Откуда вообще берется гроза, несущая молнии и гром? Ясно одно: молния представляет собой большую электрическую искру, а гром — акустическое явление, сопровождающее превышение звуковой скорости, кроме того, гроза не может «в норме» (мы упоминали о «громе среди ясного неба») обойтись без определенного типа облаков, «кумулятивных», похожих по форме на цветную капусту. Что же касается электрического заряда облаков, то на этот счет имеется столько многочисленных и разнообразных теорий, что только для описания их должным образом нужна объемистая книга.

Может быть, статическое электричество дают кристаллики льда, которые трутся друг о друга и раскалываются на кусочки? Может быть, причина электрического заряда — капли дождя? Влияет ли солнечное тепло на возникновение грозы? Бывают ведь и зимние грозы. Даже попытки заложить в ЭВМ и обсчитать все факторы, которые могут оказать влияние на возникновение грозы, не внесли ясности.

Кстати, существует человек, который доподлинно знает, что происходит внутри грозового облака. Этот человек — пилот реактивного истребителя военно-воздушных сил США У. Ренкин. В 1959 году у него отказал самолет, и он вынужден был «выйти» из него на высоте 14 километров. При этом Ренкину не повезло: он попал в кумулятивное облако. Парашют должен был раскрыться на высоте трех с половиной километров, после чего за 13 минут пилот должен был опуститься, на деле же ему потребовалось три четверти часа, чтобы добраться до земли: воздушные потоки бросали его вверх и вниз, как на лифте. На Ренкине был плотный шлем, и все равно гром оглушил его. Вокруг пилота метались голубые метровой ширины молнии, постоянно менялось воздушное давление. Потом пошел дождь, такой плотный и сильный, что пилот задержал дыхание, он боялся, что захлебнется в потоках. Сильнейший ветер трепал его тело, в какой-то момент он оказался завернутым в мокрый шелк и испугался, что парашют больше не раскроется и он упадет вниз.

На долю Ренкина досталось и замечательное и страшное испытание, но о чем оно свидетельствует? О том, что энергии, бушующие внутри кумулятивного облака, невероятны. Об этом мы знали и раньше. Не очень продвигают понимание природы молний и многочисленные истории о них:

— о молнии, которая подорвала в 1856 году пороховую мину, заложенную 1 января 1523 года отходящими с Родоса крестоносцами; взрыв развалил крепость и дома, как будто здесь произошло землетрясение;

— о молнии, которая попала в человека и оставила у него на коже рисунок, напоминающий «фигуры электрических разрядов по Лихтенбергу»;

— о молнии, которая сорвала платья с двух девочек, но сами они не пострадали;

— о молнии, которая превратила зубцы вил в штопор, при этом крестьянин, который держал вилы в руках, отделался легким испугом;

— о молнии, которая угодила в летящую птицу, в результате чего на землю упало жаркое.

Легенды, сказки, полуправдивые истории, что тут истинного, где ложь? Намечен целый ряд интересных экспериментов для исследования грозы. Упомянем только два из них. Существует проблема — нельзя ли «укротить» грозу, если она так опасна?

Идея была в принципе несложной. Без сомнения, молния возникает только тогда, когда напряжение электрического поля становится столь значительным, что проскакивает искра — молния. А как помешать увеличению напряжения электрического поля? Если бы мы имели в этом поле проводящие частицы, они снижали бы напряжение, не давая ему возрастать.

Решение оказалось очень простым. Вначале исследователи в лаборатории внесли в электрическое поле с высоким напряжением мелкие частички металла и тут же наблюдали эффект, на который рассчитывали: по краям появились заряженные газовые частицы — ионы, позволяющие стекать напряжению и компенсировать заряды.

Мало того, эксперимент удалось провести на практике, во что мало кто верил. На тучу с самолета был сброшен миллион тончайших алюминиевых лент, их общий вес едва превышал 100 граммов — и за восемь минут напряжение поля в 300 тысяч вольт снизилось до 30 тысяч. Правда, это еще не доказательство, что так можно будет «нейтрализировать» грозовые тучи, но определенные возможности открываются.

