Сухой воздух, поднимаясь на каждые 100 м, охлаждается на 1 градус; опускаясь, он нагревается на 1 градус при опускании на каждые те же 100 м. Но так как воздух всегда содержит в себе водяные пары, то есть разница в том, что происходит при подъеме и при опускании воздушных масс. Когда воздух охлаждается, находящиеся в нем водяные пары сгущаются в жидкость; при этом выделяется скрытая теплота парообразования (та теплота, которая была поглощена при переходе воды в пар). Поэтому: при опускании на каждые 100 м воздух нагревается на 1 градус. Но при подъеме на каждые 100 м он охлаждается только приблизительно на 0,5 градуса.
Как всякий ветер, и эти горные ветры возникают тогда, когда в одном месте земли существует высокое (большое) давление воздуха, а в другом месте – низкое (малое). Воздух тогда передвигается из мест высокого давления в места низкого давления, передвигается тем быстрее, чем больше разница в давлениях.
Когда разница в давлениях воздуха возникает по обе стороны горного хребта, ветер, очевидно, принужден перевалить через хребет, подняться по одному склону и опуститься по-другому.
Но когда воздух поднимается, он расширяется, а расширяясь – охлаждается. Наоборот, когда воздух опускается, он уплотняется, а уплотняясь – нагревается.
Южный материк, среди которого расположен Южный полюс, – Антарктида, – представляет собой плоскогорье со средней высотой в 2000 м. А это та высота, при которой и в более теплых местах начинается или близка линия вечных снегов.
Почти сплошная лента материков в их ближайших к северному полюсу частях находится от него на расстоянии 2 000 км, тогда как ближайшая суша – и притом только узкий клинышек суши, а именно Огненная Земля, – отстоит от Южного полюса на 3 750 км. Ближайшие же материки (Австралия и Африка) находятся на расстоянии в 6000 км. Летом облегающие Северный полюс материки обогревают его; у северных берегов Северной Америки температура летом поднимается выше 0°, а у северных окраин колоссальной Азии июльская температура доходит до 3 и 8 градусов выше 0. Притом материки не только ближе к Северному полюсу, но и обращены к нему самыми широкими своими частями, тогда как к Южному полюсу все материки – страшно далекие материки – обращены своими остриями.
При нагревании водной поверхности вода испаряется со значительной силой. Оттого она охлаждается. Здесь нет загадки: испаряющаяся часть воды охлаждает остающуюся часть воды. На этом факте основано употребление в жарких странах охлаждающих кувшинов. Они делаются из пористой глины; вода, просачивающаяся на наружные стенки сосуда, испаряется и тем самым охлаждает стенки сосуда и находящуюся в сосуде воду.
Вот где-нибудь в океане определяют местный полдень (12 часов). Это делается по солнцу; солнце в полдень достигает по небесному своду своей высшей точки. Итак, местный полдень определен. Смотрят на хронометр; он показывает по гринвичскому времени 9 часов 40 минут. Значит, местное время впереди гринвичского на 2 часа 20 минут. 2 часа времени отвечают 30 градусам земной окружности; 20 минут отвечают 5 градусам, 2 часа 20 минут отвечают 35 градусам. Но местное время впереди гринвичского; по местному времени 12 часов, а по гринвичскому еще только 9 часов 40 минут. Стало быть, мы находимся восточнее Гринвича. Окончательный вывод: