Барометры природы. Приметы погоды.

Рейтинг пользователей: / 5
ХудшийЛучший 
Познавательное

 

 

 

«ПЕРЕДАЕМ СВОДКУ ПОГОДЫ...

1

Сейчас, как и тысячи лет назад, ничто не влияет столь заметно на жизнь каждого из нас, как погода— ее капризы и ее метаморфозы. У людей, к сожалению, по сей день нет (и, вероятно, никогда не будет) собственных, врожденных средств защиты от окружающих метеорологических условий.

Погода:

— влияет на наше настроение и самочувствие;

— вызывает многие недуги;

— диктует нам форму одежды при выходе из дому;

— определяет архитектуру наших жилищ;

— регулирует работу транспорта, особенно авиационного;

— командует сельским хозяйством;

— причиняет засухи, грандиозные наводнения, опустошительные разрушения городов и сел;

— нарушает ритм жизни целых государств.

Наверное, каждый без труда сможет продолжить этот перечень.

Погода, климат — это условия обитания человека. И вот, как это ни обидно, а на исходе двадцатого века — века атомной энергии, химии, электроники, автоматики, освоения космоса — приходится признать, что «царь природы» — Ьошо заргепз — не властен над погодой. Более того, чем глубже наука проникает в тайны погоды, тем яснее становится, что об управлении погодой в ближайшем будущем всерьез нечего и думать. Остается одно: прогнозировать ее поточней. Это чрезвычайно важно, ибо даже небольшое повышение точности метеорологических прогнозов позволит сберечь в масштабах нашей планеты тысячи человеческих жизней и миллиарды рублей.

Научиться точно прогнозировать погоду — одна из основных проблем науки, одна из самых древних проблем. Она так же стара, как само человечество. Людям понадобилось в какой-то мере предвидеть погоду, когда они перешли к оседлой жизни, занялись земледелием и скотоводством. Засухи и наводнения, ливни и ураганы, морские штормы и черные бури, запоздалые или ранние заморозки и другие стихийные бедствия зачастую уничтожали посевы и лишали людей пищи, корма для скота, а порой и крова. Нужно было заранее узнавать о ненастье или о погоде, которая благоприятствовала полевым работам.

Длительные наблюдения за погодой позволили еще задолго до нашей эры установить некоторые качественные связи между целым рядом атмосферных явлений. Возникло множество народных примет, причем существовали они в форме кратких правил, нередко — для лучшего запоминания — рифмованных. Они встречаются в сочинениях Аристотеля (384—322 гг. до н. э.), Катона Старшего (234—149 гг. до н. э.), Вергилия (70—19 гг. до н. э.), Плиния Старшего (23 — 79 гг. н. э.), Колу мел-лы (I век н. э.) и других ученых, писателей и общественных деятелей античности. У древних греков были даже особые высеченные на каменных дощечках календари, которые указывали средний характер погоды для каждого дня года. Появились они около двух с половиной тысяч лет назад. Эти календари-отметчики (так называемые парапегмы) обычно прикрепляли к колоннам на рынках, площадях и в других общественных местах. Мореплаватели и сельские жители доверяли парапегмам: ориентируясь по ним, люди выходили на рыбную ловлю, на охоту, отправлялись в дальнее плавание, проводили сельскохозяйственные работы.

Интересный документ дошел до наших дней из Древней Индии. Ему, по оценке ученых, не менее двадцати веков. Это своего рода инструкция для земледельцев, в которой содержались рекомендации, как наблюдать за погодой, в какие сроки сеять и убирать урожай.

Парапегмы давным-давно стали достоянием музеев. Прогнозы погоды ныне составляют, основываясь на данных науки. О том, что же приготовила нам природа на завтра и ближайшие дни, мы привыкли уже узнавать по вечерам, когда диктор радио или телевидения объявляет: «Передаем сводку погоды...» А утром это же сообщение мы находим в газетах.

Сейчас нет, пожалуй, такого человека, которого не интересовало бы состояние погоды. Прогнозы погоды в наше время нужны сотням миллионов, даже миллиардам людей самых различных профессий: полеводам и нефтяникам, пчеловодам и морякам, мелиораторам и летчикам, трактористам и строителям, шоферам и железнодорожникам, геологам, космонавтам, а также спортсменам и тысячам любителей туризма, альпинизма, охоты и рыбной ловли.

Только для Аэрофлота гидромет-служба СССР выдает за сутки более пятнадцати тысяч прогнозов погоды на срок от трех до двадцати часов. Метеорологи помогают капитанам транспортных и пассажирских судов, рекомендуя им оптимальные маршруты плавания, составляют для энергетиков и речников прогнозы сроков ледостава и вскрытия рек, озер и морей, следят за уровнем паводков, рассылают совхозам и колхозам, промышленным предприятиям, портовым службам срочные предупреждения о надвигающихся стихийных бедствиях и многое другое.

Мы привыкли жить по науке.

Но что греха таить, нет-нет, а подводят нас метеосводки. Это, конечно, создает богатейшую почву для иронических высказываний по адресу синоптиков.

Не так давно, после сильнейшей грозы, обрушившейся на Милан, городское бюро погоды получило письмо следующего содержания: «Уважаемые синьоры метеорологи! Вам, вероятно, будет небезынтересно узнать, что всю прошлую ночь я занимался тем, что выкачивал из подвала вашу «незначительную облачность без осадков».

Шутки над прогнозами погоды даже считаются признаком дурного тона, но все-таки они существуют — хочешь не хочешь, а ошибки в предсказаниях погоды есть.

В одном американском журнале было опубликовано такое интервью с жительницей Сан-Франциско, некой Бетти Грэхем. На вопрос репортера, какая программа американского телевидения больше всего нравится ей, миссис Грэхем, не задумываясь, ответила: «Сводка погоды. Мы с мужем держим каждый день пари на доллар, совпадет ли погода с прогнозом. Я всегда не верю синоптикам и вот только за последний месяц выиграла у мужа 27 долларов».

В 1975 году шведская Академия искусств присудила стокгольмскому Институту метеорологических прогнозов специальную премию, которая ежегодно присуждается за достижение в области поэзии и фантастики. Жюри академии заявило, что прогнозы шведских метеорологов в этом году «обнаружили необычную поэтическую фантазию, не имеющую ничего общего с действительностью». Прошло три года, и шведские метеорологи вновь отличились. 25 января 1978 года в газетах появилось сообщение о том, что всю Среднюю и Южную Швецию неожиданно завалило снегом. Больше всего пострадал район города Норчёпинг — в 160 километрах к югу от Стокгольма. Там толщина снежного покрова за одну ночь увеличилась на 60 сантиметров! Жизнь в городе оказалась полностью парализована. По иронии судьбы именно в Норчёпинге расположена шведская государственная метеослужба, сотрудники которой каждый вечер выступают по телевидению страны с прогнозами погоды. Так вот, накануне того злополучного дня представитель метеослужбы предсказал шведам... хорошую погоду без осадков.

И все же, как ни грустно приведенное выше письмо миланца в адрес городского бюро погоды, как ни везет Бетти Грэхем и как ни язвительна премия шведской Академии искусств, большинство жителей Земли синоптикам верят — так как знают, что за последнее 30—35 лет точность метеопрогнозов значительно повысилась.

Вероятность безошибочного предсказания погоды значительно увеличилась именно в последние годы, поскольку была сильно расширена сеть пунктов наблюдения. Метеостанции оснащают все более совершенными метеорологическими приборами, средствами автоматики. Но главное, все шире используются так называемые численные (или цифровые) методы прогноза, то есть к атмосферным процессам применяют уравнения гид-ро- и термодинамики. Последнее направление стало по-настоящему возможным сравнительно недавно, после появления первых электронных вычислительных машин.

Дело в том, что основные законы, связывающие различные метеорологические параметры и их изменения во времени, математически можно представить в виде дифференциальных уравнений, в которых переменными величинами являются давление, температура, направление ветра.

Еще в 1904 году норвежский ученый Вильгельм Бьеркнес (его считают основателем современной динамической метеорологии) опубликовал общую программу математических прогнозов погоды, показал, как надо рассчитывать изменяющееся состояние атмосферы для короткого промежутка времени. Однако в то время было очень мало данных о климатических условиях в свободной атмосфере, ученые плохо знали законы, по которым изменяется ее состояние.

Позднее, во время первой мировой войны, английский метеоролог Леви Ричардсон предпринял попытку рассчитать прогноз погоды для Европы на шесть часов вперед. Большой коллектив вычислителей затратил на это... более трех месяцев! И потерпел неудачу: цифровой результат расчета прогноза оказался совершенно неверным. Англичане в своих расчетах пытались учесть абсолютно все на свете — их система уравнений включала как существенные факторы, так и малозначащие, то, что специалисты называют теперь «метеорологическими шумами». Встречались там и ошибки математического характера.

Что ж, иного результата в те годы, пожалуй, не приходилось и ждать — ведь ни четко разработанной теории подобных расчетов, ни необходимой вычислительной техники в то время еще не существовало.

Только в 60-е годы, когда окрепла теория и методика численных прогнозов погоды, когда утвердились электронно-вычислительные машины, стало возможным не предсказывать, а «вычислять» погоду. Правда, поначалу численные методы позволяли прогнозировать лишь изменения атмосферного давления. Погоду же, как известно, определяет не только один этот (хотя и важнейший) метеоэлемент, но и температура воздуха, его влажность, скорость и направление движения воздушных масс, характер облачности и осадков, видимость и прозрачность воздуха, солнечная радиация...

Поэтому синоптикам только на основании расчета атмосферного давления (а его изменения обычно определяют направление воздушных потоков) приходилось прогнозировать все остальное — осадки, облачность, направление и силу ветра... Каждый синоптик делал это, разумеется, на свой лад, с определенных позиций, обусловленных уровнем его специальной подготовки...

Позже появились быстродействующие электронно-вычислительные машины, такие, в частности, как БЭСМ-6, и стало возможным учитывать при расчетах облачность, осадки, температуру, ветер. Однако собрать эти данные все вместе — еще не значило сделать прогноз: надо было прежде всего определить степень и характер их взаимного влияния. Иными словами, сначала нужно было сформулировать задачу в физическом смысле, а уж затем разработать математические методы ее решения. Изменение каждого из метеоэлементов можно описать отдельными уравнениями, но вот решить систему этих уравнений оказалось чрезвычайно сложно даже для ЭВМ.

Помог метод «расщепления», или «дробных шагов», предложенный академиком Н. Н. Яненко. Суть этого метода вкратце такова: сложную систему уравнений последовательно разбивают на ряд простых уравнений, решая которые получают результат, достаточно близкий к истинному. Все это используется ныне на практике.

Для краткосрочного численного прогноза погоды на 24 или 36 часов метеослужбы используют данные, собранные с ограниченной территории размером примерно ЮОООхЮООО километров. Практически это вся территория Советского Союза плюс Арктика и еще часть Евразии южнее наших границ. Данные от метеостанций, расположенных здесь, переносят на так называемую регулярную сетку. На исследуемой территории метеостанции размещены неравномерно, поэтому в узлы сетки, отстоящие друг от друга на 300 километров, разносят исходные значения метеоэлементов, полученные с помощью расчетов. (Такие расчеты — самостоятельная задача, и называется она объективным анализом. Его делают по отдельности для каждого метеоэлемента — для осадков, температуры, давления, так что получается несколько вычислительных программ.)

Кроме наземных данных, для оперативного прогноза берут еще данные из атмосферы — с шести уровней на разных высотах. Так набирают много тысяч начальных данных. И лишь затем осуществляют собственно прогноз, то есть решают системы огромного количества дифференциальных уравнений, о чем мы только что говорили. В итоге всей работы электронно-вычислительные машины печатают карты метеоэлементов с предсказанием, как должна измениться погода в ближайшие сутки.

Сегодня в большинстве стран службы погоды основывают свои краткосрочные прогнозы и прогнозы средней срочности на таких цифровых картах, составляемых на местах либо получаемых из других синоптических центров. И в том, что численные методы прогноза погоды получили всеобщее признание и продолжают совершенствоваться, немалая заслуга советской школы метеорологов, возглавляемой академиком Н. Е. Кочиным. Коллективы Гидрометцентра СССР в Москве, Главной геофизической обсерватории в Ленинграде и Вычислительного центра Сибирского отделения АН СССР в Новосибирске разработали и применяют в практике ряд первоклассных схем краткосрочного прогноза погоды.

Погоду формируют процессы разной длительности и масштабов. На изменения погоды сильно влияют верхние слои атмосферы, а точнее, взаимодействие между ними и космическим пространством. Поэтому для того, чтобы обосновать прогнозы погоды и решить другие важные метеорологические задачи (вплоть до задачи далекого будущего — успешного управления погодой и климатом), в определенных районах земного шара метеорологические измерения надо вести прежде всего в верхних слоях атмосферы. Однако до сравнительно недавнего времени систематически этим никто не занимался. Постоянные наблюдения удалось начать с помощью специально оборудованных искусственных спутников Земли, которые были запущены на высоту нескольких сот километров.

Первым небесным «следопытом погоды» стал советский искусственный спутник Земли «Космос-122», выведенный 25 июня 1966 года на круговую орбиту высотой около 650 километров. На нем работала аппаратура, которая позволяла узнать, как распределены облачность, снежный покров и ледовые поля, какова температура поверхности Земли или верхних границ облаков, как изменяется радиационный баланс Земли и атмосферы.

После запуска «Космоса-122» ученые впервые получили возможность наблюдать за метеорологическими процессами в масштабе всей планеты. А сейчас трудно и представить себе нынешний мир без системы метеорологических спутников.

Эти небесные труженики несут на себе усовершенствованные телекамеры, благодаря которым и днем и ночью можно наблюдать облака сверху, из космоса. По своеобразной форме облаков, по их взаимному расположению опытный глаз немало узнает о состоянии атмосферы. Сравнивая между собой отдельные снимки, сделанные телекамерой спутника при облете земного шара и переданные на Землю, ученые составляют схемы движения облачного покрова. По ним можно судить о расположении и движении фронтов, разделяющих воздушные массы с разными свойствами, о направлении и скорости воздушных потоков в верхних слоях атмосферы.

uragan

Так выглядит фотоснимок урагана со спутника

С метеоспутников исследуют также радиационный баланс системы «Земля — атмосфера». Известно, что Земля получает энергию от нашего светила. Солнечные лучи, падающие на земную поверхность, — основной источник энергии и причина движения атмосферы. Однако Земля одновременно отдает изрядное количество энергии в космос, излучая так называемую тепловую радиацию. Соотношение между приходом тепла от Солнца и потерей его за счет излучения Земли определяет баланс энергии. А это основа основ всех процессов, которые совершаются в атмосфере. Данные о радиационном балансе в системе «Земля — атмосфера» получают с помощью актионометри-ческой аппаратуры, установленной на спутниках1. При расчетах прогнозов погоды крайне важно учитывать энергию, получаемую поверхностью Земли и ее атмосферой.Метеоспутники собирают и передают оперативные сведения о ледовой обстановке в арктическом и антарктическом бассейнах (особенно нужно это при круглогодичном плавании по Северному морскому пути), наблюдают за так называемыми «горячими» пятнами, что возникают на земной поверхности при поглощении солнечной радиации. Это позволяет заблаговременно определять районы, на которые могут обрушиться сильные грозы, ливни и другие разрушительные стихийные явления природы.

Но и этим не исчерпывается перечень «космических» услуг метеоспутников. За каждый оборот спутник облетает примерно равные зоны ночного и дневного полушария. За 24 часа он дважды пролетает над одной и той же точкой земной поверхности — один раз днем, второй раз ночью. Установленная на метеоспутнике аппаратура позволяет синоптикам держать в поле зрения участок радиусом 5 тысяч километров. За час спутник собирает сведения с площади около 30 тысяч квадратных километров.

Снимки, переданные на Землю с метеорологических спутников, поражают воображение: огромные спирали циклонов, в которые закручиваются многоярусные облачные поля, — это колыбели тайфунов, ураганов, смерчей. Нет такой силы, которая могла бы приостановить их развитие. Но если раньше они обрушивались на города и села совершенно неожиданно, то метеорологические спутники позволяют предсказывать тайфуны, ураганы и другие стихийные явления, следить за движением циклонов и антициклонов.

Словом, метеорологические спутники собирают теперь львиную долю синоптической информации. Благодаря им метеорологи проникают сегодня в те области «кухни погоды», о которых составители первых прогнозов не смели и мечтать.

Почему же все-таки, хотя метеорологическая наука достигла определенных успехов, прогнозы погоды иногда оказываются неточными? В чем трудность их создания?

Погода — это совокупность метеорологических условий в любой точке земного шара в любой момент времени. На ее формирование существенно влияют: неравномерность распределения и преобразования тепловой энергии Солнца по земной поверхности — суша и моря нагреваются в разных местах по-разному; вращение Земли; циклоническая деятельность; солнечная активность. Эти и другие многообразные факторы земного и космического происхождения метеорологи должны учитывать при составлении прогноза. Однако это не всегда удается. Атмосферные процессы нестационарны — это своеобразный калейдоскоп, в котором все постоянно меняется, как во времени, так и в пространстве, и поэтому метеорологам пока не удалось научиться с достаточной точностью предсказывать сроки и территории их распространения. К тому же прогнозистов далеко не всегда удовлетворяет количество и качество исходной информации. Ведь чтобы краткосрочный прогноз был достоверным, нужен непрерывный приток данных обо всем, что происходит во всей толще нашей атмосферы на различных высотах, в различных районах и в различные моменты времени. С этой целью огромная армия метеорологов по нескольку раз в сутки — в жару и стужу, в дождь и снег — проводит измерения давления, скорости и направления ветра, температуры и других параметров.

Однако оказывается, что и всей этой огромной массы информации об атмосфере, собираемой час за часом на пятнадцати тысячах метеостанций(см. приложение, пункт 1) по всему земному шару, еще  недостаточно для составления точного прогноза.

1 Приборы измеряют интенсивность теплового излучения Земли в трех диапазонах. В диапазоне 0,3—3 мкм (видимый свет и ближняя инфракрасная область) определяют интенсивность отраженной радиации: больше всего (около 70—80 процентов) отражают облака, меньше (около 20—30 процентов) — суша и еще меньше — поверхность моря. Величина излучения в диапазоне 8— 12 мкм позволяет оценить температуру видимой со спутника поверхности Земли или облаков. Кстати, температура верхней поверхности облаков характеризует и ее высоту над Землей. Наконец, измерив радиацию в диапазоне 3—30 мкм, можно определить общий поток теплового излучения Земли и атмосферы, уходящий в космос.

 



Вероятность прогноза 7:3

Дело в том, что сеть метеостанций, от которых поступает начальная информация, расположена на нашей планете крайне неравномерно. Большую часть информации метеорологи получают с материков. Да и то не отовсюду. Из Южного полушария сведений поступает крайне мало. Экваториальные области, в общем, почти не изучены, так как наблюдения за ними ведутся не систематически. Лишь немногие страны располагают метеорологическими спутниками. Да и спутники далеко не все могут. Например, мы в состоянии определить со спутника температуру в том или ином месте земного шара лишь с точностью до нескольких градусов. А для краткосрочного прогноза существенны даже десятые доли градуса.

И наконец, самое главное — океан. Здесь рождаются мощные циклоны и антициклоны, которые бессовестно путают карты синоптикам — в прямом и переносном смысле. По сути дела, вся атмосфера над океанами остается вне поля зрения метеорологов.

Правда, в Атлантике уже плавают «корабли погоды». Есть они и в Тихом океане (кстати, большинство кораблей — советские). Метеоинформацию поставляют рейсовые суда. Но все равно это поистине капля в море — в сущности две трети поверхности Земли остаются как бы в тени: что на самом деле происходит в океане, в атмосфере — неизвестно. Метеорологи получают пока не более 50 процентов всей необходимой информации.

Для полноты картины отметим еще ряд обстоятельств, которые ухудшают точность прогнозирования.

Нередко из уст синоптиков можно услышать: «Ах, если бы у нас была целая вечность для того, чтобы составить прогноз погоды на завтра, этот прогноз был бы великолепен...»

Не правда ли, звучит парадоксально, если учесть, что постоянными помощниками метеорологов уже давно стали быстродействующие ЭВМ. Но в приведенном высказывании нет ничего парадоксального, ибо, как совершенно справедливо заметил один французский метеоролог, «метеорологическая информация — это самый скоропортящийся товар». Важно не только быстро принять оперативную информацию. Надо как можно скорее переработать ее и передать синоптикам: от этого во многом зависит точность прогноза.

Между тем электронные вычислительные машины с быстродействием в миллионы операций в секунду, имеющиеся сейчас в распоряжении метеорологов, не справляются с обработкой огромного, все время увеличивающегося объема информации. Для интегрирования «уравнений погоды» в глобальном масштабе нужны машины более высокого класса (с быстродействием до 1014 операций в секунду).

Помимо того, метеорологи не научились еще достаточно хорошо читать фотографии, передаваемые с метеоспутников (в США, например, значительная часть деталей, имеющихся на этих снимках, остается нерасшифрованной). Так ряд элементов, из которых складывается «хорошая» или «плохая» погода, оказывается «за бортом». В результате часть данных ускользает от метеоролога, часть застревает в еще недостаточно совершенных электронно-вычислительных машинах.

Ошибки в предсказаниях возникают также из-за того, что мы недостаточно хорошо изучили причины ряда атмосферных явлений, их последовательности, из-за того, что трудно установить действие некоторых факторов, способных повлиять на погоду, причудливо изменяющих ее. Пока, например, нельзя ничего определенного сказать о механизме влияния Солнца на погоду планеты.

Правда, астрономы Каирского университета, проанализировав данные, полученные в крупнейших обсерваториях мира, пришли к выводу, что существует связь между магнитным полем Солнца и состоянием погоды на нашей планете: при увеличении интенсивности магнитного поля Солнца на Земле повышается атмосферное давление и несколько снижается температура.

Как ни странно это звучит, но мы до сих пор еще толком не знаем, какими тепловыми ресурсами располагает наша планета. Нам неизвестно планетарное распределение потока энергии, поглощенной и излучаемой системой «Земля — атмосфера». Таким образом, скрытыми остаются энергетические ресурсы атмосферной циркуляции. До конца не знаем мы еще, какова взаимосвязь солнечной активности и аномалий погоды. Некоторые данные говорят, что повышение солнечной активности иногда резко нарушает обычный ход атмосферных процессов. На общую картину формирования погоды, как полагают некоторые ученые, влияют и периодические солнечные затмения (высказывается даже предположение, что, оперируя календарем будущих затмений, можно ориентировочно предсказать общий характер погоды на ближайшие годы и десятилетия).

Точками показано расположение метеостанции в Северном полушарии. Даже материки по-разному насыщены ими (сравните Евразию и Америку), не говоря уже об океанах. В океанах черными треугольниками обозначены места, откуда информация уже сегодня передается на метеоспутники. Как видно, и тут есть пробелы, ибо спутников еще мало.

2Точками показано расположение метеостанции в Северном полушарии. Даже материки по-разному насыщены ими (сравните Евразию и Америку), не говоря уже об океанах. В океанах черными треугольниками обозначены места, откуда информация уже сегодня передается на метеоспутники. Как видно, и тут есть пробелы, ибо спутников еще мало.

 

Неизвестно нам в деталях и взаимное влияние атмосферы и океана, а ведь он занимает 361 миллион квадратных километров площади нашей планеты (это в два с половиной раза больше всей площади суши) и аккумулирует основную часть энергии Солнца, поступающей на Землю. Океан можно представить себе как гигантскую тепловую машину. В тропиках накапливаются большие запасы тепла, течения переносят его в северные широты, где температура воды существенно ниже. Водные массы перемешиваются, тепло уходит в атмосферу.

Это — схема. На деле все гораздо сложнее. Вспомните, как на географических картах изображены течения — мощные потоки, словно это реки в океане. В действительности же они очень неустойчивы. Около десяти лет назад ученые обнаружили в океане грандиозные вихри, аналогичные циклонам и антициклонам в атмосфере. Они сильно влияют на всю динамику океана и передачу тепла атмосфере, от которой зависит погода. Чтобы понять эти явления, требуются совместные усилия многих научных организаций (нужно, например, вести сбор данных и в океане и в атмосфере, причем одновременно на больших площадях).

Метеорологи не всегда могут с большой точностью рассчитать траектории циклонов, определить направления, куда перемещаются фронтальные разделы воздушных масс с различными свойствами. Даже небольшие ошибки в расчетах (на 50—100 километров) приводят к серьезным последствиям.

«Основные синоптические элементы, — рассказывает директор Института физики атмосферы АН СССР академик А. М. Обухов, — такие, как фронт, который определяет наиболее резкие и трудно предсказуемые изменения погоды, до сих пор не укладываются в численные расчеты. Другими словами, пока что не существует схем описания этих важнейших синоптических объектов, которые были бы доступны пониманию электронной машины. В современной науке все еще нет по-настоящему глубоко разработанной теории фронтов, которая могла бы предсказать их эволюцию хотя бы на несколько дней. Прогнозы именно в таких ситуациях чаще всего бывают ошибочными и, естественно, вызывают нарекания потребителей».

Есть еще одна причина ошибок в предсказаниях погоды. Она коренится в самом методе составления прогнозов. Дело в том, что предсказание погоды по синоптическим картам по самой своей природе неточно, хотя основы его вполне научны. Метод синоптиков (от греческого «синоптикос» — обозревающий) напоминает порой юриспруденцию в старой Англии. Там судья, разбирая какое-нибудь дело, отыскивал в анналах истории подобное дело и принимал такое же решение, какое принял когда-то его предшественник.

Так и синоптик: обозрев синоптические карты(это обыкновенные географические карты, на которых условными обозначениями нанесены результаты метеорологических наблюдений, сделанных одновременно в различных областях страны и на целых материках) и оценив по метеосводкам начальное, исходное состояние погоды, он делает соответствующий прогноз по аналогии с тем, как в прошлом в подобных ситуациях развивались события. Но метеорология не располагает данными за сотни лет, и зачастую синоптик не может найти нужного аналога. В таких случаях точность прогноза зависит от личного опыта, таланта и интуиции синоптика, его умения предвидеть ход событий. Лучших из них называют «богами погоды».

Но каким бы синоптик ни был «богом погоды», нужно помнить, что метеорологические процессы — направление и скорость воздушных потоков, образование облаков и осадков — крайне неустойчивы. Самые малые различия в исходном положении, трудно учитываемые или вовсе не принимаемые во внимание, могут направить процесс туда, где его меньше всего можно ожидать. Вполне естественно, что при таком положении, даже зная причины явлений и располагая множеством данных об элементах погоды, синоптики не могут предсказать погоду абсолютно точно, а должны ограничиваться лишь примерной оценкой ее в будущем.

В конечном счете совокупность всех перечисленных причин и приводит к тому, что синоптики невольно, не желая этого, нас иногда подводят. А мы, поверив предсказаниям метеорологов, нет-нет да и мокнем под дождем, таскаем зонт в солнечную, безоблачную погоду, часами, а то и сутками ожидаем в аэропортах летной погоды, испытываем на себе гнев неожиданно разбушевавшейся морской стихии и вовсю клянем свою доверчивость и несовершенство службы прогнозов.

Публикуемые в разных странах данные о достигнутой точности краткосрочных прогнозов — о «погоде на завтра» — весьма разноречивы. Так, например, сводка погоды, ежедневно сообщаемая по радио жителям Сан-Франциско (США), с некоторых пор стала иметь такую форму: «Завтра в районе города будет облачно, местами дождь с вероятностью 7:3...» Или: «Вероятность ясной, солнечной погоды — 4:6». Когда жители города обратились в метеоцентр за разъяснениями, как готовятся подобные сообщения, его директор пояснил: «Нас здесь десять специалистов. После того как изучены метеосводки, каждый сотрудник голосует — за дождь, за ясную погоду, за ветер. Будучи сторонником демократии в вопросах погоды, я решаю вопрос тайным голосованием. Когда семеро из нас голосуют за дождь, а трое — против, прогноз выглядит словно счет футбольного или хоккейного матча. Я считаю, что вероятность правильных угадываний в нашем методе не ниже обычно применяемых традиционных методов предсказывания погоды». Любопытно, что «новаторы» из Сан-Франциско ни разу не выдали прогнозов со счетом 10:0, то есть со стопроцентной гарантией. Видимо, сказывается осторожность, присущая всем метеорологям.

В среднем научные краткосрочные прогнозы (на одни — трое суток) в настоящее время подтверждаются на 80 — 82 процента, то есть из каждых пяти прогнозов лишь один практически оказывается неверным, ошибочным.

Именно из-за этого то и дело раздаются по адресу синоптиков ядовитые насмешки типа: «Прочитай прогноз и рассчитывай на обратное». Что поделаешь, промокший человек злопамятен!



kapriz

 

 

 

Но если краткосрочные прогнозы в определенной степени совершенствуются, становятся более надежными, то о долгосрочных того не скажешь. За примерами недалеко ходить.

...1975 год. Вопреки месячным и сезонным прогнозам метеорологов в середине зимы в Казахстанское Семиречье, на юг Западной Сибири и Красноярского края пришло тепло. В Алма-Ате и окрестных поселках в январе зазвенела капель, зажурчали ручьи, на пастбищах между Аралом и Балхашом появились ранние подснежники.

Во Франции и в Англии в феврале распустились нарциссы. Они не могли спокойно досматривать свои зимние сны, когда кругом стояла весенняя теплынь и термометр показывал более 10 градусов. Несколькими неделями позже многие из них поплатились за эту неосторожность — зима, спохватившись, учинила запоздалую вьюгу и вновь прибрала к рукам Центральную и Западную Европу. Апрель в Париже не состоялся из-за дождей. Ирландия в июне и июле была просто неузнаваема: семь недель подряд прошли там без единого дождливого дня — явление для этих мест неслыханное.

Сюрпризным (опять-таки вопреки предсказаниям синоптиков) для ряда стран Европы стал август. Скандинавия томилась от такой жары, какой здесь не было более века. На Москву, казалось, надвигалась зима. Холодный воздух, прорвавшийся с севера, снижал временами температуру до плюс 3 — плюс 5 градусов.

Зато Южную Италию высушило, как Сахару. Почти во всех крупных городах пришлось ввести нормированное водоснабжение. В Палермо, где воду отпускали по минимальной норме (во многие квартиры вода поступала всего лишь по часу в сутки), толпы домохозяек с плакатами «Дайте нам воду» ежедневно преграждали путь транспорту — таким образом они пытались заставить местные власти включить воду в их домах.

Водоснабжение было настолько нерегулярным, что один находчивый житель этого города приучил себя засыпать в ванне, подставив ноги под открытый кран. Утром или ночью он вскрикивал, как только пускали воду, — все домочадцы сбегались в ванную и, не теряя времени, наполняли как можно больше ведер и кувшинов.

Однако многим в эту жару было не до смеха. За десять самых знойных дней более тысячи человек потеряли сознание на улицах Западного Берлина. В больницы Копенгагена ежедневно поступало до пятидесяти человек, преимущественно пожилого возраста, с солнечным ударом и другими недугами, связанными с погодой. Короче говоря, в 1975 году Европе досталась погода, которая предназначалась Африке!

Еще более «урожайным» по ошибкам долгосрочных прогнозов метеорологов был 1976 год. «Боги погоды» не сумели разглядеть в безмятежной сини небосвода лик многих будущих невзгод — засухи, затяжных дождей, обильных снегопадов, наводнений.

zasuha

Трещина в земле при сильной засухе.

