Мир неистовых сил
День за днем, с ритмичным постоянством на Земле вершатся обыденные явления природы: тишину сменяет ветер, жару — холод, солнце — дождь (или снег). Необычное так редко врывается в будни, что производит впечатление какой-то поломки атмосферного механизма, подчас ужасной, но вроде бы гораздо менее влияющей на монотонный ход географической и геологической истории земного шара, нежели привычные смены погоды. По крайней мере в учебниках геологии и географии подробно описана преобразующая лик планеты работа солнца, дождя и ветра, а о роли бурных событий атмосферы если и сказано, то бегло, как о чем-то второстепенном.
Так ли это на самом деле? Такой вопрос позволяет задать новое монографическое исследование видного советского ученого академика Д. В. Наливкина «Ураганы, бури и смерчи».
Мир неистовых сил, мир неотвратимой гибели, мир с энергией трех атомных бомб в секунду» — вот образ тропического урагана, данный французским исследователем Молэном.
Он соответствует действительности.
Ураганы возникают над океаном, там они главным образом и свирепствуют. Суша для них гибельна — здесь они быстро слабеют, распадаются, гаснут. Их воистину можно назвать буйными детьми моря.
Издали ураган кажется громадной черной тучей, которая на деле является сложной системой облаков. В центре системы давление понижено, там находится «глаз бури» — колоссальная, открытая солнцу воронка, чьи стенки вращаются с бешеной скоростью.
У атлантических ураганов средний диаметр зоны неистовых ветров составляет 150 километров (само «поле» урагана еще шире). У тихоокеанских тайфунов поперечник равен 500—600 километрам. Мчатся они со скоростью хорошего автомобиля. «Чем дальше от них, тем лучше» — вот рекомендация морякам, которую может им дать современная наука.
«Колыбелей» тропических ураганов всего четыре. Это прежде всего Желтое море, затем Карибское (и Мексиканский залив); меньше ураганов рождается в Индийском океане и у берегов Северной Австралии, Новой Гвинеи. Внетропические ураганы отличаются от тропических преимущественно большим диаметром и большей частотой возникновения. Разрушительная деятельность как тех, так и других огромна.
Среди всех ураганов, прогремевших на Земле за последние триста лет, название «Великого» до сих пор сохраняет ураган 1780 года, который особо постарался на Вест-Индских островах. Английский адмирал Родней сообщал, в частности, что тяжелые пушки, будто щепки, были отброшены ветром более чем на сто футов от того места, где они находились. «Великий» ураган унес 20 тысяч жизней... В ноябре прошлого года ураган небывалой силы обрушился на прибрежные районы Бенгальского залива. Мощная волна высотой с пятиэтажный дом прошла над цепью густонаселенных островов. Это был самый сильный ураган в районе Бенгальского залива, который так богат природными катастрофами, за последние двести лет.
«Ветер, который бьет» — так дословно переводится слово «тайфун». Один из тайфунов в конце второй мировой войны разметал по океану американскую эскадру, потопив при этом два эсминца.
Ураганы и влекомые ими волны резко меняют облик побережий. Так, после урагана, который обрушился на берега Новой Англии в 1938 году, власти предупредили всех, что старым географическим картам больше нельзя верить. География громадного участка побережья изменилась тогда буквально на глазах.
Ничего удивительного в этом нет, потому что энергия крупного урагана эквивалентна энергии свыше десяти тысяч мегатонных ядерных бомб! Десять миллионов тонн воды поднял в воздух печально известный взрыв американской бомбы в Бикини. Ураган, однажды случившийся в Пуэрто-Рико, поднял в небо два с половиной миллиарда тонн воды.
Воздушные насосы
Ураганы многократно описаны в морской и приключенческой литературе; их близким родственникам — смерчам повезло меньше.
Смерч порождают вихревые образования в облаках, которые, по существу, являются маленькими ураганами. Смерч как бы свешивается из материнского облака в виде гигантской вращающейся воронки. Там, где ее конец касается земли, начинается что-то невообразимое.
«Большой лохматый конец воронки повис прямо над моей головой. Из конца воронки шел скрипящий, шипящий звук. Я взглянул вверх и, к своему удивлению, увидел само сердце смерча. В его середине была полость диаметром 30—70 метров, шедшая кверху на расстояние около километра...» — так описывает смерч один из очевидцев.
