Мы не можем отказаться от разработки богатейшего в мире месторождения железной руды — Курской магнитной аномалии. Добыча ее идет в открытую, без шахт. Образуются колоссальные котлованы. Это было бы не страшно, но именно здесь лежит водосборный бассейн, откуда питаются водой сразу несколько областей — Орловская, Харьковская, Полтавская… Есть опасность, что нарушится их водоснабжение. А мы не можем нарушить этот баланс. Металл металлом, а вода водой…
И опять собираются геологи и географы на совет: что сделать, чтобы в организме природы не ухудшился бы «обмен веществ, баланс», чтобы хозяйство наше было могучим, а природа — прекрасной…
Тайны пятого океана
Мы беседуем с известным советским ученым академиком Евгением Константиновичем Федоровым.
— Узкая область науки, в которой я работаю, — говорит ученый, — активное воздействие на погоду…
За широким окном дворца Президиума Академии наук бушует февраль. Словно он хочет взять реванш за не очень удавшийся январь. Этот зимний месяц, которому полагалось бы трещать у нас сорокаградусными морозами, почти весь состоял из оттепелей. Только в самые последние дни удалось ему опустить ртуть ниже двадцати градусов. И вот февраль пытается поддержать обветшавшую в последние годы славу суровой русской зимы.
Нет, очень нехорошо, что природа не согласует с человеком своих планов состояния погоды! Ведь от этого — от состояния атмосферы в той или иной области земного шара в то или иное время — зависит очень многое в деятельности человека, живущего на дне воздушного океана. В первую очередь зависит от погоды сельское хозяйство, урожай. Будет засушливым лето, подуют горячие ветры — и сгорят в лучах солнца еще не окрепшие, не налившие колоса побеги культурных растений. А бывает и другое: стеной встает рожь и пшеница. Небывалым урожаем отдаривает земля за труд обработавшему ее человеку. Но едва вышли в поле люди — подул холодный, пронизывающий ветер, понеслись низкие свинцово-сииие тяжелые тучи, и потоки дождя, смешанного со снегом, падают на землю. И, несмотря на героический труд людей, большая часть урожая остается под снежным покровом…
А строители? Разве для них, кладущих стены домов, воздвигающих плотины гидроэлектростанций, работающих, как правило, под открытым небом, разве для них безразлично, светит ли теплое солнце или идет надоедливый осенний дождь?
А для транспортников? Надо ли говорить о речном транспорте и судах, плавающих в наших северных морях, продолжительность годовой навигации которых зависит от того, ранней или поздней была весна, ранней или поздней будет осень! Снежные заносы мешают железнодорожному движению, они могут начисто остановить на более или менее длительный срок бег автомобилей по шоссейным дорогам. А гололед! Он может оказаться причиной бесчисленных аварий! Даже наша гордость — авиация, хотя и в несравненно меньшей степени, чем всего несколько лет назад, но еще зависит от погоды. Белое, непрозрачное, как молоко, облако тумана, упавшее на аэродром, и сегодня может вывести его из строя.
Если посмотреть шире, то окажется, что буквально каждый из нас, даже те, кто большую часть жизни проводит в искусственном климате квартир и контор, в той или иной степени зависит от того, какая, погода стоит на улице…
— Уже давно, — говорит Евгений Константинович, — встала задача: научиться предвидеть погоду. Дело это очень не простое — разобраться в сложнейших переплетениях взаимных влияний различных участков и слоев воздушного океана, ибо погода в любой точке поверхности связана бесчисленными зависимостями с происходящим во всей атмосфере. И чем шире наш взгляд, тем точнее может быть наш прогноз для каждого конкретного участка.
