Часть I. Улитка на уклоне

Давно замечено – если человек чем-то увлечен, он всякое лыко тянет в строку. Клименко – человек. И в силу своей увлеченности видит то, что другим незаметно.

– Поскольку я занимаюсь климатом, то, когда читаю русскую классику, бессознательно отмечаю все, связанное с погодой. Например, читая Достоевского, я много раз обращал внимание на то, что его герои летом ходят по Питеру в пальто. В «Братьях Карамазовых» в одном эпизоде (дело происходит в конце октября) автор между делом упоминает, что морозец стоял минус 10°С. И из контекста понятно, что это обычное явление… У Гиляровского есть эпизод, где он описывает, как первый раз в жизни приехал в Москву, на нынешнюю Комсомольскую площадь. Это было 19 октября 1876 года. Гиляровский рассказывает, как, сойдя с поезда, он со своими баулами перелез через сугроб и сел на извозчика. И тоже пишет об этом совершенно спокойно: подумаешь, середина октября – в Москве сугробы…

Оказывается, в XIX и в начале XX века климат в России и на планете был совсем другим, не таким, как сейчас. Но намного ли он изменился? За прошедшие сто лет среднегодовая температура в России поднялась примерно на 1 градус по Цельсию. Некоторым кажется, что 1 градус – это мало. Отнюдь. 100–150 лет назад в России было значительно холоднее. В Карелии, например, 40-градусные морозы подчас фиксировались в апреле! Теперь это что-то немыслимое… Нынешние коммунальщики в январе жалуются на редкие сорокаградусные морозы, называя их «небывалыми»… Еще при Николае I в России началось издание «Журнала Министерства внутренних дел». Его правильнее было бы назвать первым в России экологическим вестником, потому что журнал публиковал подробнейшие сводки погодных явлений. Из журнала можно узнать, что даже в начале XX века в Москве в июне (!) валил снег – и это не было каким-то исключительным случаем. Июньский снег выпадал даже в Киевской губернии.

Климат – штука удивительная.

Глава 1. Тонкая пленка жизни

В одной из геологических книг приводится такая картинка… Если нашу планету представить в виде шара диаметром в два с половиной метра – такой шар уместится аккурат от пола до потолка в обычной московской квартире, – то средняя глубина земного океана, равная 5 километрам, на этом шаре будет представлена пленкой толщиной в 1 миллиметр. А атмосфера… При разгерметизации салона самолета на высоте в 10 километров пассажиры гибнут: там уже невозможно дышать без кислородной маски, настолько разрежен воздух. Так вот, 10-километровый воздушный океан на нашем шаре эквивалентен тонкому слою, равному 2 миллиметрам.

Представили себе земной шар от пола до потолка и тонкую водно-воздушную пленку на нем? Вот в этой тонюсенькой пленке и сосредоточена вся наша жизнь, вся наша история. И здесь же, в этой пленке, размазанной по планете, сосредоточен весь климат.

Климат – тоже штука весьма тонкая. За миллиарды лет на нашей планете случалось много чего – Землю сотрясали могучие вулканические извержения, на ровном месте вырастали горы высотой в 10 километров, которые потом становились дном океана, планета пережила более ста астероидных атак, подобных той, что погубила динозавров 70 млн лет назад. Но, несмотря на все эти катастрофы, среднеземная температура никогда не падала ниже 8°С и не поднималась выше 10°C от современной.

Это я к тому, что колебания климата, самым драматическим образом влияющие на историю, обычно не превышают нескольких градусов или даже долей градуса! Например, Римскую империю, о чем мы поговорим ниже, погубило падение среднеглобальной температуры всего на полградуса. Климат ползет как улитка – едва заметно – и губит цивилизации.