Во внутренней полости смерча давление всегда понижено, поэтому туда засасываются любые предметы. Запертый дом в Пенсильвании (США) буквально взорвался при касании смерча; из керосиновых ламп был высосан керосин, а куры во дворе оказались ощипанными. Последнее, правда, произошло скорей всего вот по какой причине. Куриные перья удерживаются в воздушных мешочках кожи. Попав в зону пониженного давления, мешочки начинают взрываться и выбрасывать перья. Особенно часто непредусмотренное ощипывание кур происходит в центральных штатах Северной Америки, где разгул смерчей особенно силен. При этом куры иногда остаются живыми.
Однажды была найдена курица, оголенная с одной стороны. Видимо, воронка смерча лишь коснулась ее. И значит, граница между смерчем и неподвижным воздухом составляла всего несколько сантиметров!
«Чистая работа» смерчей подтверждена многократно. Исчезли две лошади и оглобли, а фермер на телеге остался. Улетела корова — ведро, полное молока, не расплескалось. У автомобиля были вырваны два колеса — стоящая рядом керосиновая лампа даже не мигнула.
Резкая граница смерча возникает благодаря большой, иногда сверхзвуковой скорости вихря. Известны случаи, когда соломинки мчались так быстро, что протыкали дерево. В столь необычное поведение вещества трудно поверить, но факты заставляют сделать это.
Стоит также упомянуть о «фокусах» смерча, который в 1953 году пронесся над Ростовом. В одном доме он снял с подушки наволочку; зато в другом месте он поднял в воздух автомобильную раму весом в тонну. В доме на Февральской улице смерч протащил через кухню, коридор и поставил на чердак будильник, который после этого работал как ни в чем не бывало.
Форма смерчей разнообразна Наиболее часто встречаются коленоподобные и воронкообразные плотные вихри, которые видны издали и которые невозможно спутать ни с какими другими атмосферными явлениями. Изредка случаются змееподобные вихри
Самые большие разрушения приносят так называемые расплывчатые смерчи, имеющие подчас гигантские размеры. Иx часто принимают за катящиеся по земле тучи. Ширина смерча Мэттун, промчавшегося в мае 1917 года по штатам Иллинойс и Индиана, равнялась пятистам километрам, тогда как диаметр обычных смерчей колеблется в интервале нескольких сотен метров — нескольких километров. Но еще более опасны группы смерчей, могущие поднять в воздух целые города.
Жизнь смерчей коротка, но у них есть своя юность, зрелость и старость. Вот протокольная запись биографии типичного смерча. В 16 часов 30 минут на окраину города надвинулось грозовое облако; в его нижней части обозначился выступ. В 16 часов 35 минут воронка удлинилась и стала невидимой. Ее путь отмечали каскады пыли и сорванные крыши. В 16 часов 45 минут смерч оформился и достиг максимальной силы: он поднимал в воздух целые здания. В 16 часов 58 минут стало тихо. Известен, правда, смерч-долгожитель, прошедший 450 километров за 7 часов.
О транспортирующих возможностях смерчей мы пока не имеем точного представления. Смерч, разыгравшийся однажды в Канаде, понизил уровень озера на 60 сантиметров. Удалось подсчитать, что он засосал более полумиллиона тонн воды. Но предел ли это?
Знаменитый московский смерч 1904 года начал свою деятельность в Люблине, затем в Симоновом монастыре, Рогожском районе, Лефортове, где была уничтожена роща вековых деревьев. В Сокольниках он прорубил просеку шириной в 400 шагов. Вторая смерчевая воронка прошлась через Грайвороново, Карачарово, Измайлово и Черкизово. Один мальчик был поднят в воздух возле Мытищ и живым приземлился в Сокольниках. Тогда же стометровый перелет совершил один московский городовой.
Среди многочисленных американских смерчей особо выделяется Ирвингский — пожалуй, самый мощный из известных. Его силы хватило на то, чтобы скрутить в аккуратный сверток железнодорожный мост длиной 75 метров и утопить его в реке. Последнее из деяний Ирвингского смерча — перенос церкви в городе Даусон Миллс. Она поднялась, пролетела четыре метра и еще метра два ползла по земле, вырыв глубокую борозду. Прихожане остались целы.
