежащем на далеком Южном полюсе. Подробное описание этой земли можно найти у знаменитого монаха–ученого той эпохи, преподобного Беды Достопочтенного. Этот выдающийся мыслитель средневековья не был путешественником, свои сведения о Земле он черпал из неведомых нам рукописей, любовно собиравшихся и тщательно переписывавшихся во многих монастырях Европы.

Сочинения Беды Достопочтенного представляют собой одну из многочисленных тайн истории. Такой же тайной остается в наше время и знаменитая карта турецкого адмирала XVIII века (видимо, скопированная с не дошедшей до нас более древней, карты), на которой изображен напоминающий Антарктиду материк, однако не покрытый льдами, так как на нем обозначены реки.

Что такое Арктика и Антарктика?

Земля – шар. Не вполне правильный, вроде бильярдного, но все же шар. Немного сплющенный, с не совсем гладкой поверхностью. А шар – симметричная фигура: его можно поворачивать множеством разных способов, но он всегда будет совпадать сам с собой. Весьма совершенная фигура. Значит, все точки Земли одинаковы, «равноправны»? Нет. У Земли есть «выделенные» точки. Их довольно много: самая высокая вершина, самая глубокая впадина, самое холодное место и так далее. Среди таких точек – два географических полюса. Так назвали точки, где поверхность планеты пересекается с осью ее вращения.

С этими точками связано много любопытных явлений. Вернее, не с ними самими – точка и есть точка, хотя и они тоже интересны (например, они не находятся на одном месте, а перемещаются по поверхности планеты), а с их окрестностями. Окрестности эти, Арктика и Антарктика, примечательны: обе они покрыты льдами и представляют собой самые труднодоступные территории планеты. Не случайно Антарктида – материк, почти вдвое крупнее Австралии и почти равный Южной Америке! – был открыт лишь в XIX веке.

Название Арктика происходит от греческого arktos – «медведь», но связано не с белым медведем, а с созвездиями.

Ось вращения Земли всегда смотрит в одну сторону, несмотря на перемещения планеты. И если мысленно продлить эту ось в космос (через Северный географический полюс Земли), то почти точно на ее продолжении находится Полярная звезда. Расстояние от нее до Земли очень велико – около 10 300.000 миллиардов километров. И звезда на протяжении всего года находится практически точно в зените (зенит – точка в небе прямо над головой наблюдателя) над Северным полюсом и земному наблюдателю представляется неподвижной, в то время как все остальные звезды вращаются вокруг нее. На самом деле вращается не небосвод, а мы сами, вместе с Землей. Но ясно это стало не так уж давно.

«Неподвижная» Полярная звезда, если смотреть на нее с Земли, всегда указывает направление на север. Об этом постоянстве знали уже древние греки, включившие Полярную звезду в созвездие Малой Медведицы. В честь нее они и дали такое название неведомым северным краям – Арктика.

У Арктики и Антарктики – много общего. Прежде всего – морозы. В течение всего года, будь то лето или зима. И привычное для России ощущение, что на юге жарко, правильно только для нашего, Северного полушария. Как только мы пересечем экватор и окажемся в Южном полушарии Земли, все изменится. И для австралийца или южноамериканца юг – это холодные края, а север – жаркие. Морозы в полярных областях так сильны, что обе они покрыты льдом. Причем не просто тонкой корочкой, как во время гололедицы на улице, а гигантскими ледниковыми покровами, иногда в несколько километров толщиной. Температура в Арктике достигает – 70°, а в Антарктике – почти 90 ниже нуля!

Еще – чередование полярных дней и ночей. Это не привычные нам дни и ночи, которые в умеренных широтах сменяют друг друга, в течение всего года составляя вместе сутки, то есть двадцать четыре часа. Зимой дни короче, а ночи длиннее, летом – наоборот, но всегда их сумма равна суткам. Не то на полюсах. Здесь ночь и день длятся по полгода! По мере удаления от полюсов они постепенно укорачиваются, пока не превратятся (с переходом через полярные круги) в привычные нам части суток.

Понятие географической границы нелегко определить. Вообще–то понятно, что граница – это линия, разделяющая чем–нибудь отличающиеся друг от друга районы. Например, довольно легко провести границы стран (конечно, если обе страны согласны это сделать) или обозначить границу водоема – океана, например. Но уже здесь возникают трудности – ведь в океанах бывают приливы и отливы, а значит, вода то наступает, то отступает.

