Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

Претор-Пинней Гэвин

Облака среднего яруса

глава 9

ПЕРИСТО-КУЧЕВЫЕ ОБЛАКА (CIRROCUMULUS)

 

 

Слои хрупких облачков, напоминающих рыбью чешую, или макрелевое небо

Поначалу может показаться неправдоподобным, что перисто-кучевые облака, равно как и их более низкоярусные родственники — слоисто-кучевые и высоко-кучевые облака, — состоят из отдельных облачков. На такой высоте (в средних широтах — обычно от 16 500 до 45 000 футов) составные части перисто-кучевого облака могут показаться крошечными крупинками соли. Однако, если приглядеться, можно увидеть, что эти крупинки никак не связаны друг с другом. Лоскут перисто-кучевого облака (обычно они не затягивают небо целиком, а появляются отдельными лоскутами) часто производит впечатление всего лишь ряби на высоком и спокойном облачном слое.

Однако разве истинный любитель облаков удовлетворится одним только первым впечатлением? Вглядевшись внимательнее, он обнаружит, что эта рябь образована отдельными крошечными облачками. С виду они кажутся меньше, чем подушечка пальца на расстоянии вытянутой руки на высоте 30° над горизонтом: пусть каждое облачко на самом деле размером с плоское кучевое облако (Cumulus humilis), но расположены они несравнимо выше.

Установление кажущегося размера составных частей — один из способов отличить перисто-кучевое облако от более низкоярусного высоко-кучевого (составляющие его облачка могут быть до трех пальцев в ширину). Можно также обратить внимание на затенение — вернее, на его отсутствие: верхнеярусные перисто-кучевые облака кажутся белее, нежели среднеярусные высоко-кучевые, а отдельные облачка, из которых состоит перисто-кучевое облако, — еще ярче, тогда как теневая сторона отдельных облачков более низкого высоко-кучевого облака выглядит темнее.

Перисто-кучевое облако — самое неуловимое среди десяти родов облаков. И в самом деле, стоит ему появиться, составляющие его зерна в скором времени растворяются, будучи переходной фазой между тонкими волокнами перистого облака и ровным белесым слоем облаков, именуемых перисто-слоистыми. Один из способов, которым метеорологи пользуются для различения облаков, состоит в том, чтобы регистрировать сопутствующие облака. Так, наличие легко узнаваемых полосок перистого облака позволяет узнать чудесное облако в яблоках — перисто-кучевое.

Из того, что облако состоит из отдельных маленьких облачков, можно сделать вывод, что воздух на уровне облака неспокоен и неустойчив. Если в небе видны всего один-два лоскута перисто-слоистых облаков, они не могут значимо повлиять на грядущую погоду. Однако порой их чешуйки покрывают изрядную часть неба — такие облака относятся к виду слоистообразных (stratiformis), разновидности волнистых (undulatus). Однако попробуйте запомнить это неуклюжее Cirrocumulus stratiformis undulatus! Куда проще другое название этих облаков — «макрелевое небо». Скорее всего, эго название придумали моряки, поскольку считали такие облака предупреждением о надвигающемся шторме. Шторм наиболее вероятен, если они слоистообразные волнистые соседствуют с крючковатым когтевидным перистым облаком (Cirrus uncinus), именуемым также «кобылий хвост».

***

Иногда «макрелевым небом» называют высоко-кучевые облака. Однако они не настолько похожи на макрель, как перисто-кучевые. Именно бороздки перисто-кучевых облаков больше всего напоминают полоски, отличающие эту рыбу, причем отдельные облачка выступают в качестве чешуек.

Но если обширные участки неба покрыты перисто-кучевыми облаками, почему это говорит об ухудшении погоды? Во-первых, чем больше в небе облаков верхнего яруса, тем больше влаги в верхних слоях тропосферы. В умеренных поясах это свидетельствует о надвигающемся снижении атмосферного давления, влекущем за собой дождь. Во-вторых, неустойчивый волнообразный характер облаков свидетельствует о том, что на том уровне, где они располагаются, дуют сильные ветры, а значит, погода будет резко меняться.

Волны макрелевого неба сродни волнам на поверхности моря. Океанские волны образуются в результате того, что ветер дует над поверхностью воды, подхватывая и усиливая любую неровность на этой поверхности. Ветер вздымает колеблющуюся воду вверх, сила тяжести заставляет ее падать обратно вниз, и в результате столкновения этих сил получаются волны.

Конечно же, в тех высях, где образуются перисто-кучевые облака, массы жидкости и воздуха не столь явно отделены друг от друга. Однако, если облака образуются в области «ветрового сдвига», механизм их формирования примерно таков же. О ветровом сдвиге говорят, когда воздух над облачным слоем движется в ином направлении и/или с иной скоростью по сравнению с воздухом под ним. Часть облака, попадающая в «ножницы» между двумя воздушными потоками, начинает волнообразно колебаться и — в точности как на поверхности моря — чем выше ветер, тем более неустойчивы волны.

***

Атмосфера — гоже океан, только не водный, а воздушный. Этот воздушный океан тесно связан с настоящим, и связь между ними крайне важна с точки зрения облакообразования.

Интересно, задумывался ли читатель о том, что атмосфера начинается прямо у наших ног? Выходит, что мы подобны рачкам, копошащимся на дне этого воздушного моря. Поднимая глаза к облакам, мы видим птиц, скользящих в воздушных течениях, и других рачков, перемещающихся в подводных лодках, которые мы именуем самолетами. Что до облаков с их испаряющимися щупальцами осадков, которые именуются «полосами падения» (virga) и свисают вниз подобно усикам, то это, вне всякого сомнения, медузы.

Чешуйки перисто-кучевого слоистообразного волнистого облака, или «макрелевое небо».

Если вы еще этого не знаете, 90% влаги в атмосфере — океанские испарения. Остальные 10% берутся из рек, озер и прочих водоемов, а также из листьев растений, которые охлаждаются посредством так называемой «эвапотранспирации» — ботанического аналога потения. Конечно, не обходится и без человека: люди потеют и чихают, сушат выстиранную одежду, пьют джин с тоником после игры в крокет, а их любимые собачки бегают с высунутыми языками.