Теперь вы знаете, что такое колебания климата. Но вы еще не знаете, что такое климат…

Небольшой городок Никея (ныне Изник), расположенный неподалеку от нынешнего Стамбула, известен тем, что в 325 году здесь состоялся 1-й Вселенский собор христианской церкви. Это историческое событие было в какой-то мере поворотным в истории христианства и потому прославило крохотную Никею. Но Никея славна еще и тем, что некогда здесь обитал ученый муж по имени Гиппарх. Именно этот наблюдательный грек ввел в научный оборот слово «климат». «Клима» на древнегреческом означает «уклон». (Слово «климакс», кстати, того же корня.)

При чем здесь какой-то уклон и почему Гиппарх назвал климат климатом? А потому и при том, что древний ученый справедливо утверждал: климат зависит от угла наклона, под которым солнечные лучи падают на земную поверхность. Ну до чего же догадливый народ эти греки! И интересующийся: со времен начала греческой цивилизации практически все великие греки писали о климате – и Аристотель, и Платон, и Геродот… Аристотель так даже оставил потомкам классический труд «Метеорологика», жаль только, он дошел до нас фрагментами.

Именно Аристотель был первым ученым, который указал на зависимость темперамента, облика людей, стереотипов человеческого поведения, типа государственного устройства от климата. Задаваясь вопросом, отчего же именно они, греки, стали столь цивилизованным народом, а северные и южные варвары так и остались дикарями, греческие философы решили, что во всем виноват климат. В северных широтах людям не до цивилизации – им бы выжить в суровых условиях. Южным людям тоже не до цивилизации – продукты питания на благодатном юге достаются им столь легко, что нет нужды совершенствовать ремесла и делать изобретения. И только в умеренных широтах, где посчастливилось жить грекам, человек может (есть для этого свободное время) и должен (ибо не все легко достается, нужно мозгами шевелить) подумать над сущностью вещей.

Интересовался климатом и ученик Аристотеля – Александр Македонский. Его завоевательный поход на край света отчасти можно назвать научно-исследовательским мероприятием. Александр своими глазами хотел увидеть окаймляющую край света реку под названием Океан, о которой ему так много рассказывал учитель. Как позже Наполеон пошел завоевывать Египет, взяв с собой тьму ученых, так и Александр всюду таскал с собой в завоевательных походах толпу ученых мужей. Однако не только ученых, но и самого Александра, пришедшего в Индию, страшно заинтересовал один местный климатический феномен – муссоны. Для европейцев это было удивительно – ветер, который, как известно, отличается своим непостоянством, в Индии почему-то дул с исправностью автомата – летом с моря, зимой с гор и никогда не наоборот.

Понадобилась еще пара с лишним тысяч лет, чтобы раскрыть природу этого удивительного явления, сразу же после разгадки переставшего быть удивительным. Так бывает со всеми фокусами и религиозными чудесами: как только раскроешь секрет, возникает понимание, легкое разочарование и – поиск новых секретов. Неутомим и неукротим дух людской в своем любопытстве – главном двигателе прогресса…

Сэр Гилберт Уокер – выпускник Оксфорда – поступил в начале XX века на службу в королевскую метеорологическую службу Ее Величества в Индии. Как и всех прочих пытливых европейцев, включая Александра Македонского, его заинтересовал муссонный феномен. Но отличие Гилберта от прочих европейцев состояло в том, что он был первым человеком, объяснившим природу муссонов. На решение задачи у Гилберта ушло 20 лет.

Как мы уже говорили, летом южный ветер дует с океана на сушу. Причина? Под жарким южным солнцем треугольник Индостана нагревается, разогревая воздух приземных слоев. Горячий воздух имеет меньшую плотность, он поднимается вверх, и поэтому ему на смену с моря идет воздух более плотный. И более влажный – с моря ведь!.. Именно океанские ветра приносят необходимую для урожая влагу – дожди, без которых не будет урожая, вымрут индийцы.

А зимой все наоборот: ветер дует с севера. И тут дело вот в чем… С севера полуостров Индостан огораживают Гималаи. А за стеной Гималаев располагается высокогорное Тибетское плато. Там очень холодно зимой, там снега и льды. Там воздух выхолаживается. А холодный воздух, как известно, плотнее теплого. И он начинает стекать с гор на индийские долины, вытесняя более легкий теплый воздух.

