Понадобилась еще пара с лишним тысяч лет, чтобы раскрыть природу этого удивительного явления, сразу же после разгадки переставшего быть удивительным. Так бывает со всеми фокусами и религиозными чудесами: как только раскроешь секрет, возникает понимание, легкое разочарование и – поиск новых секретов.
Неутомим и неукротим дух людской в своем любопытстве – главном двигателе прогресса…
Сэр Гилберт Уокер, выпускник Оксфорда, поступил в начале XX века на службу в королевскую метеорологическую службу ее Величества в Индии. Как и всех прочих пытливых европейцев, включая Александра Македонского, его заинтересовал муссонный феномен. Но отличие Гилберта от прочих европейцев состояло в том, что он был первым человеком, объяснившим природу муссонов. На решение задачи у Гилберта ушло 20 лет.
Как мы уже говорили, летом южный ветер дуете океана на сушу. Причина? Под жарким южным солнцем треугольник Индостана нагревается, разогревая воздух приземных слоев. Горячий воздух имеет меньшую плотность, он поднимается вверх, и поэтому ему на смену с моря идет воздух более плотный. И более влажный – с моря ведь!… Именно океанские ветра приносят необходимую для урожая влагу – дожди, без которых не будет урожая.
А зимой все наоборот: ветер дует с севера. И тут дело вот в чем… С севера полуостров Индостан огораживают Гималаи. А за стеной Гималаев располагается высокогорное Тибетское плато. Там очень холодно зимой, там снега и льды. Там воздух выхолаживается. А холодный воздух, как известно, плотнее теплого. И он начинает стекать с гор на индийские долины, вытесняя более легкий теплый воздух.
Туже природу имеет, кстати, и любопытное явление под названием «бора». Бора часто случается, например, в Новороссийске и доставляет горожанам и мореходам массу неприятностей. Бора – мерзкий холодный зимний ветер с гор. Представьте себе: теплое южное море. Недалеко от берега – горный массив, защищающий побережье от холодного воздуха с севера. Но напротив Новороссийска горы чуть ниже – в горной гряде как бы щербинка, будто сказочный великан выкусил край горного хребта. И если масса холодного воздуха, скопившегося за горами, вдруг становится столь велика, что сравнивается с высотой гор, холодный воздух через «щербинку» начинает стекать вниз, заливая Новороссийск. Этот поток холодного воздуха может течь, не прекращаясь целыми днями, поскольку океан холодных воздушных масс огромен, а «дырочка» маленькая. И вот тогда мачты кораблей, стоящих в порту и на рейде, покрываются многосантиметровым слоем льда. Льдом покрываются провода, реи, ветки деревьев… Заледенелые яхты и даже большие корабли могут перевернуться – отяжеленные льдом мачты перевесят киль. Поэтому Суворов считал Новороссийск «гиблым местом» для базы Черноморского флота. Не туда ли мы собираемся переводить свой флот после 2017 года?
…Кстати, слово «бора» образовано от имени древнегреческого бога ветра Борея, о котором писал наш страдалец Овидий…
Однако, вернемся к климату. Современная наука считает климатом усредненные погоды за последний 30-летний период. Сейчас современным климатическим образцом считается период с 1961 по 1990 годы, хотя, строго говоря, с той поры климат на планете здорово изменился. Причем изменился он в лучшую сторону. Когда-то Гиляровский с баулами шагал через сугробы в середине октября. Я пишу эти строки в начале декабря и, глядя в окошко, вижу, что земля черна, а стекло мокрое от дождевых капель. Дождь моросит уже почти сутки и не думает превращаться в снег. С горными лыжами в мою эпоху проблема: едешь на Новый год в горы и гадаешь – будет снег или нет. Стрём.
Глава 2
Климатический оркестр
«Стоит четырехэтажный дом, в каждом этаже по восьми окон, на крыше два слуховых окна и две трубы, в каждом этаже по два квартиранта. А теперь скажите, господа, в каком году умерла у швейцара его бабушка?» – эту задачу бравый солдат Швейк предложил решить медицинской комиссии, проверявшей его психическое здоровье по системе Каллерсона и Вейкинга.