Но дело не только в том, что океан покрывает изрядную часть поверхности планеты. Вода крайне эффективно удерживает тепло и переносит его на большие расстояния по всему миру в соответствии с общим рисунком океанских течений. Поэтому океан не только питает атмосферу влагой, но и нагревает либо охлаждает воздух над течениями: оба эти фактора играют важную роль в облакообразовании.

Когда над морем перемещаются атмосферные возмущения, подхватывающие тепло и влагу горячих океанских течений, образуются тропические циклоны и ураганы. Чтобы они возникли, должны быть соблюдены особые атмосферные условия, однако коль скоро эти условия налицо, запас тепла и влаги, предоставляемый морем, придает урагану необычайную мощь.

Закрученный в огромную вращающуюся систему, он становится неодолимой силой. Только лишь проходя над землей — например, над попадающимися ему по пути домами несчастных жителей Луизианы, Карибского бассейна или Индии — и причиняя всяческие разрушения, он постепенно начинает рассеиваться, а запас энергии, почерпнутый с теплой поверхности моря, истощается.

С холодными океанскими течениями связаны не столь беспокойные облака. Струясь от континентальной береговой линии, эти течения порождают низкие слоистые облака и туман, распространяющиеся на большие площади. Яркий пример — знаменитые летние туманы Сан-Франциско.

Это перисто-кучевое облако относится к виду хлопьевидных (floccus), а местами на нем можно различить валы, характерные для разновидности волнистых (undulatus).

Воздушные потоки, дующие в направлении земли, нагреваются и напитываются водяными парами над теплыми океанскими течениями в Тихом океане. Проходя над холодными водами у берега, они охлаждаются, и часть водяных паров преобразуется в капли. Поскольку этим каплям не нужно подниматься вверх, чтобы остыть, они образуют так называемый адвективный туман прямо над поверхностью земли. В результате Сан-Франциско — один из самых туманных городов мира, хотя туман обычно не выходит за пределы прибрежной части города.

Однако за этот титул готовы поспорить и некоторые районы северо-восточного побережья Японии. Для них тоже характерен подобный контраст температур на поверхности моря. Потоки теплого влажного воздуха, нагревшегося над теплым течением Куросио из Тихого океана, устремляются внутрь страны, но тут же остывают, достигнув холодного Курильского течения у побережья. Резкое падение температуры вновь приводит к тому, что над большими участками поверхности образуется туман или дымка, которые утягиваются внутрь страны.

Эти туманы легли в основу некоторых стилей традиционной японской живописи. Для придания пейзажам глубины и перспективы традиционно использовался художественный прием касуми, что по-японски означает «дымка». Обычно эта дымка изображалась в виде горизонтальных полос, в ранней живописи периода Хэйан (около 1000-х гг. н. э.) — неярких и прозрачных, с голубоватым оттенком. К XIII веку полосы тумана стали более «материальными» (в частности, их контур прорисовывался чернилами), а называть их стали суяригасуми.

Прекрасные туманы касуми не только придавали пейзажам впечатление глубины, но и перемежали повествование, содержащееся в картинах. Они означали, что между отдельными эпизодами изображения прошло некоторое время. Никогда еще «туман времени» не находил более буквального воплощения в живописи.

Слоистообразные волнистые облака (Stratioformis undulatus), более известные как «макрелевое небо», — отнюдь не единственные среди перисто-кучевых облаков. Помимо этого вида облаков, охватывающего большие участки неба, выделяют еще три вида со своими внешними признаками.

Если составные элементы перисто-кучевого облака обладают плоским основанием и зубчатым верхом, это вид башенковидных (castellanus). Однако отдельные облачка находятся слишком высоко, и разглядеть зубцы труднее, чем при наблюдении башенковидных облаков, принадлежащих к более низким ярусам — таких, как высоко-кучевые и слоисто-кучевые. То же самое касается и хлопьевидных облаков (floccus), отдельные облачка в составе которых отличаются неровным основанием и неровным же верхом. Это симптомы бурного роста облачков, наблюдающегося, когда воздух на их высоте носит «неустойчивый» характер.

Сказка Ханса Кристиана Андерсена «Принцесса на горошине» разъясняет, почему «устойчивая атмосфера» способствует образованию чечевицеобразных облаков.

Чечевицеобразные облака (lenticularis), по внешним признакам ярко отличающиеся от остальных, формируются, напротив, тогда, когда воздух «устойчив». В этом случае довольно большие части облака принимают чечевицеобразную форму. Это верхнеярусный вариант похожих на НЛО чечевицеобразных облаков, формирующихся в более низких ярусах. Здесь правило о том, что отдельные перисто-кучевые облачка должны казаться не больше пальца в ширину, нарушается: составные элементы чечевицеобразного облака выглядят значительно более крупными. Задержимся на этом виде облаков еще на некоторое время: они помогут нам ввести важное понятие «устойчивости атмосферы».

Чечевицеобразное облако, как и сходные с ним виды облаков, относящиеся к более низким ярусам, формируется, когда воздух перебирается через горные хребты и приходит в волнообразное движение с подветренной стороны вершин. На гребнях воздушных волн образуются чечевицеобразные или миндалевидные облака. Может показаться странным, что перетекание потоков воздуха через наземные препятствия (даже если это столь высокие препятствия, как горы) ведет к образованию волн, которые, в свою очередь, приводят к тому, что на высоте 26 000 футов (т. е. 5 миль) и более формируются облака. На самом деле, это не то чтобы частый случай, и все зависит от того, насколько устойчив воздух между поверхностью земли и облаком.

«Устойчивость» или «неустойчивость» воздуха определяется тем, как его температура меняется в зависимости от высоты. Различение «устойчивого» и «неустойчивого» воздуха — вопрос весьма запутанный (часть атмосферы считается устойчивой или неустойчивой относительно «пузырька» воздуха при определенной температуре и влажности). Если упростить проблему до предела, воздух скорее будет признан неустойчивым, если с увеличением высоты он резко становится холоднее, и устойчивым, если охлаждение носит постепенный характер.