В Великобритании, к примеру, свирепствовала самая сильная за предыдущие двести лет засуха, а последовавшие за ней осенние ливни побили все рекорды дождливой погоды в этой стране за сто лет. Аналогичные погодные эксцессы приключились в это же время и в других европейских странах, в Австралии, в странах Африки и Америки.

В потоке многочисленных публикаций, возносимых молитв, стенаний и шуток можно было прочитать или услышать такого рода афоризмы: «Эта ужасная хорошая погода», «У нас украли лето!» и так далее. Газеты сообщали: «Во Франции, ФРГ, Голландии, Бельгии, Англии выгорели поля. Урожай многих культур упал от половины до трети обычного, а кое-где жара свела усилия земледельцев к нулю», «Необычно сильная засуха обрушилась в этом году на Австралию (в южных районах всего лишь 10 процентов осадков от нормы)», «Фантастическая жара стоит сейчас на востоке Америки».

И в это же самое время: «...в Мали, Сенегале и Мавритании большой избыток дождей...», «Морозы в субтропиках! Пальмы в снегу. На пляжах лед. Дети лепят снеговиков...»

«Не иначе как в механизме погоды соскочила какая-то шестеренка» — такой шуткой один синоптик попытался объяснить не сбывшиеся сезонные прогнозы погоды своих коллег на разных континентах.

А в действительности?

По данным статистики современные месячные прогнозы оправдываются в лучших случаях на 60— 70 процентов. А для народного хозяйства исключительно важно получить от метеорологов на несколько месяцев (на сезон) вперед точную карту погоды, свободную от ошибок, от случайностей, от всего, что синоптики называют аномалией.

Такой долговременный прогноз позволял бы предвидеть, например, засухи или многомесячное ненастье и заранее готовиться к ним... Тут до численных методов еще очень далеко.

А «боги погоды» даже при самом большом опыте и самой тонкой интуиции могут предвидеть лишь более или менее типичный ход процессов, когда они не очень выходят за рамки постоянного климата.

Предсказать же резкие и длительные отклонения от климата — такие, например, как засуха 1972, 1975 годов в СССР и в 1976 в Западной Европе, — синоптические методы не позволяют. А ведь именно в этом и состоит главная задача долгосрочного прогнозирования.


 


 

Ученые по-разному оценивают срок, на который сегодня и в обозримом будущем удастся создать надежный прогноз погоды. Одни считают, что в принципе можно точно предсказать погоду лишь на одни сутки в радиусе до 200 километров. Другие полагают, что надежный прогноз можно составить и на два-три дня, но усредненно, в радиусе 500 километров. Третьи надеются, что метеорологи все же научатся безошибочно предсказывать погоду на всем земном шаре (подчеркиваем — на всем земном шаре) на один-два дня вперед. Но когда это произойдет и сколько для этого потребуется глобальных экспериментов, никто не говорит.

А вот возможно ли в принципе разработать глобальный прогноз погоды на срок больший, чем несколько дней (скажем, на недели и месяцы вперед), — на сей счет у многих метеорологов уверенности нет. Больше того, есть мнение, что задача эта вообще неразрешима. Так, например, четыре года назад на страницах газеты «Пуэн» в Париже заведующий отделом внешних сношений французской службы погоды Жак Детвийе сообщил: «Как и все метеослужбы мира, мы провели 15-летний эксперимент. И пришли к выводу, что при нынешнем положении вещей нельзя делать долгосрочных достоверных предсказаний (курсив наш. — Я. Л.). Чувство ответственности потребовало от нас прекратить эксперимент».

Совсем недавно во французском журнале «Нувель обсерватёр» было напечатано: «Прогнозы, составляемые национальным метеорологическим управлением, удовлетворительны на двадцать четыре часа вперед. Они правильно предсказывают погоду на восьмидесяти пяти процентах территории страны. Попытки же составлять прогноз на три дня — безуспешны, а если брать более продолжительный срок, то остается уповать на астрологию».

Почему же Национальный метеоцентр, оснащенный новейшими техническими средствами, мощными электронно-вычислительными машинами, расписался в своей беспомощ-

ности, хотя долгосрочные прогнозы становятся все более насущной необходимостью для нормального функционирования экономики, транспорта, многообразной практической деятельности миллионов граждан каждой страны?

«Возьмите ведро, наполните его водой и придайте ему равномерное вращательное движение вокруг собственной оси, — говорит профессор Пьер Морель, заместитель заведующего отделом метеорологии во французском Национальном научно-исследовательском центре. — Вода и ведро — жидкое и твердое тело — составят одно целое в движении, как и в состоянии покоя. Вода одинакова всюду внутри ведра, а ведро остается ведром во всех точках его поверхности. Поэтому всегда можно знать, что происходит в ведре».

Причем же здесь метеорология?

Земля и атмосфера — это то же самое ведро с водой. Но с такими усложнениями, что весь процесс становится в конце концов длинной серией исключений из правил. Именно к изучению этих исключений и приступили ученые в последние несколько лет.

Твердое (ведро — это Земля) и газообразное (вода — атмосфера) тела прочно связаны друг с другом. Но вот первая помеха: Земля вращается не только вокруг своей оси, но также и вокруг Солнца, являющегося единственным источником энергии. Эта энергия распределяется по земной поверхности неравномерно, вследствие чего на экваторе гораздо теплее, чем на полюсах. Горячий, легкий воздух поднимается из экваториальных областей и движется в направлении полюсов, в то время как плотные массы холодного полярного воздуха устремляются к экватору. Здесь и начинаются осложнения, ибо Земля — не однородное тело: существуют океаны, горы, пустыни. Движение воздушных масс то замедляется, то ускоряется. Воздушные потоки сталкиваются, изменяют свой характер, охлаждаются либо нагреваются.

Но известно ли, где, когда и как эти воздушные массы, начавшие движение от полюсов и экватора, неожиданно остановятся и начнут свое сумасшедшее кружение? «Это похоже на шарики в воронке, — поясняет Морель. — Потрясешь, они проходят сквозь отверстие, а затем вдруг где-то как-то сталкиваются, и движение прекращается. Попробуйте узнать почему...»

В конце концов итоговый, вполне определенный вид движения атмосферы должен установиться, но стабильным, устойчивым это течение является не более, чем устойчив обруч, установленный на сфере. Малейшее возмущение — и колесо покатится. Иными словами, как образно выразился известный математик, в принципе можно привести в движение атмосферу всей планеты, взмахнув платком.

