Три мира — пятница, 16 апреля 2010-го

О двух разных способах изучать природу

Просмотров: 2066

Фицрой погиб. Его враги могли быть довольны. Со страниц лондонских газет исчезли предсказания погоды.



Но можно ли убить то, что настойчиво требует себе места в жизни?



Служба погоды росла и развивалась не в одной, а в нескольких странах, в том числе и в России.



В этой книге уже шла речь о том, что еще в 1833 году, задолго до Фицроя и Леверрье, академик Купфер составил проект такой сети станций, которая могла бы дать возможность предсказывать бури и наводнения. Но Купферу не удалось осуществить свой замысел, хотя он и пытался в последние годы своей жизни наладить передачу по телеграфу сведений о погоде.



Службу погоды удалось организовать в России другому метеорологу — морскому офицеру М. А. Рыкачеву, который был откомандирован из флота в Главную физическую обсерваторию.



Первого января 1872 года обсерватория выпустила бюллетень погоды. Этот первый бюллетень был очень скромен с виду. Его не отпечатали в типографии, а написали от руки. В нем еще не было ни прогнозов, ни карт погоды, а приводились только сведения, полученные с двадцати шести русских станций и двух зарубежных. И все же начало было положено. С каждым месяцем увеличивалось число станций, передававших погоду по телеграфу. Скоро в бюллетене стали появляться карты погоды. А в 1874 году обсерватория начала давать и штормовые оповещения.



Когда ожидалась буря, в портовые города — Кронштадт, Ревель, Виндаву и Ригу — посылались штормовые телеграммы. Жители Васильевского острова с удивлением смотрели на сигнальную мачту, установленную недалеко от обсерватории, на канале Масляный Буян. При приближении бури на мачте появлялись в дневное время конусы и цилиндры, а ночью — фонари.



Предостережения о штормах нужггее всего были морякам. Поэтому и у нас этим делом поручили заниматься морским офицерам.



Но с водными путями уже соперничали сухопутные — рельсовые. Посреди лесных дебрей и степных просторов все чаще и чаще раздавались паровозные гудки. Поезда меньше зависели от погоды, чем корабли. Но и поездам бывало не легко, когда метель заносила снегом рельсы. Из окрестных деревень сгоняли на «чугунку» крестьян выручать «машину», которая уже не летела, рассыпая искры, а беспомощно стояла среди. сугробов.



Метеорологам пришлось заняться изучением метелей, измерять высоту снегового покрова, давать прогнозы погоды специально для железных дорог.



Чтобы сделать прогнозы более надежными, русские ученые — Рыкачев, Срезневский, Броунов — внимательно изучали все собранные на метеорологических станциях данные, стараясь проследить, как зарождаются, странствуют по земле и умирают циклоны.



Нередко эти исследования на десятилетия опережали мировую науку: Б. Срезневский первый описал прохождение холодного фронта. Помощник Купфера Ф. Миллер еще в 1864 году в Петербурге составил карты изаллобар, показывающие места с избытком или недостатком давления. И это помогло ему объяснить, как во время бури происходит движение воздушных потоков.



За границей открытие метода изаллобар приписывают шведу Экхольму, хотя он стал применять карты изаллобар только через сорок лет после Миллера.



Нелегко приходилось на первых порах нашим ученым, стремившимся найти законы, управляющие погодой.



Многие считали в те времена, что главное — это собирать цифры и факты.



Даже самые знаменитые метеорологи говорили: «Побольше фактов, поменьше рассуждений!»



Запершись у себя в кабинете, метеорологи с утра до ночи выписывали столбцы цифр, выводили из этих цифр средние, заносили во входящий и исходящий журналы каждый циклон, каждую бурю. Но от этого никому не становилось яснее — что же такое погода.



Вместо погоды и климата люди нередко видели перед собой одни только статистические таблицы.



Статистикой пользовался и Гумбольдт. Он выводил из многолетних наблюдений средние температуры лета, зимы, целого года, но цифры были его слугами.



А тут люди стали слугами, а цифры — господами. Ученые боялись рассуждать и обобщать.



Живая погода, живой климат земли превратились для них в сборище цифр, в коллекцию чисел.



Великий химик Д. И. Менделеев, занимавшийся и метеорологией, подсмеивался над такими собирателями цифр: «Школа эта до крайности почтенна и достойна удивления по тому смирению, с которым она принимает факты».