Сходный характер имеет и другая исследовательская работа, о которой мы хотим упомянуть. Как меняется электрическое напряжение поля, когда по нему пробегает молния? С одной стороны, имеется электрическое поле грозы, с другой — по нему пробегает молния, электрический ток, который, как и любой ток, образует вокруг себя электромагнитное поле. В результате встречаются два противоположно направленных потока. Электрические поля накладываются друг на друга, проникают друг в друга, и за доли секунды здесь происходят процессы, которые нам пока до конца непонятны, известно одно: изменения поля, вызванные молнией, регистрируются на расстоянии сто километров!

На Земле за год происходит в среднем 16 миллионов гроз, а между тем мы даже толком не знаем, почему гром издает именно те звуки, какие мы слышим. Требуется определенное мужество, чтобы в этом признаться, но зато такое признание дает толчок любознательности. Наверное, важнее знать, что это за мир, в котором мы живем, чем бездумно пользоваться его благами.

Штормовые ветры наряду с грозой и ливнем относятся к самым разительным проявлениям сил природы.

Все было бы просто, если бы Земля была равномерно покрыта сушей или водой и не вращалась. В этом случае теплый воздух поднимался бы от экваториальных широт и устремлялся к холодным полюсам, а холодный воздух оттекал вблизи поверхности Земли к экватору. Благодаря наклонному положению земной оси имели бы место некоторые различия по временам года, но в основном царила бы одинаковая погода. Но поверхность Земли отнюдь не является однородной, поэтому, скажем, в течение дня воздух над сушей нагревается быстрее, чем над морем, он устремляется вверх, более холодный воздух с моря дует к берегу, и отдыхающие наслаждаются свежим морским воздухом. Ночью суша остывает быстрее, и направление воздуха меняется.

Ветер и облака, снег и дождь, все явления природы оказывают влияние друг на друга, создавая различную ситуацию на различных уровнях атмосферы. Именно эти трехмерные факторы создают такую запутанную картину, что с их учетом не справляются даже электронно-вычислительные машины. Поэтому, несмотря на весь свой богатый опыт, на огромную массу данных, ученые, которые занимаются предсказанием погоды, метеорологи, с трудом могут составить прогноз лишь на сутки или на двое, да и эти прогнозы, как и все научные предсказания, частенько не сбываются. А вот какой-нибудь старый чабан безошибочно угадывает ее. Погода — это классический пример, показывающий, какой объем научных исследований необходимо вложить в развитие науки, чтобы можно было сказать, какое коленце выкинет природа через три-четыре недели. А ведь метеорология — одна из самых древних наук.

Наиболее точно составляется прогноз, когда учитывается, где есть зона высокого и где низкого давления, тогда можно увидеть, как эта разница будет компенсироваться, другими словами, куда будет дуть ветер и что за погоду он принесет с собой. Гораздо сложнее при этом учитывать специфические отношения Земли и водных масс, не говоря уже о множестве других факторов, особенно вращения Земли. Ведь каким бы легким и подвижным нам ни казался окружающий нас воздух, масса его огромна: вес воздушной оболочки Земли составляет 57 000 000 000 000 тонн!

Попробуем представить эту цифру. Вообразим, что мы должны сколотить ящик, наполнить его водой и поставить на весы, чтобы уравновесить тяжесть воздуха. Такой ящик имел бы в основании квадрата тысячу километров, а его высота равнялась бы 57 километрам. Если бы мы собрались уравновесить воздушную оболочку гранитными блоками, то пришлось бы воздвигнуть сверхпамятник из гранита, по сравнению с которым любое известное нам сооружение было бы едва заметным — ведь при длине и ширине основания в тысячу километров такой памятник имел бы высоту 20 километров. Под такой могильной плитой уместилась бы вся Федеративная Республика Германии да еще несколько соседних территорий.