Сколько звонарей погибло в средневековье от удара молнии только из-за того, что они доверились сделанной на колоколе надписи: «Фульгура франго» (я разламываю молнию). Точную цифру назвать трудно, во всяком случае, жертв молнии было немало. Ведь еще до 1750 года о грозе знали разве только, что она «каким-то образом» опасна. Древние германцы полагали, что молния сверкает, когда бог Донар бросает вниз свой молот, и это объяснение было не хуже преданий других народов. А что мы знаем о грозе и ее причинах в наши дни?

Вернемся к июню 1752 года, чтобы взглянуть на человека по имени Бенджамин Франклин. Он живет в Северной Америке, в Филадельфии. Писатель, государственный деятель, естествоиспытатель. Ему 48 лет, и он представляет для нас интерес, потому что пытается совершить самоубийство необычным образом. Его познания об электричестве самые скромные, он знает только, что конец проволоки начнет искриться, если к ней приложить электричество, полученное путем трения, например от трения шарика серы.

Бенджамин Франклин имеет чрезвычайно практический склад ума, и он размышляет: если проволоку поместить на крышу, то она отведет молнию, и дому не будет грозить опасность. В общем, Франклин изобрел принцип громоотвода, а проверен он был вначале во Франции. Сам ученый искал способ подтвердить свою идею на практике и придумал следующий безумный эксперимент, повторять который мы ни в коем случае не советуем: когда к городу приблизилась гроза, он быстро изготовил из двух палочек и тонкого шелкового платка змея и запустил его. Франклин размышлял следующим образом: «Как только змей и шнурок намокнут, они начнут легко проводить электрический ток, достаточно приблизиться, и он начнет передаваться человеку».

Хотя Франклин был неглупым человеком, но, право же, ему просто повезло, что эксперимент закончился благополучно. Приору из французского города Марли, который проводил опыт в том же году, повезло меньше. «В середине прекрасного луга» он соорудил железную мачту высотой 15 метров, и, когда началась гроза, приор поспешил к ней. Вначале «из стержня выскочил сноп голубого огня с запахом серы». Отважный священник шесть раз повторял опыт, пока не получил удар, подобный «удару проволокой, когда секут по голой коже».

В 1753 году один из таких «электризаторов», как называли естествоиспытателей, изучавших молнию, выяснил наконец, к чему могут привести подобные эксперименты. Мы говорим о русском ученом Г. Рихмане. Он был сыном шведского капитана и преподавал физику в Петербурге. Профессор отвел конец громоотвода прямо в свою лабораторию, что можно назвать не иначе как героическим безумством. Чрезвычайно заинтересованный результатами, он пригласил к себе художника, так сказать, фоторепортера того времени.

Случилось то, что должно было случиться: художник увидел, как к голове Рихмана подъехал огненный шар величиной с кулак, потом что-то задымилось и художник упал в обморок. Рихман погиб. На лбу у него остался красный кровоточащий след, на ноге голубое пятно. Левый ботинок сгорел. Один из современников без пафоса заметил, что не каждому электризатору дано было «умереть таким славным образом, как достославному Рихману». Сказал это Дж. Пристли, английский теолог и вольнодумец, кстати, он был и отличным химиком.

И по сю пору вызывает интерес замечание художника относительно голубого огненного шара. Жаль, что он так быстро потерял сознание! Художник мог бы стать главным свидетелем в одном ожесточенном споре — споре о шаровых молниях.

Немногие объекты в современном естествознании вызывают столь ожесточенные споры, как шаровая молния. Уже несколько тысячелетий как они описаны, эти светлые голубоватые или красноватые огненные шары размером до футбольного мяча, которые движутся медленно и бесшумно, почти скользя, а затем так же почти бесшумно исчезают.

Первым шаровые молнии описал родосец Посидоний, греческий философ, родившийся в 135 году до н. э. в Сирии. Посидоний много путешествовал, основал на Родосе философскую школу (в ней учили, что все, из чего состоит космос, живо: камни, растения, звери, человек, созвездия). Посидоний считал Луну важной причиной приливов и отливов, он долго жил и умер в Риме.

После Посидония следует назвать лорда Рэлея, крупного английского физика (1842–1919), который открыл нейтральный газ аргон. Рэлей уделял большое внимание вопросу о происхождении шаровых молний.

В этой проблеме мы вновь сталкиваемся с желанием ученых уйти в сторону от вопросов, которым они не могут дать приемлемого объяснения. В XIX веке была высказана еретическая мысль, что шаровые молнии-де имеют нечто общее с «небесными камнями» — метеоритами. Такая идея открыла дорогу для самых безудержных спекуляций, вплоть до того, что шаровых молний вообще в природе нет.

Устные описания, кто бы их ни сделал, учеными на веру не принимаются, нужно по меньшей мере иметь фотографию. А если кто-нибудь и сфотографировал молнию, они пытаются интерпретировать полученное изображение как-нибудь иначе, ибо не знают, что представляют собой шаровые молнии. Они не укладываются в прокрустово ложе схемы, и ученые отрицают их, как отрицали до 1803 года, что с неба могут падать камни.