Этот профиль температур играет важную роль в облакообразовании. Например, в случае чечевицеобразного перисто-кучевого облака (Cirrocumulus lenticularis) устойчивость воздуха над горным хребтом определяет, насколько воздух будет «упругим», что, в свою очередь, критично в плане того, достигнут ли воздушные волны, возникшие с подветренной стороны хребта, больших высот.

Поток воздуха, вынужденный подниматься вверх, чтобы перевалить через гору, расширяется и охлаждается — именно это всегда происходит с поднимающимся вверх воздухом. Но если атмосфера непосредственно над воздушным потоком заметно холоднее, поднимающийся воздух, несмотря на остывание, продолжает оставаться теплее атмосферы. Поэтому он будет всплывать вверх подобно поплавку, между тем как окружающий воздух будет опускаться вниз. Атмосфера наверху неустойчива относительно воздушного потока, поэтому она вберет гребень волны, при этом волна не будет подталкивать находящийся над ней воздух вверх.

Если же, напротив, температура атмосферы над воздушным потоком снижается с возрастанием высоты постепенно, сам поток, поднимаясь вверх и охлаждаясь при перетекании через горный хребет, в конечном итоге может достичь той же температуры, что и атмосфера. Атмосфера наверху устойчива относительно воздушного потока, и поэтому он не поднимается сквозь нее, а подталкивает воздух вверх.

Все это напоминает мне сказку Ханса Кристиана Андерсена «Принцесса на горошине». Там рассказывается о том, как во время страшной грозы у ворот замка появилась промокшая насквозь принцесса. Старые король и королева, живущие в замке, мечтали женить своего сына. Гостья показалась им подходящей в невестки, однако же они хотели удостовериться, что это настоящая принцесса. Они предложили ей ночлег, и старая королева, подчинившись логике, присущей только будущим свекровям, решила тайком подвергнуть принцессу испытанию: готовя для той постель, она спрятала под двадцать тюфяков и двадцать пуховых перин горошину. Принцесса спала ужасно, и король с королевой убедились, что та и правда знатного происхождения. Принц вскоре женился на ней, они жили долго и счастливо… ну, и так далее.

Неустойчивые слои атмосферы над воздушным потоком, подобно очень мягким тюфякам, вбирают поднимающиеся гребни воздуха, перетекающего через гору. Неважно, насколько эти волны мощны: атмосферный воздух не поднимется вверх слишком сильно. Если же атмосферные слои устойчивы, волна поднимающегося воздуха будет подталкивать их вверх, и атмосфера на много миль выше «почувствует» гребень волны, подобный сказочной горошине, и слегка поднимется вместе с ним. Если воздух на всем протяжении атмосферы над гребнем достаточно влажен, в результате может образоваться чечевицеобразное перисто-кучевое облако.

Такое происхождение со всей очевидностью доказывает, что чечевицеобразное облако — настоящая принцесса среди облаков. А это означает, что Царь облаков, кучево-дождевое облако, даст согласие на ее брак со своим сыном — кучевым облаком. Не знаю, к какому типу облаков относится старая королева, однако не сомневаюсь, что все они, несмотря ни на что, будут жить долго и счастливо.

***

Разные виды перисто-кучевых облаков могут, хотя и не обязательно, относиться к одной из двух разновидностей: дырявые (lacunosus) или волнистые (undulatus). Их внешние признаки сходны с признаками более низкоярусных облаков, относящихся к этим разновидностям.

Облака, напоминающие решетку вокруг отчетливо воспринимаемых дыр, относятся к разновидности дырявых. Поскольку они находятся на большой высоте, эти висящие в небе «соты» мельче, нежели относящиеся к той же разновидности высоко-кучевые и слоисто-кучевые облака.

Если же отдельные облачка собираются в волны, по виду сходные с лентами, то облако относится к разновидности волнистых. Иногда две волны разной формы накладываются друг на друга, и облачка кажутся широкими волнами и мелкой рябью. одновременно. Точно так же на поверхности огромных океанских волн можно увидеть более мелкие. И в том и в другом случае волны могут двигаться в разных направлениях.

Однако чаще волнистые облака представляют собой волны какой-то одной формы: именно гак дело обстоит с макрелевым небом — слоистообразными волнистыми перисто-кучевыми облаками.

Дырявое перисто-кучевое облако (Cirroculumus lacunosus) похоже на частые соты.

В этом разговоре о видах и разновидностях перисто-кучевых облаков мы затронули множество тем, которые не могут не заинтересовать истинного любителя облаков. Наверняка вас уже мучает вот какой вопрос: что же это за вид макрели, на которую похоже макрелевое небо? Может быть, это королевская макрель? Или испанская макрель? Или просто-напросто обыкновенная скумбрия? Я решил, что не следует оставлять столь важный вопрос без ответа, и отправился на поиски.

***

Поднявшись ясным августовским утром в пять часов, я как раз поспел на первый поезд в метро и отправился через весь город на Биллингсгейтский рыбный рынок на Собачьем острове, что в Ист-Энде. Этот рынок предлагает богатейший выбор рыбы во всей Великобритании, и я подумал, что едва ли найду лучшее место для того, чтобы сравнить окраску разных видов макрели с перисто-кучевыми облаками. Понятное дело, я вовсе не предполагал, что на небе этим утром появятся нужные мне облака. Еще меньше я надеялся на то, что какой-нибудь торговец одолжит мне рыбину, чтобы я мог поднять ее к небу и произвести сравнительный анализ.

Выйдя из метро и оказавшись среди административных высоток Канэри-Уорф, я с радостью отметил, что в небе, среди ярких полосок перистых облаков, кое-где просматриваются лоскуты перисто-кучевых. Однако Биллингсгейт — крытый рынок, поэтому даже если эти облака и превратились бы в скором времени в слоистообразные волнистые, мне все равно пришлось бы рассчитывать только на свою память. Представив себе облако, я нырнул в двери рынка и стал пробираться сквозь сутолоку торговцев, грузчиков и владельцев ресторанчиков. Передо мной стояла особая задача: найти макрель.

