Возвращение к классическому примеру

Два года размышлений о том, что же можно положить в основу надежных предсказаний ледовой обстановки, ни к чему конструктивному Купецкого не привели. Зато традиционный метод был разобран «по косточкам», и все его несовершенства обозначились еще яснее, чем прежде.

Купецкий понял, что сам этот метод рожден неравномерным развитием науки. Две половины гидрометеорологии – та, что изучает атмосферу, и та, на чью долю приходится гидросфера, в какой‑ то момент оказались совершенно неодинаково подготовлены к решению проблемы прогнозов. Метеорологи создали в своей науке две особые ветви – климатологию и синоптику. Первая из них занимается долгосрочным прогнозом, вторая – краткосрочным. А в гидрологии подобных ответвлений нет. Потом самостоятельного предсказания гидролог дать не может. Ему приходится брать готовый прогноз погоды и во всех своих построениях исходить из него. Но при этом выходит, что атмосфера объявляется полным властелином океана. Однако воздух ведь тоже не самостоятелен. Его состояние зависит от внешних сил. А этого исходная посылка не учитывает. Она как бы замыкает все отношения в двоичной системе: «атмосфера – гидросфера».

Если же все это перенести на ледовый прогноз, то, несколько утрируя, можно сказать, что весь он строится на давнем наблюдении полярных мореплавателей: «Ветер дует – лед дрейфует». Суждение вполне справедливое, но уровню современной науки оно явно не соответствует.

Между тем именно этим и объяснялись два главных несовершенства ледовых прогнозов, которые на языке гидрологов именуются «недостаточная надежность» и «недостаточная заблаговременность». То есть состояние льда нельзя предсказать с более или менее высокой степенью достоверности и на много месяцев вперед. Это последнее обстоятельство доставляло немало мучений Купецкому и его коллегам даже в благополучные по ледовой обстановке годы.

В марте институт давал ледовый прогноз на первую половину навигации, точнее, до конца июля. Более долгосрочного по данным синоптики не построишь. А прогноз на вторую половину навигации приходил лишь в середине августа. Получалось, что как раз в самый разгар лета руководитель научно‑ оперативной группы оставался без институтского прогноза. И на вопросы руководства Штаба морских операций о будущей ледовой обстановке все ответы должен был находить сам. Тут уж каждый «колдовал» как умел. Иной раз случалось, что прогноз на ближайшую декаду определялся только одним – темпераментом руководителя научной группы. Если попадался человек со слабыми нервами, то начинались шараханья из крайности в крайность: нажмет лед чуть посильнее, чем ожидалось, – и прогноз сразу обещает тяжелую обстановку; наметятся признаки разрежения – предсказания немедленно сулят «синюю карту». Словом, в таких историях наукой и вовсе не пахло.

Из всех этих критических суждений вывод напрашивался один: необходимо выйти за пределы системы «вода – воздух», искать связи между состоянием льда и теми силами, которые определяют изменчивость обеих оболочек Земли.

Саму по себе эту мысль новой никак не назовешь. Более того, вся цепочка природных связей в атмосфере и гидросфере была уже давно прослежена и никаких сомнений не вызывала: лед зависит от температуры воды; температура воды – от температуры воздуха; состояние воздуха – от ветра; ветер – от атмосферного давления, давление – от циклонов и антициклонов; циклоны и антициклоны – от общей циркуляции атмосферы; атмосферная циркуляция – от состояния активности Солнца.

Эту последовательность Купецкий накрепко запомнил еще со студенческих лет. Но главное оставалось неясным: как именно привязать ее к составлению ледовых прогнозов.

Купецкий хорошо знал, что в свое время такую попытку предпринял его учитель Владимир Юльевич Визе. Он был убежден, что возмущения в атмосфере Земли, а значит, и порождаемый ею обмен теплом и влагой между полярным и тропическим районами зависят от активности Солнца. Исходя из этого, Визе утверждал: основной опорой в составлении долгосрочных ледовых прогнозов должны стать солнечно‑ земные связи.

В студенческие годы Купецкий изучил чуть ли не все работы Визе. А его знаменитый труд «Основы долгосрочных ледовых прогнозов» еще с тех пор стал для Валерия Николаевича настольной книгой. Теоретические построения Визе представлялись столь глубокими и убедительными, что, казалось, они навсегда останутся на вооружении полярного гидролога.

Однако с долгосрочными прогнозами, составленными по методу Визе, происходила странная история: несколько лет подряд они удачно предсказывали ледовую обстановку, потом год за годом прогноз «вылетал в трубу». Случалось даже, что реальная ситуация оказывалась прямо противоположной предсказанной. Затем снова несколько лет совпадений, и опять – провал за провалом. Естественно, что к столь своенравной теории гидрологи скоро потеряли интерес. В учебниках пятидесятых годов можно было прочесть, что работы Визе – «классический пример» того, как бесполезны для составления ледовых прогнозов солнечно‑ земные связи.