Но хуже всего было то, что главой школы «собирателей фактов» был человек, которому было положено по должности направлять работу русских метеорологов,— директор Главной физической обсерватории академик Г. И. Вильд.



Это был трудолюбивый и энергичный человек, который немало поработал, стараясь улучшить приборы и методы наблюдений, наладить точную и бесперебойную работу сети станций. Он построил флюгер, который до сих пор носит его имя. Но, как и многие ученые того времени, он считал, что метеорологи должны заниматься статистикой, собиранием цифр. Он строго следил за тем, чтобы его сотрудники ежедневно вели дневник работы. И он бывал очень недоволен, если, просматривая дневник, усматривал в нем «преждевременные и беспочвенные фантазии».



Люди смелой мысли ссорились с Вильдом и уходили из обсерватории, чтобы продолжать свое дело в другом месте — в Географическом обществе, в университетах.



Много трудностей приходилось преодолевать этим метеорологам-новаторам. И все-таки они делали свое дело. Изучая жизнь и движение циклонов, отыскивая причины бурь и заморозков, метелей и ливней, русские ученые упорно работали, прокладывая дорогу от наблюдений к законам природы.



Но самым выдающимся из русских метеорологов того времени был Александр Иванович Воейков.



Вот уж кого нельзя было назвать рабом цифр!



Он любил природу и умел ее видеть. Он знал, что цифры — только средство, а цель каждого исследования — открывать законы природы, чтобы господствовать над стихиями.



Не мудрено, что Воейков и Вильд стали непримиримыми противниками.



Вскоре после того как Академия наук избрала Вильда директором Главной физической обсерватории, Воейкова пригласили на должность помощника директора. Но в назначенный день Воейков не явился. Он уехал путешествовать, даже не предупредив о своем отъезде. Смелому исследователю, новатору пауки не по душе была эта должность.



Каким счастливым он, должно быть, почувствовал себя, когда очутился среди гор, верхом на хорошей лошадке, в то самое время, когда ему уже следовало сидеть не в седле, а в кресле, за письменным столом и выводить «средние» числа из бесчисленного множества цифровых данных. Под начальством педантичного Генриха Ивановича Вильда обсерватория все больше начинала смахивать на департамент. А Воейков любил жизнь и живую природу и ни за что не променял бы их на самую хитроумную схему.



Вильд и Воейков занимались одной и той же наукой, но совсем по-разному.



Для Вильда на первом месте была теория. И если природа не укладывалась в теорию, в этом была вина природы.



Когда надо было, например, изучить тепловые свойства почвы, Вильд приказывал счищать снег, выпалывать траву, засыпать землю песком, чтобы иметь дело везде с одинаковой «идеальной» поверхностью. Изучая климат России, Вильд не хотел считаться с тем, что в одних местах равнины, а в других горы. Он высчитывал, какая была бы температура в разных городах и губерниях, если бы земля была плоская, как бумага, на которой он выписывал столбцы своих цифр.



Если бы он мог, он, вероятно, навел бы на земле порядок по своему вкусу: срезал бы горы, завалил впадины, засыпал поверхность земли одинаковой почвой,— и все это только для того, чтобы живая, изменчивая, многообразная природа подчинилась наконец формулам, выведенным для «идеальной» земли, такой же воображаемой, как линии меридианов и параллелей на карте.



Совсем не так изучал природу Воейков. Он доказывал, что ее надо наблюдать в естественном состоянии — со снежным покровом зимой, с травяным в летнее время, считая, что «натуру» надо наблюдать в «натуральном виде».



Но в те времена это надо было доказывать. На климатических картах Воейков не стремился «уравнять», привести к общему знаменателю Кавказ и Якутию. Он не жизнь схематически подгонял к теории, а теорию выводил из жизни.



Знаменитый географ П. П. Семенов-Тян-Шанский, говоря о работах Воейкова, назвал их «жизненной географией». И лучше нельзя было бы сказать о том, что сделал Воейков. Это был прирожденный географ и путешественник. Еще в юности он побывал и в Сибири, и в странах Западной Европы, и на Ближнем Востоке. Он осматривал мир, как дом, комнату за комнатой.



Вслед за Европой и Америкой подверглась осмотру Азия, вплоть до Японии, которая только что открыла свои двери европейцам.



Странствуя по степям Мексики и по берегам Амазонки, пересекая низменности и восходя на горы, Воейков думал не только о средних температурах января и июля. Он думал о великой связи вещей, о том, что и реки, и озера, и леса, и моря, и человек — это участники жизни вселенной.