Проще всего оказалось отыскать обыкновенную скумбрию. Среди макрелевых эта рыба чаще прочих появляется на берегах Британии. Я пробрался поближе к связке рыбы, покоившейся на льду в полистироловом упаковочном ящике, и принялся пристально разглядывать переливающиеся серебряные и темно-серые полоски, которыми пестрела спина рыбы.

— Вам помочь, дружище? — спросил меня продавец в белом комбинезоне, выпачканном рыбьими внутренностями.

— Спасибо, я пока просто посмотрю, — ответил я, еле удержавшись от искушения добавить: «Однако же я разочарован, ведь ваша скумбрия ничуть не похожа на слоистообразное волнистое перисто-кучевое облако».

Дело в том, что полоски скумбрии оказались прочерчены слишком ярко. У перисто-кучевых облаков, равно как и у любых других облаков верхнего яруса, состоящих (если не полностью, то хотя бы частично) из кристаллов льда, куда менее четкие контуры, чем у более низкоярусных облаков. У этой же рыбы из макрелевых светлые и темные полоски слишком резко отличались друг от друга.

Но этим проблемы со скумбрией не исчерпывались. Хотя серебряные чешуйки на светлых полосках рыбины и можно было принять за облачка, перемежающие их полоски были слишком темными и уж никак не походили на небо. Они казались почти черными.

Я попытался представить себе слоистообразное волнистое перисто-кучевое облако, освещенное лунным светом — яркие полоски облачков на фоне черного ночного неба, — однако у меня ничего не получилось. Волны перисто-кучевых облачков на фоне голубого неба выглядят куда более бледно и не столь контрастно. Стало ясно, что одной только скумбрией мои макрелевые поиски не исчерпаются.

***

— Какая такая испанская макрель, дружище? — ответил лоточник, когда я спросил его о следующем кандидате в моем списке макрелевых подозреваемых. — Ее сюда больше не завозят, — добавил он с сожалением. — Сто лет не видел.

Вот те на. И они еще говорят, что на этом рынке богатейший выбор рыбы в Великобритании! А испанской макрели у них нет. Я было подумал, что отправился сюда ни свет ни заря впустую. Однако продавец тут же дал мне дельный совет: если я отыщу кого-нибудь, кто продает молодую королевскую макрель, задача моя будет решена. «По молодости лет, — украдкой шепнул мне он, поглядывая по сторонам, — королевская на вид мало отличается от взрослой испанской».

Окраска обыкновенной скумбрии. Увы, у этой рыбы слишком четкие полоски, а значит, «макрелевое небо» было названо не в ее честь.

Да нет, конечно, он не шепнул мне об этом украдкой, а просто сказал…

Что до королевской макрели, то мне в любом случае предстояло ее отыскать. Что ж, стоит теперь найти молодую королевскую макрель наряду со взрослой — и она сможет выступить в процедуре опознания в качестве дублера отсутствующей испанской макрели.

И я отправился дальше, минуя хеков, окуней, лещей и палтусов. Шел мимо морских собак, морских ангелов, угрей и омаров. Обитатели глубин буквально приковывали мой взор. Красные рифовые окуни, кефаль, мерланги… и наконец на прилавке у самой стены, рядом с крабовыми палочками, я нашел то, что искал — молодую королевскую макрель.

Молодая королевская макрель была в два раза больше взрослой скумбрии и сильно отличалась от нее по окраске. Брюхо у нее было ровного серебристого цвета, переходящего на боках в бледно-голубой. А на этом голубом фоне просматривались ряды круглых желтых пятен.

Постойте-ка, но ведь это еще меньше похоже на облака! Окраска этой рыбы не имела ничего общего с «макрелевым небом»: пятна отстояли слишком далеко друг от друга, чтобы походить на перисто-кучевое облако, а волнистых полосок, имеющих первостепенное значение, и вовсе не было. Если для испанской макрели характерна именно такая окраска, то эта макрель отделалась от участия в процедуре опознания, даже не встав в ряд вместе с остальными.

И вот наконец на одном из соседних прилавков я увидел несколько впечатляющих образчиков взрослой королевской макрели — и понял, что я недалек от истины. Эта рыба была намного крупнее, около трех футов в длину, и никаких тебе желтых пятен. Ее переливающиеся серебристо-голубые бока были украшены бледными белыми и серебряными волнистыми полосками. Эврика!

На спине каждой рыбины из этого внушительного улова красовался волнистый узор, характерный для макрелевого неба, — прекрасные изогнутые ряды серебряных чешуек, перемежающиеся бледной голубизной неба. Восемь фунтов за килограмм — и вот она, та самая рыба, в честь которой названо макрелевое небо.

Что за радость — наконец скинуть с плеч эту заботу! Я направился к выходу с рынка, чувствуя себя едва ли не экспертом мирового уровня в области сравнения рыб и облаков. Конечно, думалось мне, испанская макрель не похожа на настоящее макрелевое небо, однако ее желтые пятна очень даже напоминают разреженное высоко-кучевое облако в янтарных лучах восходящего солнца…

Но тут вереница моих мыслей прервалась, а взгляд остановился на большом толстом карпе, лежащем на прилавке рядом с копченым лососем с Аляски. Он тоже уставился на меня своим немигающим взглядом снулой рыбы.

Не может быть! В его чешуйках, слишком широких для рыбы такого размера, а по цвету варьирующих от грязножелтого на брюхе до насыщенного бронзового на спине, было что-то очень облачное. В центре каждая чешуйка была янтарной, а к краям темнела и становилась скорее коричневой. Мне подумалось, что я где-то видел такое небо… Ну-ка, ну-ка… послушай, ты же эксперт мирового уровня… что за небо на этом карпе?

Ну, конечно же! Высоко-кучевое слоистообразное облако с просветами! Как я мог забыть? Мы с этим облаком старые приятели, я просто не узнал его в новой обстановке.

НАВЕРХУ: Королевская макрель.

СПРАВА: Слоистообразное волнистое перистослоистое облако (Cirrocumulus stratiformis undularis), или «макрелевое небо».

НАВЕРХУ: Обыкновенный карп.

СПРАВА: Высоко-кучевое слоистообразное облако с просветами (Altocumulus stratiformis perlucidus), которое скоро станут называть «карповым небом».