Именно для этого покрыта вся наша страна, да и вся поверхность земного шара сетью метеорологических станций. Они расположились и на каменистых отрогах близ горных вершин, и на скользких, отполированных ветром скалах полярных островов, и в бескрайних степях и пустынях. По нескольку, раз в сутки производят метеорологи наблюдения за погодой и сообщают по радио эти сведения в Центральный институт прогнозов. Анализируя карту, всю испещренную сведениями о температуре и давлении воздуха, направлении и силе ветра, синоптик может сказать, какие изменения предвидятся в ближайшие часы и сутки в том или ином месте.
Надо отметить: точная, так сказать, математическая, количественная методика прогнозирования погоды только еще рождается. Пока что при прогнозировании учитываются главным образом качественные факторы. Но нет сомнения, что геофизики введут в недалеком будущем количественную методику прогнозирования погоды и, используя ее, смогут с большой достоверностью предвидеть ее изменения.
Однако дело это очень сложное. Для создания количественной теории атмосферных процессов не хватает еще ни наблюдательных данных, ни знания процессов, происходящих в атмосфере. Поэтому так напряженно работают метеорологи во многих странах над изучением процессов, идущих в земной атмосфере. Для исследования верхних слоев ее применяются шары-зонды; еще выше, до той условной границы, где верхние разреженные слои ионосферы незаметно переходят в межпланетный газ, позволяют проникнуть ракеты, искусственные спутники, космические орбитальные корабли. Они же позволяют заглянуть и еще дальше, в космическое пространство, ибо оттуда приходят в атмосферу многие влияния, определяющие ее состояние.
Первым и главнейшим из внеземных факторов, определяющих состояние атмосферы, является могучее излучение Солнца. Это в зависимости от наклона его лучей происходит смена времен года. Изменение в деятельности Солнца отражается на состоянии верхних слоев атмосферы, меняются условия радиосвязи и т. д.
Лишь около половины энергии солнечных лучей достигает поверхности Земли. Другая половина поглощается атмосферой или отражается облаками обратно в космическое пространство. Та энергия, что, попадая на Землю, приводит в действие машину атмосферы и облаков, ветер — и легкий зефир, в жаркий день несущий сладостную прохладу, и ураган, срывающий крыши, вырывающий с корнем столетние деревья — всегда порождение солнечных лучей. Волны, неистово бьющие о прибрежные скалы, — тоже их превращенная энергия. По существу, вся смена процессов в атмосфере Земли имеет своей главной причиной солнечное излучение.
Вот почему так важно было геофизикам подняться над поверхностью воздушного океана, «измерить и взвесить» первичное солнечное излучение, не искаженное и не рассеянное чуть ли не трехтысячеметровым слоем земной атмосферы.
Оказывают влияние на различные слои земной атмосферы и другие внеземные факторы: космические лучи, состояние окружающих Землю поясов радиации и т. д. Их тоже изучают советские ученые с помощью ракет, спутников, космических кораблей.
Собирая новые данные, изучая различные взаимовлияния в атмосфере, необходимые для точного прогнозирования погоды, ученые работают одновременно и над другой грандиозной задачей. Разгадав секреты формирования погоды, они хотят вмешаться в ее механизм и направлять его действие по своему желанию.
Механизм природы громаден. Человек еще, бесспорно, не располагает энергетическими ресурсами, которые он мог бы прямо противопоставить тому или иному изменению погоды на более или менее значительном по величине участке земной поверхности. Судите сами об этом хотя бы по таким примерам.
В летние дни весьма обычно возникновение в воздухе кучевых облаков. Можно долго следить, как растут и увеличиваются эти белые причудливых форм летучие холмы. Так вот, при образовании нескольких таких облаков среднего размера за три-четыре часа расходуется около миллиона миллиардов калорий энергии (1014). Чтобы выработать за такой же отрезок времени это количество энергии, нужна интенсивная работа нескольких электростанций, равных по мощности Волжской ГЭС имени Ленина.
Для того чтобы создать ветер, дующий со скоростью 20 метров в секунду по фронту в 200 километров, на то же время — 3–4 часа, — должны были бы отдать свою энергию воздуходувкам и вентиляторам двести таких сверхмощных гидроэлектростанций.