Михаил Будыко - Путешествие во времени [Сборник эссе]

Автор статьи отвергает возможность успешного прогнозирования погоды на длительный срок: «Что же думать о предсказаниях погоды на целый год? Они не что иное суть, как тщетное и пустое умствование, которым легкомысленным людям во многих случаях вред нанести может.

Вообще о предсказателях погод сказать можно, что они лучше бы сделали, если бы вместо предсказаний основания свои свету предложили; однако можно было бы, совокупляя с оными другие наблюдения и исправляя оные известным и непременным естества законом, со временем предложить свету что-нибудь полное и удовлетворительное…».

Иное отношение у автора «Рассуждения…» к краткосрочному прогнозу: «Совсем инако дело обстоит с предсказаниями погод на следующий день или по последней мере на другой или третий день». Указав на возможность использования местных признаков для краткосрочного прогноза погоды и отмечая роль в то время мало распространенного прибора — барометра — «главного орудия к предсказанию погод употребляемого», С. Р. между тем отмечает: «на предсказателя сего, который, однако, по сие время есть надежнейший, не всегда положиться можно: ибо он показывает одно давление воздуха, а причины перемен в погоде могут быть весьма различны или по крайней мере не одно давление».

Обсуждая в статье вопрос о возможности установления общих закономерностей изменений погоды, автор заключает: «…и кажется не невозможно со временем открыть правило, по которому погоды переменяются. Но чтобы сего достигнуть или хотя бы к сему приблизиться, неотменно надлежит:

1. Во многих местах и через весьма долгое время записывать воздушные перемены, потому что состояние атмосферы каждого места зависит от состояния воздуха в окололежащих местах.

2. Чтобы орудия, которыми перемены в воздухе будут наблюдаемы, были сколь возможно одинаки и совершенны; ибо по многим примерам известно, что небольшие в наблюдениях неверности доводят иногда до ложного заключения.

Многие скажут, что перемены погоды от многих случайных причин зависят и постоянного порядка между ними быть не может: следовательно, все старания о предсказании погод останутся тщетны. Но сего заключения доказать неможно: оно основано наипаче на том, что по сие время все покушения не имели желаемого успеха».

Далее автор статьи приводит в качестве примера успешного решения естественнонаучной проблемы достижения астрономии, о которых он говорит: «…не могли бы мы предсказывать с такою точностью затмений и других небесных явлений, если бы Невтон не открыл закона, по которому небесные тела взаимно друг на друга действуют; ежели бы орудия звездословские не приведены были в такое совершенство, в которое приведены ныне, и ежели бы, наконец, высшая математика не возведена была до такого совершенства, что ныне малейшие из найденного Невтоном закона происходящие в движениях небесных тел перемены вычислять в состоянии. …Ежели теперь примем в рассуждение, сколько надобно было сделать новых открытий, преодолеть трудностей, чтобы в состоянии быть предсказывать столь верно небесные явления, то неудивительно покажется, что предсказание на будущее время погод требует, может быть, больших подвигов и времени, по тому самому что перемена их от многих и разных причин зависит».

В заключение статьи говорится: «Положим, что по прошествии некоторых веков, невзирая на все наблюдения и их отношение, покушения наши останутся тщетны: то, по крайней мере, от сих трудов произойдет та польза, что с большей вероятностью, нежели ныне, утверждать можем, что открыть круг в погодах превышает силы человеческие. При настоящем вещей положении не видно еще следов к такому откровению, потому что мало еще делано наблюдений, а тем меньше сравнений их между собой; но польза, которую откровение сие потомству принести может, сугубое в учениях возбуждает ныне рачение».

Двести лет предсказаний погоды. Сейчас, «по прошествии некоторых веков», интересно сравнить мысли автора с историей науки об атмосфере за последние 200 лет и с современным положением прогнозов погоды.

Полностью подтвердилось проведенное автором разделение предсказаний погоды на краткосрочные (до трех дней), которые он считал реальными, и предсказания на год вперед, в возможности которых он сомневался.

История метеорологических исследований подтвердила мнение С. Р. об исключительном значении для разработки прогнозов погоды сети метеорологических станций, на которых производятся систематические наблюдения при помощи достаточно точных приборов. Хотя первые шаги к созданию такой сети были сделаны еще в XVIII в. и о них автор статьи несомненно знал, фактически мировая система наземных метеорологических станций сложилась только в конце XIX в., т. е. через столетие после публикации рассматриваемой статьи. Однако и сейчас создание этой сети не может считаться законченным, особенно недостаточны материалы наблюдений над океанами. Как известно, в последние годы для получения этих материалов все шире используются данные спутниковых метеорологических наблюдений.

Особенно интересен приведенный автором пример для развития науки о прогнозах погоды успехов астрономических исследований, основанных на законах механики и достижениях «высшей математики». Такой подход к задаче прогноза погоды был осуществлен в основном в течение нескольких последних десятилетий, когда были разработаны методы численного краткосрочного прогноза погоды и численных долгосрочных прогнозов различной заблаговременности, в основном на срок до месяца. В последние годы большое внимание привлекают разработки методов прогноза погоды на более длительный срок, основанные на изучении процессов взаимодействия океана и атмосферы, а также прогнозов изменений климата, связанных с изучением двухлетнего цикла колебаний атмосферных процессов, оценкой влияния вулканических извержений на климат и с некоторыми другими идеями.

Совершенно очевидно, однако, что возможная точность предсказаний изменений погоды ограничена в результате неустойчивости атмосферной циркуляции. Влияние этой неустойчивости на перемещения воздушных масс и изменение их физического состояния тем больше, чем продолжительнее интервал времени, в течение которого развиваются процессы атмосферной циркуляции. Поэтому если даже краткосрочные прогнозы, данные на основе наиболее современных методов, часто бывают ошибочны, то долгосрочные прогнозы погоды оказываются неудачными гораздо чаще.

Автор статьи. Кто же был автором «Рассуждения…»? Большинство статей в журнале «Новые ежемесячные сочинения…» были анонимными или подписывались инициалами авторов. Профессиональных метеорологов в России в XVIII в. вообще не существовало, однако несколько ученых интересовались отдельными вопросами науки об атмосфере. Одним из них был выдающийся астроном, академик С. Я. Румовский (1734–1812). Он заменил М. В. Ломоносова на посту руководителя географического департамента Академии наук и был первым вице-президентом Академии, заняв этот пост после его создания в 1800 г.