И значит, надо договариваться, по какой же из линий – прилива или отлива – проводить границу. Еще сложнее проводить границы географических районов. Они и в самом деле существуют, и если мы попадаем в полярную пустыню, мы легко и уверенно отличим ее от тайги или тундры – по характеру растительности, например. Однако далеко не всегда можно найти линию, стоя на которой мы смогли бы уверенно сказать: по эту сторону от нас – тайга, а по ту – тундра. Дело в том, что таких линий почти нет на свете. Границы между разными районами обычно расплывчаты и постепенны. Иногда приходится даже выделять целые пограничные области – «ни то ни се». Или, может быть, вернее сказать «и то и се»: лесотундра, лесостепь, полупустыня.

Говоря о полярных кругах, мы сказали, что это линии 66 33’ северной или южной широты. Но что это значит? Поскольку нам и дальше придется использовать такие обозначения, хорошо бы в этом разобраться.

Пока люди обживали и исследовали небольшие территории, для определения своего местонахождения они могли обойтись простыми средствами: достаточно сказать «двумя днями пути выше по течению реки или на дальней опушке» – и адрес дан. Но как только территория становится крупнее, приходится изобретать другие способы, более сложные.

Легко придумать систему адресов для плоской поверхности – как это сделано, например, для шахматной доски. Она разделена на строки и столбцы, пересечение которых образует клетки. Каждому столбцу и каждой строке присвоено имя (в шахматах – цифра и буква), и указание двух таких имен позволяет по пять, о пересечении какой строки с каким столбцом, то есть о какой клетке идет речь. Мы говорим g7 или d5, и всем ясно, какие клетки (поля доски) имеются в виду. То же самое – и при игре в морской бой.

На шарообразной Земле дать месту адрес не так просто. Но в основе – тот же принцип, что и на шахматной доске. Имя точке на поверхности планеты дается по названию линий, на пересечении которых эта точка находится.

Наша Земля – одна из планет Солнечной системы. То есть большое шарообразное тело, вращающееся вокруг Солнца. Ну и что? Какое отношение это имеет к Арктике с Антарктикой? Оказывается, самое прямое. Именно особенностями нашей планеты и ее движения в космосе объясняются географические черты полярных (и всех остальных) районов. Если бы эти особенности были другими, то и география была бы иной. Например, если бы Земля вращалась вокруг своей оси подобно Меркурию, сутки оказались бы почти равны году. А если бы ось ее вращения была повернута, как у Нептуна, смена времен года происходила бы совсем не так, как сейчас. А если бы она была ближе к Солнцу (как, например, Венера), на ней было бы очень жарко. А если бы далеко (как Плутон) – холодно.

Кроме того, у Земли есть спутник, то есть такое же шарообразное тело, как и она сама, только поменьше, вращающееся вокруг нее. А если бы у нас была не одна Луна, а две (как у Марса), или два десятка (как у Юпитера), или она была бы не шаром, а кольцом (как у Сатурна)? Неужели ничего бы не изменилось? Конечно, изменилось бы. Например, приливы и отливы в океанах происходили бы совсем не так. как сейчас.

Итак, в тот день (22 июня), когда солнце стоит в зените над тропиком Рака, его лучи почти «не достают» до земной поверхности на Южном полярном круге. Они «проскальзывают» в небе над головой наблюдателя: Солнце лишь наполовину «высовывается» из–за линии горизонта, но не поднимается над ней. В Южном полушарии – середина зимы, на южном полярном круге – полярная ночь, длящаяся целые сутки. А если мы находимся за полярным кругом, то есть между ним и Южным полюсом, то полярная ночь уже наступила, и день летнего солнцестояния – ее середина. При этом чем ближе к полюсу, тем дольше она длится.

На самом полюсе – целых полгода. В Северном полушарии наоборот, этот день – середина полярного дня, и на Северном полярном круге солнце целые сутки не опускается за горизонт (хотя вплотную к нему подходит). Через полгода картина меняется на обратную.

Итак, во время полярной ночи солнца не видно. Но вот наступает полярный день. Солнце – сутками над головой! Почему же не становится жарко?