Облачка, из которых состоит высоко-кучевое облако — более низкоярусное, чем перисто-кучевое, — кажутся больше, что соответствует более крупной чешуе карпа. Более того, в низком солнечном свете с теневой стороны они темнее — так же как отдельные чешуйки темнее по краям. Такие чешуйки никогда не могли бы принадлежать перисто-кучевому облаку, на котором, как мы знаем, не бывает затенения. Это было высоко-кучевое облако разновидности Altocumulus stratiformis perlucidus (то есть облачный слой, закрывающий обширный участок неба, с небольшими зазорами между отдельными облачками). Пройдет немного времени, подумалось мне, и небо, украшенное этими облаками, будут называть «карповым небом».

Обыкновенный карп, будучи пресноводной рыбой, обитающей в темных глубинах мутных озер, просто обязан разительно отличаться от такой мощной глубоководной промысловой рыбы, как королевская макрель. Будто бы зная свое место, «карповое небо» предсказывает не более чем приближение небольшого дождика. Убеленные сединами старые моряки при его появлении отнюдь не считают необходимым убрать гроты и задраить люки в преддверии неистового атлантического шторма.

Нет, «карповое небо» скорее напоминает дремлющему рыболову, что через пару часов ему стоит достать свой дождевик, поскольку не исключено, что перед чаем его ждет мелкий дождик.

 

глава 10

ПЕРИСТО-СЛОИСТЫЕ ОБЛАКА (CIRROSTRATUS)

Белесая пелена высоко в небе, которую многие даже не замечают

1700 лет назад перисто-слоистые облака изменили ход истории человечества. С них началась цепочка событий, приведшая к тому, что христианство стало господствующей религией Римской империи.

Во всяком случае, мы, истинные любители облаков, думаем именно так.

28 октября 312 г. и. э. император Флавий Валерий Константин, именуемый также Константином Великим, нанес поражение своему противнику и шурину императору Августу Максентию в битве у Мильвийского моста, что располагался к северу от Рима. Несмотря на то что у Максентия было 75 тысяч воинов, тогда как у Константина — всего 50 тысяч, последний одержал победу и впоследствии стал самым значительным императором поздней античности. Он не только распространил влияние Римской империи на Средний Восток, основав «Новый Рим» в Византии (позже этот город был назван Константинополем, а сейчас называется Стамбулом), но также узаконил и стал поддерживать христианство, которое прежде на территории Империи было вне закона.

Победа Константина у Мильвийского моста стала, вне всякого сомнения, решающим моментом в мировой истории. Если верить историкам того времени, победа эта была следствием небесного знамения, явленного Константину накануне битвы.

Около четверти века спустя епископ Евсевий Кесарийский изложил легенду об этом видении в труде «Жизнь Константина» (ок. 337–339 гг. н. э.). Он утверждает, что Константин и его армия, двигаясь в сторону Рима за день до битвы, увидели в небе светящийся крест, а над ним — надпись: «Нос signo victor eris», то есть «Сим побеждай».

Той ночью, по словам Евсевия, Константину во сне явился Христос «и повелел, сделав знамя, подобное этому виденному на небе, употреблять его для защиты от нападения врагов». Константин немедленно приказал изготовить знамена с изображением креста. Под этим символом, который стал называться лабарум, его армия двинулась навстречу победам.

Впоследствии тот же символ появился на многочисленных римских монетах, выпущенных в честь этой решающей битвы, а по мере становления христианства стал рассматриваться как символ этой веры. Обычно его изображают в виде диагонального креста (буквы X) с вертикальной чертой, поднимающейся из точки пересечения перекладин и завершающейся чашечкой наподобие буквы Р.

Описание видения Константина, принадлежащее перу Евсевия, не вполне совпадает с описаниями других историков того времени, однако Евсевий в своей книге утверждает, что Константин в конце жизни рассказывал ему об этом и даже «с клятвой уверял, когда мы… удостоились его знакомства и беседы». Ну разве с этим можно поспорить?

Когда лучи солнца преломляются, проходя через ледяные кристаллы перисто-слоистого облака, в небе появляются световые дуги, линии и пятна. Не исключено, что к этим оптическим эффектам, именуемым в совокупности «гало-феноменами», относился и лабарум, изображенный на римских монетах в ознаменование победы Константина.

Признаюсь, однако, что к моменту написания этой книги я не встречал сообщений о гало в форме надписи «Нос signo victor eris».

***

Перисто-слоистое облако — хрупкий с виду слой кристаллов льда, формирующийся на высоте от 20 000 до 42 000 футов, часто в результате распространения по небу и соединения друг с другом слоистых облаков, одновременно с которыми нередко наблюдаются перисто-слоистые. Небо приобретает характерный бледный, белесый оттенок. Подчас слой облаков настолько тонок, что его почти невозможно заметить: он выглядит как легчайший белесый налет на небесной синеве. В иных случаях молочно-белое облако видно более отчетливо, однако, даже достигнув предельной толщины, оно все равно пропускает солнечные лучи.

Выделяют всего два вида перисто-слоистых облаков: нитевидные (fibratus) и туманообразные (nebulosus). Первый из видов, равно как и соответствующий вид перистых облаков, отличается волокнистой структурой, похожей на шелковые нити. Поэтому его легче распознать, чем однородное, не наделенное никакими специфическими признаками туманообразное перисто-слоистое облако.

Двойное нитевидное перисто-слоистое облако (Cirrostratus fibratus duplicatus): видно, что в облаке более одного слоя (duplicatus), поскольку ветер придает волокнам разное направление.

Разновидностей у перисто-слоистых облаков тоже только две: двойное (duplicatus) и волнистое (undulatus). О первой из разновидностей, как и в случае любого другого из родов облаков, говорят, когда облако состоит из нескольких слоев, располагающихся на разной высоте. В свете дня разглядеть эти слои почти невозможно, поскольку несколько слоев друг над другом выглядят так же, как один более толстый слой. Но, когда солнце восходит или садится, угол освещения позволяет отличить один слой от другого. Во время восхода и заката верхний слой двойного перисто-слоистого облака может быть освещен, тогда как нижний оказывается в тени.