Возьмем подшивку английского журнала «Нейчур» за два года и посмотрим, какой спор ведется вокруг шаровых молний.

Март 1971 г.:

1) Шаровые молнии — это оптическая иллюзия, обман зрения.

2) Может быть, шаровые молнии возникают из антиматерии?

Апрель 1971 г.:

3) Я и другие лица наблюдали шаровую молнию в самолете (во время полета спиртного не пил) — я не верю в теорию относительно антиматерии.

4) С чего это шаровые молнии — оптическая иллюзия? У них ведь есть запах, да и звук они тоже издают!

5) Что мы видим перед глазами — шаровые молнии или искры?

Октябрь 1972 г.:

6) Я думаю, что шаровые молнии появляются так же, как испаряется твердая поверхность, когда на нее направлен луч мощного лазера.

7) Причиной может быть космическая радиация, а может быть, антиматерия.

Ноябрь 1972 г.:

8) Знаменитая фотография шаровой молнии, сделанная Р. К. Дженингсом в 1962 году, вовсе не шаровая молния, а, возможно, уличный фонарь.

Вот она, современная наука: частично веруем в шаровую молнию, предпринимая отчаянные попытки найти объяснение, частично попросту отвергаем ее. И это при том, что множество людей видели шаровую молнию, их описания совпадают в столь многих деталях, что их никак нельзя причислить к фантазии или к обману органов чувств.

Что вообще науке известно о грозе и ее феноменах? Лишь в 1971 году появилась работа, в которой был описан новый (возможно) вид молний — «коронная молния» (crown flash). Эти молнии начинаются с яркого разряда в облаке, а затем поднимаются в нем вверх, окружая верхушку облака как короной. Но является ли эта коронная молния электрическим разрядом? Может быть, это подсвеченные кристаллики льда? Или это то, что уже несколько десятилетий носит название «поверхностная молния»? А может быть, они сродни огням святого Эльма, которые «горят» на кончиках мачт и, по мнению суеверных матросов, предсказывают близкий конец судна, а на самом деле представляют собой относительно безопасное и физически понятное явление искрового разряда?

Откуда вообще берется гроза, несущая молнии и гром? Ясно одно: молния представляет собой большую электрическую искру, а гром — акустическое явление, сопровождающее превышение звуковой скорости, кроме того, гроза не может «в норме» (мы упоминали о «громе среди ясного неба») обойтись без определенного типа облаков, «кумулятивных», похожих по форме на цветную капусту. Что же касается электрического заряда облаков, то на этот счет имеется столько многочисленных и разнообразных теорий, что только для описания их должным образом нужна объемистая книга.

Может быть, статическое электричество дают кристаллики льда, которые трутся друг о друга и раскалываются на кусочки? Может быть, причина электрического заряда — капли дождя? Влияет ли солнечное тепло на возникновение грозы? Бывают ведь и зимние грозы. Даже попытки заложить в ЭВМ и обсчитать все факторы, которые могут оказать влияние на возникновение грозы, не внесли ясности.

Кстати, существует человек, который доподлинно знает, что происходит внутри грозового облака. Этот человек — пилот реактивного истребителя военно-воздушных сил США У. Ренкин. В 1959 году у него отказал самолет, и он вынужден был «выйти» из него на высоте 14 километров. При этом Ренкину не повезло: он попал в кумулятивное облако. Парашют должен был раскрыться на высоте трех с половиной километров, после чего за 13 минут пилот должен был опуститься, на деле же ему потребовалось три четверти часа, чтобы добраться до земли: воздушные потоки бросали его вверх и вниз, как на лифте. На Ренкине был плотный шлем, и все равно гром оглушил его. Вокруг пилота метались голубые метровой ширины молнии, постоянно менялось воздушное давление. Потом пошел дождь, такой плотный и сильный, что пилот задержал дыхание, он боялся, что захлебнется в потоках. Сильнейший ветер трепал его тело, в какой-то момент он оказался завернутым в мокрый шелк и испугался, что парашют больше не раскроется и он упадет вниз.

На долю Ренкина досталось и замечательное и страшное испытание, но о чем оно свидетельствует? О том, что энергии, бушующие внутри кумулятивного облака, невероятны. Об этом мы знали и раньше. Не очень продвигают понимание природы молний и многочисленные истории о них:

— о молнии, которая подорвала в 1856 году пороховую мину, заложенную 1 января 1523 года отходящими с Родоса крестоносцами; взрыв развалил крепость и дома, как будто здесь произошло землетрясение;

— о молнии, которая попала в человека и оставила у него на коже рисунок, напоминающий «фигуры электрических разрядов по Лихтенбергу»;

— о молнии, которая сорвала платья с двух девочек, но сами они не пострадали;

— о молнии, которая превратила зубцы вил в штопор, при этом крестьянин, который держал вилы в руках, отделался легким испугом;

— о молнии, которая угодила в летящую птицу, в результате чего на землю упало жаркое.