В самом деле, взять, к примеру Антарктиду. Воздух чистый, никакие пылинки не задерживают солнечный свет. Кроме того, поверхность антарктических ледников располагается высоко над уровнем моря, и значит воздуха над головой не так уж много, и он тоже не мешает солнцу светить.

И оно светит так, что без техдных очков нельзя выходить – ослепнешь (к счастью, временно). Кожа обгорает, как на пляже; губы трескаются. Люди, работающие на открытом воздухе (трактористы, строители), прячут лица за марлевыми повязками, а губы смазывают губной помадой.

И что же? Светит, но не греет? Да! Потому что здесь очень много снега и льда, а они отражают до 90 процентов падающего на них света. И остаются холодными. А отраженный солнечный свет отправляется за пределы Земли. И холодно по–прежнему. Хотя, конечно, не так, как зимой.

С магнитными полюсами Земли связаны не только поведение стрелки компаса, но и полярные сияния – оптические явления в верхних слоях атмосферы, свечение разреженного воздуха на высотах от 60 до 1.000 километров красного, желтого, зеленого и других цветов. Полярные сияния имеют вид дуг, лучей, корон, занавесей и наблюдаются в высоких широтах обоих полушарий (причем 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 звездам – только на ночном небосводе. Иногда – очень редко – они видны не только в приполярных, но даже и в тропических районах Земли.

Мрак полярной ночи ослабляется ими настолько, что порой становится светло,как при полной луне. Как уже было сказано, иногда при полярном сиянии можно даже читать.

А Луна здесь при чем? Что до нее Арктике или Антарктике? Какая между ними может быть связь?

Луна – единственный спутник Земли. Диаметр ее чуть меньше трех с половиной тысяч километров. Вращается она вокруг Земли на расстоянии около 400 тысяч километров.

При этом скорости и направления ее вращения вокруг оси и вокруг планеты одинаковы, и поэтому она повернута к Земле всегда одной и той же стороной.

С вращением Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли связано образование приливной волны. Между Землей, Солнцем и Луной существуют силы взаимного притяжения. На земных материках влияние этих сил почти не заметно (например, в окрестностях Москвы они приподнимают поверхность приблизительно на 40 см). Но в океане, где силы сцепления между частицами значительно меньше, они образуют мощные приливные волны. Эти волны представляют собой выступы на водной поверхности, перемещающиеся вслед за Луной и Солнцем.

Наверное, льды – это самое важное, что роднит Арктику с Антарктикой. Можно не обратить внимания на полярные дни и ночи – для этого надо пробыть в приполярье достаточно долго. Можно не увидеть полярных сияний или обитателей здешних мест. Но миновать льды, стерегущие подступы к обеим полярным областям Земли, – нельзя. Они встретят вас, хотите вы того или нет. Поэтому о них – наш следующий раздел.

Мы живем в необычно теплую для нашей планеты эпоху. Однако во многих районах Земли находят крупные валуны из горных пород, совершенно не похожих на местные (их и называют – эрратические, от латинского erraticus – блуждающие), а также большие массы рыхлых (то есть не успевших сцементироваться, а значит – довольно молодых) пород, имеющих несколько особенностей. Они состоят из смеси глины с более крупными частицами и с камнями, размеры которых достигают зачастую нескольких метров. При этом они не могут быть отложениями рек: когда река переносит обломки горных пород с места на место, поток воды имеет разную скорость и силу в разных местах и поэтому сортирует переносимый материал. Там, где течение было мощным, накапливаются самые крупные обломки, там, где оно было слабым – мелкие (глинистые) частицы.

Отчего же начинаются на Земле ледниковые периоды? Для того, чтобы на планете началось оледенение, должно произойти похолодание – такое, чтобы снег, а не дождь, стал одним из основных видов осадков на всей Земле и чтобы, выпав зимой, он не успевал растаять за лето. Кроме того, этого снега должно выпадать много – достаточно для обеспечения роста ледников.

Оба условия кажутся простыми. Но что приводит к похолоданию?

Причины могут быть разными.

1. Движение материков. Континенты, подобно плотам на воде, перемещают зя по поверхности Земли. Оказываясь в полярных или приполярных районах (как Антарктида), материки попадают в суровые, благоприятные для образования ледников условия. Правда осадков в полярном климате мало, но температуры достаточно низки.

