или ночные заморозки. ? Температура воздуха совершает в течение суток более или менее резко выраженные правильные и периодические колебания, повышаясь в утренние часы, достигая наибольшей своей величины несколько позднее полудня и отсюда снова понижаясь к вечеру и в течение всей ночи; наименьшей своей величины она достигает обыкновенно в ранние утренние часы ? на 1/4?1/2 часа позднее восхода солнца. Эти суточные колебания температуры становятся особенно значительными, когда воздух обладает большою прозрачностью ? в средних широтах весной. При этих суточных колебаниях (см. Температура воздуха) температура может в очень ясные ночи понизиться до 0¦ и еще ниже в такое время года, когда растительность в полном развитии. В прилегающих к земной поверхности слоях воздуха наблюдаются при этом предрассветные заморозки, или У., как их обыкновенно называют (у немцев ? Nachtfr o ste). Это будут, след., кратковременные ночные морозы при дневных температурах выше 0¦, часто губительно действующие особенно на молодую растительность и не имеющие ничего общего с настоящими морозами, т. е. продолжительными периодами общего охлаждения. Подобные же ночные морозы наблюдаются нередко в начале осени или конце лета. В дневные часы поверхность почвы сильно нагревается, вызывая восходящие токи нагревающихся от прикосновения с нею слоев воздуха и заставляя этими токами перемешиваться нагретые почвой слои с более холодными, лежащими выше массами воздуха; вследствие этого температура нижних слоев атмосферы в дневные часы постепенно повышается по мере нагревания почвы и воздуха. Но это нагревание сейчас же вызывает и обратный процесс отдачи тепла нагретыми телами более холодным, путем простого лучеиспускания. Таким образом, параллельно с нагреванием поверхности почвы и воздуха идет, возрастая по мере накопления тепла и повышения температуры, и излучение тепла в более холодные верхние слои воздуха и в холодное междупланетное пространство. Лучеиспускание будет тем сильнее, чем теплопрозрачнее воздух, через который проходят тепловые лучи, и чем больше разность температур между нагретым и получающим тепло телами. Поэтому температура почвы и воздуха будет расти только до тех пор, пока приход тепла от солнца будет превышать его расход на лучеиспускание и на прочие процессы (напр. на передачу тепла вследствие проводимости в почву), являющиеся следствием накопления тепла. Как только приход тепла сделался равным его расходу, температура почвы достигает максимума, а затем уже расход тепла берет перевес над его приходом, и в результате земная поверхность охлаждается сама, а вместе с тем охлаждает и прилегающие к ней слои воздуха; эти в свою очередь так же действуют на следующие, лежащие над ними; таким образом происходит ночное понижение температуры. Потеря тепла лучеиспусканием особенно интенсивна при большой прозрачности воздуха; поэтому охлаждение поверхности почвы и прилегающих к ней слоев воздуха особенно сильно в ясные ночи. Если поверхность почвы покрыта растительностью, охлаждение еще увеличивается вследствие того, что растения обладают гораздо большею, чем сама почва, излучающею поверхностью. При достаточно плотном и густом растительном покрове поверхность этого последнего будет поэтому значительно холоднее вследствие лучеиспускания не только лежащих над ним слоев воздуха, но и покрытой ими поверхности почвы. На холмах и возвышенностях охлажденный слой воздуха ? как наиболее плотный ? может стекать вниз по склонам и будет скопляться в наиболее низких местах; оттого в низких лощинах или в котловинах ночные заморозки более часты и гораздо более интенсивны, чем на холмах и возвышенностях. Наблюдения показывают, что охлаждение в ночные часы действительно идет снизу вверх и что температура поверхности почвы или поверхности растительного покрова может быть много ниже 0¦, тогда как температура более высоких слоев воздуха остается еще значительно выше 0 ¦. В некоторых случаях вследствие этого охлаждения температуры даже на небольших расстояниях по вертикали могут разниться на несколько градусов. При наблюдениях на метеорологической обсерватории Лесного института (на сев.-вост. окраине Петербурга) 20 (8) июня 1898 г. в 11 час. вечера наблюдалось, напр., такое распределение температур по вертикали:
на высоте (в стм) 320 150 60 30 25 15 3 0 температуры 6,4¦ 6,3¦ 4,8¦ 2,4¦ 0,8¦ 4,0¦ 5,0¦ 7,4¦
т. е. на высоте около 3 м над поверхностью травы температура была на 5,6¦ выше, чем над самою растительностью (на высоте 25 стм). Не менее типично наблюдение 21 (9) сент. 1898 г. (там же): в 9 час. вечера на низкой поляне, недалеко от обсерватории, температуры были:
на высоте (в стм): 90 60 12 (поверхн. травы) 0 (поверхн. почвы) температуры: 3,2¦ 3,0¦ ?0,7¦ 0,1¦
а в то же самое время на самой обсерватории, лежащей метр. на 8 выше этой поляны, температуры были:
на высоте в (стм) 25 (поверхн. травы) 0 температуры 0,2¦ 3,7¦