Чемпион по числу смерчей — США. С 1916 по 1961 год их зарегистрировано там 11053. Неоднократно они разрушали города — например, Данлоп и Толедо. На Русской платформе и вообще в Европе они более редки (80 смерчей за 60 лет в Англии). На экваторе и в приполярных областях их не видели ни разу. Почему? Точного ответа на этот вопрос нет и по сию пору.
Атмосферные явления, сопровождающие смерчи, всегда удивительны. Артиллерийская канонада, гудение миллионов пчел, грохот сотен поездов — так очевидцы описывают звуки, исходящие от вихрей. Их источником, по мнению специалистов, является вибрирующий воздух.
Огненные шары, молнии в воронке, непрерывное сияние, колонны огня, светящиеся облака, огненные потоки, вращающиеся световые потоки — эти свидетельства относятся уже к электрическому сопровождению смерчей. Один из зарубежных исследователей считает электрические силы даже не следствием, а причиной смерчей.
Нередко смерчи обрушивают ливень и град. В Техасе, например, в 1888 году градины, выпавшие из смерча, имели сорок сантиметров в поперечнике! Известен случай, когда вихрь вознес в небо пятерых планеристов, которые хотели спастись от него на парашюте. Их затащило вверх, где они погибли, превратившись в большие градины. Лишь одному удалось спастись.
Иногда встречаются особые виды смерчей — невидимые, водяные и огненные. Первые обычно бывают в начальной стадии. Позже, когда в них попадают пыль и песок, невидимки обнаруживают себя. Когда вихри захватывают воду, возникают водяные смерчи. Некоторые вулканы вдруг начинают выпускать дымовые кольца, подобные тем, которые выдувает опытный курильщик. Это сигнал: кольцо вулкана-курильщика может породить огненный смерч. Другие причины огненных смерчей — сильный пожар или взрыв.
Джинны геологии
Таков беглый и неполный эскиз катастрофических явлений земной атмосферы. Он, однако, дает представление о их силе и мощи. Ураганы, вихри, подобно сказочным джиннам, способны производить титаническую разрушительную работу.
Но в природе разрушительная работа неотделима от созидательной. За год на Земле возникает 100—120 ураганных тропических циклонов. Следовательно, за геологическую эпоху их наберется уже несколько миллиардов. Уже один этот подсчет заставляет предположить, что «редкий» и с точки зрения человека «случайный» процесс возникновения атмосферных катаклизмов играет в геологической истории далеко не случайную и не второстепенную роль. А тропическими ураганами, как мы видели, дело не ограничивается.
На атлантическом побережье США небольшой по силе ураган вывалил на пляж толстый слой раковин. Будущие палеонтологи и геологи, попав на это место, найдут здесь отложения ракушечника. Как они объяснят их происхождение?
Д. В. Наливкин ставил вопрос следующим образом: оценивая происхождение тех или иных геологических образований, всегда ли мы вспоминаем о существовании «геологических джиннов», которые в считанные минуты способны изменить облик побережья? Весьма возможно, что это происходит далеко не всегда. Вода, сброшенная ураганами и -смерчами на землю, оставляет после себя характерные следы — глинистые прослои со своеобразными знаками на поверхности, так называемыми «многоугольниками высыхания». Найдя такие прослои в древних отложениях, геолог автоматически объявляет их свидетельством засушливой климатической обстановки прошлого. Вывод, прямо противоположный истине в тех случаях, когда прослои возникли благодаря деятельности ураганов! Меж тем точные оценки климатической обстановки прошлого важны при поиске некоторых полезных ископаемых.
Древние ураганы оставляют в пластах и другого вида «автографы»: слои грубообломочного, неокатанного материала. Геологи и геоморфологи, однако, еще не умеют выделять в разрезах те отложения, которые появились в результате атмосферных катастроф.