Лед – самая распространенная горная порода в Солнечной системе. Марс, Юпитер, Сатурн, Уран содержат огромные массы льда, а некоторые спутники планет сложены из него почти целиком. Например, галилеевы спутники Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) состоят из льда примерно на 70–90%. Головы комет также представляют собой, как правило, ледяные глыбы.

Как образуется лед в межзвездном пространстве и в Солнечной системе, до конца неясно. Среди существующих на этот счет точек зрения немало весьма любопытных – например о покрытой льдом планете Фаэтон, некогда существовавшей между орбитами Марса и Юпитера, а затем расколовшеся на множество частей; о случайном прилете в пределы Солнечной системы ледяных тел из межзвездных пространств; о ледяном спутнике Земли, упавшем на Землю около 20 тысяч лет назад и вызвавшем Всемирный потоп (известный из легенд и преданий). Во всяком случае, и в наши дни на Землю падают ледяные метеориты.

Ледниками называют скопления льда, но не любые, а те, что образуются на поверхности планеты без вмешательства человека (то есть морозильные, камеры ледниками не считаются).

И рождением своим, и смертью ледники обязаны свойству воды, отличающему ее от большинства других веществ: способности в обычных земных условиях пребывать в трех разных состояниях (жидком, твердом и газообразном).

С этим свойством связан круговорот воды в природе. Главные процессы этого круговорота – испарение воды (из водоемов); перемещение паров в атмосфере; их конденсация (то есть превращение из пара в жидкую воду); выпадение на поверхность Земли в виде различных осадков (дождя, снега, града и т.д.) и стекание воды с континентов в океаны. Энергией эти процессы обеспечивают Солнце и сила тяжести.

Среди ледников, которые лежат на поверхности суши, обычно выделяют две главные группы ледников: горные и покровные. Разница между ними в первую очередь в их размерах, но она влечет за собой и другие отличия. Первые относительно невелики, и их. форма определяется рельефом того места, где они образовались. А вот вторые – такие толстые, что лед перекрывает все неровности рельефа и движется туда, куда направлен уклон его собственной поверхности (а вовсе не туда, куда наклонена поверхность земли под ним). Примерно так же ведут себя грязекаменные потоки – сели, возникающие обычно в горах, когда начинается весеннее снеготаяние. Это не водный поток, а вязкая масса грязи и камней (которые могут достигать доброго десятка метров в поперечнике). И эта масса часто течет не туда, куда наклонена поверхность, по которой она движется, а в ту сторону, куда наклонена ее поверхность. То есть не так, как течет вода. И в этом – одна из опасностей селя. Он и без того – одно из самых грозных явлений природы: представьте миллионнотонный поток, с легкостью ворочающий глыбами в десятки тонн весом, рвущийся с гор быстрее, чем автомобиль! А то, что он течет не туда, где его можно ожидать, исходя из звания рельефа местности, делает его еще более грозным.

Одна из важных особенностей ледников – их способность перемещаться по поверхности планеты. То есть ледники не просто растут или тают, но умеют и на самом деле двигаться. И даже двумя способами.

Во–первых, когда льда накапливается достаточно много, он начинает вести себя не как твердое тело, а как пластичное. Как, например, подтаявшее сливочное масло или пластилин. Но гораздо медленнее.

А во–вторых, в больших ледниках между льдом и камнем образуется пленка воды. Большое давление вышележащей толщи растапливает нижний слой льда. И эта пленка воды играет роль смазки, по которой ледник с легкостью проскальзывает. Так же движутся конькобежцы: высокое давление между льдом и острым лезвием конька рождает водяную пленку, по которой и скользит спортсмен.

Промерзшая земля превращается в водоупорный слой: новые порции воды просочиться сквозь нее уже не могут. Когда оттаивает деятельный слои, вода остается на. поверхности. Появляется болото, и не маленькое. Если взглянуть на физическую карту России, можно обнаружить, что болотами занята, например, изрядная часть Западно–Сибирской низменности.

А если речь идет не о равнине, а о склонах, даже довольно пологих, возникают оползни и оплывины. Возникают и рушатся мосты и здания, расползаются железнодорожные насыпи.

Если насыщенный водой грунт медленно сползает по склону, образуются огромные «лестницы».