Перисто-слоистые облака с волнистым основанием относятся к разновидности волнистых. Плотность облака такова, что, в отличие от сходной разновидности высокослоистых облаков, даже в низком солнечном свете волны не дают сильного затенения. Тем не менее оттенки отражающегося солнечного света позволяют их различить. Волнистое перисто-слоистое облако легче распознать, если промежутки между гребнями волн почти прозрачны.

Чаще всего перисто-слоистые облака путают с более низкими среднеярусными высоко-слоистыми облаками. Однако перисто-слоистые облака пропускают значительно больше солнечных лучей, и поэтому солнечный свет, пробивающийся через такое облако, почти наверняка будет достаточно силен для того, чтобы наделить предметы тенями, тогда как солнечный свет, пробивающийся через высоко-слоистое облако, обычно более диффузен, и теней не видно.

***

Однако наиболее надежный способ распознать неброское перисто-слоистое облако — это гало-феномены. Конечно, далеко не каждое перисто-слоистое облако приводит к появлению всех этих светящихся дуг, колец и пятен, однако, увидев их, вы можете смело делать вывод о том, что в небе над вами присутствует именно такое облако. Непременно найдите время познакомиться с этими замечательными явлениями, и, если небо вам кажется белесым, словно матовое стекло, обращайте внимание на разные его участки, где может появиться гало.

Когда я впервые заметил гало, мне показалось, будто облако мне улыбается. Высоко над солнцем, слепящего света которого почти не ослаблял тонкий слой кристаллов льда, парила разноцветная дуга. Она как будто была частью окружности, центр которой находился прямо надо мной, и походила на маленькую перевернутую радугу. Однако цвета ее были ярче, чем цвета радуги, причем верхняя губа этой улыбки была окрашена в голубой цвет, переходящий в зеленый и после в желтый, а нижняя губа была красного цвета. Перепутать ее с обычной или с садовой радугой было попросту невозможно. К тому же она была совсем не в той части неба, где должна быть радуга, ведь радугу видно только в том случае, когда солнце находится сзади. А эта цветная дуга висела высоко в небе прямо над солнцем. Тогда я решил назвать эту фантастическую улыбку Моны Лизы «облачной улыбкой».

Некоторое время спустя я был весьма разочарован, выяснив, что у этой прекрасной световой дуги уже есть название. И можете представить себе, как я расстроился, когда узнал, что она называется «околозенитной дугой», или ОЗД. Я, конечно, понимал, что «облачная улыбка» звучит не вполне академично, но неужели ученые не могли придумать более запоминающееся название, чем ОЗД?

Облачная улыбка — она же ОЗД — появляется, когда солнечный свет проходит через перисто-слоистое облако, состоящее из прозрачных кристаллов льда в форме крохотных шестиугольных пластинок не более нескольких десятых миллиметра в диаметре. Кристаллы, из которых состоит облако, могут быть самой разной формы и размера, в зависимости от температуры и влажности воздуха в тот момент времени, когда они растут. Поскольку все определяется формой кристаллов, неудивительно, что перисто-слоистое облако не дарит нас улыбкой при каждом своем появлении. Вы удивитесь еще меньше, узнав, что ОЗД может появиться только в том случае, когда эти крохотные шестиугольные пластинки ориентированы строго определенным образом: а именно, более или менее горизонтально. Ничего не скажешь, это весьма педантичное облако: оно выражает свое удовлетворение лишь тогда, когда кристаллы расположены только так, и никак иначе. На наше счастье, для кристаллов такой формы горизонтальное расположение — обычное дело. Если турбулентность на уровне облака не очень высока, кристаллы тихо падают вниз, словно листья в осенний день.

Если кристаллы расположены должным образом, в определенных участках неба они играют роль призм, направляющих солнечный свет в глаза наблюдателя. Проходя через верхнюю часть пластины и одну из боковых граней (угол между ними составляет 90°), свет меняет направление. Волны разной длины, из которых складывается солнечный свет, отклоняются чугь иод разным углом. Поэтому свет, из которого состоит ОЗД, распадается на волны разной длины, выглядящие как цвета радуги.

Впервые я увидел облачную улыбку над одной из улиц Лондона. Казалось, никто не обращает на нее ни малейшего внимания. Конечно же, я смотрел на нее с замиранием сердца, однако остальные прохожие думали о чем-то своем. У меня возникло впечатление, что только мне эта улыбка и видна. Сейчас, оглядываясь назад, я не могу поклясться, что она была явлена только мне, однако даже если еще кто-то и смотрел в небо, он не мог бы увидеть ту же самую ОЗД, что и я.

Когда солнечный свет проходит через бесчисленные кристаллы, из которых состоит облако, он распространяется во всех направлениях. Но световой эффект для меня создавали только те кристаллы, которые направляли свет прямо мне в глаза. Казалось, некоторые из них отсвечивают красноватым цветом, а другие — синеватым.

Положим, некоторые из спешащих мимо лондонцев оказались бы в глубине души любителями облаков. Они позабыли бы о покупках и остановились бы рядом со мной, чтобы насладиться видом разноцветной дуги. Но свет им в глаза направляли бы другие кристаллы — не те, что мне. Поэтому каждый увидел бы свою околозенитную дугу. Каждому облако улыбнулось бы по-своему.

***

Околозенитная дуга образуется, когда солнечный свет проходит через верхнюю и боковую плоскости кристаллов в форме шестиугольных пластин.

Согласно результатам, полученным Немецкой группой исследователей гало, усреднившей наблюдения членов группы по всему континенту, европейский наблюдатель может увидеть околозенитную дугу в среднем тринадцать раз в год. Это только пятый по частоте среди гало-феноменов.

Значительно более распространенное явление — паргелий, или «ложное солнце». Паргелий представляет собой не дугу, а световую точку, появляющуюся сбоку от солнца. Паргелии образуются на той же высоте, что и солнце, в 22° справа или слева от него. Это угловое расстояние примерно равно расстоянию от большого пальца до мизинца раскрытой ладони. Та сторона паргелия, которая обращена к солнцу, обычно окрашена в красный цвет, тогда как другая сторона — в желтый и белый. «Ложные солнца» совсем не обязательно появляются по обе стороны от настоящего: если солнце светит через облачный слой, который не отличается протяженностью, можно увидеть и один паргелий.

