• Главная
• Контакты
• Нашёл ошибку
• Прислать материал
• Добавить в избранное

Библия рассказывает, что бог всего за шесть дней создал нашу Землю со всем, что находится у нее внутри, на поверхности и даже с тем, что ее окружает — в том числе Солнцем, Луной и бесчисленными звездами, то есть значительно более крупными и, вероятно, нередко более сложными предметами, чем наша Земля — крохотная песчинка в бесконечности Вселенной. Трудно сказать, как обстоит дело на бесчисленных планетах, обращающихся вокруг других звезд, — мы еще достаточно хорошо не знаем ни существующих там условий, ни того, довольны ли своими планетами их живые и мыслящие обитатели, — но относительно Земли любой инженер скажет: нет, непродуманно спроектирована наша планета.

Критику конструкции Земли можно вести с разных позиций. Не совсем удачно, например, размещены на ней полезные ископаемые» Есть целые материки и страны, которые обделены какими-нибудь жизненно важными ископаемыми. Неудачно они сгруппированы и в смысле их комплексного использования. Так, было бы очень желательно, чтобы залежи железных руд соседствовали с пластами коксующегося каменного угля, алюминиевые руды — с источниками дешевой энергии, а залежи чилийской селитры — важнейшего удобрения — с основными сельскохозяйственными районами. Но — увы! — как правило, этого нет.

Вероятно, и в будущем человеку придется по мере сил и возможностей приспосабливаться к этой плохо продуманной планировке, как жильцам приходится приспосабливаться к распланированной не по их вкусам квартире.

В тех случаях, когда жить в квартире предстоит долго, жильцы перестраивают ее по своему желанию: ставят новые перегородки, прорубают двери и т. д.

Так же приходится людям переделывать по своим высоким вкусам и требованиям и свой общий дом — нашу родную Землю. Конечно, не все в нем можно переделать: ведь и в уже построенном доме некоторые вещи не поддаются изменению.

С древности существуют во многих странах гигантские оросительные системы, превращающие в цветущие сады и поля огромные пространства засушливых земель. Разве это не переделка природы?

Тонкие нити каналов соединили моря и океаны, отделив материки — Африку от Евразии, Южную Америку от Северной. Разве не перекраивает человек этим самым карту родной планеты?

Особенно широкий размах переделка природы приняла в нашей стране. В непрерывную цепь широко разлившихся озер превратилась узкая лента реки Волги. Новые водохранилища, подобные морям, появились на Днепре, Дону, Енисее, Оби, Каме и т. д. Оросительные каналы все глубже уходят в области засушливых земель. Лесные полосы встают на путях суховеев. Новая Программа КПСС ставит вопрос о переброске вод северных рек страны к жаждущим степям юга… Это изменяет карту нашей Родины, ее климат, животный и растительный мир — все то, что принято называть природой.

Но это еще только первые шаги, первые робкие попытки вмешаться в механизм планеты, исправить ее вековечный ход. В будущем, с ростом человеческого могущества, эта преобразующая деятельность примет еще более широкие масштабы. И тогда, может быть, будет составлен строгий перечень конструкторских недостатков земного шара, как составляют на заседаниях технических комиссий список недостатков той или иной машины. Уже сегодня можно представить себе некоторые пункты этого длинного списка.

Удобная для существования людей суша занимает менее 30 процентов поверхности нашей планеты. Можно было бы найти экономически более выгодное, с точки зрения удобства для человека, соотношение между площадями суши и океана, Это коренной и трудно устранимый недостаток.

Суша собрана большими глыбами почему-то преимущественно в одном полушарии. Если встанет вопрос о полной реконструкции планеты, вероятно, надо будет подумать и о более равномерном чередовании участков суши и океана. Наиболее целесообразным представляется непрерывное чередование полос суши и океана, чем-то вроде сетки, покрывающей земной шар. Нити сетки — полосы суши, ячейки — водоемы. Но эта перепланировка тоже была бы чрезвычайно сложной.

Пустыни занижают ни много, ни мало почти 15 процентов от всей поверхности суши. Это недопустимые потери, мириться с ними нельзя!

Наступление на пустыни ведется. И настанет день, когда ученики будут ездить на экскурсию в заповедник, где за высоким забором сохранятся как реликвия, как памятник далекого прошлого несколько тысяч гектаров последней на земле пустыни.

А распределение на земле тепла и холода! Одни области круглый год стонут от нещадной жары, в других — температура ни на один день не поднимается выше нуля. Сплошным ледником вечно покрыто 16,3 миллиона квадратных километров суши — целый материк и множество островов. Чудовищная несправедливость! Нелегкая задача выпадет потомкам: перераспределить тепловой приход Земли по ее поверхности более равномерно!

А горы — неудобные, а зачастую и непригодные для человеческого существования! Посмотрите, какие огромные области закрашены густо-коричневой краской в а физической карте. Нет, самый посредственный инженер, проектируя для жизни нашу планету, не наставил бы на ее поверхности столько ребер жесткости — горных хребтов!

И так далее и так далее… Не будем больше критиковать «конструкцию» нашей планеты, тем более что это. пожалуй, несколько преждевременно. Ведь возможности человека производить преобразования земного шара еще чрезвычайно невелики. Ведь он едва-едва успел закончить его географическое изучение и еще далеко не закончил геологического.

Однако уже и сегодня человечеству было бы под силу не только поставить, но и воплотить в жизнь многие проекты переделки нашей планеты в поистине космических масштабах.

Широко известен выдвинутый советскими учеными проект постройки мощной плотины в Беринговом проливе. Как известно, через этот пролив врывается в теплый Великий океан холодное течение из Северного Ледовитого океана. Свинцово-серые волны этого течения несут льдины, туман, холод. Оно оказывает огромное влияние на климат и погоду всего Дальневосточного края. Плотина могла бы перекрыть путь этому течению. А ее постройка даже для сегодняшней техники не представила бы больших затруднений — ведь ширина Берингова пролива равна всего 85 километрам при средней глубине около 40 метров.

Но такая плотина — только первая половина дела. Ученые считают целесообразным сделать ее не только пассивной преградой на пути холодного течения, но и активным создателем нового, теплого течения, устремившего свой теплый поток в Северный Ледовитый океан. Для этого надо вмонтировать в тело плотины сотни огромных пропеллерных насосов, приводимых в действие энергией атомных электростанций, вставших здесь же, на берегу пролива. Их работа сможет двинуть за год из Тихого океана в Северный Ледовитый 100 000 кубических километров воды — создать второй, тихоокеанский Гольфстрим. Это течение будет переносить из тропического пояса нашей планеты в северо-полярную ее область в 2–3 раза больше тепла, чем его содержится во всех мировых запасах нефти.

Изменится климат Камчатки, северо-восточной части Сибири и Аляски, температурный режим Охотского моря и ряда морей Северного Ледовитого океана. Потепление охватит гигантскую область, будет иметь колоссальное значение.

Есть и другие не менее грандиозные проекты, осуществимые уже на сегодняшнем уровне развития производительных сил. Можно построить плотину, идущую по Ньюфаундлендскому мелководью и отбрасывающую далеко в Атлантический океан холодное Лабрадорское течение, которое сегодня замораживает огромный участок восточного побережья Соединенных Штатов Америки.

Можно, перегородив плотиной Гибралтарский пролив, отнять у Средиземного моря огромные области плодороднейшей земли, ныне являющиеся его дном.

Можно повернуть теплое Куро-Сиво в холодное Охотское море.

Можно создать в пустынных областях африканской Сахары огромные пресные моря, влияние которых смягчит климат всего материка.

Можно великие сибирские реки повернуть на юг, бросив их воду для орошения пустынь Средней Азии.

И много еще великих «можно» нашли, продумали и рассчитали инженеры.

Что надо, чтобы воплотить в жизнь эти великие проекты?