При понижении температуры объем горных пород уменьшается и в них появляются трещины. Их называют морозобокными трещинами. Они образуют на поверхности земли характерные многоугольники. Эти многоугольники (полигоны) – явный признак наличия мерзлых грунтов.

И в Северном Ледовитом, и в Южном океанах встречаются льды двух видов: морские льды и льды, сползшие с суши.

Наземные ледники, которых особенно много в Антарктиде и в Гренландии, довольно часто спускаются в море. Волны раскачивают и обламывают их языки. Особенно часто это происходит с шельфовыми ледниками, образующимися при выдвижении ледяных покровов на шельфы (подводные окраины материков). Они имеют вид плит, становящихся тоньше по мере удаления от берега, либо плавучих, либо частично опирающихся на дно. Крупные обломки ледников, уплывающие в океан, называют айсбергами (ледяными горами). Особенно много их в Антарктиде, но встречаются они и в Арктике.

А морские льды появляются, когда вода охлаждается до температуры замерзания. Для пресной воды – это 0°С. Для соленой – ниже, причем тем ниже, чем больше соли растворено в воде. Именно поэтому улицы городов зимой посыпают солью: даже при отрицательных температурах, при которых пресная вода уже образовала бы корку льда на мостовых, соленая вода остается жидкой и стекает в сточные канавы.

Из дневников Ивана Дмитриевича Папанина, начальника дрейфующей станции «Северный Полюс–1».

«17 августа 1937 года. Льдину быстро несет на запад. Началось большое торошение. У трещин нагромоздило много льда. Издали кажется, что там возвышаются трехэтажные ледяные дома. Хотел сфотографировать эти сверкающие строения, но плохая видимость заставила отказаться от съемки.

30 августа. На льдине туман, температура – минус пять градусов. В северной части нашего поля немного наторосило, но сама льдина невредима.

13 сентября. Во время промера в «проруби Ширшова» [Петр Петрович Ширшов – участник экспедиции, проводивший гидрологические наблюдения] наблюдались колебания уровня воды. Прорубь покрыта тонким ледком, в котором пробито отверстие для опускания троса. Внезапно из этого отверстия выплеснулась вода. Вслед за тем уровень воды колебался в течение нескольких минут. ...Очевидно, эти всплески и колебания отражают сильное торошение льдов, происходящее где–то вдали от станции. Несмотря на отсутствие ветра, льды, должно быть, продолжают двигаться, сильно нажимая друг на друга.

Мы уже упоминали айсберги – гигантские обломки материковых ледников, языки которых спустились некогда в океан и были отломлены штормами. Но есть среди них и особенные: айсберги–острова, на поверхности которых есть холмы и реки, валуны и птичьи базары. Еще в ту пору, когда они лежали на поверхности материка или острова, с окружающих скал сносились на поверхность ледника камни и глина, песок и пыль.

Например, о Земле Элсмира в Канадском Арктическом архипелаге один из посетивших ее полярников писал: «Я не мог разобрать, где кончается суша и начинается лед.

Трещин нет, отлого спускающаяся суша, кажется, сливается со льдом, который возвышается в виде вала». Немалую путаницу внесли они в свое время в изучение полярных районов.

В 1707 году китобой Джиллис увидел в океане, неподалеку от Шпицбергена, берега неведомой земли. На карте появилась Земля Джиллиса. Но найти ее впоследствии не удалось.

В 1763 году сержант Степан Андреев отправился на собачьей упряжке на север от Медвежьих островов. В дневнике он записал, что видел большой остров, сушу в океане. «Землю. Андреева» искали не одно десятилетие. Безуспешно.

Что такое лед, мы уже выяснили. Но что такое метеориты и какая связь между ними и льдами?

Если взглянуть на Луну или другое небесное тело, нельзя не заметить, что поверхность их покрыта множеством кратеров – кольцевых гор с впадиной посередине и часто с небольшим поднятием в центре впадины. Обилие кратеров на небесных телах связано с бомбардировкой их множеством обломков, размерами от сантиметров до километров. Эта бомбардировка была, видимо, очень сильна на ранних этапах существования Солнечной системы. Но продолжается она и в настоящее время. Эти обломки, в громадном количестве движущиеся в пределах системы и время от времени падающие на поверхность более крупных тел, называют метеоритами.

Атмосферой (от греческих слов atmos – пар и sphaira – шар) называют газовую оболочку планеты, привязанную к ней силой тяжести.