Волей‑ неволей пришлось в свое время и Купецкому в практической работе отказаться от идей учителя. Обидно было, но факты слишком явно противоречили теоретическим построениям.

Теперь же, когда, перебрав все возможные варианты, Валерий Николаевич так и не нашел ни одного, сулящего хотя бы намек на успех, он снова решил поискать ответ в работах Визе. Перечитал в который раз «Основы долгосрочных ледовых прогнозов» и, закрыв последнюю страницу, ясно понял: что бы ни говорили факты, основные идеи Визе все равно верны. Может быть, они нуждаются в какой‑ то коррекции, связанной с последними достижениями науки, но суть схвачена точно. Да и как может быть, чтобы лед не испытывал на себе влияния Солнца, если оно столь ясно проявляется на множестве других объектов?

Астрономы давно обратили внимание на то, что наше дневное светило год от года меняет свою активность. В шестидесятых годах прошлого века немецкий ученый Рудольф Вольф попытался дать этим изменениям количественную оценку. Уменьшение и увеличение активности он связал с пятнами, появляющимися на Солнце. Относительное число пятен, меняющееся год от года, вошло в науку под названием «числа Вольфа».

В дальнейшем было установлено, что активность Солнца связана не только с пятнами, но и с факелами и с протуберанцами, что изменения ее происходят циклично в течение периода, близкого к одиннадцати годам. Так появилось представление о циклах солнечной активности.

Ученые разных специальностей неоднократно пытались связать фазы солнечной активности с самыми разными явлениями, происходящими на Земле. Работа шла с переменным успехом.

Однако уже к концу прошлого века в арсенале науки собралось несколько убедительных доказательств существования таких связей.

Первыми успеха добились биологи. В 1892 году в журнале «Метеорологический вестник» появилась статья Ф. Швецова «Дерево как летописец засух», автор которой показал, что ширина годовых колец, нарастающих на стволе дерева, зависит от уровня солнечной активности. В двадцатых годах нашего столетия учение о зависимости самых разных живых организмов, в том числе и человека, от фаз солнечной активности разработал советский ученый Л. А. Чижевский. С его именем связано рождение новой науки – гелиобиологии.

Казалось бы, если установлено, что изменение активности Солнца влияет даже на замкнутые саморегулирующиеся биологические системы, то связь его с процессами, происходящими в океане и атмосфере, должна быть еще более тесной.

Однако именно здесь связи улавливались с трудом и потому долгое время вызывали сомнение. Визе был одним из пионеров этого направления. Правда, в последующие десятилетия появилось немало ученых, убежденных, что связи эти существуют. Академик С. В. Калесник в одной из своих статей писал: «Пора уяснить, что Земля – космическое тело и не может развиваться как внутризамкнутая система, изолированная от действия космических влияний».

А известный советский астроном М. С. Эйгенсон, считая влияние активности Солнца на климат Земли несомненным фактом, даже распределял роли в исследовании этой проблемы между специалистами различных наук. Изучение самой солнечной активности он относил на долю астрономии, взаимоотношение Солнце – Земля отводил геофизике, а далее писал: «Выяснение того, в каких гидрометеорологических элементах, когда и где можно ожидать циркуляционно обусловленные, а за ними и солнечно обусловленные макроскопические эффекты, есть прямая обязанность гидрометеорологической науки».

Все эти суждения Купецкому, который постоянно следил за работами «солнечников», были хорошо известны. Но он знал и другое: хотя многие ученые успешно работают над поиском солнечно‑ земных связей, никто после неудач Визе не пытался использовать эти идеи в составлении ледовых прогнозов. Рассуждали просто: одно дело вообще изыскивать какие‑ то там небесные закономерности, совсем другое – ставить в зависимость от зыбких конструкций ума навигацию в Арктике.

Однако Валерий Николаевич был уже твердо убежден, что составление прогнозов традиционным методом – тоже ненадежно. И потому после долгих колебаний решил рискнуть.

Осенью 1967 года он заявил руководству института, что хочет попытаться наряду с обычным прогнозом составить опытный прогноз ледовой обстановки на всю следующую навигацию, основываясь на солнечно‑ земных связях. Скептики тут же пустили шутку: «Утопающий прогнозист хватается не то что за соломинку – за солнечный лучик». Начальство не возражало, предупредив только, что исполнению прямых обязанностей это не должно мешать.

Следующий, 1968 год должен стать высшей точкой в очередном одиннадцатилетнем цикле. В предыдущем цикле максимум солнечной активности приходился на 1957 год. Ледовая обстановка в тот год была тяжелой. Это положение Купецкий принял за исходное, за основную тенденцию. И потому дал прогноз, что год будет по ледовым условиям трудным, во многом совпадающим с пятьдесят седьмым.

Но Арктика выкинула злую шутку. Льды в 1968 году унесло с трассы в конце июля. И до самого октября вся восточная часть Северного морского пути была чиста ото льда. Словом, опытный прогноз Купецкого с треском «вылетел в трубу».