Ту же природу имеет, кстати, и любопытное явление под названием «бора». Бора часто случается, например, в Новороссийске и доставляет горожанам и мореходам массу неприятностей. Бора – мерзкий холодный зимний ветер с гор. Представьте себе – теплое южное море. Недалеко от берега – горный массив, защищающий побережье от холодного воздуха с севера. Но напротив Новороссийска горы чуть ниже – в горной гряде как бы щербинка, будто сказочный великан край горного хребта выкусил. И если масса холодного воздуха, скопившегося за горами, вдруг становится столь велика, что сравнивается с высотой гор, холодный воздух через «щербинку» начинает стекать вниз, заливая Новороссийск. Этот поток холодного воздуха может течь, не прекращаясь, целыми днями, поскольку океан холодных воздушных масс огромен, а «дырочка» маленькая. И вот тогда мачты кораблей, стоящие в порту и на рейде, покрываются многосантиметровым слоем льда. Льдом покрываются провода, реи, ветки деревьев… Заледенелые яхты могут даже перевернуться – отяжеленные льдом мачты перевесят киль.

Кстати, слово «бора» образовано от имени древнегреческого бога ветра Борея, о котором писал наш страдалец Овидий…

Однако вернемся к климату… Современная наука считает климатом усредненные погоды за последний 30-летний период. Сейчас современным климатическим образцом считается период с 1961 по 1990 год, хотя, строго говоря, с той поры климат на планете здорово изменился. Причем изменился он в лучшую сторону. Когда-то Гиляровский с баулами шагал через сугробы в середине октября. Я пишу эти строки в начале декабря и, глядя за окошко, вижу, что земля черна, а стекло мокрое от дождевых капель. Дождь моросит уже почти сутки и не думает превращаться в снег. С горными лыжами в мою эпоху проблема: едешь на Новый год в горы и гадаешь – будет снег или нет. Стрем.

Глава 2. Климатический оркестр

«Стоит четырехэтажный дом, в каждом этаже по восьми окон, на крыше два слуховых окна и две трубы, в каждом этаже по два квартиранта. А теперь скажите, господа, в каком году умерла у швейцара его бабушка?» – эту задачу бравый солдат Швейк предложил решить медицинской комиссии, проверявшей его психическое здоровье по системе Каллерсона и Вейкинга.

Задача, бесспорно, интересная, но по понятным причинам нерешаемая: нужных для ответа данных в ней нет, а имеющиеся – даром не нужны. С задачами по предсказанию погоды и климата – примерно та же история. Климатическая кухня, бурлящая в тончайшем (по сравнению с размерами планеты) слое гидро- и атмосферы, пожалуй, один из самых сложных процессов, с которыми знакомо человечество. Просчитать его трудно до невероятия. Система трехмерна, трехфазна (жидкость, твердое тело, газ), а главное, зависит от массы внутренних и внешних параметров, не всегда очевидных… К тому же любая задача может быть решена, только если она корректно сформулирована. А как ее правильно сформулировать? От чего зависит климат? Какие данные нужно ввести в задачу, какие избыточны, какими можно пренебречь для упрощения?

Солнечная радиация… Извержения вулканов… Общее поголовье овец на планете… Уровень развития экономики… Площадь полярных шапок…

Что из перечисленного влияет на климат? Какие из этих параметров лишние? Есть ли, помимо перечисленных, иные «влиятельные» параметры? Отвечаю в порядке поступления: все, никакие, есть.

Начнем с главного. Солнце. Ясно, что оно – главный виновник всего происходящего на планете погодно-климатического безобразия. Если б не этот желтый карлик, вся атмосфера планеты вместе с климатом и погодой осыпалась бы на стылую поверхность сухими снежными хлопьями замороженного газа.