Яркое пятно в центре этой фотографии — паргелий, или «ложное солнце», образующееся в результате того, что лучи солнечного света отклоняются ледяными кристаллами перисто-слоистого облака.

Паргелии могут появиться одновременно с облачной улыбкой, поскольку для их возникновения требуются те же самые горизонтально падающие кристаллы в форме шестиугольных пластин. В этом случае, однако, свет входит через одну из боковых граней, расположенных под углом 60° друг к другу, и выходит через другую.

По данным Немецкой группы исследователей гало, паргелии необычайно распространены. В Европе их можно увидеть около 70 раз в год, причем чаще зимой, чем летом. Но если они так часто встречаются, непонятно, почему столь немногие сообщают, что видели их.

«Ложное солнце» образуется, когда солнечный свет проходит через расположенные под углом 60° друг к другу боковые грани кристаллов в форме шестиугольных пластин.

Джек Борден — бывший телерепортер, ныне превратившийся в отчаянного поклонника наблюдений за небом. Он основал в США организацию, которую назвал «За небесные просторы». Цель этой организации — помочь людям, во-первых, узнать больше о небе, а во-вторых, полюбить его. Работая в организации в течение двадцати лет, Джек провел эксперимент, задавая людям вопрос, видели ли они когда-нибудь «ложное солнце». «Я подумал, что неплохо бы создать что-то вроде лакмусовой бумажки, позволяющей оценить, насколько человек разбирается в происходящем на небе, — рассказывает он. — Поэтому, общаясь с любой группой людей, я просто спрашивал, кто из них видел ложное солнце. Многие просто не понимали, о чем это я. Тогда я показывал им фотоснимки этого явления». По оценкам Джека, только пять человек из ста видели «ложное солнце», причем два-три из них наблюдали его единожды. Не так уж много для явления, возникающего чаще, чем раз в неделю. По всей очевидности, Джеку придется изрядно потрудиться на ниве просвещения сограждан.

***

22-градусное гало, образованное перисто-слоистым облаком.

Однако не только перисто-слоистые облака приводят к возникновению гало-эффектов. Подобные явления могут наблюдаться в лоскутах перистых облаков, в состоящей из кристаллов льда нижней части кучево-дождевых облаков и в хлыстообразных хвостах из ледяных кристаллов, выпадающих из верхнеярусных облаков вроде перисто-кучевых. Однако перисто-слоистые облака выгодно отличаются от остальных тем, что нередко равномерно охватывают большие участки неба. Это означает, что световые эффекты в них будут обретать более завершенные и правильные формы.

Наиболее распространенный среди гало-феноменов перисто-слоистых облаков — минуточку, сейчас будет еще одно чудесное название — «22-градусное гало». Оно встречается еще чаще, чем паргелии: над Европой — около ста раз в год. Как и значительно более редкое «46-градусное гало» (не чаще четырех раз в год), оно образуется при прохождении света через кристаллы льда не в форме пластин, а в форме шестигранных колонн. Если световые эффекты, создаваемые ледяными кристаллами, которые выступают в роли маленьких призм, называются «гало-феноменами», то эти кольца вокруг солнца — гало в буквальном смысле слова. Кольцо меньшего размера, 22-градусное, можно часто увидеть и ночью, вокруг луны.

Днем такое гало выглядит как замкнутое или разомкнутое кольцо вокруг солнца, причем расстояние от него до солнца чуть больше расстояния от большого пальца до мизинца раскрытой ладони при вытянутой руке. Внутренняя граница кольца четко очерчена, внешняя же размыта, причем яркость ее убывает постепенно. Внутри кольца небо темнее, чем снаружи. Само оно чаще белое, однако, если обозначено четко, может быть и разноцветным: внутренний край окрашен в красный цвет, далее следуют желтый, зеленый и белый, переходящий в голубой.

22-градусное и 46-градусное гало образуются, когда солнечный свет проходит через призматические кристаллы в форме шестигранных колонн.

Значительно более редкое и отличающееся более внушительными размерами 46-градусное гало намного бледнее, чем 22-градусное. Если оно и появляется в небе, расстояние между его внутренней границей и солнцем превышает охват двух раскрытых ладоней с совмещенными большими пальцами: не исключено, что именно в такой позе в доисторические времена поклонялись облакам. (Жаль, что гало-эффекты не измеряют, упав на колени, склонив голову и произнося нараспев молитвы.)

Кристаллы, необходимые для возникновения обоих гало, представляют собой шестигранные колонны, похожие на очень короткие незаточенные карандаши. Гало возникают в результате того, что эти карандаши падают вниз случайным образом, а не располагаются под определенным углом, как в случае ОЗД или паргелиев. Хотя гало и можно объяснить подобным образом, никто толком не понимает, почему кристаллы по мере падения не выравниваются за счет сопротивления воздуха. По сути дела, самый распространенный среди гало-феноменов — 22-градусное гало (равно как и 46-градусное) — изучен менее всего. Как и в случае со всеми остальными гало-феноменами, кристаллы должны быть «оптически чистыми», т. е. карандаши должны состоять из прозрачного льда.

Возникновение обоих видов гало обеспечивается одинаковыми кристаллами льда, однако свет проходит через кристаллы по-разному. Гало меньшего размера образуется, когда свет проходит сперва через одну из боковых граней колонны, а потом через другую, расположенную под углом 60° к первой. Чтобы получилось гало большего размера, нужно, чтобы свет прошел через боковую грань и одно из оснований колонны.

Однако у этих миниатюрных ледяных карандашей далеко не всегда ровные основания: чаще они завершаются маленькими конусами. Именно поэтому — а вовсе не потому, что карандаши снабжены крохотными ластиками — 46-градусные гало встречаются реже.