Вероятно, в первую очередь — мир, дружба и взаимопонимание между всеми народами, общим домом которых является наш земной шар.

В этой главе собраны рассказы о наших встречах с учеными, которые занимаются этими проблемами.

— Так вы считаете, что география и геология по самому характеру своему — науки, не могущие развиваться бесконечно, поскольку их объект исследований — наша планета — имеет ограниченную величину? Да, это действительно в какой-то мере так. Но вместе с тем можно гарантировать, что не только в XXI веке, но и в течение ближайших сотен лет перед географией и геологией будут широчайшие перспективы развития.

Мы сидим в скромном, но очень удобном и даже уютном кабинете академика Дмитрия Ивановича Щербакова в Президиуме Академии наук СССР. На стене геологическая карта Советского Союза. Около письменного прибора большой — по виду килограмма на два весом — обломок темно-зеленой горной породы, придавивший толстую пачку иностранных журналов в ярких, красочных обложках.

Хозяин кабинета, чуть прищурившись, с улыбкой смотрит на нас. Он много видел — этот седой и очень деликатный человек. Над ним трепетали полярные сияния, на дрейфующих станциях под ногами у него трещали льды Северного Ледовитого океана. В лицо ему дули ветры Тибета — совсем недавно он посетил Индо-Китай. А ведь ему за шестьдесят. За эти годы он побывал на Хибинах и в среднеазиатских пустынях, на Камчатке и в Карпатах. Он посетил много стран и городов, маршруты его поездок охватывают весь земной шар. Ему виднее, чем кому бы то ни было, перспективы развития и географии и геологии.

— Мы часто говорим: на Земле почти не осталось «белых пятен», на которые не ступала бы нога человека. Но это не совсем так: в Африке и в Южной Америке, не говоря уже об Антарктиде, есть еще огромные неисследованные области. Всего несколько лет назад летчик-исследователь Джимми Энджел открыл в Венесуэльской Великой саванне водопад в несколько раз больше Ниагарского. Географ еще не стоял на берегу этого водопада, молоток геолога не отбил крошки камня от окружающих скал. Подобных примеров множество. Совсем недавно, в 1954 году, австралийские самолеты обнаружили в Новой Гвинее области, населенные племенами, не связанными никакими сношениями с прибрежными обжитыми районами. По приблизительным, конечно, подсчетам, их численность определена в 100 тысяч человек. И ни один этнограф не заходил еще в хижины их деревень, ни один лингвист не исследовал корней их языка. А открытие алмазных месторождений в нашей стране — это самое выдающееся геологическое открытие последних десятилетий! Нет, время великих географических и геологических открытий еще не прошло!

Но даже не в этом дело. Допустим, что «белых пятен» на Земле не осталось. Но ведь земной ландшафт отнюдь не является самым типичным для нашей планеты. Ведь вся суша не составляет и 30 процентов поверхности Земли, а свыше 70 процентов покрыто вечно волнующейся, периодически вздымающейся и опадающей приливами и отливами гладью мирового океана. Под ним еще скрываются такие горные хребты, как хребет имени Ломоносова. Мы, зная всего треть твердой поверхности нашей планеты, не в состоянии вывести общих законов ее строения. Составить подробные географические и геологические карты океанского дна — вот гигантская задача, которая будет, бесспорно, стоять перед учеными XXI века.

Кстати, это имеет не только теоретический интерес. Уже сегодня вышки наших буровых шагнули далеко в Каспийское море. Нет сомнения, что добыча полезных ископаемых с морского дна — на первых порах, конечно, в мелководных морях, — начнется в самое ближайшее время. Вероятно, нефтяные вышки можно будет увидеть и в Персидском заливе, и в Красном море. А затем придет черед и более глубоких мест, будут найдены методы добычи полезных ископаемых и со дна океанов, с глубины в 2–3 тысячи метров. Человек — владыка природы — неизбежно возьмет в свои руки все богатства нашей планеты, где бы они ни находились.

Еще большие перспективы стоят перед геологами. Разве можно удовлетвориться знанием лишь тонкого слоя, лежащего на самой поверхности земли! А ведь сегодня 5–6 тысяч метров — предельная глубина, которую достигло долото бура. Если мы даже будет считать, что знаем в геологическом смысле всю поверхность Земли на такую глубину — это меньше, чем знать толщину яблочной кожуры. Между тем отраженные звуковые волны, пожалуй, единственное, что приносит нам сведения о предельных глубинах Земли. Ведь до сих пор, по существу, мы не знаем даже того, раскалено ли ядро нашей планеты до звездных температур, имеет ли сравнительно невысокую температуру в полторы-две тысячи градусов или хранит в себе первозданный холод космического пространства! Я думаю, что к XXI веку будут освоены первые 2–3 десятка километров земной коры. И, конечно, несравненно увеличатся знания о центральных областях нашей планеты.

Итак, геологи будут глубже спускаться в земные недра, прямыми и косвенными методами исследуя их. Мне хочется в связи с этим остановиться на одном своеобразном, почти не используемом сегодня полезном ископаемом, которое, бесспорно, в будущем найдет очень широкое применение, Это полезное ископаемое — тепло земных недр.

Электростанции в Лардерелло в Италии, отопление столицы Исландии да отдельных предприятий Японии, США и нашей Камчатки — вот, пожалуй, и все потребители ископаемого тепла в настоящее время. А между тем это могучий источник буквально вездесущей энергии. Вулканы, гейзеры, горячие ключи — все это только щели и щелочки, сквозь которые она просачивается.

Конечно, на первых порах целесообразно будет строить геотермические электростанции в тех местах, где это тепло близко к поверхности земли, в районах естественных выходов горячего пара или воды, например на Камчатке, где есть и действующие вулканы и гейзеры, в некоторых районах Кавказа и Средней Азии. Но ведь дело только в достижении необходимой глубины, а тепло есть везде. Вероятно, построят когда-нибудь и под Москвой геотермическую электростанцию.

…Посетим эту удивительную электростанцию. Вон среди молодых березок стоит ее серо-голубое здание. К нему не ведут ни линии железной дороги, что было необходимо тепловой электростанции середины XX века, рядом с ним не высится белая стена плотины, не сверкает зеркало гигантского водохранилища, как у гидроэлектростанции. Несколько бурильных установок, работающих с высокочастотными бурами, да система покрытых. толстой теплоизоляцией труб, уходящих под землю, — вот и все, что мы видим около этого здания.

ГТЭС — геотермическая электростанция — получает энергию из глубинных недр земли На глубину в 15–20 тысяч метров уходят ее буровые скважины, в те области, где находится остывающая кристаллизующаяся магма, сжатая чудовищным давлением вышележащих слоев. При кристаллизации из магмы выделяется огромное количество раскаленных газов, паров воды, которые устремляются по тонкой трубе скважины вверх словно из жерла вулкана. Но этот вулкан приручен человеком: вырывающиеся массы пара и газа схватываются трубами и направляются в сепараторы, где из них выделяют и конденсируют пары редких элементов, отделяют вредные примеси, водяной пар и т. д. Таким образом, эта электростанция — вместе с тем и завод, вырабатывающий для нужд народного хозяйства гелий и водород, магний и алюминий, кальций и серу и многие другие вещества.

Войдем в цеха. Часть из них работает на полупроводниках: сжимаемые в гигантских конденсаторах, застывающие в формах химические элементы и их смеси нагревают полупроводниковые батареи, в которых рождается электрический ток.

Между тем из соседнего цеха доносится ровный рокот машин. Там работают газовые и паровые турбины, вращающие генераторы. Это характерно для энергетики начала XXI века — механические электрогенераторы на тепловых станциях еще не полностью вытеснены полупроводниковыми термоэлементами…

Академик на секунду остановился, и рука его легла на глыбу камня, привлекавшую наше внимание с самого начала беседы.

— Вот еще одно полезное ископаемое, которому принадлежит будущее. Это практически вездесущий базальт.

Базальт — темно-зеленый или черный, коричневый или серый, плотный или пористый — является основной горной породой вулканического происхождения. Из него составлены целые горные хребты, базальтовые огненные реки изливаются вулканами сегодняшней Гаваи, Исландии, нашей Камчатки и т. д. Вероятно, под слоем осадочных пород и подстилающим их гранитом в какой бы точке земного шара мы ни начали бурить, везде лежит мощный слой базальта. Базальт обычно содержит 20–25 процентов железа, примерно столько же магния, несколько меньше кальция, 3–5 процентов окислов калия и натрия, алюминий, кремнекислоту. Обычно содержит базальт и другие элементы, в том числе редкие и драгоценные металлы. Добывать из базальта железо невыгодно: мы имеем в настоящее время значительно более богатые этим металлом руды. Невыгодно добывать из базальта отдельно и магний или кальций. А если организовать комбинированное производство, которое бы вырабатывало для народного хозяйства целый ряд продуктов: и железо, и кальций, и магний, и алюминий, и другие элементы, — окажется, что отходов от такой переработки базальта почти не останется.

Наиболее богатые руды железа, да и других элементов, в целом ряде стран или почти до конца выработаны или близки к истощению. Но можно с уверенностью сказать, что базальтом — этой рудой будущего — почти каждая страна располагает в неограниченном количестве. Металлургическая техника будущего сможет перерабатывать и ряд других руд, не используемых сейчас или используемых только ради одного составляющего…

Вернусь еще раз к проблеме исчерпания себя географии как науки.

Я думаю, что в самом ближайшем будущем изменится характер этой науки: из пассивно описательной она станет активно действующей. В истории почти каждой науки можно, по существу, выделить эти два периода: первый, когда производится сбор фактов и открытие тех или иных законов природы, и второй, когда начинается активное применение этих законов.

Географ будущего займется активным изменением характера отдельных местностей, областей, может быть, целых материков земного шара. Изучение влияния теплых океанских течений позволяет уже сейчас предсказать, как изменится климат, если несколько повернуть их направление. Вероятно, географы будущего изучат последствия, а общество будущего сможет изменить направление не только морских, но и воздушных течений. И тогда над пустынями будет создан устойчиво влажный климат, и они расцветут. Будет растоплена вечная мерзлота Сибири, Северной Америки, может быть, Гренландии. Смягчится слишком континентальный климат центральных областей материков и т. д. и т. п. В общем из описателя географ превратится в творца природы…

Не для внешнего эффекта, а для пользы многих миллионов людей собираемся мы изменить географическую карту. «Советский человек, — записано в Программе Коммунистической партии, — сможет осуществить дерзновенные планы изменения течения некоторых северных рек…»

Мы исправим ошибку, допущенную природой. Южные, плодородные, густонаселенные области, страдающие сейчас засухами, получат ту воду, что прежде бесполезно уходила в Ледовитый океан. Печора сделает Волгу полноводной, больше электричества сможет дать каскад волжских ГЭС, в Поволжье появится множество насосных станций, урожаи станут устойчивыми. Сады, рисовые поля, овощи…

Все крупные реки, текущие на юг, должны превратиться в цепь озер — водохранилищ. Так будет, в частности, с Днепром. Простор для речного транспорта! Притоки уже не будут мелкими. Например, с рождением Большого Днепра судоходство на его притоках станет таким же оживленным, как и на самом Днепре.

Все будет сбалансировано: подача воды с Севера и расход ее на Юге. А баланс — великая вещь. Это знают не только бухгалтеры. Взгляните на доменную печь: баланс, и какой жесткий… Кокс, руда, шихта, температура — все должно быть взаимосвязано, если вы хотите получить хороший чугун.

Много тепла на Украине, в Крыму. Будет здесь и влаги достаточно. Значит, надо менять весь баланс в полеводстве, на сто процентов использовать тепло, влагу, солнце, почвы, снимать в лето несколько урожаев разных культур.

Поле не должно пустовать, пока тепло. Но и «зарядка» почвы удобрениями тоже должна резко усилиться. Вот почему сейчас часто говорят, что сельское хозяйство — это прежде всего химия. Я не химик, но все же говорю о сельском хозяйстве. Я верю, что весьма интенсивное, процветающее сельское хозяйство изменит географический облик всего Юга.

В балансе будущего вода будет играть особую роль. И тут важно не просчитаться, все взвесить заранее. Даже фантастический проект в наше время должен быть обоснован. Что будет, например, если растопить льды Арктики? Да, конечно, отступит и растает вечная мерзлота в Сибири и Канаде, станет более теплым климат Северной Европы. Но это — не все. Не исключено, что при этом пустыни с юга начнут наступать на север, теснить леса, посевы… Все это надо предвидеть, предучесть, взвесить…

Преобразование природы, приспособление ее к нуждам человека не будет похоже на парад. Это скорее бой, битва с трудностями. К нему надо готовиться серьезно.

Мы не можем отказаться от разработки богатейшего в мире месторождения железной руды — Курской магнитной аномалии. Добыча ее идет в открытую, без шахт. Образуются колоссальные котлованы. Это было бы не страшно, но именно здесь лежит водосборный бассейн, откуда питаются водой сразу несколько областей — Орловская, Харьковская, Полтавская… Есть опасность, что нарушится их водоснабжение. А мы не можем нарушить этот баланс. Металл металлом, а вода водой…

И опять собираются геологи и географы на совет: что сделать, чтобы в организме природы не ухудшился бы «обмен веществ, баланс», чтобы хозяйство наше было могучим, а природа — прекрасной…

Мы беседуем с известным советским ученым академиком Евгением Константиновичем Федоровым.

— Узкая область науки, в которой я работаю, — говорит ученый, — активное воздействие на погоду…

За широким окном дворца Президиума Академии наук бушует февраль. Словно он хочет взять реванш за не очень удавшийся январь. Этот зимний месяц, которому полагалось бы трещать у нас сорокаградусными морозами, почти весь состоял из оттепелей. Только в самые последние дни удалось ему опустить ртуть ниже двадцати градусов. И вот февраль пытается поддержать обветшавшую в последние годы славу суровой русской зимы.

Нет, очень нехорошо, что природа не согласует с человеком своих планов состояния погоды! Ведь от этого — от состояния атмосферы в той или иной области земного шара в то или иное время — зависит очень многое в деятельности человека, живущего на дне воздушного океана. В первую очередь зависит от погоды сельское хозяйство, урожай. Будет засушливым лето, подуют горячие ветры — и сгорят в лучах солнца еще не окрепшие, не налившие колоса побеги культурных растений. А бывает и другое: стеной встает рожь и пшеница. Небывалым урожаем отдаривает земля за труд обработавшему ее человеку. Но едва вышли в поле люди — подул холодный, пронизывающий ветер, понеслись низкие свинцово-сииие тяжелые тучи, и потоки дождя, смешанного со снегом, падают на землю. И, несмотря на героический труд людей, большая часть урожая остается под снежным покровом…

А строители? Разве для них, кладущих стены домов, воздвигающих плотины гидроэлектростанций, работающих, как правило, под открытым небом, разве для них безразлично, светит ли теплое солнце или идет надоедливый осенний дождь?

А для транспортников? Надо ли говорить о речном транспорте и судах, плавающих в наших северных морях, продолжительность годовой навигации которых зависит от того, ранней или поздней была весна, ранней или поздней будет осень! Снежные заносы мешают железнодорожному движению, они могут начисто остановить на более или менее длительный срок бег автомобилей по шоссейным дорогам. А гололед! Он может оказаться причиной бесчисленных аварий! Даже наша гордость — авиация, хотя и в несравненно меньшей степени, чем всего несколько лет назад, но еще зависит от погоды. Белое, непрозрачное, как молоко, облако тумана, упавшее на аэродром, и сегодня может вывести его из строя.

Если посмотреть шире, то окажется, что буквально каждый из нас, даже те, кто большую часть жизни проводит в искусственном климате квартир и контор, в той или иной степени зависит от того, какая, погода стоит на улице…

— Уже давно, — говорит Евгений Константинович, — встала задача: научиться предвидеть погоду. Дело это очень не простое — разобраться в сложнейших переплетениях взаимных влияний различных участков и слоев воздушного океана, ибо погода в любой точке поверхности связана бесчисленными зависимостями с происходящим во всей атмосфере. И чем шире наш взгляд, тем точнее может быть наш прогноз для каждого конкретного участка.

Именно для этого покрыта вся наша страна, да и вся поверхность земного шара сетью метеорологических станций. Они расположились и на каменистых отрогах близ горных вершин, и на скользких, отполированных ветром скалах полярных островов, и в бескрайних степях и пустынях. По нескольку, раз в сутки производят метеорологи наблюдения за погодой и сообщают по радио эти сведения в Центральный институт прогнозов. Анализируя карту, всю испещренную сведениями о температуре и давлении воздуха, направлении и силе ветра, синоптик может сказать, какие изменения предвидятся в ближайшие часы и сутки в том или ином месте.

Надо отметить: точная, так сказать, математическая, количественная методика прогнозирования погоды только еще рождается. Пока что при прогнозировании учитываются главным образом качественные факторы. Но нет сомнения, что геофизики введут в недалеком будущем количественную методику прогнозирования погоды и, используя ее, смогут с большой достоверностью предвидеть ее изменения.

Однако дело это очень сложное. Для создания количественной теории атмосферных процессов не хватает еще ни наблюдательных данных, ни знания процессов, происходящих в атмосфере. Поэтому так напряженно работают метеорологи во многих странах над изучением процессов, идущих в земной атмосфере. Для исследования верхних слоев ее применяются шары-зонды; еще выше, до той условной границы, где верхние разреженные слои ионосферы незаметно переходят в межпланетный газ, позволяют проникнуть ракеты, искусственные спутники, космические орбитальные корабли. Они же позволяют заглянуть и еще дальше, в космическое пространство, ибо оттуда приходят в атмосферу многие влияния, определяющие ее состояние.

Первым и главнейшим из внеземных факторов, определяющих состояние атмосферы, является могучее излучение Солнца. Это в зависимости от наклона его лучей происходит смена времен года. Изменение в деятельности Солнца отражается на состоянии верхних слоев атмосферы, меняются условия радиосвязи и т. д.

Лишь около половины энергии солнечных лучей достигает поверхности Земли. Другая половина поглощается атмосферой или отражается облаками обратно в космическое пространство. Та энергия, что, попадая на Землю, приводит в действие машину атмосферы и облаков, ветер — и легкий зефир, в жаркий день несущий сладостную прохладу, и ураган, срывающий крыши, вырывающий с корнем столетние деревья — всегда порождение солнечных лучей. Волны, неистово бьющие о прибрежные скалы, — тоже их превращенная энергия. По существу, вся смена процессов в атмосфере Земли имеет своей главной причиной солнечное излучение.

Вот почему так важно было геофизикам подняться над поверхностью воздушного океана, «измерить и взвесить» первичное солнечное излучение, не искаженное и не рассеянное чуть ли не трехтысячеметровым слоем земной атмосферы.

Оказывают влияние на различные слои земной атмосферы и другие внеземные факторы: космические лучи, состояние окружающих Землю поясов радиации и т. д. Их тоже изучают советские ученые с помощью ракет, спутников, космических кораблей.

Собирая новые данные, изучая различные взаимовлияния в атмосфере, необходимые для точного прогнозирования погоды, ученые работают одновременно и над другой грандиозной задачей. Разгадав секреты формирования погоды, они хотят вмешаться в ее механизм и направлять его действие по своему желанию.

Механизм природы громаден. Человек еще, бесспорно, не располагает энергетическими ресурсами, которые он мог бы прямо противопоставить тому или иному изменению погоды на более или менее значительном по величине участке земной поверхности. Судите сами об этом хотя бы по таким примерам.

В летние дни весьма обычно возникновение в воздухе кучевых облаков. Можно долго следить, как растут и увеличиваются эти белые причудливых форм летучие холмы. Так вот, при образовании нескольких таких облаков среднего размера за три-четыре часа расходуется около миллиона миллиардов калорий энергии (10¹⁴). Чтобы выработать за такой же отрезок времени это количество энергии, нужна интенсивная работа нескольких электростанций, равных по мощности Волжской ГЭС имени Ленина.

Для того чтобы создать ветер, дующий со скоростью 20 метров в секунду по фронту в 200 километров, на то же время — 3–4 часа, — должны были бы отдать свою энергию воздуходувкам и вентиляторам двести таких сверхмощных гидроэлектростанций.

Чтобы свернуть в сторону циклон или антициклон, то есть изменить характер погоды на несколько дней на территории протяжением около тысячи километров, нужна непрерывная работа нескольких тысяч, а то и десятков тысяч волжских энергетических гигантов.

Вот какие огромные затраты энергии нужно притивопоставить человеку для прямого спора с природой. И попытки такого рода уже осуществлялись. Так, на некоторых английских аэродромах в годы второй мировой войны были смонтированы вдоль посадочных полос сотни мощных нефтяных горелок. Их пламя нагревало воздух, и в нем испарялись крохотные капельки тумана. Возникал чистый от тумана проход высотой в несколько десятков метров. Из жидкого в парообразное переводилось около 100 тонн воды.

Затрачивать на это приходилось сотни тонн горючего в час. Большая часть выделяющейся энергии пропадала без пользы на нагрев воздуха, на поддержание в парообразном состоянии образующейся при горении нефти воды и т. д. Дорогой и малоэффективный этот способ не нашел широкого распространения.

Нет, не по силам еще сегодня прямой спор человека с погодой! Да он и не нужен. И проще, и надежнее, и выгоднее не противостоять механизму погоды, а вмешиваться в его работу и затрачивать очень небольшие количества энергии только на управление им.

Много ли физической силы затрачивает экскаваторщик, управляя стремительным полетом гигантского ковша, зачерпнувшего добрые полтора-два десятка кубометров грунта? Много ли силы нужно для того, чтобы спустить курок ружья, в результате чего будет высвобождено огромное количество заключенной в, порохе энергии?

Ну, а есть ли у «механизма погоды» «спусковые курки», «рукояти» и «кнопки» управления?

Есть. И некоторые из них уже нашли наши ученые.

Вот несколько примеров.

В воздухе, содержащем водяной пар в концентрации, близкой к насыщающей, очень легко — при малейшем охлаждении — возникают облака и туманы. На это затрачивается сравнительно немного энергии. Но зато резко изменяется теплообмен почвы и атмосферы, резко изменяется количество поступающих на поверхность Земли солнечных лучей и т. д. Энергоемкость, так сказать, вызванных появлением тумана процессов несоизмерима с затратами энергии на его появление.

Образования облака, даже если есть налицо достаточная концентрация пара, может и не происходить, если нет начальных ядер конденсации. Добавить их, распылить в этом слое воздуха — и сразу же начнется интенсивное облакообразование. Чтобы вызвать образование облачной системы объемом в десятки тысяч кубических километров, надо иметь всего 10 килограммов ядер конденсации.

Третий пример. Облака обычно состоят из крохотных капелек воды диаметром менее 0,1 миллиметра. Нет, речь идет не только о летних, но и о зимних облаках, когда температура в этом облаке значительно ниже нуля градусов. Дело в том, что капельки в таком облаке могут оставаться в жидком состоянии до температуры в минус 40 градусов. Такая вода называется переохлажденной, а состояние облака, образованного из таких переохлажденных капелек, оказывается крайне неустойчивым. Достаточно распылить несколько сот граммов твердой углекислоты, чтобы целый кубический километр облака выпал на землю в виде снега.

Вот они — рукояти управления некоторыми процессами природы! Вот они, спусковые крючки, нажав которые, мы можем вызывать грандиозные по величине изменения погоды!

Но вмешательство в естественное развитие природных процессов в подходящий момент их неустойчивого состояния — только один из открывающихся перед нами путей управления погодой. Есть и другой путь. Можно создать такие условия, которые вызовут устойчивые изменения климата, погоды на огромных площадях нашей планеты.

В 1925 году по каким-то не очень ясным причинам несколько изменило свой путь в океане морское течение Эль Ниньо. Оно приблизилось к западному берегу Южной Америки. И резко, почти мгновенно изменился климат прибрежных районов. В засушливых пустынях выпали обильные дожди, и они покрылись цветущим зеленым ковром. Наполнились водами русла давным давно высохших рек… Но морское течение вернулось на прежнее место — и снова пустынями стали недавние степи.

Можно ли искусственным образом изменить направление морского течения? Видимо, в некоторых случаях можно. Целый ряд таких проектов, во всяком случае не фантастических, а заслуживающих обсуждения, выдвигался в разное время. О том, какое огромное значение может оказывать на климат морское течение, свидетельствует не только случай с Эль Ниньо, но и климат Северной Европы, который формируется под определяющим влиянием теплых струй Гольфстрима, омывающего ее берега.

Кстати, резкие изменения климата, которые констатируют геологи и палеонтологи в разных местах земного шара, далеко не обязательно объяснять изменением активности солнечной деятельности или другими космическими причинами.

Сравнительно небольшие изменения в распределении получаемой от Солнца энергии по земному шару могут объяснить изменения климата в прошлые геологические эпохи.

Говоря о влиянии человека на климат, нельзя не упомянуть о том, что вольно или невольно это влияние уже оказывается. Речь идет не только об изменении поверхности Земли в результате вспашки или вырубки лесов. Конечно, весенняя вспашка на больших пространствах изменяет, например, отражательную способность поверхности Земли, что не может не отражаться и на климате. Но, вероятно, еще большее влияние на климат оказывает выделение в атмосферу больших количеств углекислого газа промышленными объектами. Дело в том, что наличие этого газа делает атмосферу менее прозрачной для тепловых лучей, уменьшает лучеиспускание земной и водной поверхностью. Таким образом, повышение содержания углекислого газа в атмосфере должно привести к общему потеплению земного шара. Безусловно, влияют на некоторые электрические свойства земной атмосферы и взрывы водородных бомб…

Ну, а каковы же чисто практические результаты по управлению погодой, уже достигнутые сегодня?

Можно убежденно сказать: да, советские ученые провели целый ряд убедительных опытов, доказавших, что возможно активное воздействие на облако, в результате которого резко изменяется его структура. И обязательно надо упомянуть, говоря об этом, работы В. Я. Никандрова, И. И. Гайворонского, А. П. Чуваева и некоторых других.

Прежде всего такое воздействие осуществимо на переохлажденное водяное облако. Самолет, пролетая над ним или сквозь него, распыливает небольшое количество твердой углекислоты, имеющей температуру около 70 градусов. Вблизи пылинок углекислоты водяные капельки замерзают, превращаются в крохотные ледяные кристаллы. На их поверхности оседает и конденсируется водяной пар, находящийся в облаке не в виде капель. (Точно так же зимой на холодном стекле конденсируется в виде ледяных цветов водяной пар воздуха вашей комнаты.) В высушенный в результате этого процесса воздух начинают интенсивно испаряться водяные капельки облака. Таким образом, они исчезают, а ледяные кристаллы растут, тяжелеют. И в виде снега они выпадают на землю. Этот процесс изменения качественного строения облака распространяется со скоростью около трех метров в секунду на расстояние в один-два километра от того места, где пролетели выброшенные с самолета крупинки твердой углекислоты. Вот как интенсивно идет этот процесс!

В нем очень важно выдержать нужную дозировку твердой углекислоты. Высыпет ее летчик больше, чем нужно, и все капельки облака превратятся из жидких в ледяные, твердые. Но они не смогут вырасти, ибо не осталось в облаке жидких капель, которые питали бы их рост своей влагой. И будет облако висеть в воздухе, не выпадет на землю, не откроет чистого неба…

Переохлажденные облака — не редкость не только в зимнее, но и в летнее время. Однако существуют облака и туманы, развивающиеся и при положительных температурах. Можно полагать, что и в них удастся вызвать искусственное стимулирование коагуляции — слияния капель и этим самым рассеять облако. Однако это еще впереди.

Можно считать, что задача рассеивания, превращения в осадки переохлажденных облаков и туманов практически решена. Найденные учеными способы уже применяются, например, для раскрытия аэродромов в зимнее время. При этом осуществляется рассеивание облаков или тумана на территориях протяжением в 10–15 километров. И скажем сразу, эффективность и экономичность этого метода несравнима с тем дорогим и малоэффективным методом, что применяли англичане в годы войны. Ведь для того чтобы воздействовать на один кубический километр переохлажденного облака. надо всего 200 граммов твердой углекислоты. А при этом переходит из жидкого в твердое состояние до 1000 тонн воды и выделяется около миллиона миллионов калорий тепла. Вот какой энергетический взрыв вызывает нажим на спусковой курок облака — распыление стакана сухого льда!

Конечно, все то, что здесь рассказано о механизме воздействия на облако, — самая грубая схема. Происходящее в действительности в облаке— значительно сложнее и тоньше. А сколько здесь загадочного! Вот образовалось облако в струях восходящего воздушного потока, несущего много водяного пара. Порыв ветра, воздушное течение оторвали его от породивших струй и понесли над землей. Почему оно сохраняет довольно четкие границы и формы? А приходилось ли вам наблюдать, как из крохотного облачка идет дождь? Казалось бы, и воды в нем уже не должно остаться ни капли, а дождь идет и идет… Не иссякает облачко, наоборот, увеличивается в размерах, приобретает все более грозный синий свет. Кажется, какие-то неведомые источники незримо посылают облаку влагу.

Оказывается, это так и есть. Облако может выбросить на землю чуть ли не в десять раз больше влаги, чем содержало в первый момент начала дождя. Выбрасывая вниз, на посевы, живительные капли, оно подсасывает водяной пар из окружающего воздуха. Оно является как бы машиной, превращающей в дождь водяной пар воздуха. Каков механизм этого явления, пока еще очень неясно.

Теперь заглянем в будущее.

Работы над раскрытием механизма погоды, а тем более работы по управлению погодой имеют весьма недолгую историю. И конечно, им, людям двадцать первого века, будут несравненно яснее тайны этого механизма.

Не сомневаюсь, они найдут бесчисленные способы управлять и направлением воздушных течений, и облакообразованием, а может быть, и климатом.

Вот простой пример. Для нас сейчас не представляет труда открыть небо в районе аэродрома на 10–15 километров в длину. По силам нам открыть небо, превратив в осадки переохлажденный туман, и на площади в 10–15 тысяч квадратных километров. Это не так уж мало, если мы вспомним, что при этом в нижних слоях атмосферы выделится около ста тысяч миллиардов калорий тепла. Вспомните цифры, которые характеризуют некоторые погодные процессы, — вызванная нами реакция уже соизмерима с ними. Научиться противопоставлять эту энергию природным силам — вот важная задача, которая, безусловно, будет решена в будущем.

Не безнадежна и еще более грандиозная задача — управление климатом значительных областей земного шара. Изменяя свойства больших областей поверхности Земли, поворачивая гигантскими плотинами направление морских течений, систематически рассеивая или, наоборот, сгущая облачные покровы в требующихся местах, люди смогут значительно рациональнее распределять в масштабах всей нашей планеты тепло и влагу. Но, конечно, для этого потребуется доброе согласие и взаимодействие всех народов земного шара…

Уверен, власть человека над погодой, над климатом будет расти год от года.

Помните, гениальный пролетарский писатель Максим Горький мечтал, что «настанет время, когда человек получит право сказать:

— Землю создал я разумом моим и руками моими».

Я убежден, что скоро наступит это время.

Мягкий женский голос из репродуктора объявил: «Пассажиры, прибывшие самолетом Москва — Сахалин, для поездки в любой пункт острова могут воспользоваться вертолетами, поездами или морскими катерами…»

Стояло светлое июльское утро — лето 2007 года вообще было очень спокойным и безветренным. Мы решили ехать катером и взяли билет до знаменитой сахалинской плотины. А когда суденышко отвалило от пристани, мы стали перебирать в памяти все, что помнили об этом остроумном и единственном в своем роде сооружении.

…Мысль соединить Сахалин с материком возникла давно. Ее высказал еще в середине XIX века Геннадий Иванович Невельской, который в 1849–1855 годы открыл пролив, названный позже его именем, и доказал, что Сахалин — остров, а не полуостров, как думали в то время. Предлагали построить через Татарский пролив паромную переправу, которая доставляла бы на остров и обратно целые железнодорожные составы. Но как быть зимой, когда пролив замерзает?

Предлагали пробить тоннель под Татарским проливом, но он стоил бы очень дорого.

В 1951 году в составе большой экспедиции на острове побывал инженер Николай Георгиевич Романов. Его поразило сочетание природных условий вокруг острова. Сахалин вытянулся вдоль материка. С севера его омывает холодное Охотское море, а с юга — теплое Японское. На севере острова холодно. По всему берегу от залива Байкал до мыса Тьек тянется тундра или заболоченное таежное мелколесье. А на юге острова значительно теплее. И природа здесь богаче. Здесь легче живется людям, которые приезжают осваивать остров, добывать сахалинскую нефть, уголь и другие ценные ископаемые. Теплое течение Куро-Сиво, приближающееся к Сахалину с юга, словно убоявшись теснины Татарского пролива, не доходит до него и поворачивает в Тихий океан, унося с собой живительное тепло.

Можно ли повернуть это течение, заставить его втянуться в Татарский пролив, чтобы согреть не только Северный Сахалин, но и берега Охотского моря, изменить климат дальневосточного побережья? Ведь эта проблема, пожалуй, еще важнее, чем постройка парома или тоннеля между Сахалином и материком.

Чтобы создать течение из Японского моря в Охотское через Татарский пролив, советский ученый П. И. Колосков еще в 1931 году предложил разделить воды Амура на два потока и один из них направить не в северную часть Татарского пролива, а в южную. Тогда теплые воды Амура попадут в залив в районе Де-Кастри. Морские потоки устремятся на север, к Охотскому морю. Проект этот был очень интересен. Но не было твердой уверенности, что такое течение возникнет.

Инженер Н. Г. Романов подолгу стоял на берегу пролива, смотрел на сумятицу волн, кипевших перед ним, — здесь сталкивались прилив и отлив, и гигантские массы воды, устремившейся на север, словно протестовали против насильственного возвращения их назад. И однажды ему пришла в голову чрезвычайно интересная мысль. Позже она превратилась в инженерно разработанный проект, который и был осуществлен лет 30 назад, еще в 70-х годах прошлого века. Сущность этого проекта в том, что…

В этот момент мы вошли в самую узкую часть Татарского пролива — пролив Невельского. Расстояние между островом и материком здесь всего семь километров. Впереди показалась невысокая дамба, связавшая оба берега от мыса Лазарева на материке до мыса Погиби на острове. Уже простым глазом было видно, как по плотине прошел поезд, движутся автомобили. Значит, пролив перекрыт дамбой? Зачем? А как же пройти кораблям?

Старшина катера, бывалый моряк, через распахнутую дверцу штурвальной рубки поглядывает на экран донного радиолокатора и рассказывает:

— Глубина здесь невелика — 3–4 метра, редко 10–15. И только посреди пролива, на фарватере, глубина наибольшая: 25–27 метров.

Раньше пролив был открыт только летом, а теперь он свободен для судоходства круглый год. Возьмите бинокль…

Дамба возвышалась всего метра на два над поверхностью воды.

— Прилив здесь невысок, — пояснил старшина, — и водам не перехлестнуть через нее.

Катер шел прямо на дамбу. Приближалось время, когда должен был начаться прилив. В бинокль было отчетливо видно, как в средней части семикилометровой дамбы, на участке примерно в шестьсот метров, стали медленно распахиваться гигантские стометровые стальные ворота. Они держались на плаву, на понтонах и одновременно служили разводным мостом. Дорога через дамбу была открыта и для океанских кораблей.

Справа и слева от главных ворот открылись ворота поменьше. Катер находился уже рядом с дамбой.

— Стоп, машина, — скомандовал старшина. И добавил, обращаясь к нам: — Пойдем по течению…

Приливное течение подхватило суденышко и стремительно пронесло его через ворота. Рулевой только слегка двигал штурвалом, держа катер носом по курсу. Ни один из нас, корреспондентов, не был моряком, но даже мы видели, что течение неслось со скоростью метра три-четыре в секунду.

— В сутки, — сказал старшина, — прилив бывает дважды. Каждые шесть часов прилив сменяется отливом, и вода в проливе начинает двигаться в обратном направлении.

Через ворота на север проходит в сутки три кубических километра воды. Это в четыре раза больше, чем отдают в море Волга, Дон и Днепр, вместе взятые. Это больше, чем полноводный Амур. Раньше, когда не было дамбы, эти кубические километры теплой воды возвращались с отливом на свое место. Вода «болталась» в проливе взад-вперед. А теперь стоит начаться отливу, ворота сами собой захлопываются, теплая вода остается по ту сторону плотины и вынуждена с начавшимся отливом уходить в глубь Охотского моря. Сахалинская дамба — это клапан, пропускающий теплую воду только в одном направлении — на север. Это как бы гигантский природный насос, перекачивающий Японское море в Охотское. Он работает на «лунной» энергии. Ведь это Луна своим притяжением заставляет двигаться воду, создает приливы.

Пульсирующее течение втягивает в Татарский пролив одну из ветвей Куро-Сиво.

— Тридцать лет работает этот насос, — говорит старшина. — Я помню 1970 год, когда начали насыпать дамбу. В нее было уложено три миллиона кубометров камня с землей, миллион кубометров бетона. Дамба двадцатиметровой ширины обошлась в три раза дешевле тоннеля под проливом. А сколько чудес она принесла Сахалину, природных перемен, которые не купишь ни за какие деньги!

До 1970 года зимой мы ходили через пролив Невельского пешком. Лед здесь был метровой толщины, по плечу только ледоколу, хотя южнее, километрах в пяти, льда вообще не было. Поэтому из Владивостока в Охотское море суда шли обходным путем — через пролив Лаперуза, мимо Японии. А теперь у нас свой внутренний путь. Помню, на картах была красная линия — январская изотерма. Здесь начинались десятиградусные морозы. Это была «линия фронта», которую Заполярье удерживало цепко. Ее так и называли — «изотерма минус 10». Она доходила до мыса Лазарева, огибала Сахалин и с другой стороны шла по Охотскому побережью. Теперь ее на Сахалине нет. Она отодвинута теплым течением куда-то к Анадырю, к Чукотке.