Не все планеты обладают атмосферами (например, у Меркурия .ее нет), но у большинства (Венеры, Земли, Марса и других) они есть – густые или разреженные, тонкие или толстые. Земная атмосфера содержит приблизительно 5 150 триллионов тонн газов и представляет собой смесь различных газов с капельками воды, кристалликами льда, пылинками и так далее. Первым установил это французский ученый Антуан Лоран Лавуазье в X веке. До его исследований люди были убеждены в том, что воздух, из которого состоит атмосфера, – единое простейшее вещество. Считалось, что (вместе с огнем, водой и землей) воздух образует все другие вещества в природе. Теперь мы знаем, что воздух состоит из многих химических элементов и их соединений. При этом количество их в атмосфере остается примерно постоянным на протяжении многих лет.

Глядя на свою планету со стороны, из космоса, мы обнаружим, что три четверти ее покрыты водой. И имя «Океан» было бы ей более к лицу, чем «Земля». Почему же вода не покрывает всю ее поверхность? Воды бы хватило вполне (ведь средняя глубина океанов – около четырех километров). Дело в том, что поверхность планеты – не ровная, Земля вовсе не похожа на бильярдный шар. Ее поверхность представляет собой сочетание множества неровностей – и больших, и маленьких, и совсем крошечных. Их называют формами рельефа, а все вместе они представляют собой рельеф Земли.

Крупнейшие среди них – материки и впадины океанов. Правда, по планетарным меркам они не так уж велики. Радиус Земли – больше 6 300 километров, высота самой высокой горы (Эвереста, или Джомолунгмы, в Гималаях) – чуть меньше девяти километров над уровнем моря, глубина самой глубокой впадины (Марианской в Тихом океане) – чуть больше одиннадцати. Таким образом, размах высот на поверхности Земли – около двадцати километров. То есть меньше одной трехсотой части ее радиуса. Если взять обычный школьный глобус диаметром около тридцати сантиметров, то и высота Эвереста, и глубина Марианской впадины (в том же масштабе) составили бы на нем примерно две сотые доли миллиметра.

В центре планеты, под мантией, з ядре Земли температуры очень высоки. И в мантии происходит движение вещества: нагретое вещество поднимается из глубины планеты к ее поверхности, растекается в стороны, остывает и опускается. Потоки эти очень медленны по нашим, человеческим, меркам, но настолько могучи, что, подходя снизу вверх к земной коре, часто оказываются в состоянии расколоть ее. В ней образуются громадные трещины – разломы, по которым происходят извержения множества вулканов. Раскаленное вещество мантии устремляется в эти трещины, а оказавшись на холодной поверхности Земли, застывает, превращаясь в камень, в новую, молодую, земную кору.

Такие разломы встречаются и на суше (например, в Африке), но обычны они и в океанах. Связано это с тем, что земная кора под океанами гораздо тоньше, чем под материками, и взломать ее легче. Эти разломы, вдоль которых тянутся цепи сотен и тысяч вулканов, образующих громадные горные хребты, протягиваются по дну всех океанов Земли. Часто они расположены примерно посередине. Поэтому их называют срединно океаническими хребтами.

Создатель теории дрейфа материков, Альфред Вегенер, был еще и исследователем Арктики. В 1912 году, когда он сформулировал свою догадку, до спутников было еще очень далеко, и идея движущихся материков подвергалась уничтожающей критике больше, чем полстолетия. Потом она была признана, но доказана – еще позже. Так что Вегенер опередил современников больше чем на семьдесят лет!

В 30–е годы он был геофизиком и занимался подготовкой создания двух метеорологических станций в Гренландии (на восточном и западном побережьях). Было ясно, что погода в Арктике оказывает немалое влияние на погоду и окружающих ее материков. И чтобы дать прогноз погоды, скажем, в Европе, необходимо представлять, что происходит в воздухе Арктики. . Для этого и нужны метеостанции.

В Северном Ледовитом океане очень много островов и архипелагов: Гренландия (крупнейший остров Земли), Канадский Арктический архипелаг, Шпицберген, Земля Франца–Иосифа, Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова, остров Врангеля и другие, общей площадью около четырех миллионов квадратных километров. Такое их количество связано с тем, что Северный Ледовитый океан – самый мелководный из океанов Земли.