Солнце не устает подкидывать исследователям сюрпризы. Скажем, еще недавно ученые полагали, что количество тепла, идущего от Солнца на Землю, уменьшается в периоды, когда на Солнце больше всего пятен (период повышенной «пятнистости» светила называется периодом солнечной активности). Это было вполне логичное допущение: темные пятна – области солнечной поверхности, в которых температура ниже окружающей, из-за чего они, собственно, и выглядят темными на фоне сияющего пространства. (Температура солнечных пятен почти вдвое ниже температуры «рабочей» солнечной поверхности.) Ну а раз много темных пятен, значит, средняя температура солнечной поверхности ниже, и тепловой поток тоже… И только исследования последних лет доказали обратное.

Ровно светит Солнце или с колебаниями – интересовало ученых давно. Больше ста лет назад в горах США были построены обсерватории, которые измеряли интенсивность тепловой радиации, излучаемой Солнцем. Но тогда уловить небольшие колебания теплового потока не удалось. Их открыли только совсем недавно – в эпоху внеатмосферных исследований: в декабре 1978 года был запущен американский спутник «Нимбус-7». Этот космический труженик летал вокруг Земли целых 20 лет, наблюдая за светилом, и выяснил, что солнечная радиация не только колеблется, но и четко следует за солнечной активностью – когда на Солнце много пятен, Солнце «греет» больше, и наоборот. А насколько больше?..

Разница между максимумом и минимумом теплоотдачи примерно 2,5 Вт/м². То есть 0,15 % от номинала. Копейки! Но этих копеек оказывается достаточно, чтобы изменить среднеземную температуру на несколько десятых долей градуса или даже на целый градус. Мало? Хватает для потрясения социальных основ, в чем мы убедимся ниже.

То, что Солнце периодически «болеет», покрываясь темными пятнами, было известно людям еще до изобретения телескопа. Китайцы открыли пятна на Солнце аж в 165 году до н. э. – тогда их было видно невооруженным глазом. И не только тогда! Периоды сверхвысокой солнечной активности случались и позже. Скажем, русские летописи в 1372 году отмечали аналогичное явление. С изобретением же телескопа наблюдение солнечных пятен стало, что называется, делом техники.

Забавно, кстати, вышло с этим телескопом! В советских энциклопедиях вы можете встретить утверждение, что телескоп изобрел Галилей. Итальянские энциклопедии с этим, понятное дело, не спорят. Немцы в своих мнениях расходятся – германские энциклопедии дают две версии: 1) телескоп изобрел Кристоф Шайнер из Ингольштадта, 2) телескоп изобрел Давид Фабрициус из Вестерхафе, что в Восточной Фрисландии. Британская энциклопедия полагает, что телескоп изобрел Томас Хэрриот – англичанин, естественно. Но этот Хэрриот, изобретя телескоп и честно описав свое изобретение, забросил описание в стол, никому ничего не сказав. С англичанами так бывает. Скажем, англичанин Кавендиш открыл аргон, но, никому об этом не сообщив, кинул записки в стол, в результате аргон был открыт повторно на сто лет позже, и слава «открывальщика» принадлежит Рамзаю.

Но кто бы ни изобрел телескоп, с инструментом дела пошли уже веселее. В самом начале XVII века темные пятна на Солнце удивленно наблюдали Галилео Галилей, Томас Хэрриот, Кристоф Шайнер, Давид Фабрициус… Позже немецким астрономом-любителем Генрихом Швабе была обнаружена знаменитая 11-летняя цикличность появления на Солнце пятен – каждые 11 лет количество пятен почему-то резко возрастало. Но тоже не всегда! Иногда Солнце вдруг словно бы забывало, что должно периодически активничать, покрываясь пятнами, и замирало в своем безмятежном ровном горении. Так, например, было во время маундеровского минимума, названного так по имени английского астронома Эдварда Маундера. Тогда за целых 70 лет (в период с 1645 по 1715 год) на Солнце наблюдалось всего 50 пятен. В тысячу раз меньше обычного! Солнце было совершенно не активным. Это было тяжелое для нашей планеты время. Средние зимние температуры упали на градус-полтора, а среднеглобальные – на полградуса.