Легенды, сказки, полуправдивые истории, что тут истинного, где ложь? Намечен целый ряд интересных экспериментов для исследования грозы. Упомянем только два из них. Существует проблема — нельзя ли «укротить» грозу, если она так опасна?

Идея была в принципе несложной. Без сомнения, молния возникает только тогда, когда напряжение электрического поля становится столь значительным, что проскакивает искра — молния. А как помешать увеличению напряжения электрического поля? Если бы мы имели в этом поле проводящие частицы, они снижали бы напряжение, не давая ему возрастать.

Решение оказалось очень простым. Вначале исследователи в лаборатории внесли в электрическое поле с высоким напряжением мелкие частички металла и тут же наблюдали эффект, на который рассчитывали: по краям появились заряженные газовые частицы — ионы, позволяющие стекать напряжению и компенсировать заряды.

Мало того, эксперимент удалось провести на практике, во что мало кто верил. На тучу с самолета был сброшен миллион тончайших алюминиевых лент, их общий вес едва превышал 100 граммов — и за восемь минут напряжение поля в 300 тысяч вольт снизилось до 30 тысяч. Правда, это еще не доказательство, что так можно будет «нейтрализировать» грозовые тучи, но определенные возможности открываются.

Сходный характер имеет и другая исследовательская работа, о которой мы хотим упомянуть. Как меняется электрическое напряжение поля, когда по нему пробегает молния? С одной стороны, имеется электрическое поле грозы, с другой — по нему пробегает молния, электрический ток, который, как и любой ток, образует вокруг себя электромагнитное поле. В результате встречаются два противоположно направленных потока. Электрические поля накладываются друг на друга, проникают друг в друга, и за доли секунды здесь происходят процессы, которые нам пока до конца непонятны, известно одно: изменения поля, вызванные молнией, регистрируются на расстоянии сто километров!

На Земле за год происходит в среднем 16 миллионов гроз, а между тем мы даже толком не знаем, почему гром издает именно те звуки, какие мы слышим. Требуется определенное мужество, чтобы в этом признаться, но зато такое признание дает толчок любознательности. Наверное, важнее знать, что это за мир, в котором мы живем, чем бездумно пользоваться его благами.

Штормовые ветры наряду с грозой и ливнем относятся к самым разительным проявлениям сил природы.

Все было бы просто, если бы Земля была равномерно покрыта сушей или водой и не вращалась. В этом случае теплый воздух поднимался бы от экваториальных широт и устремлялся к холодным полюсам, а холодный воздух оттекал вблизи поверхности Земли к экватору. Благодаря наклонному положению земной оси имели бы место некоторые различия по временам года, но в основном царила бы одинаковая погода. Но поверхность Земли отнюдь не является однородной, поэтому, скажем, в течение дня воздух над сушей нагревается быстрее, чем над морем, он устремляется вверх, более холодный воздух с моря дует к берегу, и отдыхающие наслаждаются свежим морским воздухом. Ночью суша остывает быстрее, и направление воздуха меняется.

Ветер и облака, снег и дождь, все явления природы оказывают влияние друг на друга, создавая различную ситуацию на различных уровнях атмосферы. Именно эти трехмерные факторы создают такую запутанную картину, что с их учетом не справляются даже электронно-вычислительные машины. Поэтому, несмотря на весь свой богатый опыт, на огромную массу данных, ученые, которые занимаются предсказанием погоды, метеорологи, с трудом могут составить прогноз лишь на сутки или на двое, да и эти прогнозы, как и все научные предсказания, частенько не сбываются. А вот какой-нибудь старый чабан безошибочно угадывает ее. Погода — это классический пример, показывающий, какой объем научных исследований необходимо вложить в развитие науки, чтобы можно было сказать, какое коленце выкинет природа через три-четыре недели. А ведь метеорология — одна из самых древних наук.

Наиболее точно составляется прогноз, когда учитывается, где есть зона высокого и где низкого давления, тогда можно увидеть, как эта разница будет компенсироваться, другими словами, куда будет дуть ветер и что за погоду он принесет с собой. Гораздо сложнее при этом учитывать специфические отношения Земли и водных масс, не говоря уже о множестве других факторов, особенно вращения Земли. Ведь каким бы легким и подвижным нам ни казался окружающий нас воздух, масса его огромна: вес воздушной оболочки Земли составляет 57 000 000 000 000 тонн!

Попробуем представить эту цифру. Вообразим, что мы должны сколотить ящик, наполнить его водой и поставить на весы, чтобы уравновесить тяжесть воздуха. Такой ящик имел бы в основании квадрата тысячу километров, а его высота равнялась бы 57 километрам. Если бы мы собрались уравновесить воздушную оболочку гранитными блоками, то пришлось бы воздвигнуть сверхпамятник из гранита, по сравнению с которым любое известное нам сооружение было бы едва заметным — ведь при длине и ширине основания в тысячу километров такой памятник имел бы высоту 20 километров. Под такой могильной плитой уместилась бы вся Федеративная Республика Германии да еще несколько соседних территорий.