Воейков видел игру муссонов в Индийском океане. И ему все яснее становилось, что область муссонов охватывает не только Индию, но и Китай, и Японию, и Монголию, и наш Амурский край.



Он видел далеко на юге ледяную шапку Антарктики, нахлобученную на Южный полюс. Гигантские ледники сползают там с материка в океан. Тяжелым плотом ложится лед на воду. От него отрываются глыбы высотой в десятки и сотни метров, и эти глыбы плывут ледяными горами, неся с собой холод Антарктики. Ледяные горы тают, и от этого вода делается холоднее. Течения несут холодную воду все дальше и дальше от полюса. Вода охлаждает воздух. Воздушные потоки странствуют над материками и островами, неся с собой снежные облака. Снег падает на горы и дает начало новым ледникам. А от этих ледников отрываются ледяные глыбы, охлаждающие воду теплых морей.



Так все связано в природе: одно звено тянет за собой другое.



Воейков смотрел на северное полушарие. Тут, думал он, больше суши: она простирается на много тысяч километров, опоясывая земной шар. Каждой зимой обширные материки покрываются на севере снегом.



Весной и летом этот снежный покров исчезает.



Что заставляет его исчезнуть? Солнечные лучи?



Но они сами по себе вряд ли могли бы растопить снег. Ведь снег отражает лучи, отбивает их прямую атаку. Оттого-то он и кажется ослепительно белым.



Первую решительную атаку производят на снег не солнечные лучи, а теплые потоки воздуха, идущие с юга, из тех краев, где снег уже стаял, или с морей, свободных ото льда.



Потоки воздуха текут над необозримыми равнинами и отдают снегу тепло, которое они принесли с собой. Снег начинает таять. Сверху образуется твердая ледяная корочка оттого, что снег то тает, то подмерзает. А лед прозрачен, он пропускает солнечные лучи. Лучи начинают помогать теплому ветру растапливать снег.



Воздух делается влажным от пара, идущего с земли. И пар, как стекло парника, ловит, задерживает лучи, которые снегу удалось отразить.



Если теплые ветры приносят дождь, снег тает еще быстрее.



А тут еще у солнца, у дождя, у ветра появляется новый союзник — пыль. Ее приносит ветер из теплых стран. Пыль ложится на снег. Снег делается грязным, белизна уже не защищает его от солнца.



Все больше луж на земле. Они прогреваются солнцем и сами начинают согревать воздух.



Вот какую борьбу ведет за свое существование снег с теплым ветром, с пылью, с дождем, с солнечными лучами.



Воейков видел, как идет эта весенняя борьба стихий на огромной арене — на равнинах нашей страны. И он понимал, как важно для нас следить за битвой стихий.



Ведь от ее исхода зависит часто и судьба человека.



Если снега за зиму выпадает много, можно ожидать большой прибыли воды в реках высокого половодья. А высокое половодье — это наводнение, это затопленные города и снесенные мосты.



По глубине и плотности снега можно судить и о том, какая будет весна. Весной ветер принесет с юга или с моря тепло. Но это тепло не согреет воздух, а пойдет на то, чтобы растопить снег. Оттого-то на севере и холодное лето, что там много тепла тратится на превращение снега в воду.



Значит, можно задолго до конца весенней битвы предсказать ее исход. А для этого надо еще до начала таяния измерить, сколько снега лежит на земле.



Воейков не раз говорил и писал об этом. Он доказывал, что необходимо измерять снег на всем пространстве страны. Это потребует больших затрат, но одни только предупреждения о наводнениях с лихвой окупят все затраты.



Голос Воейкова звучал одиноко. То, о чем он мечтал, осуществилось лишь в наши дни: только сейчас гидрологи начали давать прогноз половодья на основе расчета.



Воейков с грустью писал в своей книге «Климаты земного шара»:



«В 1870 году я указывал в Географическом обществе на необходимость устроить наблюдение над пространством снегового покрова и глубиной снега. К сожалению, рутина у нас еще так сильна, что эти указания пропали бесследно, и столь важные и сравнительно нетрудные наблюдения почти нигде не производятся».



Воейков не только в этом опередил свое время. Он первый завел приходо-расходную книгу для Каспийского моря.



Он рассчитал, сколько Каспийское море получает воды от рек и дождей и сколько отдает воздуху.