Задача, бесспорно, интересная, но по понятным причинам не решаемая: нужных для ответа данных в ней нет, а имеющиеся – даром не нужны. С задачами по предсказанию погоды и климата примерно та же история. Климатическая кухня, бурлящая в тончайшем (по сравнению с размерами планеты) слое гидро– и атмосферы, пожалуй, один из самых сложных процессов, с которыми знакомо человечество. Просчитать его трудно до невероятия. Система трехмерна, трехфазна (жидкость, твердое тело, газ), а главное, зависит от массы внутренних и внешних параметров, не всегда очевидных… К тому же любая задача может быть решена, только если она корректно сформулирована. А как ее правильно сформулировать? От чего зависит климат? Какие данные нужно ввести в задачу, какие избыточны, какими можно пренебречь для упрощения?
Солнечная радиация… Извержения вулканов… Общее поголовье овец на планете… Уровень развития экономики… Площадь полярных шапок…
Что из перечисленного влияет на климат? Какие из этих параметров лишние? Есть ли, помимо перечисленных, иные «влиятельные» параметры? Отвечаю в порядке поступления: все, никакие, есть.
Начнем с главного. Солнце. Ясно, что оно – главный виновник всего происходящего на планете погодно-климатического безобразия. Если б не этот желтый карлик, вся атмосфера планеты вместе с климатом и погодой осыпалась бы на стылую поверхность сухими снежными хлопьями замороженного газа.
Солнце не устает подкидывать исследователям сюрпризы. Скажем, всего пару десятилетий назад ученые полагали, что количество тепла, идущего от Солнца на Землю, уменьшается в периоды, когда на Солнце больше всего пятен (период повышенной «пятнистости» светила называется периодом солнечной активности). Это было вполне логичное допущение: темные пятна – области солнечной поверхности, в которых температура ниже окружающей, из-за чего они, собственно, и выглядят темными на фоне сияющего пространства. (Температура солнечных пятен почти вдвое ниже температуры «рабочей» солнечной поверхности.) Ну а раз много темных пятен, значит средняя температура солнечной поверхности ниже, и тепловой поток тоже… И только исследования последних лет доказали обратное.
Ровно светит Солнце или с колебаниями – интересовало ученых давно. Больше 100 лет назад в горах США были построены обсерватории, которые измеряли интенсивность тепловой радиации, излучаемой Солнцем. Но тогда уловить небольшие колебания теплового потока не удалось. Их открыли совсем недавно – в эпоху внеатмосферных исследований: в декабре 1978 года был запущен американский спутник «Нимбус-7». Этот космический труженик летал вокруг Земли целых 20 лет, наблюдая за светилом, и выяснил, что солнечная радиация не только колеблется, но и четко следует за солнечной активностью – когда на Солнце много пятен, Солнце «греет» больше и наоборот. А насколько больше?…
Разница межу максимумом и минимумом теплоотдачи примерно 2,5 Вт/м2, то есть 0,15 % от номинала. Копейки! Но этих копеек оказывается достаточно, чтобы изменить среднеземную температуру на несколько десятых долей градуса или даже на целый градус. Мало? Хватает для потрясения социальных основ, в чем мы убедимся ниже.
То, что Солнце периодически «болеет», покрываясь темными пятнами, было известно людям еще до изобретения телескопа. Китайцы открыли пятна на Солнце аж в 165 году до н. э. – тогда их было видно невооруженным глазом. И не только тогда! Периоды сверхвысокой солнечной активности случались и позже. Скажем, русские летописи в 1372 году отмечали аналогичное явление. С изобретением телескопа наблюдение солнечных пятен стало, что называется, делом техники.
Забавно, кстати, вышло с этим телескопом! В советских энциклопедиях вы можете встретить утверждение, что телескоп изобрел Галилей. Итальянские энциклопедии с этим, понятное дело, не спорят. Немцы в своих мнениях расходятся – германские энциклопедии дают две версии: 1) телескоп изобрел Кристоф Шайнер из Ингольштадта; 2) телескоп изобрел Давид Фабрициус из Вестерхафе, что в Восточной Фрисландии. Британская энциклопедия полагает, что телескоп изобрел Томас Хэрриот – англичанин, естественно. Но этот Хэрриот, изобретя телескоп и честно описав свое изобретение, забросил описание в стол, никому ничего не сказав. С англичанами так бывает. Скажем, англичанин Кавендиш открыл аргон, но, никому об этом не сообщив, кинул записки в стол, в результате аргон был открыт повторно на 100 лет позже, и слава «открывальщика» принадлежит Рамзаю.