Когда воздушные массы медленно перемещаются, то такой ветер в душный летний день нам приятен. Но если они стремительно проносятся в виде урагана, то ему ничто не может воспрепятствовать. Штормовые ветры срывают даже мощные стальные конструкции. В 1945 году шторм и волны буквально оторвали нос с башней и тремя орудиями большого калибра от тяжелого американского крейсера «Питтсбург». Это произошло близ острова Окинава.

Сообщению трудно поверить, но фотографии убеждают нас в реальности происшедшего.

Чтобы понять, как велика сила давления ветра, приведем несколько цифр: ветер, имеющий скорость 80 км/ч = 22 м/с, давит на один квадратный метр с силой почти 30 килограммов и может в океане поднимать волны высотой до 20 метров.

2 сентября 1935 года ураган обрушился на Флориду, при этом замеренная скорость ветра составила 330 км/ч, то есть давление 500 кг/м2! В некоторых районах были совершенно разрушены дома и все, что хотя бы слегка поднималось над поверхностью. Ветер с такой силой влек за собой тучи песка, что они сошлифовывали лак с автомобилей, среди жертв были обнаружены люди, у которых песчаная буря не только «стерла» одежду вплоть до толстых кожаных ремней и ботинок, но и кожу. Это была жуткая смерть.

Довольно бессмысленная затея рассуждать, какие же ветры наиболее опасны, как точно называется каждый из них и чем один отличается от другого, будь то ураган, циклон, вилли-вилли, шторм, тайфун, фен, мистраль, бора, торнадо и т. д., важно то, может ли человек найти защиту от них. В довольно бедных районах на юге США, где люди живут в деревянных домишках, от сильных ветров укрыться можно только в подвале, а если в доме его нет, в каждом дворе имеется, по крайней мере, траншея, гордо именуемая «подвал для торнадо». В Соединенных Штатах штормовые ветры приносят больше бед, чем любая другая природная катастрофа. Трудно подсчитать, сколько энергии таит в себе ураган, во всяком случае, крупные ураганы значительно мощнее атомной бомбы, например, энергия урагана «Карла», который прошел в 1961 году, равнялась энергии 90 атомных бомб по 50 мегатонн в каждой.

Со времен второй мировой войны метеорологи начали называть эти ураганы женскими именами, потому что по каналам связи легче передать одно имя, чем длинное описание того, какой именно из штормовых ветров, носящихся в эти дни по планете, имеется в виду. Первый ураган года стали называть именем, начинающимся на букву А, второй на букву В и так далее, надеясь, что за год случится не больше 26 (по числу букв в латинском алфавите) штормовых ветров и что до «Цецилии», скажем, дело не дойдет. Пока укладывались в 11 букв за год. Есть еще одно правило: чтобы избежать недоразумений, уже использованное имя не должно повторяться в течение ближайших десяти лет, но на всякий случай с именем называют и соответствующий год. То же самое относится к тайфунам на Тихом океане, здесь имеется перечень в 84 женских имени.

Тайфуны ничем не лучше, чем их братья-ураганы. Их страшная сила хорошо известна в Индии и в особенности в Японии, стране, которую не обходит стороной почти ни одна из разрушительных сил природы. История Японии — это непрекращающаяся цепь катастроф самого различного происхождения, в которой тайфуны играют только одну, но отнюдь не второстепенную роль.

Вот хронология бед, постигших Японию с начала XVII века:

1605 г. — землетрясение, больше 5 тысяч убитых;

1611 г. — землетрясение, больше 5 тысяч убитых;

1640–1642 гг. — неурожай;

1650–1652 гг. — наводнения, вызванные штормами, число жертв неизвестно;

1675 г. — неурожай;

1681 г. — неурожай;

1695–1696 гг. неурожай, погибло от голода 240 тысяч человек;

1703 г. — землетрясение, более 5 тысяч убитых;

1707 г. — извержение Фудзи, много жертв;

1732 г. — неурожай, умерло от голода 960 тысяч человек;

1755 г. — неурожай, погибло от голода 50 тысяч человек;

1770 г. — засуха;

1783–1787 — неурожаи, так называемое голодное время «тенмей», от голода умерло несколько сот тысяч человек;

1783 г. — извержение вулкана, 20 тысяч убитых;

1786 г. — наводнение, погибло 30 тысяч человек;

1791 г. — штормы, унесшие много жизней;

1792 г. — извержение вулкана, более 5 тысяч человек погибло;

1828 г. — тайфун, более 10 тысяч жертв;

1833–1839 гг. — неурожай, так называемое голодное время «темпё»;

1891 г. — землетрясение, 7300 жертв;

1896 г. — цунами, 27 тысяч жертв;

1910 г. — наводнение;

1923 г. — землетрясение, сопровождающееся приливными волнами, 157 тысяч жертв;

1933 г. — цунами, 2 тысячи погибших;

1934 г. — тайфун, 3 тысячи жертв, давление составляло всего-навсего 911,9 миллибара!