Но это не все. Ботаников, зоологов, палеонтологов нередко поражает тот факт, что на разделенных большим водным пространством участках суши встречаются одни и те же виды растений и животных. Как они туда перенеслись? В этих случаях нередко домысливаются перемычки суши, которые то появлялись, то исчезали, время от времени образуя «мосты» между континентами и островами. Делаются также попытки объяснить переселение растений и животных с помощью океанических и воздушных течений.
Все это, безусловно, так: ветры, океанические течения, бесспорно, способствуют расселению жизни, перемычки в отдельных случаях также могли возникать. Но и здесь нередко слабо учитывается транспортирующая роль ураганных движений атмосферы. Их роль меж тем очень значительна. Однажды на судно, находившееся в двух тысячах километров от Африки, опустилась влекомая ураганом туча саранчи. В 1954 году на берегах США очутились тропические раковины весом до трех килограммов! Как потом выяснилось, их с расстояния 1500 километров принес ураган «Газель». Тогда же был обнаружен кубок из черного дерева с надписью «Сделано в Гаити». Ураган сам рассекретил свой маршрут.
«Лягушек выпало так много, что когда жители увидели, что во, всем, что они варят и жарят, и в воде для питья есть лягушонок, что нельзя поставить ногу на землю, не раздавив лягушку, — они бежали». Это описание результата деятельности смерча составлено за 200 лет до нашей эры. Смерч, как и ураган, транспортирует птиц, рыб, земноводных, крыс — буквально всех мелких животных, и многие из них нередко остаются в живых. Правда, радиус действия смерча невелик, зато у урагана, как мы убедились, он огромен. Теоретически, так сказать, с учетом «пересадок» ураганы могут занести жизнь куда угодно. Для этого необходимо редкое сочетание особо благоприятных условий? Верно. Но тут действует закон больших чисел: не стоит забывать, что миллион лет для эволюционной истории жизни — совершеннейший пустяк. Какое, однако, невообразимое число ураганов происходит за это время! Таковы выводы, которые частично сделаны в монографии Д. В. Наливкина, а частично вытекают из систематизированного им материала. Безусловно одно: нельзя правильно познать геологическую, географическую, зооботаническую историю земного шара без учета существенной роли, которую играли в ней бурные возмущения нашей атмосферы. Д. В. Наливкин это доказал.
Знать, чтобы покорить
Напрашиваются, однако, и некоторые другие, не связанные с геологией выводы. Человек все еще бессилен предотвратить смерч или ураган, когда тот ему угрожает. Но такое положение будет длиться не вечно.
Сеть метеостанций и метеорологических спутников дает возможность предвидеть приход урагана на побережье. Близко время, когда предупреждение будет поступать во всех без исключения случаях.
Но этого мало. Люди по вполне понятным причинам хотят овладеть и этой стихией не только затем, чтобы вовремя укрощать смерчи и ураганы. Чем плоха такая идея: искусственный, управляемый смерч, который транспортирует воду вместо каналов и трубопроводов? Сегодня эта идея, безусловно, выглядит фантастичной, но технически она вполне реальна. Точно так же, как и идея использования ураганов для изменения метеорологической обстановки на обширной территории, например в засушливый период.
По свидетельству зарубежной печати, в недрах работающих на Пентагон научно-исследовательских центров США рождаются проекты создания искусственных ураганов, которые можно было бы обрушить на противника. О таких проектах не хочется говорить и писать, но приходится. Таков современный мир. Иное дело осуществление подобных проектов для дела мира: их значение трудно переоценить.
Конечно, искусственные ураганы, управление ими — дело не столь уж близкого будущего. По понятным причинам изучение их сопряжено со многими трудностями, а без должного познания катастрофических явлений природы не может быть и речи об овладении ими. Здесь тем не менее наметился сейчас перелом. Смерч уже удается получить искусственно с помощью метеотронов — нефтяных форсунок, дающих огромный столб пламени. Во время одного из опытов в Сахаре сорок метеотронов образовали гигантский огненный столб, который затем превратился в настоящий смерч. Академик Д. В. Наливкин справедливо отмечает, что подобное моделирование атмосферных катастроф может сильно продвинуть нас в исследовании их природы. Оно заметно приближает нас к тому времени, когда человек сможет обуздать ураган, подобно тому как он уже обуздал град.
В. Друянов
