Почему в пустыне бывает туман, но не бывает дождя
На станции Гобабеб в центральном Намибе выпадает около 25 миллиметров дождя в год — столько же приносит один средний майский день в Подмосковье. И при этом там 94 туманных дня в году. Почти каждый четвёртый день сырой.
Влага, получается, есть. Просто она отказывается падать.
Дождю нужен подъём, а не влажность
Чтобы пошёл дождь, воздуху мало быть влажным. Ему надо подняться. При подъёме он расширяется и остывает, пар конденсируется, капли сталкиваются, слипаются и в какой-то момент становятся тяжелее восходящего потока. Тогда они падают.
Убери из этой цепочки первое звено — и дождя не будет никогда, сколько бы воды ни висело в воздухе. Именно это и происходит над берегом Намибии.
Холодная вода переворачивает всё вверх ногами
Вдоль побережья идёт Бенгельское течение, и вдобавок ветер отгоняет поверхностную воду от берега, а на её место снизу поднимается холодная — это апвеллинг. Океан у Намибии заметно холоднее, чем положено этим широтам.
Воздух над такой водой охлаждается снизу. А сверху, в зоне субтропического антициклона, воздух опускается и при опускании нагревается. Получается атмосфера, вывернутая наизнанку: внизу холодный влажный слой, над ним — тёплый и сухой. Метеорологи называют это температурной инверсией.
Обычно тёплый воздух легче холодного и поэтому всплывает. Здесь наоборот: холодный слой прижат ко дну, всплывать ему некуда, тёплая шапка сверху работает как крышка. Влажный воздух заперт в нескольких сотнях метров над землёй. Подняться, охладиться и пролиться он не может — не пускают.
Туман — это облако, которому не дали взлететь
Конденсация тем не менее происходит. Только не на высоте километра, а прямо у поверхности, где влажный воздух и так уже почти на пределе насыщения. Ночью суша остывает, воздух над ней добирает последние доли градуса — и пар превращается в мельчайшие капли.
Туман и облако физически одно и то же. Разница только в высоте, на которой это случилось. В Намибе оно случается на нулевой отметке.
Дальше ветер с океана заносит эту пелену вглубь материка. Капли тумана слишком мелкие, чтобы падать, — они дрейфуют вместе с воздухом, пока не осядут на чём-нибудь твёрдом: на камне, на листе, на спине жука.
Сколько тумана и докуда он доходит
Частота туманов резко падает по мере удаления от воды. У самого берега — порядка 120 туманных дней в году, в Уолфиш-Бее около 140, в сорока километрах от океана уже примерно 40, а в ста километрах — около пяти. Дальше начинается пустыня без всякой влаги вообще.
Тем же градиентом описывается и вода, которую туман приносит: по классическим измерениям в центральном Намибе от 183 мм в год у побережья до 3 мм в ста километрах вглубь. Обратите внимание на цифру у берега — она больше, чем годовая норма дождя в Гобабебе. В прибрежной полосе туман буквально основной источник осадков.
Кто научился это пить
Раз вода приходит воздухом, её приходится ловить из воздуха.
Самый известный местный способ демонстрирует чернотелка Onymacris unguicularis. В туманную ночь жук поднимается на гребень дюны, разворачивается навстречу ветру и встаёт на голову — упирается передними ногами в песок и задирает брюшко. Туман осаждается на надкрыльях, капли по наклонной спине стекают прямо ко рту. Поведение описали в *Nature* ещё в 1976 году, и с тех пор оно кочует по учебникам как хрестоматийный пример: животное, которое пьёт погоду.
Намиб такой не один
Механизм универсальный: холодное течение у западного берега материка в субтропиках плюс нисходящий воздух сверху. Где бы такая пара ни сложилась, получится одно и то же — берег, полный тумана, и суша без дождя.
Атакама в Чили и Перу устроена так же: там прибрежный туман называют *гаруа*, а есть станции, где дождь не фиксировали десятилетиями. Похожая картина на тихоокеанском берегу Нижней Калифорнии.
Пустыня возникает не только там, где мало воды. Иногда — там, где воде не дают подняться.