1936 г. — снежный буран, число жертв неизвестно;

1938 г. — обильные дожди, повлекшие много человеческих жертв;

1942 г. — сильный тайфун;

1943 г. — сильный тайфун;

1945 г. — тайфун, 4200 жертв;

1949 г. — три тайфуна;

1954 г. — тайфун, повлекший за собой кораблекрушения, 1139 человек погибло;

1958 г. — волна холода и тайфун, много жертв;

1959 г. — тайфун, 5 тысяч человек погибло, большой материальный ущерб;

1961 г. — снегопады и тайфун;

1963–1964 гг. — обильные снегопады;

1965 г. — тайфун, 208 человек погибло.

Этот перечень далеко не полон, его задача только в том, чтобы показать, до какой степени Японские острова игрушка стихий.

Еще один вид ураганного ветра, не менее поразительный, чем ураганы и тайфуны, — это торнадо и родственные им воздушные и водяные смерчи. Никто не рискнет сказать, что он знает причину возникновения торнадо и почему, скажем, торнадо, явление достаточно редкое на Земле, так часто встречается в Северной Америке. Просто это невероятное природное явление, именно, невероятное, ведь вы не сразу поверите тому, что по ферме промчался ветер и выщипал курам перья? снял шерсть с овец? поднял крышу с церкви и опустил ее в двадцати километрах? поднял в воздух корову, лошадь, бизона (весом 1000 килограммов!)? поднял автомобиль? засосал в воздух людей, а потом бережно опустил, их на землю? поднял одного человека, перенес его через группу деревьев и опустил через 60 метров? поднял поезд с рельсов и опустил в нескольких метрах сбоку от рельсового пути?

А между тем все эти случаи бесспорно засвидетельствованы. И на вопрос, насколько вероятна старая канзасская побасенка, будто целое стадо коров летело по воздуху «как птички», специалисты отвечают, что это не исключено.

Ни ученые, ни фантасты не смогли бы придумать такое явление, как торнадо, но оно существует. Только в 1967 году в США было зарегистрировано 928 торнадо. Странное это явление: по земле распространяется серое, или коричневое, или цвета песка облако, и вверху в небе тоже стоит темное облако, а между ними крутится, извивается и гремит нечто вроде огромного каната, это не что иное, как некий воздушный шланг, вращающийся с невероятной скоростью. Диаметр этого каната может составлять от 2–3 метров до километра. Иногда торнадо длится секунды, но встречались и такие, которые часами прокладывали свой смертоносный путь. И путь этот может быть длиной всего в несколько метров, а может простираться и на пятьдесят километров, которые торнадо проскакивает со скоростью до 90 километров в час. Но и это еще не самое удивительное: на пятачке, где торнадо разминает свои мускулы, из земли выкручиваются деревья, и толстые деревянные балки разносятся на мелкие щепочки, а в 20–30 метрах от этого места не чувствуется ни ветерка. Имеются свидетельства, что торнадо загонял мокрые соломинки в дерево как пули, однажды щепки были воткнуты в железную пластинку толщиной в полдюйма, вот какова скорость вращения воздуха внутри торнадо и какие там бушуют силы, а между тем совсем рядом абсолютно ничего не происходит!

Написано много книг о возникновении, исчезновении, причинах торнадо, но результат ничтожный, ясно только, что здесь как-то слагаются такие факторы, как влажность воздуха, повышенная температура, наслоение различных слоев воздуха друг на друга, равнинные территории и другие географические особенности. Все это очень учено, но как не вспомнить, что в детстве нам говорили, будто гром случается, когда сталкиваются два облака. Жителям районов, где случаются торнадо, наука должна представить понятное и исчерпывающее объяснение.

Поднимающиеся разогретые массы воздуха могут стать решающим фактором образования торнадо, это поняли немцы, пережившие ночь с 27 на 28 июля 1943 года, когда Гамбург подвергся бомбардировке американских самолетов. Было сброшено так много бомб, что в конце концов весь город представлял собой сплошной огненный столб. При температуре воздуха 800–1000 °C люди обугливались снаружи, а если они вдыхали воздух, то и изнутри. Тогда это называли «огненным смерчем», но это был искусственный торнадо! Деревья вырывались из земли и горящими факелами выбрасывались в воздух, бушующий ветер срывал одежду с людей, сбрасывал и переворачивал автомобили. В сообщениях об «огненном смерче» говорится, что горячий воздух единым потоком поднимался вверх на семь километров, он увлекал за собой другой воздух, и далеко от Гамбурга сила ветра составляла семь баллов.

Такой же торнадо вызвала атомная бомбардировка Хиросимы. Жителям этих городов в пору было поверить легендарному сообщению пророка Иезекииля (глава I):

«И я увидел, и вот, бурный ветер шел от севера, великое облако и клубящийся огонь, и сияние вокруг него, а из средины его как бы свет пламени из средины огня…»

Именно такое зрелище открывается фермеру, глядящему из своей траншеи: остановившийся над ним столб торнадо — это труба, прорезываемая молниями.