«...В самом деле, — говорит советский ученый доктор географических наук В. Самойленко, — ведь если смотреть правде в глаза, то можно поразиться громадному количеству физических и географических факторов в разных частях планеты, оказывающих в той или иной степени влияние на атмосферные процессы. Поэтому в каждый данный момент имеется огромное число вариантов дальнейшего развития атмосферных процессов на Земле в целом. Их приходится учитывать даже при прогнозе погоды на ближайшие сутки.

Но чем дальше отодвигается в будущее срок предсказания, тем больше становится число возможных вариантов. И наконец их оказывается так много, что состояние атмосферы, которое наступит через 10—15 дней, фактически уже становится не более чем делом случая, который предсказать невозможно, и никакое количество глобальных и сверхглобальных

наблюдательных экспериментов делу помочь не смогут».

Но наука тем и сильна, что берет под сомнение любые, даже самые, казалось бы, убедительные доводы, достоверные утверждения.

Да, атмосферные процессы невообразимо сложны. И как сказал видный американский ученый профессор Корнельского университета Карл Саган, «точные прогнозы погоды, особенно, скажем, на неделю вперед, — вещь пока неслыханная».

Разгадать «кухню» погоды, разработать методы точного ее прогнозирования, особенно на длительные сроки, — одна из самых сложных проблем современного естествознания. Обычно в науках, которые ставят трудные теоретические задачи, принято проводить эксперименты. Но можно ли экспериментировать с погодой?

3 

 

 

 

 

 

Схема общей циркуляции атмосферы. Белые стрелки — холодные воздушные массы; черные стрелки — теплые воздушные массы.

 

 

 

 

 

В узком масштабе это еще возможно, но, безусловно, не в мировом. Однако предмет изучения метеорологической науки — вся планета с окружающим ее пространством. Значит, и методы исследования должны соответствовать глобальному характеру самой атмосферы. Как это сделать?

Интересные результаты экспериментов с погодой в мировом масштабе можно было бы получить, если бы, например, в наших силах было остановить вращение Земли. Но так как это невозможно, стало быть, для проведения такого рода эксперимента нужна планета той же массы и того же радиуса и которая к тому же практически не вращается. Такая планета есть в нашей солнечной системе. Это Венера. Там можно поставить эксперимент в естественных условиях, о которых милостиво позаботилась сама природа. Иными словами, для понимания метеорологии Земли надо сначала попытаться постичь более простую метеорологию Венеры.

Эксперимент этот уже проводится. За последние два десятилетия Венера, еще совсем недавно доступная лишь визуальному наблюдению, стала объектом планомерных исследований с помощью автоматических межпланетных станций (АМС). Если советские и американские АМС «Вене-ра-1», «Венера-2» (1961 — 1965) и «Маринер-2», «Маринер-5» (1962 и 1967) поначалу изучали «Утреннюю звезду» издали, то с 1966 года, когда «Венера-3» впервые достигла поверхности планеты, началось исследование Венеры на месте.

Последующие советские АМС намного расширили наши знания о ближайшей к Земле планете, передав ценные сведения о ее атмосфере, а пять лет назад люди впервые увидели ее поверхность на уникальных фотоснимках, переданных станциями «Ве-нера-9» и «Венера-10». В декабре 1978 года американские автоматические межпланетные станции «Пио-нер-Венера-1» и «Пионер-Венера-2» и советские АМС «Венера-11» и «Ве-нера-12» достигли соседки Земли. Оснащенные новейшими приборами, они провели небывалый по широте охвата космический зондаж окрестностей, атмосферы и поверхности «небесной сестры» Земли. Полученные научные данные пока обрабатываются.

Но какими бы странными ни показались нам полученные сведения о физико-химических процессах в атмосфере Венеры, они должны помочь расширить наши знания об атмосферных механизмах на самой Земле. Близость Солнца, отсутствие океана на Венере и тот факт, что ее атмосфера состоит в основном из углекислого газа, свидетельствуют о том, что мы имеем дело с практически совершенной атмосферной тепловой машиной, которая вполне может стать моделью. Сравнение этой модели с земными атмосферными явлениями, на которые оказывает определенное влияние присутствие водяных паров, может вскрыть новые глобальные и типично земные механизмы климата и помочь нам лучше понять причины изменчивости земной погоды.

В будущем возможен и другой космический эксперимент.

Анализируя причины ошибок синоптиков в долгосрочных прогнозах, председатель советской комиссии по международной Программе исследований глобальных атмосферных процессов доктор географических наук Е. И. Толстиков недавно отметил: «Не берется в расчет и такое важное условие, как запасы влаги, содержащиеся в атмосфере. А ведь над нами — целые моря...» Эти моря — а точнее, настоящий океан, «подвешенный» над нашими головами, — как известно, очень сильно влияют на возникновение циклонов, ураганов и вообще всех воздушных потоков.

Так вот, поучительный эксперимент можно было бы поставить, если бы удалось убрать с поверхности Земли океаны и посмотреть, что станет с погодой. Это, конечно, неосуществимо. Зато есть планета Марс с тем же периодом вращения вокруг оси, что и Земля. Его ось вращения имеет такой же наклон, что и ось нашей Земли. А главное, на Марсе нет океанов. Таким образом, условия там весьма благоприятны для такого эксперимента.

Другими словами, в науке, у которой возможности экспериментирования ограниченны, надо искать такие модели, которые все же можно изучать. Для метеорологии или геологии, которые охватывают всю планету, единственный способ расширить перспективу — это отправиться на какую-нибудь другую планету, где иные условия.

«В результате улучшения прогноза погоды и воздействия на погоду, что, как мне кажется, станет возможным в результате развития сравнительной планетарной метеорологии, я предвижу такие экономические выгоды, которые в значительной мере оправдают расходы на программу космических исследований», — говорит уже известный нам ученый Карл Саган.

Экономические выгоды, которые сулит нам прогресс метеорологии, сегодня невозможно оценить в полной мере. Но даже первые, предварительные расчеты поистине впечатляют. Приведем лишь два примера. Уже сейчас, благодаря только метеорологическим спутникам, прогноз погоды стал более точным и определение времени сева и уборки урожаев в масштабах всей Земли дает возможность ежегодно экономить более 15 миллиардов долларов. Другой колоссальный источник экономии — гражданская авиация. Точный вось-мисуточный прогноз на международных авиалиниях позволяет снизить общую сумму эксплуатационных расходов на 3,6 процента.