Средняя годовая температура Охотского побережья поднялась за эти тридцать лет примерно на 10 градусов! Льды в Охотском море стали редкостью. А у географов поднялся настоящий переполох, — старшина засмеялся. — Пропал полюс холода. Он ушел из Оймякона, и вот уже несколько лет ни одна экспедиция не может найти самое холодное место в Восточной Сибири. Полюс все время отодвигается на север. За несколько десятков лет «насос» перекачал бы все Японское море, осушил его, если бы оно не пополнялось с юга теплыми водами океана.

А нам, морякам, течение тоже помогает. Знаменитые амурские волны довольно засорены илом, они выносят в пролив Невельского, где и без того тесно, песок, наслоения. Пролив давно бы обмелел, если бы не морское течение, расчищающее фарватер.

Мы подходили к новому большому Сахалинскому порту. Нефтеналивные танкеры под флагами Индонезии, Вьетнама, Японии и других стран столпились у его причалов.

— Скажите, старшина, а японцы ничего не потеряли от такого поворота Куро-Сиво?

— Что вы! Наоборот… Недавно на празднование тридцатилетнего юбилея Сахалинской дамбы к нам приезжали японские рыбаки, жители северных японских островов. У них там только те огорчены, кто любил лыжный спорт. Снега-то на островах совсем нет вот уже лет десять-пятнадцать. Климат стал лучше и устойчивее.

Старшина подходит к борту и по сохранившейся матросской традиции кричит несуществующим матросам:

— Отдать швартовы!..

…Эта картина возникла перед нами, когда мы слушали рассказ очень сурового внешне, очень сдержанного, но теплого, сердечного в действительности человека — инженера Николая Георгиевича Романова, автора проекта Сахалинской плотины, которая сможет резко изменить климат всего дальневосточного побережья нашей страны.

Несколько более полувека тому назад русский ученый Борис Борисович Голицын написал: «Можно уподобить всякое землетрясение фонарю, который зажигается на короткое время и освещает нам внутренность Земли, помогая тем самым рассмотреть то, что там происходит». Голицын изобрел и прибор, с помощью которого можно бы было «видеть» «освещенную» внутренность Земли, — сейсмограф, преобразующий механические колебания в электрические. Потомки изобретенного Голицыным прибора и сейчас работают здесь, у нас под ногами. Вход б подвал, где они установлены, находится под этим ковром…

Наш собеседник — известный геофизик, доктор физико-математических наук Евгений Федорович Саваренский — указал прямо на пол между нашими стульями. Оказывается, и ковер, покрывавший твердый кафельный пол, не был случайным в этой комнате. В ней все говорило о том, что ее обитателей интересует весь земной шар, что вся планета — объект их исследований. В углу стояли специальные часы с циферблатом, разбитым на двадцать четыре деления. Нет, они не отставали от наших наручных на четыре часа — они показывали время нулевого Гринвичского меридиана. На стене висела карта мира, отдельные ее области были испещрены черными точками — эпицентрами землетрясений. Рядом загадочно поблескивали циферблаты приборов, связанных с теми, что бессменно несли свою вахту в подвале.

— С этого изобретения, сделанного русским ученым, и начинается совершенно новый этап в изучении земного шара. С этого изобретения по существу и возникла сейсмология как точная наука, изучающая землетрясения, а также внутреннее строение Земли на основе наблюдений над упругими волнами, проходящими сквозь нее.

А для чего вообще нужна сейсмология? Может быть, только чистое любопытство ученых способна она питать своими открытиями?

Нет, это наука, имеющая самое непосредственное, самое практическое применение. Да к тому же, надо прямо сказать, бесполезных знаний нет. И знание того, что в центре нашей планеты имеется ядро с диаметром, равным примерно половине диаметра земного шара, и знание свойств этого ядра, фокусирующего лучи упругих волн, как лупа фокусирует лучи света, рано или поздно будет использовано наукой. История науки знает множество открытий, которые в течение десятилетий и даже столетий казались бесполезными, а потом становились краеугольным камнем целой отрасли техники. Вспомните хотя бы историю термоэлектрических явлений. В 1821 году немецкий ученый Г. Зеебек открыл возникновение электрического тока в термопаре — двух пластинках, спаянных с обоих концов и с одного спая подогреваемых. В 1834 году французский ученый Ж. Пельтье нашел обратный эффект — нагрев или охлаждение спаев при прохождении через них тока. А в наше время благодаря в значительной мере работам академика А. Ф. Иоффе эти явления широко применяются в электрогенераторах, служащих для прямого превращения тепла в электрический ток, холодильниках— самых экономичных из известных нам сегодня, и т. д.

Но я вовсе не хочу сказать, что сейсмология занимается только накапливанием фактов, которые можно будет использовать в отдаленном будущем. Нет, я хочу сказать, что в перечне ее открытий есть и такие, которые сможет использовать практика и недалекого будущего. В общем сейсмология — чисто практическая наука. Ее методы широко используют геологи, разведывающие залежи полезных ископаемых. По прохождению в слоях Земли упругих волн, вызванных специально осуществленными взрывами, удается сделать заключение о том, как простирается пласт полезного ископаемого, нефтяное месторождение.

А главная задача сейсмологии на сегодня — изучение землетрясений.

Жители Помпеи не погибли бы — нет! — если бы у подножия Везувия стояла сейсмическая станция. Они были бы предупреждены заблаговременно об ожидаемом извержении и сумели бы вовремя покинуть обреченный город. Ведь извержение вулкана, подобно зверю, который рычит и ощеривается, прежде чем броситься на жертву, начинается обычно с незаметных на слух подземных шумов и еле уловимых колебаний грунта. Этого иногда достаточно, чтобы понять, как развернутся события дальше. Вовремя покинуть дома, выйти по сигналу на открытое место — уйти из угрожаемого района — значит, избежать напрасных жертв.

Мы ведем гигантское по размаху строительство буквально во всех уголках нашей Родины. Бетонные корпуса заводов встают и в степях Западной Сибири и в горах Забайкалья, белые плотины электростанций ложатся в русла и прибалтийских и дальневосточных рек, шахты и скважины к подземным сокровищам пробивают и в заполярном Норильске и в знойных среднеазиатских республиках. Поднимаются стройными улицами многоэтажных зданий новые города. Представляете ли вы, как важно знать заранее, а не разорвет ли внезапный подземный катаклизм стену плотины, подпирающей искусственное море, и не вырвутся ли его воды яростно крушить постройки, смывать поля, губить человеческий труд, а может быть, и жизни? Не превратит ли подземная буря в руины новый прекрасный город?

Дать прогноз сейсмической опасности района того или иного строительства— одна из важнейших задач нашей науки. И с этой задачей сегодня она уже справляется неплохо.

Основное средство для этого — накопление наблюдений. Далеко не везде, не в каждой точке земного шара, можно ждать землетрясения. На картах, где мы наносили все центры землетрясений, есть гигантские области, которых не касается карандаш сейсмолога. Так, в нашей стране очаги всех крупных землетрясений сосредоточены вдоль ее южных и восточных границ. Крым, Кавказ, Средняя Азия, Камчатка, Курильские острова — вот области, наиболее подверженные землетрясениям.

Особенно важно заблаговременно узнать о возможных потрясениях земной коры в приморских районах. Тихий, но коварный океан проглотил в свою пучину во время таких потрясений не один остров со всеми обитателями. Но острова могут не только опускаться в результате подводной вулканической борьбы. Океан имеет в своем арсенале еще более неожиданные ловушки. Пожалуй, самая страшная из них — цунами. Случается иногда, что далеко в открытом океане вдруг лопается дно и одна сторона многокилометровой трещины падает, резко опускается на несколько метров, а то и десятков метров ниже другой. В тот же миг на поверхности океана возникает «провал», рождается гигантская, многокилометровая волна. Она страшнее знаменитого «девятого вала», потому что может стремительно пересечь океан и совершенно неожиданно, при отличной погоде, обрушиться на побережье, слизнуть с островов города, население, флот… В открытом море цунами почти не опасен. Он только плавно приподнимет корабль и прокатится под ним…

И все же «служба цунами», если она хорошо поставлена, успевает засечь рождение гигантского вала, определить его направление и поднять тревогу, чтобы за 15–20 минут жители поднялись от побережья в горы. Служба эта должна быть круглосуточной.

