Едва ли найдется человек, который не интересуется прогнозом погоды, хотя синоптики порой и ошибаются.

Метеорологи много работают над совершенствованием приборов и аппаратов, действующих по принципам физики и механики. Они широко используют возможности электроники, применяют на спутниках сложную оптическую аппаратуру. И хотя по радио и телевидению мы часто слышим прогноз погоды, на самом деле это скорее ее расчет или вычисление. Нередко бывает так: метеорологи считают, что начавшийся циклон распространится на такую-то область, а антициклон сместится в это время севернее. Но вдруг все получается наоборот, появилась какая-то аномалия и изменила всю картину.

Едва ли не каждый день на нашей планете то в одном, то в другом районе возникают явления природы, влекущие за собой разрушения и человеческие жертвы. Большинство стихийных бедствий связано с процессами, происходящими в атмосфере, и таким образом так или иначе определяется состоянием погоды. Человечеству на протяжении всей своей истории неоднократно приходится сталкиваться не только с «капризами» погоды, ее непостоянством и периодическими отклонениями от привычного хода метеорологических явлений, но и со случаями, когда эти явления приобретают грозный характер, оборачиваются разгулом стихии с катастрофическими последствиями в масштабах целых государств или даже нескольких стран какого-либо географического района.

В низких широтах земного шара и, в несколько меньшей степени, в умеренных широтах, кроме ураганов, колоссальный ущерб человечеству ежегодно наносят смерчи. В горах на всех континентах сущим бедствием для населения являются сели и снежные лавины. Градобития, ливни, вызывающие наводнения, морозы, случающиеся в неурочные сроки, засухи, песчаные и пыльные бури, суховеи и затяжные ненастья — все эти явления, губительные для сельского хозяйства, наблюдаются каждый год, поражая то одну, то другую страну или целые регионы.

Штормовая погода в океане, бури и шквалы на море и на суше, метели и туманы наносят различным отраслям народного хозяйства громадные убытки и невосполнимые потери. Можно ли с этим бороться? Можно ли предотвратить человеческие жертвы во время таких стихийных бедствий, уменьшить материальные потери? Можно ли, наконец, заранее предвидеть возникновение их?

Оказывается, можно. И помогают в этом синоптикам не только современная техника, но и живые существа, которые действительно предсказывают, в какую сторону переместится циклон с учетом всех аномалий, и прогнозируют это без всяких расчетов. Ученые называют сейчас около 600 видов животных и 400 видов растений, которые могут выступать как барометры, индикаторы влажности и температуры, предсказатели штормов, бурь или хорошей безоблачной погоды. Давайте же пройдемся по лестнице живых существ и посмотрим, кто на что способен в прогнозировании погоды.

Итак, барометр не оправдал надежд, которые на него возлагались.

Что же это такое — барометр и как с его помощью можно предусмотреть погоду? Прежде чем ответить на этот вопрос, надо рассказать кое-что о природе, биосфере и атмосферном давлении.

Природа — это окружающий материальный мир. Вселенная. Сама Земля — часть природы. В более узком смысле под природой понимают неорганический и органический мир на Земле. Природа — это горы и долины, реки и моря, пруды и озера, леса и поля, сады и огороды, все растительное и животное царство на Земле.

Жизнь и живое вещество на нашей планете занимают большую область земного шара и называются биосферой. В состав биосферы входят нижняя часть атмосферы (толщиной в среднем 10–15 километров), вся водная оболочка — гидросфера (до 10 км, а местами и более) и верхняя, твердая, часть поверхности Земли — литосфера (до 2–3 км глубиной). Биосфера как сложная, саморегулирующаяся система живого и безжизненного вещества является источником жизни на Земле. Первопричиной всех жизненных процессов в биосфере есть солнечная энергия. Благодаря ей происходит сложное взаимодействие между компонентами биосферы и, в частности, круговорот веществ в природе.

Человек, пользуясь всеми благами природы, определенным образом влияет и на нее. Поэтому разумное использование естественных ресурсов имеет исключительно важное значение для всего человечества. Напомним, что к основным естественным ресурсам, которые использует человек, относятся: почва, вода, растительный мир, полезные ископаемые и атмосферный воздух.

Атмосферный воздух, насыщенный кислородом, — важнейший фактор существования живых организмов. Без воздуха не может быть жизни на Земле. И поясняется это тем, что воздух поставляет необходимый всем животным и растениям кислород. Напомним, что сухой воздух на поверхности земли содержит 78,08 % азота, 20,95 % кислорода, 0,93 аргона, 0,03 % углекислого газа, меньше 0,1 % составляют гелий, неон, криптон, водород, ксенон, озон и радон, вместе взятые. Кроме этих газов, в воздухе всегда есть водяной пар, количество которого в зависимости от температуры воздуха колеблется от 0,01 до 4 объемных процентов.

Воздух и создает то атмосферное давление, о котором так много говорят при определении погоды с помощью барометров. Воздух имеет вес и давит на поверхность Земли, на все предметы и живые существа, которые находятся на ней.

Современные расчеты показывают, что на поверхность тела взрослого человека воздух давит с силой приблизительно 16 т. Казалось бы, этот вес может раздавить любого из нас, даже мощнейшего силача. Но ничего такого не происходит. Природа обеспечила все живые организмы встречным (или внутренним) давлением, которое нейтрализует огромное внешнее давление.

Итак, давление воздуха на уровне моря при температуре 0° отвечает давлению ртутного столба высотой 760 мм. Эту величину — 760 мм — и принято считать нормальным барометрическим атмосферным давлением. Для измерения атмосферного давления пользуются специальными приборами — барометрами (от греческих слов баро — вес и метрео — измеряю). Наиболее точными являются ртутные барометры. Широко распространены и металлические барометры — анероиды (от греческого а — отрицательная частица, нерос — вода). Главной частью их является тонкостенная металлическая коробка с гофрированной основой, из пустоты которой откачан воздух. Нижняя основа коробки прикреплена к металлической плите, а верхняя связана с осью стрелки, которая перемещается по шкале. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет за собой пружину, при уменьшении давления пружина разгибается. Движение пружины, усиленное с помощью системы рычагов, передается на ось стрелки анероида. Стрелка перемещается по шкале, градуированной в миллиметрах ртутного столба, и показывает величину атмосферного давления в данный момент. Хотя анероиды и менее точны, чем ртутные барометры, однако они более удобны при транспортировке и их можно использовать в любых условиях.

Для продолжительных наблюдений за изменениями атмосферного давления и их записи пользуются специальным прибором — барографом. Он устроен приблизительно так же, как анероид, только металлическая коробка с разреженным воздухом соединена со стрелкой и самописцем. На разграфленной ленте подвижного барабана вычерчивается кривая колебаний атмосферного давления на протяжении суток или недели.

Сейчас довольно точно определены колебания атмосферного давления на разной высоте над уровнем моря. Чем выше местность над уровнем моря, тем меньше там давление. Например, на уровне 3000 м давление равняется 520–530 мм. Атмосферное давление изменяется как на протяжении суток, так и на протяжении года. Суточные колебания атмосферного давления связаны с температурой воздуха и зависят от его суточных изменений.