т. е. на высоте растительности более высокий пункт был почти на полтора градуса выше низкой поляны. Еще один ? очень характерный ? пример из тех же наблюдений: 23 (11) мая 1899 г., после пасмурного и дождливого дня, к вечеру ? около 9 часов ? небо вдруг прояснилось, и, хотя температура воздуха была выше 0¦, на растительности ? именно на манжетках (Alchemilla vulgaris), ? обильно смоченной влагою, в углублениях листьев на поверхности капель образовалась ледяная кора. В 9 час. вечера отмечены:
на высоте (в см)
320
20
0 температуры
0,6¦
?0,1¦
2,0¦
а за ночь минимальные температуры на этих же высотах были: ?1,4¦; ?4,4¦; ?0,8¦. Резкое и значительное падение температуры вследствие излучения в вечерние и ночные часы на поверхности почвы или растительности и в прилегающих к ним слоях воздуха продолжается, однако, только до тех пор, пока воздух остается ненасыщенным водяными парами. Как только температура воздуха, понижаясь, перейдет через эту точку, пары, оказываясь при дальнейшем охлаждении в избытке, выделяются в капельно-жидком виде. При этом вследствие образования росы или тумана сразу же уменьшается прозрачность соответствующих слоев воздуха; а сверх того, и пары, переходя в капельно-жидкое состояние, выделяют ту теплоту, которая пошла на их образование. От этих двух причин падение температуры ? как только оно дошло до образования росы или тумана ? значительно замедляется. Поэтому влажные местности, где воздух богаче парами и ближе к насыщению, будут всегда менее подвержены действию ночных заморозков, чем более сухие; поэтому же именно в степях ночные заморозки интенсивнее и более гибельны, чем в местностях хотя бы и более северных, но и более влажных. Давно начали искать средства для уменьшения гибельного действия У. на поля и культуры, а также стремиться и к их предсказанию, чтобы своевременно принятыми мерами можно было ? хотя до известной степени ? защитить растительность от их действия. Прикрывание более нежных растений в такие ночи, когда можно ждать заморозка, ? средство, давно уже известное садоводам и применяемое ими с успехом. Труднее защитить целые поля и культуры от действия ночных морозов; но и здесь практика выработала средство, дающее возможность с ними до некоторой степени бороться. Это средство ? зажигание с подветренной стороны костров или куч из таких материалов, которые дают много дыма. Разносимые на защищаемое поле, облака дыма делают воздух менее прозрачным и уже этим уменьшают интенсивность охлаждения; кроме того, дым облегчает образование росы и тумана, замедляющих также падение температуры и уменьшающих еще более прозрачность атмосферы. Наилучшим материалом для таких куч или костров служит навоз с примешанной к нему соломою. Таким путем удавалось ? напр. Клингену в 1885 г. ? спасать достаточно большие культурные площади от действия ночных морозов (см. Клинген, "О значении опытных станций e tc.", доклад Харьк. съезду сельских хозяев 1885). Были для этой же цели предложены специальные факелы, дающие много дыма (подробнее см. статью Trabert'a в журнале "Meteor. Zeitschr.", 1899, 529, а также работу Lemstr om'a "On Night-Frosts", "Acta Soc. Fenn. ", Гельсингфорс, 1893). Для предсказания ночных заморозков предложено было несколько способов. Упомянем лишь о методе Каммермана. Минимальная температура ночи, по Каммерману, отличается от температуры смоченного термометра в обыкновенном психрометре, служащем для определения влажности (см. Гигрометры), на некоторую постоянную величину, имеющую определенное значение для каждого пункта. Поэтому если отсчитать в 1 час дня температуру смоченного термометра в психрометре, то, прибавив к отсчету некоторую постоянную, определяемую предварительными наблюдениями, можно судить о том, будет ли заморозок в предстоящую ночь или нет. Предсказание делается еще более надежным, если отсчитать смоченный термометр вторично в 9 час. вечера; но для этого срока добавочная постоянная должна быть определена новыми наблюдениями. Для некоторых пунктов Европейской России способ Каммермана был проверен Б. А. Керсновским ("Метеорол. сборн. Акад. наук", 1890, ¦ 10; или "Rep. f. Met.", т. XIII, ¦ 10, 1890); он нашел, что ночной мороз будет вероятен, если в 1 час дня температура смоченного термометра в психрометре будет ниже:
Для Петербурга:
Для Елисаветграда: В апреле
4,0¦
5,5¦ В мае
2,5¦
5,0¦ В июне
2,0¦
4,0¦
Если отсчет повторен в 9 час. веч., то ночной мороз вероятен, когда отсчет в этот срок покажет температуры ниже:
Для Петербурга:
Для Елисаветграда: В апреле
2,0¦
3,0¦ В мае
1,0¦
2,5¦ В июне
1,0¦
2,0¦
По ночным заморозкам существует большая литература. Кроме указанных в статье работ, здесь необходимо упомянуть еще о работе Homen'a "Bodenphysik. und meteorol. Beobachtungen etc." (Берл., 1894). Остальная литература собрана в курсе Hann, "Lehrbuch d. Meteorologie" (Лпц., 1901, 123).
Г. Любославский.