Тогда было еще мало данных для такого расчета, мало наблюдений. И все-таки числа, которые получил Воейков, почти не отличаются от теперешних, вычисленных на основе точных измерений.



Воейков понимал, как много значат в хозяйстве нашей страны ее моря, реки, озера. Он словно предугадывал ее будущую великую перестройку. Он пробовал, например, рассчитать, как изменится климат, если от Каспия отделить дамбой залив Кара-Богаз-Гол.



Природа для Воейкова не была чем-то застывшим, неизменным. Он знал, что и климат меняется. Это можно заметить, если следить за жизнью озер.



Когда проточные озера уменьшаются и превращаются в непроточные, а потом непроточные озера разрываются на котловины, пересыхающие летом или совсем высыхающие,— это верный признак того, что климат в стране делается суше. И, наоборот, непроточное озеро может стать проточным, когда климат становится более влажным.



С неустанным вниманием следил Воейков за жизнью стихий, чтобы понять, каким они подчинены законам.



Сотни тысяч рек текут по земле к океану. Среди них есть и большие, и малые, и спокойные, и буйные, и быстрые, и медленные.



Как найти закон, порядок в этом бесконечном разнообразии?



А найти закон надо, чтобы уметь предугадывать поведение рек, чтобы уметь их обуздывать.



Когда-то древние говорили, что реки — дочери океана. В этом была правда: ведь океан дает воду рекам.



Но одним рекам достается больше воды, другим меньше.



Есть страны, которые лежат далеко от океана. До них мало доходит воды. Там реки в сухое время пересыхают или превращаются в цепочку луж.



А в других странах — с влажным морским климатом — дожди идут часто, и реки получают воды вдоволь.



Значит, можно было бы сказать и так, что реки — дочери климата.



«Реки можно рассматривать как продукт климата»,— пишет Воейков.



Воейков присматривается к рекам. И они строятся в отряды не по внешней форме, не по росту, а по внутреннему сходству.



Реки — продукт климата. Значит, и делить их на разные типы надо по климату.



Вот первый отряд: реки, получающие воду от таяния снега на равнинах. Это реки севера, тех суровых краев, где снега лежат на земле восемь или десять месяцев.



Вот второй отряд: реки, которые получают воду от таяния снега в горах. Это наши Аму-Дарья, Сыр-Дарья. Это их брат по климату — Верхний Инд.



Дальше идут тропические реки: им дают воду тропические ливни и дожди муссонов. У них половодье не весной, как у наших рек, а летом: ведь это летом муссоны несут воду с океана на сушу.



А вот наши русские реки: они разливаются весной, когда тает снег. Но и дожди тоже дают им немало воды. Это ласковые телята, которые двух маток сосут.



Так строятся в ряды реки: от самых полноводных — тропических— до тех, которые еле влачат существование среди пустынь. А есть страны, где рек нет совсем, потому что там почти не выпадает дождей.



Достаточно посмотреть на реки страны, и они безошибочно скажут, какой климат в стране — сухой или влажный.



Но смотреть надо умеючи. Надо помнить, что реки получают воду и из-под земли. Чем больше дождевой воды уходит в землю, тем медленнее вода добегает до русла реки. Где-нибудь в Индии или в Китае первые дожди после сухого времени не сразу достигают рек. Много воды уходит в землю. И только к концу дождливого времени вода в реках начинает быстро подниматься.



Есть такие реки, жизнь которых зависит не от одного, а от нескольких климатов.



Большая река берет воду отовсюду: ей несут свою дань притоки из самых отдаленных мест — и из северных лесов и из южных степей. В такой реке отражается собирательный средний климат огромных пространств. А маленькая степная река отражает только свой степной климат.



Так перед глазами Воейкова реки, моря, озера строились, как воины, в боевом порядке.



Тут не было ничего случайного. Все было подчинено законам. Все было связано: климат и реки, дожди и подземные воды, земля и воздух, горные снега и облака, плывущие по небу, весенние разливы рек и зимние снегопады.



Это была величественная картина. Но смотреть на нее можно было по-разному.



Ведь вот Вильд тоже многие годы изучал природу. Под его усердным пером страница за страницей росли огромные тома исследований: «О температуре воздуха в Российской империи», «Об осадках Российской империи». Это были полезные, почтенные и весьма тщательно составленные труды. Но разве Вильд знал русскую природу так, как знал ее Воейков?