Большая часть островов представляет собой продолжения горных хребтов, а иногда и равнин материковой части Арктики. Таковы, например, почти вся Гренландия, Баффинова Земля и многие острова Канадского Арктического архипелага. А то, что острова Новая Земля – продолжение гор Урала, легко увидеть даже на самой мелкой карте.

И еще совсем недавно (конечно, по геологическим меркам), меньше чем 20 тысяч лет назад, эти острова вовсе и не были островами. Океан тогда был на сто метров мельче, чем сейчас (вода была «связана» в громадных ледниках, лежавших на суше), и многие нынешние проливы были не проливами, а перешейками. Как, например, Берингов пролив: он не разделял Евразию и Северную Америку, а соединял их.

В VIII столетии викинги из Скандинавии, скудость природы которой заставляла их искать новые земли, достигли Оркнейских и Шетландских островов, Гебридов и Ирландии, а в середине IX века – Исландии. Именно из Исландии в 982 году Эйрик Рыжий, изгнанный за буйный нрав из родных мест (нынешней Норвегии), набрав команду, отправился на запад в поисках земли. Не имея ни карт, ни компаса, он добрался до крупнейшего острова Земли – Гренландии. Найдя здесь луга, покрытые сочной травой, Эйрик назвал это место Гренландией (Зеленой Землей), и многие географические объекты получили его имя: фиорд Эйрика, остров Эйрика и другие. Через три года он вернулся в Исландию, собрал флотилию из двадцати пяти кораблей (драккаров) и вновь отправился к Гренландии. После трудного и опасного путешествия до цели добрались лишь четырнадцать из его судов. Эйрик с семьей обосновался на новых землях и был провозглашен их правителем.

Вдоль Атлантического океана, почти точно посередине, тянется от Арктики до Антарктики Срединно–Атлантический хребет. Он – часть гигантской, охватывающей весь земной шар системы срединно–океанических хребтов.

В основании этих хребтов находятся глубокие разломы земной коры, по которым вещество мантии Земли вырывается на поверхность, образуя множество активных вулканов. По большей части они остаются ниже уровня моря, но некоторые, вырастая, «выныривают» из–под воды, образуя острова. Такова Исландия.

Площадь этого острова – немногим больше 100 тысяч квадратных километров, максимальная высота – 2 119 м (вулкан Хваннадальсхнукюр). Действующих вулканов здесь около сорока, и за историческое время (то есть приблизительно с X века н.э. – со времени заселения острова людьми) они извергли несколько десятков кубических километров лавы и обломков. Этого хватило бы, чтобы засыпать не одну сотню таких городов, как Помпеи или Геркуланум (погубленные извержениями Везувия), если бы на острове были такие города.

Что такое гейзеры, которые мы упомянули в предыдущем разделе? Это – очень интересная разновидность источников подземных вод. Источники такие бывают разными.

Например, очень часто горные породы, слагающие верхние слои земной коры, различаются по своей способности пропускать сквозь себя воду. Так, песок с легкостью пропускает ее: расстояния между отдельными песчинками достаточно велики, чтобы вода могла спокойно протекать по ним. А вот частички глины при намокании разбухают, и трещинки между ними закупориваются. И даже чуть–чуть намокшая глина уже служит для воды непреодолимым препятствием. Пески и похожие на них породы называют водоносными, а такие, как глина, – водоупорными. При этом те и другие обычно чередуются в земной коре, образуя своего рода слоеный пирог. Вода, выпадающая на поверхность Земли в виде атмосферных осадков, частью стекает в реки, а частью просачивается вглубь. И ясно, что если уже на поверхности она встретит водоупорную породу, то просочиться ей не удастся – придется течь по поверхности. Но если ей встретятся пески или похожие на них породы, она впитается в них. И будет стекать все глубже (притяжение Земли!), до тех пор пока не наткнется на водоупор. И образует над ним водоносный пласт (или, как говорят геологи, горизонт).

