Космос — землянам
Шрифт:
Морские течения — вот что прежде всего надо знать мореходу. Это люди поняли с незапамятных времен. Утлое суденышко той поры морские течения уносили порой совсем не туда, куда направлял его капитан. Да что говорить: и в наши дни могучие лайнеры вынуждены считаться с реками в океане, чтобы сэкономить горючее.
Недавно один английский метеоролог решил по тексту поэмы Гомера о скитаниях Одиссея определить течения и направления ветров, с которыми боролся герой древнего эпоса. Получились довольно подробные карты морских и воздушных течений восточной части Средиземного моря. И что вы думаете? Оказалось, что они в основном совпадают с картами, которые используют штурманы современных кораблей, когда они приходят в эти воды сегодня. А ведь
Если уж современники Гомера и Одиссея настолько точно представляли себе движение вод, то что же говорить о людях XX века? Наверное, все изучено до последней струйки, подумаете вы. Достаточно вспомнить хотя бы обыкновенный школьный атлас, на котором океаны испещрены синими и красными изогнутыми стрелками.
Но вот в 1967 году советское экспедиционное судно обнаружило в Аравийском море странное движение вод, не отмеченное на самой подробной карте течений. Больше того, оно не было, как обычно, подобием текущей среди вод реки. Здесь струи закручивались по спирали, образуя гигантский вихрь. Это было неожиданно, это было открытие, которое вскоре перевернуло все привычные представления ученых о динамике вод океана, заставило по-иному взглянуть на многие стороны его жизни.
Начались поиски странных океанских вихрей. В 1970 году целая флотилия советских научных кораблей вышла в Атлантику. Суда расположились в одном из районов акватории по определенной схеме, поставив под контроль поверхность в сорок тысяч квадратных километров. Этот грандиозный эксперимент получил название «Атлантический полигон». Корабли, участвовавшие в нем, словно невиданные стетоскопы, выслушивали грудь исполина. Все измерения шли по одной программе, синхронно. Результаты подтвердили: в Атлантике воды тоже закручиваются вихрями. И американские океанологи вскоре зафиксировали подобные явления.
Океанские водовороты поразили ученых своими огромными масштабами. Некоторые из них достигали сотен километров в поперечнике, увлекая в движение слои толщиной в сотни метров. Выяснилось, что водяные вихри так же часты, как и атмосферные циклоны и антициклоны. Вычисления показали, что именно в вихрях, а не в постоянных течениях, как думали раньше, сосредоточена большая часть кинетической энергии гидросферы планеты.
Иначе говоря, если свести воедино известные теперь ученым движения океанских вод, можно гидросферу как бы уподобить атмосфере. Обеим оболочкам Земли свойственны вихри, постоянным течениям соответствуют постоянные ветры — пассаты. Только вот темпераменты у этих двух стихий разные и пропорциональны плотности образующих их веществ…
Значение открытия циклонических вихрей, дальнейшее изучение этой стороны жизни океана быстро оценили ученые многих стран. Было решено объединить советскую программу «Атлантический полигон» и аналогичную американскую МОДЕ в совместную — ПОЛИМОДЕ. К ней присоединились другие страны. Именно тогда и стало очевидным, что без использования космической техники подобные исследования растянутся на долгие годы и поглотят огромные средства прежде, чем принесут практические и важные выгоды. А их ожидается немало, и одна из них — более совершенные методы прогнозирования погоды в прибрежных районах и в глубине континентов.
Где и как рождается погода? Лет пятьдесят назад «кухней погоды» считали Арктику, куда стремились научные экспедиции. Потом виновницей всех событий в воздушном океане назвали стратосферу. В ту пору исследователи уповали на полеты высотных аэростатов. Сегодня значение Арктики и верхних слоев газовой оболочки планеты не зачеркнуто, однако общепризнанно, что именно Мировой океан определяет поведение атмосферы. Полагают, что в водах океана накоплено в пятьсот, а может быть, в тысячу раз больше тепла, чем он теперь получает с солнечными лучами за один год. Поэтому тропическую часть океана сравнивают с котлом, наполненным горячей водой, как бывает в системах домашнего отопления. Только вместо труб, разносящих нагретую воду по периферии, —
Так вот из-за вихрей, о которых идет речь, и некоторых других причин, не совсем еще ясных ученым, отопительная система планеты все время меняет свой режим, перестраивается. Изучить подобное непостоянство настолько, чтобы уметь строить долгосрочные прогнозы погоды, дело очень непростое. Загвоздка здесь не в трудностях математического отображения сложных процессов. Уравнения, которыми пользуются в наши дни синоптики для «вычисления» погоды, как уверяют специалисты, весьма совершенны, и нет нужды вводить в них какие-либо дополнительные уточнения. Сегодня надежность прогнозов в среднем 85 процентов. Иначе говоря, не подтверждаются лишь пятнадцать из ста предсказаний. Причина — скудость метеорологической информации. А как ее своевременно и в необходимом объеме получить с необозримых голубых просторов? Мыслимо ли там создать мало-мальски подходящую сеть наблюдательных станций?
Разумеется, нет. Выход один — организовать наблюдения и измерения из космоса. Именно космонавтика предоставила возможность связать воедино отдельные части сложной картины, взглянуть на вечно меняющийся в непрерывном движении океан как на единое целое.
Спутники, орбитальные станции приносят сегодня весьма ценную, а иногда и уникальную научную информацию о природе Мирового океана, его сегодняшней жизни. Быстро развивается новое научное направление, которое иногда называют «космической океанологией». Правда, некоторые ученые считают такое название не совсем удачным, подчеркивая, что рождающиеся сейчас космические методы и средства изучения океана не заменяют, а дополняют существующий технический арсенал океанологии. Поэтому-де не приходится говорить о какой-то новой, особой науке об океане, не учитывающей все те знания, что накоплены за целое столетие земной океанографии.
Споры вокруг термина не меняют сути дела. «Космическая океанология» (за неимением более удачного названия оставим пока это) уже не ограничивается только демонстрацией своих возможностей, а вносит быстрорастущий вклад в решение больших океанографических задач.
Первые важные успехи в области использования космических данных непосредственно для изучения океана и его ресурсов наметились, как часто бывает, вовсе не там, где их больше всего ожидали. Самым заманчивым океанологи считали возможность осматривать с космической высоты огромные площади океанской поверхности. На какие-либо особые открытия в своей науке они не рассчитывали. От космонавтики ждали прежде всего помощи в сборе информации о состоянии и свойствах поверхности Мирового океана в глобальном масштабе. Отводили космосу, так сказать, техническую роль. Наверное, поэтому, когда запущенный на орбиту в 1968 году спутник «Космос-243» позволил себе измерить колебания температуры поверхности Тихого океана вдоль одного из меридианов, никто из океанологов не счел это за сенсацию. «Да, безусловно, — говорили они, — эксперимент со спутником — крупное техническое достижение, но не больше, ведь его результаты ничего не добавили к тому, что мы уже знаем об океане».
Конечно, ученые понимали, что космическая техника в изучении океана — подспорье немаловажное. Так, приборы инфракрасного излучения с высоты нескольких сотен или тысяч километров оказались способными измерять температуру морской поверхности с точностью до одного градуса и даже до десятых долей градуса. И это тоже не предел. С помощью такой аппаратуры удалось определять границы теплых и холодных течений, области, покрытые льдом, и многое другое. Причем нужную информацию можно собирать оперативно с огромных площадей. Вот в этом-то и видели главное достоинство орбитальных методов исследования. Кстати говоря, оно не замедлило проявить себя. Приведу несколько примеров.