Уроженец кантона Цюрих, Вильд был уже вполне сложившимся ученым, когда переселился в Россию, и к его имени «Генрих» впервые стали добавлять по-русски отчество «Иванович».



А Воейков родился и вырос в России. Его детство прошло в подмосковной усадьбе. Его отец был среди тех, кто защищал Россию от вражеского нашествия в 1812 году.



Никто не мог бы упрекнуть Вильда в том, что он недостаточно добросовестно и серьезно исполняет свои обязанности директора обсерватории. И все-таки русская земля оставалась для него чуждой. Не оттого ли он с такой легкостью превращал ее в своих исследованиях в абстрактную «идеальную» поверхность?



А Воейков любил эту землю с юных лет. Его широкой душе был интересен весь мир. Но как ни поражало его великолепие тропической природы, он и на берегах Амазонки помнил, что нет ничего милее сердцу русского человека, чем осеннее отдыхающее поле или бег санок по белым снегам.



Воейкова всегда занимала мысль: как природа влияет на человека и как человек воздействует на природу? Но, думая о человеке, он его представлял себе не отвлеченно. Это был с детства знакомый ему русский крестьянин, изо дня в день ведущий упорную борьбу с засухой, оврагами, суховеями.



Мудрено ли, что не Вильд, а Воейков был тем, кто позаботился о создании первых русских сельскохозяйственных метеорологических станций?



Возглавляемая Вильдом казенная метеорологическая служба ничего не делала для русских земледельцев. А о них нужно было подумать. И вот Воейков пишет статьи в газетах, призывая на помощь всех друзей и любителей метеорологии. Ему удается привлечь к делу добровольцев, учителей, агрономов, студентов, которые в разных местах страны берутся за дожде-мерные и снегомерные наблюдения.



Но Воейков мечтает о другом — об устройстве целой сети сельскохозяйственных станций. Для этого нужны деньги, а денег нет. С необыкновенной настойчивостью Воейков добивается субсидии в две тысячи рублей и основывает двенадцать станций. Каждый год Воейков объезжает эти разбросанные по стране форпосты науки, помогая наблюдателям-добровольцам советом, проверяя их работу.



В те времена далеко не везде можно было передвигаться по железной дороге, и Воейкову нередко приходилось совершать долгие, утомительные переезды на лошадях, по ухабам или непролазной грязи.



Но могло ли это испугать неутомимого путешественника, совершившего в свое время тысячеверстное путешествие верхом по горам и тропическим лесам Америки!



Там, в Мексике, в Гватемале, он был просто наблюдателем. А у себя на родине он не мог ограничиваться спокойным и бесстрастным наблюдением. На Черноморском побережье Кавказа он не только восхищался красотами дикой природы и мягкостью климата: ему не давала покоя мысль, что пропадает зря, без пользы, такой чудесный естественный парник, словно предназначенный для выращивания чая и других субтропических растений.



Воейков был первым, кто на это указал. И когда мы пьем сейчас свой, а не заграничный чай, нам следовало бы добрым словом помянуть и Воейкова.



Разъезжая по России, Воейков видел не только то, что было, но и то, что могло бы в ней быть. В Средней Азии, там, где еще простирались пустыни, он провидел хлопковые поля. На Урале, на безлюдных берегах озера Тургояк или около Илецка, он представлял себе белые здания климатического курорта. Каждый водопад, каждая быстрая река говорили ему об энергии, которую они могли бы отдавать людям.



Да, такую географию можно было назвать «жизненной».



И если бы Воейков был нашим современником, сколько живого творческого дела нашел бы он для себя! Ведь именно сейчас исполнилось то, о чем он так страстно мечтал: наука не только исследует, но и преобразует природу его Родины.

twitter.com facebook.com vkontakte.ru odnoklassniki.ru mail.ru ya.ru rutvit.ru myspace.com technorati.com digg.com friendfeed.com pikabu.ru blogger.com liveinternet.ru livejournal.ru memori.ru google.com bobrdobr.ru mister-wong.ru yahoo.com yandex.ru del.icio.us

Оставьте комментарий!

Не регистрировать/аноним

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

Если вы уже зарегистрированы как комментатор или хотите зарегистрироваться, укажите пароль и свой действующий email.

(При регистрации на указанный адрес придет письмо с кодом активации и ссылкой на ваш персональный аккаунт, где вы сможете изменить свои данные, включая адрес сайта, ник, описание, контакты и т.д.)



grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question

(обязательно)