Сара Драй - Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Уокер не только не сумел выполнить поставленную перед ним основную задачу – научиться прогнозировать муссонные дожди с помощью статистики, но и не смог дать какого-либо физического объяснения сделанному им открытию. В некотором роде это было все равно что с точностью описать полет бумеранга, не понимая, что лежит в основе этого явления. Описав феномен индийских муссонов с помощью самых передовых из доступных на тот момент средств, Уокер никогда не забывал о том, чего он не сумел сделать. Выступая с лекцией на Пятом Индийском научном конгрессе в 1918 г., он подчеркнул, насколько важно понимать фундаментальные принципы, лежащие в основе изучаемых явлений. «В жизни необходимо, – убеждал он своих слушателей, – умение применять эти принципы к реальным явлениям… Когда Пастера попросили найти средство от неизвестной болезни шелкопрядов, которая почти уничтожила отрасль шелководства во Франции, он, как химик, абсолютно ничего не знал о шелковичных червях. Но он сумел решить эту проблему, и именно общее понимание природных принципов обеспечило ему успех» [161] Gilbert Walker, «Presidential Address to the Fifth Indian Science Congress, Lahore, January 1918,» Journal and Proceedings of the Asiatic Society of Bengal , New Series Vol. XIV, 1918 (Calcutta: Asiatic Society): lxxvii. . Уокер лучше других знал, что как раз «общего понимания» в открытой им системе мировой погоды недоставало.

Итак, Уокер потерпел неудачу с прогнозированием муссонов, а к концу Первой мировой войны, также не оправдав надежд, почти сошел на нет другой, гораздо более масштабный проект, объединявший метеорологию с астрономией и получивший название «космическая физика». На его место пришло новое направление в метеорологии. Вместо того чтобы искать связи между Землей и космосом, новое поколение метеорологов искало их между нижними слоями атмосферы, которыми долгое время ограничивалось большинство метеорологических исследований, и верхними, постепенно становившимися все более доступными. Проведенный Чарльзом Пьяцци Смитом на Тенерифе эксперимент с размещением обсерватории высоко в горах позволил больше узнать не только о звездах, но и о верхних слоях атмосферы. Однако в горах невозможно было отслеживать движение воздушных масс в атмосфере. После серии впечатляющих и опасных высотных полетов на воздушных шарах, которыми особенно прославился английский метеоролог и аэронавт Джеймс Глейшер, исследователи стали искать более безопасные способы получения новых данных о воздушном океане.

Одним из таких способов было наблюдение за движением облаков, и именно им воспользовались создатели Международного облачного атласа. Но такие наблюдения давали очень ограниченные знания. Ученым требовались более точные данные, а их можно было получить только одним способом – запуская научные приборы в небо. Вскоре воздушные змеи и воздушные шары-зонды стали главными инструментами метеорологов. В конце 1890-х гг. Тейсерен де Бор, ушедший в отставку с поста директора Центрального метеорологического бюро Франции, основал метеорологическую полевую станцию в Траппе, к юго-западу от Парижа. Там он придумал новаторский метод запуска очень больших и тонкостенных воздушных шаров, способных достигать верхних слоев атмосферы: для этого был построен большой ангар на вращающейся платформе, защищавший метеозонды от наземных ветров, пока те не поднимались в воздух. Используя такие шары и прибор-самописец, регистрировавший показания температуры, давления и влажности, де Бор на рубеже 1900-х гг. осуществил десятки зондирований верхних слоев атмосферы. Изучая регистрограммы прибора-самописца, наносимые красителем из ламповой сажи, устойчивым к высокой влажности, де Бор обнаружил одну особенность: температура воздуха равномерно снижалась до тех пор, пока зонд не достигал высоты примерно в 8 км, после чего оставалась постоянной. В 1902 г. де Бор назвал этот слой атмосферы стратосферой, а ближайший к Земле переименовал в тропосферу [162] Nebeker, Calculating the Weather , 48. .

Уокер также прекрасно осознавал необходимость глубокого изучения верхних слоев атмосферы. «На мой взгляд, взаимосвязи в мировой погоде настолько сложны, что единственный шанс объяснить их – через эмпирическое накопление фактов, – писал он в конце своей жизни, – и есть весомые основания полагать, что, когда в нашем распоряжении будут иметься данные о давлении и температуре на высоте 10 км и 20 км, мы найдем ряд новых критически важных зависимостей» [163] R. B. Montgomery, «Report on the Work of GT Walker,» Monthly Weather Review 39 (1940): supplement 1–22. . Во время своего пребывания на посту директора он организовал аэрологическую обсерваторию в Агре на севере Индии, а в 1914 г. начал 10-летнюю экспериментальную программу аэрологических исследований. Воздушные зонды, запускавшиеся в ходе этой программы, показали, что стратосфера – зона постоянной температуры – над Индией находится намного выше, чем над Европой [164] Sikka, «The Role,» 397. .