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

Сумев убедить физиков, с метеорологами Тиндаль вел себя куда смелее. Он безбоязненно отсылал их к своим результатам, которые называл не иначе как «абсолютно достоверными». В одной из статей ученый твердо заявил, что «в любом регионе с сухой атмосферой вслед за заходом солнца должно наступать быстрое охлаждение», далее открыто (и даже с некоторым хвастовством) признав, что это «всего лишь теоретический вывод». Тиндаль был уверен в результатах своих лабораторных экспериментов и утверждал, что им не противоречит никакой метеорологический опыт. Открытые в лаборатории законы природы не перестают действовать за ее пределами. Поэтому он с уверенностью заявлял, что 10° «всего земного теплоизлучения поглощается водяным паром, находящимся в пределах трех метров от поверхности земли».

Действительно, его выводы о водяном паре объясняли широкий спектр климатических наблюдений. Например, извилистые ленты облаков над великими реками, такими как Нил и Ганг, повторявшие изгибы их русел, были обязаны своим происхождением «охлаждению насыщенного воздуха над рекой в результате излучения тепла из водяных паров». Это также объясняло наблюдаемую на больших высотах резкую разницу температур между воздухом, который зачастую оставался очень холодным, и поверхностью, которая быстро нагревалась под солнцем. Этот эффект его друг Хукер отметил в Гималаях [59] John Tyndall, «On the Relation of Radiant Heat to Aqueous Vapour,» Philosophical Transactions of the Royal Society of London 153 (1863): 1–12, at 10. , но то же было верно и для Европы. Спускаясь с Монблана по глубокому снегу, можно страдать от слепящего солнца и почти невыносимой жары – несмотря на лежащие вокруг снега и льды. Наконец, это также объясняло, почему в засушливых районах Центральной Австралии суточные колебания температуры в 40° были обычным делом, тогда как в дождливом Лондоне диапазон колебаний был почти в два раза меньше. Соответственно, это объясняло и резкий перепад температур в Сахаре с ее испепеляющей дневной жарой и очень холодными ночами.

Но как бы ни впечатляло представленное Тиндалем объяснение механизма формирования земного климата, не оно было главной целью ученого. Как и в исследовании ледников, предметом его интереса была, прежде всего, молекулярная физика, то, как тепло воздействует непосредственно на молекулы. Говоря о климатических изменениях, ученый подчеркивал, что они раскрывают «влияние атмосферы на солнечное и земное тепловое излучение». И именно тепло было в фокусе его внимания, а атмосфера занимала, главным образом, как препятствие на пути теплового излучения. Эксперименты с газами, проведенные им, были важны тем, что позволяли изучить «более чистый случай молекулярного воздействия», чем это удавалось когда-либо прежде. Он не стремился понять, почему прошлое Земли развивалось так, а не иначе, но хотел узнать, почему «луч тепла останавливается одной молекулой и беспрепятственно проходит через другую».

В отличие от Кролла, Тиндаль не стал выяснять, что может приводить к повышению или понижению содержания водяного пара в атмосфере. Он просто расширил перечень процессов, уже названных Кроллом, подтвердив, что существует множество иных способов охладить и нагреть Землю, нежели предполагаемое Лайелем поднятие и опускание континентов. Хотя ни Тиндаль, ни Кролл не акцентировались на этом моменте, из их работ становилось ясно не только то, что воздействие водяного пара объясняло значительные изменения земного климата в прошлом, но и то, что эти изменения могли происходить в гораздо более короткие сроки, чем считали многие геологи во главе с Лайелем. Тиндаль наглядно показал, что водяной пар может вызывать очень быстрые – в пределах нескольких дней, если не часов – локальные изменения погодных условий.

Тиндаль любил писать о переменчивости небес. Вот фрагмент с описанием попытки восхождения на вершину Галенсток, взятый почти наугад из книги «Часы упражнений в Альпах», повествующей о его приключениях в горах. Мы видим здесь нечто сродни гимну различным формам воды, повсеместно присутствующим в окружающем мире: «Поначалу небо было чистым, а воздух восхитительным, но в земной атмосфере солнце стремительно творит свою магическую работу, а легкая сущность воздуха делает его особенно подверженным переменам. Внезапно появились облака: поднявшись по долине Роны, они покрыли ледник и укутали вершины гор, на какое-то время оставив незатянутой лишь фирновую область, откуда берет исток Рона. Некоторые отказывают Альпам в величественной красоте. Но высотные снежные поля альпийских ледников поистине прекрасны – наделенные не отталкивающим царственным величием, а столь тонким изяществом, что взывают к мысли о женском очаровании». Мы видим, как тесно сопряжено описание Тиндалем атмосферных явлений и ледников с осознанием их переменчивой природы. Именно восприятие окружающего пейзажа не как чего-то неизменного, но постоянно преображающегося наделяло его таинственностью, не отпускавшей внимание Тиндаля. Сами природные явления – облака, ветер, снег и лед – обретали в его глазах свою значимость и силу благодаря пониманию связей между ними, их способности превращаться друг в друга в соответствии с законами природы, которые, будучи постоянными и фундаментальными, порождали явления безграничные и возвышенные.

На мой взгляд, главным достижением Тиндаля стала его попытка установить связь между природными средами и воссозданными им в лаборатории их «уменьшенными образцами». Он упорно трудился над тем, чтобы соединить эти два масштаба действительности и два способа познания и таким образом углубить свое понимание единства природы. Что касается Альп, то они занимали в жизни Тиндаля особое место, служа подчас весьма противоречивым целям. Здесь, в окружении изменчивых пейзажей, среди опасностей горных походов, он искал спасения от удушливой атмосферы Лондона и возможность забыть о проблемах и тревогах, терзавших его ум и душу. Но Альпы также всегда оставались для него полем битвы, на котором он боролся со своими собратьями по цеху за научный приоритет. Он мечтал стать первым ученым – первопроходцем-одиночкой, – кто оставит свои следы на девственно-белой целине снежных и ледяных полей. А это требовало определенной публичности: предпочитая путешествовать в Альпы в одиночку, он должен был позаботиться о том, чтобы об этих экспедициях стало известно всем. Таким образом, он отправлялся в горы, чтобы вырваться из лондонской жизни и бесконечной круговерти мыслей, но также и для того, чтобы первым подняться на новую научную вершину и высечь на ней свое имя. Раздираемый этими двумя противоборствующими желаниями, Тиндаль стремился примирить свое стремление к уединению, покою, почти духовной связи с природой, которая так привлекала его в сочинениях Эмерсона, с жаждой человеческого общения (пусть даже в форме ожесточенного научного спора), действия, борьбы и признания.