Для того чтобы осуществить этот непрерывный надзор за состоянием земных недр, чтобы слушать «пульс Земли», в нашей стране существует развернутая сеть сейсмических станций. И эта сеть все расширяется.

Но, конечно, сообщение сейсмологов о том, что, предположим, Южный берег Крыма опасен, что здесь возможны землетрясения, вряд ли убедит кого-нибудь не строить здесь санаториев и домов отдыха, не проводить шоссейных дорог, не закладывать виноградников. Слишком целебен здесь воздух, слишком прекрасно море и щедро солнце. Не убедит опасность землетрясений отказаться от добычи полезных ископаемых и в среднеазиатских республиках. Слишком уж велика их подземная сокровищница. Конечно, инженеры, сооружая крымские санатории и здания Ашхабада, стараются сделать их сейсмически устойчивыми, способными, не разрушаясь, выдержать колебания почвы той или иной интенсивности. Есть целый ряд чисто инженерных рекомендаций, обеспечивающих это. Интенсивность землетрясения может оказаться большей, чем выдержат строения. Международная шкала землетрясений состоит из 12 баллов, причем уже землетрясение в 9 баллов считается опустошительным: разрушаются каменные дома, сдвигаются с места и опрокидываются памятники, поверхность земли прорезают трещины. А землетрясения в 12 баллов вообще не выдерживает ни одно строение. Даже если землетрясение и не достигает разрушительных, опустошительных и уничтожающих размеров, находиться в домах все равно опасно. И было бы очень хорошо, если бы можно было заранее, причем как можно точнее, предсказать день, час и место ближайшего землетрясения. В принципе это, конечно, возможно. Но для этого надо глубоко проникнуть в механизм землетрясений, понять причины, их вызывающие.

Земная кора, почва, на которой мы живем, вовсе не так уж незыблема и неколебима, как представляется на первый взгляд, даже в тех местах, где никогда не бывает землетрясений. Она перемещается и в вертикальном и в горизонтальном направлении. Так, достаточно точно установлено, что в настоящее время поднимается вверх огромная область Скандинавского полуострова. Скорость этого поднятия очень значительна — около 1 метра в столетие. Одновременно, значительно медленнее, правда, происходит опускание части территории Франции. Можно почти с полной убежденностью утверждать, что на земном шаре нет точки, которая не участвовала бы в относительных горизонтальном и вертикальном перемещениях. Если бы непрерывно не вырастали новые горные хребты, ветер, вода и солнце всего за миллион лет сделали бы поверхность Земли гладкой, как бильярдный шарик.

Это свидетельствует о том, что внутри Земли, под ее поверхностной коркой, непрерывно протекают различные физико-химические процессы. Эти процессы начались со дня рождения нашей планеты — 3–4 миллиарда лет тому назад — и не прекращались ни на одно мгновение. Они продолжаются и сегодня.

Что это за процессы? Они весьма многообразны и далеко не всегда ясны нам сегодня. Здесь и выделения огромных количеств энергии в результате радиоактивного распада некоторых элементов. По подсчетам советского ученого В. Г. Хлопина, атомный распад приводит к выделению в недрах Земли ежечасно 43Х10¹⁶ калорий тепла! Еще большие количества энергии накапливаются в связи с процессами сжатия и растяжения. Процессы перекристаллизации тех или иных пород могут сопровождаться и выделением и поглощением энергии, и увеличением объема и его уменьшением. Сложнейший хаос всех этих и многих других процессов и должна расшифровать геофизика и, в частности, сейсмология.

Постоянно в недрах Земли существуют напряженные участки, слои, области. Это напряжение вызывается различными причинами. Вот взять, например, так называемый «температурный градиент» — повышение температуры Земли при углублении в нее. Принято считать, что в среднем он равен одному градусу на 33 метра углубления. Однако в Японии, близ селения Эгиго, температура вырастает на один градус при углублении на каждые 23 метра. А в Калифорнии, близ местечка Гресс-Валлей, лишь углубление на 104 метра вызывает повышение температуры на один градус. А вспомните, что мировой океан во многих местах имеет глубину в восемь, девять и даже десять километров, а температура воды на дне этих впадин близка к нулю градусов. Уже это свидетельствует о неравномерности температур в недрах Земли.

Ученые установили, что очаги большинства землетрясений располагаются на сравнительно небольшой глубине — обычно не ниже 100 километров от поверхности Земли. Однако известны землетрясения с гипоцентром и на глубине до 600 километров. Для примера скажем, что гипоцентры крымских землетрясений находятся на глубине от 10 до 40 километров, а памирские землетрясения в целом ряде случаев вызывались сдвигами земных слоев на глубину до 300 километров.

Сжатое до чудовищных давлений, нагретое до температуры, вероятно, в большинстве случаев выше тысячи градусов, вещество напряженных слоев Земли деформируется. Попробуйте подвергнуть растяжению простую пеньковую веревку. Вот она уже натянута как струна. Вот начали, потрескивая, рваться отдельные менее прочные и более напряженные волокна. И вдруг катастрофа — веревка мгновенно лопается.

Вероятно, нечто подобное происходит и в недрах Земли. Вещество сначала «течет», как «текут» при растяжении металлы, затем оно «потрескивает», как потрескивала, перед тем как разорваться, наша веревка. Затем оно рвется — происходит взрыв, толчок, землетрясение.

Перед сейсмологами и стоит задача — разобраться в энергетическом механизме земных недр, выяснить и качественную и количественную картину землетрясений; разобраться в «потрескиваниях» — легких толчках, почти всегда предшествующих землетрясению; установить, чем вызываются следующие за землетрясением затихающие удары. Это задача огромной трудности и сложности, ибо никто еще никогда не присутствовал в том месте, где, собственно, находится «кухня землетрясения», — тех слоях земных, изменения которых и вызывают толчки. Сейсмолог, изучающий механизм землетрясения по распространению упругих волн, в какой-то мере подобен человеку, который вынужден следить за ходом спортивной борьбы через глухую стенку комнаты, только по доносящимся звукам Но, когда эта задача будет решена, сейсмологи смогут предсказывать день и час землетрясения за недели, месяцы, а может быть, и годы.

Два слова о задачах более отдаленного будущего. Конечно, люди не смогут отказаться от освоения районов, подверженных землетрясениям. Но, может быть, удастся подстилать под города и промышленные сооружения, воздвигаемые в таких местах, какие-то породы, смягчающие подземные толчки. Конечно, сегодня невозможно представить себе сооружение таких «подстилок» площадью в десятки квадратных километров и толщиной в сотни метров. Но послезавтра это может стать вполне технически осуществимой задачей. Мало того, это будет осуществлено.

Нельзя забывать и о возможности использования энергии землетрясений. Ведь она колоссальна. Приведу несколько цифр. Ежегодно сейсмографы регистрируют на земном шаре около 100 тысяч землетрясений, из них не более одного двенадцатибалльного, катастрофического, около десяти — вызывающих обширные разрушения, добрую сотню — с разрушительными толчками. Энергия, выделяющаяся при одном — не очень сильном даже— землетрясении, колоссальна, в десятки раз превосходит мощность крупнейшей водородной бомбы. И, вероятно, будут когда-либо разработаны методы использования энергии глубинных слоев, ныне бесполезно сотрясающей Землю. И тогда сейсмологи будут искать не опасные в смысле землетрясений области, а перспективные для получения энергии. И та энергия, которая, выделившись со взрывом, вызвала бы разрушения, может быть, будет в течение десятилетий питать предприятия близлежащих городов.