Бушующие на водяной поверхности смерчи сродни сухопутным торнадо, более того, наблюдали, как торнадо, свернувший с суши на озеро, превратился в смерч, а когда добрался до противоположного берега, снова обернулся торнадо. Так же как торнадо поднимает в воздух песок, камни, доски, балки и все, что попадается ему на пути, так и смерч захватывает рыб, сбрасывая их в другом месте. Но только бы рыб, торнадо могут представлять опасность для самолетов, а водяные смерчи для судов. Эти ветры не такая уж редкость, поэтому неудивительно, что судьба некоторых самолетов или судов остается неизвестной по сей день.

Каковы бы ни были трюки, которые показывают смерчи, какие имена им ни присваивали бы в разных областях земного шара, ясно одно, что это не только фантастические игры природы, основанные на принципе выравнивания перепадов воздушного давления, но и явления природы, изучение которых никак нельзя считать законченным. Тут нас подстерегают различные неожиданности, что убедительно продемонстрировало открытие «струйных потоков».

Эти странные ветры известны с 1930 года, их наблюдал гамбургский метеоролог Г. Зайлькопф, он же и назвал их «струйными потоками», хотя миру об этом не поведал. Зайлькопф был и отличным орнитологом. В его задачу входило определять и выбирать направление полета для дирижаблей-цеппелинов, которые привлекали тогда всеобщее внимание.

Мир поразился, когда цеппелин — огромная оболочка, наполненная газом, со слабеньким мотором, позволявшим в какой-то мере регулировать направление полета, покрывал расстояния в рекордное время намного быстрее, чем это смогли бы сделать мощные самолеты. Мир поражался высокому уровню германской техники воздухоплавания, хотя лавры эти следовало скорее отдать германской метеорологии, но тайна струйных потоков тщательно охранялась. Благодаря открытию Зайлькопфа цеппелины на большой высоте вклинивались в струйный поток (ширина его бывает до 400 километров) и вместе с ним с большой скоростью устремлялись к цели, достигая ее на много часов раньше расчетного времени. Это демонстрировалось и во время полетов над Советским Союзом и США.

Тайна струйных потоков выплыла наружу лишь в 1940 году, когда американцы начали военные действия в Тихом океане. Пилоты бомбардировщиков с ужасом констатировали, что иногда их машины совсем не продвигаются вперед, практически повиснув в воздухе, это случалось, когда они попадали в струйный поток, направленный в противоположную сторону, нечто вроде горизонтального смерча. Примерно в те же годы японцы использовали один из таких струйных потоков, направляя по ним воздушные шары, загруженные взрывчаткой, через Тихий океан в США.

Поэтому во многих книгах американские метеорологи считаются первооткрывателями струйных потоков, а в числе их помощников называют пилотов с бомбардировщиков американских ВВС. Между тем английский термин, обозначающий этот феномен «jet stream», есть не что иное, как перевод немецкого выражения «струйный поток», придуманного Зайлькопфом. Термин останется как память об этом ученом и о полетах цеппелинов.

В настоящее время струйные потоки нанесены на карты, их учитывают во время полетов, и когда пассажиров просят в связи с тряской «пристегнуть ремни», это может означать, что самолет проходит турбулентную зону по краю «струйного потока».

Штормовые ветры имеются и на тех высотах, которые совершенно недоступны современному воздухоплаванию, там, где плотность воздуха настолько мала, что с трудом можно измерить движение воздуха. Но с помощью тончайших пленок, выброшенных ракетами на высоте сто километров, удалось обнаружить «ураганы», достигающие скорости 360 километров в час, такие скорости, как правило, на поверхности земли не регистрируются. В этих ураганах иногда наблюдали и вертикальные потоки воздуха, завихрения, которые подбрасывали пленку.

Во время войны держалось в секрете и еще одно явление — образование конденсируемых полос на небе, которые выдавали летящие на большой высоте бомбардировщики и особенно самолеты-разведчики. Тонкая белая полоса, протянувшаяся по небу, четко показывала направление полета, она была надежнее, чем установки для подслушивания и радары. Надо было как-то воспрепятствовать образованию этих предательских полос.

Легко было разобраться в природе конденсационных полос: это кристаллы льда, замерзшая вода, оставшаяся от горючего. Возможно, замерзшая жидкость конденсировалась также вокруг выхлопных газов двигателей. Если мы так быстро разобрались в природе возникновения следов конденсации, то, возможно, нам удастся найти способ устранить их образование?

В первом эксперименте попытались улавливать кристаллики льда, образующиеся в полосах: команда самолета должна была лететь в след передней машины и брать пробы воздуха. Но они не поддавались анализу: снег, или град, или, может быть, просто туман? Или все вместе? Тогда сконструировали самолет-«подметальщик» — его плоскости были обмазаны мягкими пастами, в которых кристаллики снега или зернышки града должны были оставить следы, но и этот эксперимент не прояснил вопроса.

