Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы - Александр Филиппов-Чехов

Но каким образом найти среднюю теплоту данного места? Разрешением этого вопроса и задался Гумбольдт в монографии своей Des lignes isothermes et de la distribution de la chaleur sur le globe [1817.1], помещенной в Mémoire de Physique et de Chemie de la Société d’Arcueil [41], III. Температура изменяется, как известно, даже в течение дня постоянно и потому следовало бы наблюдать ее ежечасно и даже чаще, что, конечно, более чем затруднительно. Прежде полагали, что для определения средней температуры года достаточно вывести половину суммы, полученной из максимума и минимума; но метод этот оказался совершенно неверным. Ему предпочли метод, по которому годичная температура получается из среднего арифметического числа всех суточных температур. Но как получить последние? Так как ежеминутное наблюдение невозможно, ежечасное – возможно только в немногих местах, то приходится ограничиться только немногими наблюдениями. Как их выбрать? В какие часы делать? Вопрос этот необыкновенной важности, так как от него зависит правильность результатов. Следя за ходом температуры в течение ясного дня, мы замечаем, что термометр с восходом солнца начинает подниматься и поднятие его около 9 часов утра самое скорое; затем оно становится медленнее и к 2 часам пополудни прекращается, и вместо его замечаем понижение термометра, сначала слабое только, потом до заката все сильнее и сильнее и наконец с восходом термометр начинает вновь подниматься.

Гумбольдт рассматривает три метода, при посредстве которых можно получить среднюю температуру: 1) наблюдая три раза в сутки – при восходе и закате солнца и в 2 часа пополудни; 2) наблюдая в две эпохи, которые выражают maximum и minimum, т. е. при восходе Солнца и в два часа пополудни; 3) наблюдая только раз в течение 24 часов, и именно в тот час, который к сделанным в различные времена года наблюдениям выражает среднюю температуру дня. Мы и на этот раз не вправе входить в изложение критики этих методов, представленных Гумбольдтом, и принуждены ограничиться только результатом его исследований, именно: среднее арифметическое число, полученное из суточных температур, дает годичную температуру; среднее же число, выведенное из многих годичных температур – дает среднюю температуру места.

Если мы, отправляясь из пункта, находящегося у экватора в уровень с морем, будем приближаться к северному полюсу по одному и тому же меридиану, то температура по мере приближения к нему будет все уменьшаться. Линии, соединяющие точки одной и той же годичной температуры разных меридианов, впервые введенные в науку Гумбольдтом, названы им изотермическими.

Применение графической методы к изучению о распределении теплоты на земном шаре оказало науке существенные услуги. Она также важна в этой отрасли физики, как необходимы ландкарты для географического определения места. Благодаря этим линиям Гумбольдту удалось начертить ясную картину распределения теплоты на земной поверхности. Правда, последующие наблюдения несколько изменили очертания некоторых из этих линий, проведенных Гумбольдтом в то время, когда он не располагал еще такой массой наблюдений, которые накопились с тех пор, но ему принадлежит бесспорно не только почин на этом пути, но, как мы увидим ниже, и значительное развитие его.

Отправляясь от экватора, где Гумбольдт принимает среднюю температуру в 27,5° C, к северному полюсу, мы видим, что изотермические линии тянутся довольно параллельно, т. е. температура с увеличивающимися градусами широты уменьшается по всем меридианам почти равномерно; но сравнивая изотермы Европы и Америки, оказывается, что они в последней расположены чаще, иными словами: в ней нам нет надобности подвигаться так далеко к северу, как на европейском берегу океана, чтобы заметить известное понижение температуры. Кроме того, изотермы не расположены параллельно экватору таким образом, что место, лежащее в Европе более к северу, имеет ту же среднюю температуру, как в Америке лежащее южнее, притом разница эта увеличивается более и более по мере приближения к северному полюсу. Полоса, в которой температура при равномерном приближении к северу более всего понижается, лежит, по Гумбольдту, в Старом и Новом Свете, между 40° и 45° широты. Обстоятельство это, замечает он, должно было подействовать благотворно на нравы и промышленную деятельность народов, населяющих эту полосу земного шара. Здесь соприкасаются область возделывания винограда с областью оливкового дерева и лимона. Нигде на земле, подвигаясь от севера к югу, температура так значительно не возвышается, как на этом пространстве; нигде более мы не видим, чтобы произведения царства растительного сменяли друг друга так быстро, как в указанной полосе. Значительное же различие в произведениях смежных стран оживляет торговлю и усиливает промышленную деятельность народов, занимающихся хлебопашеством.

Не останавливаясь на определении кривизны изотермических линий, сделанном Гумбольдтом, упомянем еще, что он нашел тоже, что точки земного шара, представляющие одну и ту же среднюю температуру, могут, несмотря на это, представлять значительное разнообразие между крайними временами года: летом и зимой так, что они изменяются не только от одной изотермы к другой, но даже в пределах одной и той же изотермы. Например, в то время, как в изотерме 20° летняя температура равняется средним числом + 25°,5, зимняя 13,5°, так что разница между обоими временами года составляет 12°, в изотерме 0°, летняя температура = 11,5°, зимняя же – 10° (ниже нуля), так что здесь оба времени года представляют разницу в 21,5°. Изотермы, лежащие между приведенными, занимают середину между ними. Но в изотерме 20° летняя температура не везде однообразна в 25,5°, а колеблется в пределах между 22 и 27 градусами; зимняя – между 12 и 15. В изотерме 0° средняя летняя температура колеблется между 11° и 12°, напротив, зимняя между – 16° – 4° (ниже нуля). Если мы обратим внимание на зимнюю среднюю температуру какой-либо точки, лежащей на любом градусе долготы, то мы на меридианах, к востоку и к западу от нее лежащих, встретим ту же температуру, но эти соответствующие первой по температуре точки не будут находиться ни в той же широте, ни на той же изотерме. То же самое найдем и при наблюдениях над средней температурой лета. Соединение таких точек привело Гумбольдта к определению изотерм и изохимен – линий равной летней, и линий, равной зимней температур. Наблюдения над зимней температурой различных точек в Европе показали значительное уклонение изохимен от изотерм, а также от параллельных кругов. Между тем, как изохимены – если мы проследим их от западного берега Европы к востоку, наклоняются более к югу, чем изотермы, в направлении изотеров мы видим противное. Из этого мы вправе вывести заключение, что чем более мы удаляемся от Атлантического океана, тем значительнее становится разница между временами года. Точки, в которых различие между летом и зимой не так значительно, лежат вообще вблизи берегов; местности же, где различие это достигает самых значительных размеров, лежат внутри материков. На этих данных Гумбольдт и основал свое знаменитое различие между климатом береговым и континентальным.