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

Уокер и Бьеркнес проделали работу, которая, шаг за шагом, позволила хотя бы частично разрешить загадку муссонов. Но эта история важна еще и потому, что показывает, как менялось наше понимание Земли. Новые прорывы в нем достигались на стыке теории, практических наблюдений и математических расчетов. Нет никакого определенного порядка, в котором могут или должны задействоваться эти разные способы познания. Как нет и надежного способа предсказать, что позволит нам выйти на новый уровень этого понимания. Пусть слишком поздно для Уокера, но великая дуга исследования муссонов в конце концов замкнулась. Муссоны оказались частью глобальной системы термической циркуляции, внутри которой тепло, преодолевая огромные расстояния через океаны и атмосферу, описывает круг, словно бумеранг, запущенный Уокером и неизменно возвращающийся к нему.

Аудитория Чикагского университета была заполнена курсантами – будущими военными летчиками. Шел 1943 г., и Соединенные Штаты находились в состоянии войны. А за кафедрой стояла 21-летняя Джоан Джеролд. Как ни удивительно, эта девушка по праву занимала почетное преподавательское место. Она многое знала о циркуляции воздуха и влаги в атмосфере и должна была научить будущих авиаторов основам прогнозирования погоды – причем сделать это как можно быстрее.

Хотя Джоан еще не определилась, чем хочет заниматься в жизни, она совершенно точно знала, чего не хочет. Она не хотела быть зависимой от мужчины. На примере своей матери она видела, как это тяжело – быть умной и яркой, но не суметь воплотить в жизнь свои мечты. Журналист по образованию, ее мать после рождения Джоан так и не вышла на работу. Горечь разочарования она вымещала на дочери, и та была вынуждена нести на себе это бремя. Джоан искала спасения – и находила его – в заболоченном устье реки на Кейп-Коде, где любила играть, в прибрежных водах Атлантики, где ходила под парусом, и, наконец, в небе, в котором научилась летать. В 16 лет Джеролд получила свидетельство пилота. Ее побег в небо был не только метафорическим, но и вполне реальным.

Когда пришло время выбирать, где продолжить учебу, Джеролд улетела подальше от своего дома в Кембридже, штат Массачусетс, и от Рэдклиффа, где учились ее мать и бабушка. Она поступила в Чикагский университет, выбрав курс, включавший больше всего естественно-научных дисциплин. Она мечтала стать астрономом, но наступили времена, когда небо над землей оказалось важнее далеких космических сфер. Вторая мировая была войной авиации. Навигационные карты с маршрутами, прочерченными по линейке, уступили место глобусам, на которых с помощью ниток прокладывались дугообразные траектории полета, безошибочно ведшие самолеты к цели. Казалось, старые европейские линии фронтов должны вскоре исчезнуть, уступив место новой Тихоокеанской арене военных действий и северным путям, проходившим над самыми заснеженными регионами планеты. Военно-воздушные силы на глазах переделывали географию мира – и от их успехов зависела победа.

В начале войны у немцев было более 2700 обученных специалистов, отвечавших за метеорологическое обеспечение полетов и соответствующую подготовку пилотов. У США их было всего 30 [169] William Koelsch, «From Geo to Physical Science: Meteorology and the American University, 1919–1945,» in Historical Essays on Meteorology, 1919–1995: The Diamond Anniversary History Volume of the American Meteorological Society , ed. James Fleming (Boston: American Meteorological Society, 1996), 541–556. . Чтобы исправить ситуацию, командование ВВС обратилось к тому, кто мог решить эту проблему быстро и радикально. Карл Густав Россби был человеком мысли и действия, энергетическим центром, вокруг которого вращался водоворот метеорологической науки и практики. Швед по происхождению, он получил образование в норвежском Бергене – в то время и в том месте, когда и где метеорология достигла зрелости и наконец-то начала оправдывать давно возлагавшиеся на нее надежды.