До сих пор наука не может точно объяснить, как возникают сверкающие снежинки, как они растут, как принимают ту или иную форму кристалла, который всегда остается шестигранным. На этот счет существует новая теория, утверждающая, что тончайшие иголки льда растут из возникшего вначале маленького диска ледяного кристаллика. Эти иголки поглощают водяной пар, который замерзает и образует таким образом шесть граней нормального снежного кристалла. Мнение это скорее можно считать наблюдением, чем обоснованной теорией, и проясняет оно дело не больше, чем написанная в 1611 году Й. Кеплером работа «О шестигранном снеге».

Теперь мы кое-что узнали не только о конденсационных полосах, но и вообще о том, как образуются дождевые капли, как растут зернышки града и как из снега делаются снежинки. Но все же мы слишком мало знаем о том, что происходит в верхних слоях атмосферы, хотя метеорологи и могут предсказать довольно точно, какая завтра будет погода.

Великий физик Джордж Гамов, он долгое время преподавал в Колорадском университете, зло шутил: «Когда же наконец метеорологи станут называться метеоронами, ведь астрологи уже совершили превращение в астрономов». Тем самым он выразил всеобщую потребность поставить метеорологические исследования на самую солидную и широкую основу. Когда это произойдет, станет возможным не только предсказывать погоду, но и узнать, как и прежде всего почему климат подвергается колебаниям.

Может быть, тогда придет и разгадка оледенений. Пока с уверенностью можно сказать только одно: в недавней истории Земли имели место оледенения. В течение тысячелетий огромные территории были покрыты гигантскими ледниками, целыми горами льда, жизнь остановилась в своем развитии, целые виды растений и животных погибли. О причинах ледниковых периодов у нас есть только смутные гипотезы. Мы не можем даже ответить на тревожный вопрос, становится ли климат на Земле теплее (последнее оледенение закончилось в Европе всего десять тысяч лет назад), или мы приближаемся к новому ледниковому периоду.

Когда мы задумываемся над этими вопросами, в памяти всплывает проблема, о которой мы уже говорили: была наша Земля теплой или холодной, когда на ней возникла жизнь, та первая примитивная жизнь, те первоначальные организмы, которые мы должны считать своими предками? Земле как космическому телу тогда было 1,2 миллиарда лет. Предполагается, что в то время на Земле температура была на уровне комнатной, примерно 20 °C. За последующие три с половиной миллиарда лет были, без сомнения, периоды и более теплые и более холодные. Если мы как люди населяем ныне Землю, то этим мы благодарны (или обязаны) не в последнюю очередь климатическим колебаниям. Большая жара во время засух, снегопады и морозы во время оледенений уничтожили, наверное, многих конкурентов за право занимать первое место в царстве животных. Мы и теперь видим, что люди белой, черной или желтой расы весьма привязаны к тем климатическим зонам, где они появились.

А как дело обстоит на сегодняшний день, растет ли ледяной покров Земли? Подсчитано: округленно 10 процентов поверхности Земли покрыто льдами, из них, в свою очередь, девять приходится на массы льда, группирующиеся вокруг Северного полюса, 90 — вокруг Южного и один отдан глетчерам, покрывающим Землю в разных местах.

Поразительные цифры. Ведь нам недавно еще говорили, что в Арктике и Антарктике льда примерно поровну. Уместно спросить, увеличивается ли лед Земли, прежде всего те его огромные массы, которые накоплены в Антарктике, или он постепенно тает и человечеству грозит утонуть от избытка воды. Ответы ученых весьма неопределенны, но все же в основном положительны и успокаивают: лед растет, уровень воды в океанах опускается. Однако что касается Гренландии, то последние годы дали как положительные, так и отрицательные величины, и все они колебались от нуля примерно на одинаковую амплитуду.

В конечном счете наш вопрос, становится ли на Земле теплее или холоднее, сводится к проблеме, будет ли новый ледниковый период, когда он наступит или, может быть, Землю ожидают времена большой жары и пустынь. К счастью, мы располагаем довольно точными данными о температурных колебаниях за последние три тысячи лет. Конечно, в отдельных местах могло быть холоднее или теплее, в зависимости от того, как там складывалось отношение массы суши к массе океана (в данном случае мы можем на столь непродолжительном отрезке времени пренебречь дрейфом континентов), но в основном за это время отчетливо вырисовываются четыре холодных периода. Еще в 1945 году измерения создавали впечатление, что температуры, возможно, увеличиваются, однако сейчас все однозначно указывает в направлении ледникового периода: области Баффинова залива, к северу от Канады, которые еще 30–40 лет назад были свободны от снега, теперь лежат под снегом, паковый лед вокруг Исландии становится препятствием для судоходства. Рыбы, которые водились в северных водах, подаются на юг, миграция наблюдается и среди животных континента Северной Америки.

Метеорологические суда в Северной Атлантике отмечают, что средняя температура воды за последние два десятилетия снизилась на 0,5 градуса, а полградуса — это очень много! Трудно предвидеть все последствия, если этот процесс будет продолжаться.

