Александр Городницкий - Тайны и мифы науки. В поисках истины

Мне дважды удалось побывать на Гавайях. Местное население там верит в богиню вулканов Пеле, которая с помощью извержений просушивает острова от сырости. В честь нее Международный астрономический союз ( International Astronomical Union ) даже назвал вулкан на спутнике Юпитера Ио, признанный самым вулканически активным телом Солнечной системы. Гравитационное влияние гиганта Юпитера пробуждает на поверхности его спутника множество серных вулканов.

Однако в одном все мифы народов мира сходятся: тревожить хозяина вулкана не стоит. Жаль только, что мы не можем, как Маленький принц, герой Экзюпери, прочищать вулканы на своей планете. Но возможно, мы научимся извлекать из них полезные ископаемые. Есть много месторождений, связанных непосредственно с вулканической деятельностью: очень широкие комплексы, начиная от золота и серы и кончая горячими водами.

Горячая вода – это важное полезное ископаемое. Исландцы гордятся, что на их острове нет ни одной дымовой трубы, потому что все топится только на геотермальном тепле. Гордиться своими геотермальными электростанциями и курортами могут и жители Камчатки. Например, в семидесяти километрах от Петропавловска-Камчатского расположен прекрасный курорт Паратунка. Геотермальная станция уже много лет обеспечивает их теплом и электричеством. Осталось лишь научиться извлекать вещества, содержащиеся в этой воде, поскольку на поверхность вместе с водой и теплом поднимается буквально вся таблица Менделеева.

И все-таки, что такое вулканы в нашей жизни? Враги или союзники? Убийцы они или, наоборот, создатели жизни? Когда погаснет последний вулкан, не превратится ли вулканология как наука из земной в науку о других планетах, в космическую? Ответ на этот вопрос до сих пор не найден. Именно в поисках ответа на него ученые вновь и вновь будут опускаться в кратеры вулканов, внимательно прислушиваясь к их грозному дыханию.

Вероятно, каждый из нас не раз сталкивался с такой картиной: стоит ясный солнечный день, не шелохнется ни травинка, ни листочек. Но вдруг неожиданно откуда-то налетает внезапный сильный ветер, и картина стремительно меняется, а что еще страшнее – иногда возникают смерчи. Крутящийся черный столб губит все на своем пути, вырывая с корнем деревья, закручивая и унося вверх автомобили, людей. Вспомним сказку «Удивительный волшебник из страны Оз», где девочку уносит прямо вместе с домом. Но помимо смерчей существуют еще ураганы и торнадо. Мне не раз приходилось встречаться с ними на бортах судов в океане. Как же справиться с разрушительной силой этих грозных явлений природы и эффективно противостоять им? Ответы на эти вопросы учеными пока не найдены.

В конце августа 2005 года весь мир испытал сильнейшее потрясение, увидев в теленовостях и на первых полосах газеты репортажи о бушующем на юге Соединенных Штатов урагане по имени «Катрина». Ураган нанес сокрушительный удар по американскому побережью Мексиканского залива. «Катрине» была присвоена самая высокая степень опасности. Скорость ветра в эпицентре достигала почти трехсот километров в час, а высота волн – девяти метров. Ураган двигался на восток в сторону Нового Орлеана. «Катрина» за считаные минуты практически уничтожила крупнейший город в штате Луизиана. После того как шторм прорвал защитную дамбу, уровень воды в восточной части города поднялся на четыре метра и достиг второго этажа жилых домов. Люди пытались спастись всеми доступными средствами, но все же многие оказались бессильны перед бушующей стихией. Общее число погибших в штатах Луизиана и Техас превысило тысячу человек. Ущерб составил более 40 миллиардов долларов.

Слово «ураган» возникло у аборигенов Карибского моря, слово «тайфун» родилось в Юго-Восточной Азии и переводится как «резкий ветер». Термин «циклон» появился в Древней Греции и в буквальном переводе означает «кольцо змеи» – этим подчеркивается, что закручивающийся воздух уносится вверх.

Чаще всего ураганы, они же тайфуны и тропические циклоны, возникают над теплыми водами Мирового океана в тропической зоне, где температура воды примерно 26-27 градусов по Цельсию. В условиях высокой температуры поверхности океана и атмосферной неустойчивости происходит очень быстрый подъем теплых воздушных масс в средние слои атмосферы – в так называемую тропосферу. И начинается конвективный процесс, то есть попросту перемешивание. В вихревой системе, называемой циклоном, атмосферное давление понижается к центру и вблизи поверхности земли воздушное течение, направленное к центру, имеет вращательную составляющую. Образование урагана над океаном начинается с конденсации огромных масс водяного пара. При этом выделяется большое количество тепла, что усиливает восходящие потоки, а давление продолжает падать, и образуется мощная облачность, и, конечно, выпадают обильные дожди.

Происходит это так: сначала возникает область пониженного давления, называется она «тропическая депрессия». Затем она оформляется в тропический циклон. У поверхности океана очень теплый воздух, а вот в средней тропосфере на высоте трех-пяти километров низкая температура – вот тогда возникает очень интенсивная конвекция. И в этом случае барические градиенты, то есть поле давления, которое тоже очень быстро меняется на небольшом пространстве, вызывает сильные ветра, а они, в свою очередь, поднимают волны.

Это ветровое волнение очень мощное. Оно вызывает волны высотой с пяти-шести, а иногда даже и десятиэтажный дом. Обрушиваясь на побережье, они смывают все на своем пути на расстоянии нескольких сотен метров. Естественного стока рек не происходит, потому что сильный ветер гонит волну в другую сторону. В реки поступает огромное количество океанской воды: начинается наводнение, реки запираются. Это невозможно предотвратить никакими доступными средствами. Обычно тропические циклоны обладают колоссальной массой воды и сопровождаются мощными ливнями. В Мексиканском заливе, на юго-востоке Соединенных Штатов, некоторые города находятся ниже уровня моря, и когда размываются дамбы, как было с тропическим ураганом «Катрина», тогда действительно возникает настоящая катастрофа.