В Бергене Россби учился у знаменитого Вильгельма Бьеркнеса, который сумел свести головоломку ежедневного прогнозирования погоды к четким и ясным уравнениям математической физики. Теории, разработанные Бьеркнесом и его коллегами, успешно объясняли все то, что происходило в небе над Скандинавией. Причем, пережив Первую мировую войну, эти люди невольно проецировали на небо то, что когда-то видели на полях сражений Северной Европы. «Мы наблюдаем, – писал Бьеркнес, – столкновение потоков холодного и теплого воздуха. Теплый поток побеждает восточнее центра… Холодный воздух под его мощным напором отступает на запад, где внезапно резко поворачивает на юг и атакует теплый воздух с фланга, проскальзывая под ним в виде холодного западного ветра» [170] Цит. в: Robert Marc Friedman, «Constituting the Polar Front, 1919–1920,» Isis 73, no. 3 (September 1982): 355. . Эти воздушные массы и создаваемые ими атмосферные фронты можно было обнаруживать благодаря регулярным наблюдениям, а затем прослеживать их путь в небе над Великобританией, Нидерландами, Данией, Швецией и Норвегией.

Итак, Россби был тем человеком, которого ВВС США призвали на помощь, чтобы восполнить острую нехватку метеорологических кадров. Для этого требовалось в максимально сжатые сроки разработать несколько учебных программ и наладить процесс обучения [171] Roger Turner, «Teaching the Weather Cadet Generation: Aviation, Pedagogy, and Aspirations to a Universal Meteorology in America, 1920–1950,» in Intimate Universality: Local and Global Themes in the History of Weather and Climate , ed. James R. Fleming, Vladimir Jankovic, and Deborah R. Coen (Sagamore Beach, MA: Science History Publications, 2006), 141–173. . Прежде женщин едва ли привлекли бы к подобной работе, но военное время диктовало свои правила. Поэтому, когда Джоан Джеролд подошла к Россби, чтобы поинтересоваться возможностью прослушать курс метеорологии в дополнение к своей основной специальности – астрономии, тот сделал ей предложение: преподавать будущим военным основы знаний о погоде. Хотя Джеролд никогда не думала о такой работе, она была к ней более чем готова. Тогда Джоан еще не влюбилась в облака, но, переступив порог кабинета Россби, сделала первый шаг навстречу страсти, которая не отпустит ее до конца жизни.

Облака, как позже писала Джеролд, оказались невероятно сложным явлением. Единственное, что было сложнее облаков, – это люди. «Тайны образования облаков и порождаемых ими осадков оказались одним из самых сложных аспектов всемирной климатической системы. За исключением самого человека, погода, вероятно, является самым изменчивым, ненадежным и нестабильным явлением, к которому человеческий разум осмелился применить научное познание» [172] Joanne Malkus, «Large-Scale Interactions,» in The Sea: Ideas and Observations on Progress in the Study of the Seas, vol. 1, Physical Oceanography , ed. M. N. Hill (New York: Wiley Interscience, 1962), 99. . Под воздействием окружающей атмосферы облака недолго сохраняют свой облик, меняя его с головокружительной быстротой и разнообразием. В метеорологии существует понятие «вовлечение» – так называется явление, когда что-то затягивается внутрь некоего существующего воздушного потока. Именно это происходит с воздухом вблизи облака. «Уже через десять минут я была вовлечена в его орбиту» – так Джеролд описала свою первую встречу с Россби [173] W. K. Tao, J. Halverson, M. LeMone, R. Adler, M. Garstang, R. House Jr., R. Pielke Sr., and W. Woodley, «The Research of Dr Joanne Simpson: Fifty Years Investigating Hurricanes, Tropical Clouds, and Cloud Systems,» AMS Meteorological Monographs 29, no. 15 (January 2003): 1. . Она неслучайно употребила этот термин, поскольку именно на основе этой концепции ей удалось выработать совершенно новый взгляд на облака и, как следствие, новый взгляд на циркуляцию атмосферы в целом.