***

ОЗД, «ложные солнца», 22-градусные и 46-градусные гало-всего лишь несколько примеров из целого ряда гало-феноменов, связанных с перисто-слоистыми облаками. Трудно представить, сколько еще таких феноменов прячется в их ледяных рукавах. Даже названия этих явлений звучат весьма экзотично: «верхняя касательная дуга», «паргелический круг», «антелий», «120-градусный паргелий», «дуга Триккера», «дуга Перри», «дуга Гастингса», «дуга Вегенера» и «окологоризонтная дуга».

Распространенность каждого из этих феноменов определяется тем, насколько часто ориентированные определенным образом кристаллы определенного размера и оптической частоты встречаются совместно. Иногда она в значительной степени зависит также от высоты солнца над уровнем моря. Некоторые гало-феномены крайне редки и наблюдаются только в приполярных областях, где кристаллы льда растут медленно и в результате обладают более правильной формой и большей оптической чистотой. А отдельные редки настолько, что их можно отнести к разряду гипотетических: их существование предсказывают компьютерные модели, отображающие прохождение света через гипотетические же кристаллы. Например, сфотографировать керновое гало до сих пор не удалось ни разу.

В приполярных областях причиной возникновения гало-феноменов часто оказываются не облака, а нижнеярусные осадки в виде ледяных кристаллов, именуемые «алмазной пылью». Их можно было бы сравнить с замерзшим туманом, но в действительности кристаллы падают вниз, словно легчайший снег. Они образуются не в облачном покрове, а прямо над землей, когда температура опускается ниже -20 °C. Эта прекрасная сверкающая алмазная пыль Заполярья создает самые впечатляющие и самые масштабные гало-феномены в мире. Во время одной из экспедиций к Северному полюсу в 1999 г. ученым довелось наблюдать из ряда вон выходящее шоу: в небе было одновременно представлено не менее 24 гало-феноменов.

К счастью, нет никакой необходимости отправляться к Северному полюсу, чтобы увидеть обыкновенный «солнечный столб». Эго широкая полоса света, уходящая вверх (а иногда и вниз) от солнца, когда оно низко над горизонтом. Хотя обычно «солнечный столб» относят к гало-феноменам, это явление несколько иной природы, поскольку оно возникает не в результате того, что свет проходит сквозь кристаллы, из которых состоит облако, а в результате отражения от поверхностей кристаллов, колеблющихся в горизонтальной плоскости. Поскольку любой плоский кристалл отражает свет, этот эффект не требует ни оптически чистых призм, ни кристаллов с прозрачными и четко определенными гранями. Однако высокая и мощная колонна возникает только в том случае, если кристаллы подрагивают при падении.

Солнце светит сквозь перисто-слоистые облака до того ярко, что можно понять, почему люди часто не замечают гало-эффектов: они предусмотрительно стараются не смотреть на слепящие солнечные лучи.

Какую бы книгу по небесным оптическим эффектам я ни открыл, везде читателя предостерегают, что нельзя смотреть прямо на солнце. И все же я не встречал ни одного рассерженного наблюдателя за гало, которому пришлось бы прибегнуть к помощи собаки-поводыря. Должно быть, мы эволюционировали так, что изначально не склонны подвергать себя подобным опасностям. Однако же, во избежание дорогостоящих судебных процессов, повторю еще раз: наблюдая за гало-феноменами, следует прикрывать глаза от солнца ладонью или укрываться за деревом, иначе вам больше никогда не придется наблюдать за чем бы то ни было, не говоря уже об облаках.

Конечно же, если гало-феномены, порождаемые перистослоистыми облаками, возникают в лунном свете, что тоже иногда случается, смотреть на них совсем не опасно. Но поскольку свет луны значительно слабее солнечного света, их обычно можно заметить только в полнолуние. Однако даже в этом случае свет недостаточно ярок для того, чтобы мы могли различать разные цвета.

***

Хотя спектральная улыбка перисто-слоистого облака и передается в окрестностях зенита широковещательно, ее послание поймет только истинный любитель облаков. Она шепотом поведает ему о тонкостях устройства облака: о том, какой формы составляющие его крохотные кристаллы и как они ориентированы, когда мягко падают в ледяном воздухе на высоте пяти миль над землей.

Однако кристаллы, из которых состоят верхнеярусные облака наподобие перисто-слоистых, далеко не всегда принимают формы шестиугольных пластин или столбиков, ведущих к возникновению световых эффектов. Нередко, когда перисто-кучевое облако без всяких фанфар проносит по небу свой белесый шлейф, оно состоит из мириад кристаллов другой формы. Может быть, они обладают неправильной формой, различаются по размеру и недостаточно чисты для того, чтобы выступить в роли совершенных маленьких призм, однако и в них облако проявляет свою индивидуальность. Каждый претендует на модность, следуя тенденциям верхнего слоя тропосферы, и всякий новый сезон приносит с собой новую великолепную коллекцию стилей, определяемую температурой и влажностью воздуха, в котором они создаются.

Классический вариант для ледяных кристаллов — это, без сомнения, «звездчатый дендрит». Эта модель состоит из шести одинаковых лучей, расположенных в одной плоскости, и каждый луч разветвляется на множество запуганных фрактальных веточек. Их изображения украшают глянцевые страницы фотоальбомов, посвященных снегу. Одни облака слегка отличаются от других, щеголяя то классическими закрученными, то двенадцативеточными дендритами: атмосферные условия, ведущие к их возникновению, до сих пор остаются загадкой. В особенно пышных облаках звездчатые дендриты достигают 5 мм в диаметре.

Менее изысканны, но не менее изящно симметричны «секторные пластинки» — плоские кусочки льда, тоже наделенные шестью лучами, более короткими и угловатыми по сравнению с дендритами. Кажется, что они высечены из тончайших листов льда, причем каждый кристалл сделан по своему собственному лекалу.

Даже если кристалл имеет форму колонны, он совершенно не обязательно обладает совершенством тех призм, которые ведут к возникновению отчетливых гало-феноменов. У «полых колонн» шесть боковых граней, а кроме того, кажется, что в основаниях этих колонн просверлены крошечные конические углубления, как если бы их обработали мастера первоклассного небесного ателье, используя сложнейшие и тончайшие сверла.