Если бы в Средней Европе средняя температура упала всего на четыре градуса, нам пришлось бы значительно сократить свои обычные запросы. Ледники в Швеции и Альпах начнут расти и сползать с гор, — потребуются очень значительные энергетические и материальные расходы, чтобы поддерживать тепло в домах и устранять заносы на дорогах. (Только один пример: крестьянам в Голштинии придется, возможно, вместо коров держать оленей.) Миллионы жителей, покинувших негостеприимный север, надо будет размещать каким-то образом, в общем, всего не перечислишь.

Еще хуже, чем нам, придется жителям экваториальных стран. Если похолодает и количество снега и льда в полярных областях начнет увеличиваться, уменьшится количество влаги. Неизбежным результатом такого процесса станет жара и засуха, падеж скота и неурожаи, голод и вымирание населения целых областей. Может быть, это фантазия, утопия? Специальный конгресс в 1972 году был посвящен этой проблеме, и ученые, выступавшие на нем, считают все это не только возможным, но и вполне вероятным. Они напомнили, что цветущие культуры Египта, Месопотамии, долины Инда пришли в упадок из-за нехватки влаги. Всеобщее существование зависит от достаточного количества осадков, об этом свидетельствуют, в частности, наскальные изображения животных, найденные в Сахаре, по-видимому, тогда они в изобилии водились в пустыне. Вспомним, наконец, покинутые, мертвые города майя, несомненно, они были оставлены, потому что в это время — 770 год н. э. — людям не хватало воды.

Как далеко мы прошли в направлении нового ледникового периода? Некоторые специалисты полагают, что оптимальные для нас температуры существовали шесть тысяч лет назад, а с тех пор они колеблются то в ту, то в другую сторону; например в X–XI веках было теплее, викинги могли тогда сеять зерно на Гренландии (Зеленой стране). С людьми каменного века жили звери полутропических зон. Эти же данные показывают, что в тех географических районах, к которым относятся Германия и Англия, межледниковый период длился обычно не дольше десяти тысяч лет.

Трудно примириться с тем, что нас ожидает более суровый климат. Если б у нас было время не спеша подготовиться к подобной перемене! Однако ученые единодушно утверждают, что похолодание не за горами, более того, в Гренландии резкий температурный скачок, который свел все леса, произошел всего за сто лет. По той же причине леса уступили место травяному покрову в Греции.

Большинство участников конгресса 1972 года пришли к следующему заключению: климат нашей Земли в последние тысячелетия резко отличается от того, который существовал последние миллионы лет. Интервалы теплого периода, в один из которых пришлось и наше существование, всегда были непродолжительны. Естественный конец эпохи потепления, с геологической точки зрения, совсем близок: уже в ближайшие тысячелетия, если не столетия, следует ожидать охлаждения Земли и быстрых изменений окружающей среды, значительно больших, чем те, которые человек пережил в историческую эпоху. Эти гигантские климатические перемены представляют основной фактор, угрожающий стабильности окружающей среды. Прибавьте к этому потребности человека в энергетических, пищевых и других ресурсах Земли. Надо, чтобы мы прониклись сознанием этой ситуации задолго до того, как появятся глобальные признаки ухудшения климата.

Уже теперь необходимо приступить к разработке международных исследовательских программ, в которых приняли бы участие ученые различных специальностей, ведь мы слишком мало знаем о ледниковых периодах. Достаточно привести перечень причин оледенения:

1) Солнце светит неравномерно; когда интенсивность солнечной радиации ослабевает, наступает оледенение.

2) Земля проходит через облака космической пыли которая уменьшает солнечную радиацию.

3) Земная ось время от времени меняет свое направление, отчего количество энергии, получаемое от Солнца, различно.

4) Меняется магнитное поле Земли, приводя к различным изменениям, которые, в свою очередь, завершаются оледенением.

5) Меняется траектория движения Земли вокруг Солнца.

6) Меняется отношение суши и моря.

7) При вулканических извержениях поднимаются тучи пыли, закрывающие Солнце.

8) Меняется направление воздушных потоков и морских течений.

9) Небольшое охлаждение влечет за собой увеличение ледяных и снежных покровов, которые больше отражают солнечные лучи, что ведет к дальнейшему охлаждению.

И так далее.

Этот перечень неполон, но он показывает, сколько имеется различных мнений. Если бы явился новый пророк а-ля Денекен и связал бы наступление ледникового периода с визитом пришельцев из космоса, он наверняка нашел бы легковерных слушателей; свою лепту могут внести и теоретики, проповедующие так называемые «полые» и «ледяные» миры.

Есть и еще одна проблема, которая имеет косвенное отношение к рассматриваемому кругу вопросов: не вымерли ли динозавры оттого, что на Земле наступало оледенение? Загадка вымирания динозавров до сих пор не решена. Другой вопрос: что это за загадочные черные червячки, которые живут в глубине кристаллического льда в глетчерах? Что питает их, как они живут, почему они так любят холод? Может быть, они пережили последнее оледенение во льдах Аляски? Как возникают под антарктическими льдинами странные, длиной иногда больше метра сосульки, очень похожие на сталактиты, растущие в воде со скоростью два сантиметра в минуту?