Все мы представляем себе оазисы в жарких пустынях: ручей, пальмы, караван верблюдов. А что такое антарктический оазис? Вряд ли он выглядит так же! В 1938 году англичанин А. Стефансон впервые назвал оазисом свободный ото льда участок антарктической суши. Темные скалы среди ледяных пустынь, кое–где покрытые мхом и лишайниками, синеющие в углублениях озера – действительно отчасти напоминают оазисы жарких стран. Открыли их, конечно, гораздо раньше – уже первые экспедиции Роберта Скотта и других исследователей столкнулись с довольно крупными свободными ото льда каменистыми пространствами. Они есть на Земле Королевы Виктории, Земле Королевы Мери, а особенно много их – на Антарктическом полуострове и окружающих его островах. Это неудивительно, ведь полуостров – самая северная и потому самая теплая часть материка.

Об их происхождении высказывались разнообразные догадки. В 1947 году американский летчик Бангер, пролетая над Землей Королевы Мэри, увидел внизу многочисленные скалы и озера и сумел приводниться на одно из них (он летел на «летающей лодке» – гидросамолете, на шасси которого установлены не колеса или лыжи, а поплавки).

О том, как выглядит поверхность материков, мы знаем, а вот что прячется на дне океана? Его образует земная кора океанического типа, сравнительно тонкая, простая и молодая. В рельефе дна Северного Ледовитого океана чередуются подводные хребты Ломоносова, Менделеева, Альфа, Гаккёля; эти и другие поднятия делят Арктический бассейн на глубокие котловины – Нансена, Амундсена, Макарова, Подводников, Канадскую и другие. Самое крупное из поднятий – хребет Ломоносова. Он возвышается над ложем котловин больше чем на 3,5 тысячи метров. Минимальная глубина океана над ним – 954 метра.

Северный Ледовитый океан – самый маленький из океанов, его площадь (14,75 миллиона квадратных километров) составляет всего около 4% от площади Мирового океана. Почти вся его акватория лежит за Полярным кругом и покрыта льдами. Поэтому, собственно, и выделили его в отдельный океан. Не будь льдов, он считался бы скорее всего частью Атлантики.

Наблюдения за составом воздуха проводятся давно, уже не первое десятилетие. И по мере того, как появляются новые способы и методы наблюдений, мы узнаем все больше нового, интересного и часто – важного. В частности, наблюдения со спутников показали, что с конца 1970–х годов над Антарктидой происходит постоянно нарастающее утончение озонового слоя. Потери происходят обычно весной, потом частично восстанавливаются, но составляют за сентябрь–октябрь около 70%! Большая часть озона теряется на высотах от 12 до 30 километров. Эти потери и назвали озоновой дырой.

По поводу причин ее возникновения шли жаркие споры. Может быть, воздушные течения в атмосфере приводят к тому, что озон уносится вверх и в стороны? Похоже, что дело не в этом: по наблюдениям за многими составными частями воздуха удалось определить, что воздух ведет себя не так; наоборот, он приходит сверху, где озона много.

Не один лишь озон обладает специфическими и зачастую важными свойствами. Таков и углекислый газ, хорошо знакомый нам по пузырькам в газированной воде.

Одно из его свойств заключается в том, что он с легкостью пропускает сквозь себя солнечный свет, но не пропускает тепла. Поэтому Солнце беспрепятственно освещает и нагревает поверхность Земли. Но когда нагревшаяся Земля начинает остывать (как любое другое горячее тело), углекислый газ не позволяет теплу уходить от нее в космос, и оно остается на планете.

Практически то же самое происходит в парниках (теплицах). Только роль углекислого газа здесь играет стекло или полиэтиленовая пленка, которыми закрыт парник. Сквозь них тоже проходит свет, нагревая грядки внутри теплицы. А вот остыть им трудно – тепло задерживается внутри. Поэтому действие углекислого газа и называют парниковым эффектом.

Среди газов, составляющих атмосферу Земли, немало водяного пара – около 13 тысяч кубических километров. Это примерно стотысячная доля всех водных запасов Земли.

В отличие от других газов, входящих в состав атмосферы, содержание водяного пара в ней постоянно меняется от долей до четырех процентов.

Молекулы жидкости всегда находятся в движении и некоторым из них – самым быстрым – удается прорвать поверхность жидкости и уйти в воздух, превратившись в пар. С повышением температуры в жидкости становится все больше быстрых молекул, и жидкость испаряется интенсивнее. Когда температура понижается – то есть скорости молекул уменьшаются – испарение замедляется. Поэтому количество водяного пара в воздухе зависит от температуры водоема и от величины его поверхности.