Агаджан Бабаев - Пустыня как она есть

Ну и, наконец, инженеры чаще всего оценивают обеспеченность данной территории солнечной энергией по тому, сколько ее приходится на квадратный метр земной поверхности: по суммарной годовой энергии в джоулях на квадратный метр или в килокалориях на квадратный метр. Или по мощности, по числу ватт, которые достаются квадратному метру поверхности в среднем за год или за один солнечный день того или иного месяца.

Точкой отсчета может служить так называемая солнечная постоянная — количество лучистой солнечной энергии, которое падает на единицу поверхности, подставленной перпендикулярно солнечным лучам на границе земной атмосферы. То есть солнечная постоянная показывает тот максимум, который могла бы получать Земля в районах, достаточно близких к экватору, если бы ничего не терялось в атмосфере. После несложных пересчетов можно получить, что солнечная постоянная соответствует мощности 1353 ватта на квадратный метр или энергии 4871 килоджоуля на квадратный метр в час. На земной поверхности эти показатели заметно меньше. Даже для районов большинства пустынь солнечную радиацию можно грубо оценить величиной в 1000 ватт, то есть один киловатт на квадратный метр. Правда, эта цифра относится только к полудню, в более ранние часы и в более поздние Земля получает значительно меньше энергии. Но даже с учетом этого солнечная энергия, которую получает каждый квадратный метр поверхности среднеазиатских пустынь за один солнечный день, могла бы заменить примерно пол-литра бензина. И если бы энергия солнечных излучений без потерь превращалась бы в это автомобильное топливо, то установка, улавливающая солнечную энергию на площади в 20 квадратных метров, то есть занимающая крышу автобуса, ежедневно добавляла бы в бензобак 10 литров бесплатного бензина.

Каким бы заманчивым ни казалось прямое и без потерь получение нефтепродуктов из солнечных лучей, подобные энергетические процессы относятся пока к области фантастики. Одним из самых выгодных способов использования солнечной энергии пока остается выращивание тех или иных сельскохозяйственных культур. Этот путь ведет и к некоторым интересным решениям энергетических проблем. В Бразилии ведутся работы по переводу автомобильного транспорта с бензина на этиловый спирт. Его будут получать из специально выращиваемых кустарников, дающих без особых затрат очень большой прирост биомассы. В процессе ее переработки спирт образуется из природных углеводородов растительного происхождения, которые, в свою очередь, появились за счет солнечной энергии, поглощенной растением. Кстати, вообще все виды горючего, используемого человеком, кроме атомного горючего — урана, своим появлением обязаны Солнцу. Не только прозаическая древесина, но и нефть, газ, уголь — это не что иное, как «солнечные консервы». Согласно теории органического происхождения горючих ископаемых в их химической структуре как бы законсервирована энергия Солнца, накопленная в далекие времена в биологической массе растений и животных.

Но оставим пока в стороне энергетику. Обратим свой взор к тем представителям растительного мира, которые кормят нас и одевают. Тот факт, что Солнце совершенно необходимо для созревания хлебного колоса и виноградной лозы, люди знают с незапамятных времен. Но особый интерес к этой зависимости проявляется в последние столетия, когда человек решил повнимательней присмотреться к природе. И вот выясняется, что достающееся растениям количество солнечного света и тепла не просто влияет на развитие зеленого мира, а влияет чрезвычайно сильно. Подлинную сенсацию произвело открытие заметной связи между солнечной активностью и ценами на пшеницу на мировом рынке. Проанализировав изменение этих цен в период с 1750 по 1900 год, получили график, в котором явно наблюдались резкие скачки цен, происходившие регулярно каждые 11 лет. Они совпадали с известными одиннадцатилетними циклами солнечной активности, о которой астрономы прошлых веков судили по количеству солнечных пятен. А в период с 1800 по 1830 год, когда среднее число солнечных пятен резко уменьшилось, мировые цены на пшеницу подскочили в 2–3 раза.

Сейчас мне хотелось бы несколько отвлечься от нашей основной темы и напомнить о курьезном случае, поучительном для тех, кто собирается работать в науке, и даже для тех, кто просто интересуется научными сенсациями. Сравнительно недавно один английский ученый, развивая популярные в наше время исследования, призванные выявить влияние Солнца на земную жизнедеятельность, решил проанализировать статистику рождаемости детей. И выявил, что рождаемость сильно зависит от погоды — в ясные, солнечные дни детей рождается значительно больше, чем в пасмурные, дождливые. Полученные данные были опубликованы, и кое-кто даже нашел им объяснение. Но вот один из сотрудников ученого, не сумев объяснить эту странную зависимость, стал тщательно проверять исходный материал. И обнаружил, что первичные данные относились не к самому факту рождения ребенка, а к его официальной регистрации. А эту операцию можно очень просто связать с погодой — в дождливый день родители просто стараются не выходить из дому. С регистрацией ребенка особой спешки нет, и люди ждут день-другой, чтобы не мокнуть под дождем.

Этот курьез напоминает лишь, как опасно делать выводы, не убедившись в правильности предпосылок. И он, конечно, не имеет никакого отношения к твердо установленному влиянию солнечной радиации на жизнь растений. Хотя бы потому, что биохимики в деталях выяснили, как именно солнечный луч участвует в развитии растения, в накоплении зеленой массы и созревании плодов.

Среди огромного многообразия сельскохозяйственных культур есть такие, которые произрастают только в районах с очень теплым климатом или, как мы теперь можем сказать, в районах с высокой суммарной температурой. Мы уже говорили, что в нашей стране главным образом на пустыни приходятся основные территории с высокими суммарными температурами, необходимыми для таких культур, как хлопок, кофе, цитрусовые. Орошая эти территории, мы получаем сельскохозяйственные земли, можно сказать, неповторимые.

Но и в части солнечного тепла, или, как сказал бы специалист, в части тепловых ресурсов, пустыни тоже бывают разные. В пустынях западнее и восточнее Аральского моря сумма температур, превышающих порог «плюс десять градусов», лежит в пределах 3500–4000 градусов. Километров на сто южнее сумма температур достигает уже 4500–5000, а еще через сотню-другую километров — 5000 градусов. На юго-западе Туркменской ССР есть районы с суммарными температурами, заметно превышающими 6500 градусов.

Вообще же границы районов с разными суммарными температурами нередко имеют довольно сложную конфигурацию, и бывает, что территории, расположенные не так уж далеко одна от другой, по термическим ресурсам различаются весьма заметно. На суммарные температуры влияют и такие природные факторы, как медленные изменения климата, изменение солнечной активности в соответствии с одиннадцатилетними циклами и, наконец, некоторые антропогенные процессы. Установлено, что интенсивное орошение может снижать суммарную температуру на несколько градусов. Это вполне понятно: там, где есть влага, происходит ее испарение, а всякое испарение сопровождается понижением температуры. Такое снижение неприятно, но неизбежно — без орошения районы с высокими суммарными температурами для сельскохозяйственного производства вообще бесполезны.