Казалось бы, что такое полградуса в мировом масштабе? Да даже и полтора!.. Ну будет зимней ночью температура вместо 15 градусов мороза, 16,5°C. Не велика разница! Однако климатическая система настроена так тонко, что среднеглобальное падение температуры всего по полградуса оборачивается большими погодными неприятностями «на местах». Полградуса, кстати, – это ровно столько, на сколько повысилась среднеглобальная температура за последний век. И это повышение заставило всех говорить о глобальном потеплении, таянии ледников, всемирном потопе… А в маундеровский минимум вполне можно было говорить о глобальном похолодании – это были самые холодные десятилетия за последние две тысячи лет.

Это было время Страдивари… В специализированном научном журнале «Дендрохронология» два американца опубликовали статью, в которой показали, что скрипки знаменитого итальянского мастера обязаны своим волшебным звучанием именно глобальному похолоданию. Антонио Страдивари родился аккурат в самом начале маундеровского минимума, а свои самые ценные инструменты создал с 1700 по 1720 год. Первым обратил внимание на это совпадение климатолог Колумбийского университета Ллойд Беркль. Он решил проверить, как отразилось маундеровское похолодание на альпийских елях, из которых Страдивари делал свои скрипки. И обратился к дендрохронологу Генри Гриссино-Майеру. Выяснилось, что в пятисотлетней истории альпийских хвойных лесов был период чрезвычайно замедленного роста. Вы уже догадались? Да, он пришелся аккурат на маундеровский минимум. Везде – от Франции до Германии – ели, сосны, лиственницы с 1625 по 1720 год росли буквально «через не могу» – на спилах видны очень плотные и узкие годичные кольца. «Плотное дерево звучит лучше!» – сделали вывод климатологи. Так суровые климатические условия благоприятно сказались на искусстве.

Длинные зимы, прохладное лето. Знаем мы, где сейчас такие условия. Был бы жив Страдивари, он не стал бы делать скрипки из итальянской сосны, старику имело бы смысл заказывать российский лес. Made in Siberia…

Хорошо было Страдивари, он жил в Италии. Гораздо меньше повезло тем, кто жил чуток севернее. Самый страшный удар от маундеровского похолодания получили Финляндия, Швеция, Россия, Норвегия, Эстония – череда неурожайных лет выкосила в этих странах до 50 % населения. В России тогда правил Петр I. Из его записных книжек нам известно о климатических аномалиях эпохи: первая осада Азова провалилась потому, что 1 октября русские войска на берегу Азовского моря завалило снегом. Нынче в эту пору в Причерноморье только-только заканчивается бархатный сезон.

Забегая вперед, скажем, что начавшийся XXI век – век глубокого и продолжительного солнечного минимума, напоминающего маундеровский. Этот минимум должен наступить не позднее 25-го солнечного цикла. (С легкой руки директора Бернской обсерватории Рудольфа Вольфа, в честь коего и названы числа Вольфа, нумерация солнечных циклов ведется с середины XVIII века. Именно тогда начались регулярные наблюдения за солнечными пятнами.)

23-й цикл солнечной активности начался в 1996 году и закончился в марте 2008 года. Следующий, 24-й цикл, закончился в 2020 году, после чего наступил 25-й. По прогнозам астрономов, в этом цикле солнечная активность не превысит 50 единиц. Для сравнения: максимум 22-го цикла – 155 единиц; абсолютный максимум прошлого века, состоявшийся в 1957 году, – 190 единиц. Все, что меньше 100, – катастрофически мало.

Причем прогнозируемый учеными минимум солнечной активности продлится до конца столетия. В результате интенсивность солнечного излучения уменьшится настолько, что… Впрочем, об этом мы поговорим в последней части книги, собравшись у камина, который придется как нельзя более кстати.