Очень интересны расчеты, сделанные некоторыми зарубежными экономистами и показывающие, сколь оправдываются расходы на метеорологическую службу. Подсчитано, что при правильном предсказании погоды только на пять дней вперед, прибыль может превысить затраты на эти цели в двадцать раз. А точный долговременный прогноз на месяц—три вперед может дать доход только европейской экономике (главным образом, за счет сельского хозяйства, строительной индустрии, подводной добычи нефти, гражданской авиации, мореплавания, железнодорожного и автомобильного транспорта, рыболовства), в 70—80 раз превосходящий годовые затраты на метеослужбу. Если же заглянуть в будущее, то только развитие Всемирной службы погоды и резкое повышение точности краткосрочных и, особенно, долгосрочных прогнозов в глобальном масштабе, по мнению специалистов, столь эффективно с точки зрения экономики, что величина чистой прибыли оценивается уже в биллионах рублей.

Для повышения надежности прогнозов и увеличения их продолжительности требуется объединить усилия ученых многих стран мира. Этой цели служит возникший около пятнадцати лет назад специальный международный проект — Программа исследований глобальных атмосферных процессов (ПИГАП), — включивший в себя позднее и океанологическую проблематику. ПИГАП представляет собой, вероятно, самое крупное и дорогостоящее в истории метеорологии международное мероприятие, но цель в данном случае оправдывает средства.

В 1974 году в тропической зоне Атлантического океана был проведен международный Атлантический тропический эксперимент (АТЭП). Три летних месяца на 39 специально оборудованных кораблях (из которых 13 — советские), свыше 100 метеорологических станциях, нескольких геостанционарных и орбитальных спутниках Земли, десятках океанских буев и 11 самолетах-лабораториях, днем и ночью автоматически измерялось и регистрировалось все, что происходило в атмосфере и в океане. Четыре тысячи ученых из 35 стран Америки, Африки и Европы пытались проникнуть в тайны «кухни земной погоды». Тогда же был начат Полярный эксперимент — в Северном, а потом и в Южном полушарии. Эти исследования позволили уточнить процессы взаимодействия океана и атмосферы и, как надеются ученые, помогут раскрыть некоторые тайны общей циркуляции воздушных масс.

В конце 1978 года под эгидой Всемирной метеорологической организации и Международного совета научных советов начался новый наблюдательный эксперимент, который будет продолжаться до 1990 года и охватит всю планету. Он получил название Первый глобальный эксперимент программы (ПГЭП). В выполнении программы этого грандиозного эксперимента участвуют более 50 государств, в том числе и Советский Союз. Для проведения исследований в распоряжение ученых предоставлено 2650 наземных метеорологических станций (из них в СССР — свыше 500), более 700 аэрологических станций (из них в СССР — свыше 200), пять геостационарных спутников (они вращаются вокруг Земли с точно такой же скоростью, как и сама Земля), пять обычных орбитальных спутников разных стран, множество специально оборудованных кораблей и самолетов, 300 автоматических аэростатов, сотни дрейфующих автоматических метеостанций в водах южного океана с его пресловутыми «ревущими сороковыми», «воющими пятидесятыми» широтами и др.

Программа должна помочь разработать более совершенные модели атмосферных процессов для прогнозирования погоды от нескольких суток до нескольких недель на пространстве всего земного шара. Участники исследований рассчитывают определить пределы, на какое же время современная наука в состоянии предсказывать погоду. (Напомним, что ученые разошлись на этот счет во мнениях.)

Поставлена также цель — более эффективно использовать различные данные наблюдений, создать методы, которые помогут предсказывать крупномасштабные изменения в атмосфере. Наконец, предстоит разработать оптимальную комплексную систему наблюдений, которая обеспечила бы необходимые данные для ежедневного прогнозирования погоды.

Разумеется, успешная реализация всей программы, намеченной глобальным экспериментом, не даст в руки метеорологов «палочку-выручалочку», которая позволяла бы им безошибочно предсказывать погоду. В многообразных процессах, происходящих в атмосфере и определяющих закономерности ее изменений, еще очень много неясного. Тут, естественно, одним глобальным экспериментом не обойтись. И все метеорологи это прекрасно понимают. После первого, несомненно, понадобится второй, третий, а может быть, и больше экспериментов, ибо один-единственный глобальный эксперимент, безусловно, не может дать ответ на бесчисленное множество вопросов, связанных с решением «проблемы века» — изысканием надежных методов и средств для точного, заблаговременного предсказания состояния погоды на всем земном шаре на любой желаемый срок.

Недавно на помощь метеорологии пришла новая наука — бионика. И это закономерно. Во-первых, как справедливо отметил известный советский ученый академик Е. К. Федоров, «метеорология превратилась в столь важную для всех науку, что о ее будущем должны думать и заботиться сейчас не только метеорологи». Во-вторых, когда человек истощает весь запас своей изобретательности, он неминуемо обращается к природе за новым вдохновением, за новыми идеями, ведь нам нужно возможно скорее решить такую крупную, сложную, ответственную задачу, как точное прогнозирование погоды.

 

4

 


 

Какими же возможностями сегодня располагает бионика, чтобы оказать действенную помощь метеорологии? Что она конкретно может сделать по осуществлению извечной мечты человечества, о которой более двухсот лет назад великий Михаил Ломоносов писал: «Человеку ничего не оставалось бы требовать от бога, если бы он научился правильно предсказывать погоду».

Одним из главнейших препятствий в познании законов, управляющих воздушной средой, в середине XVIII столетия, по глубокому и совершенно правильному убеждению Ломоносова, было «...инструментов, к сему делу изобретенных, несовершенство» (курсив наш. — И. Л.). Между тем метеорология и на исходе XX века, как это ни парадоксально, вооружена по существу тем же оружием, каким пользовался Ломоносов, начиная свою научную и практическую деятельность в метеорологии: термометрами, барометрами, дождемерами, анемометрами и гигрометрами. А ведь даже самые совершенные из этих приборов не могут сегодня в полной мере удовлетворить нужды метеорологов.

Словом, чтобы заблаговременно предсказывать засухи или многомесячное ненастье, тайфуны или ураганы, цунами или лютые морозы, чтобы люди не были беспомощными игрушками в руках изменчивых метеорологических и космических факторов, нужно изыскать дополнительно к существующим принципиально новые, высокосовершенные методы и средства точного прогнозирования погоды. И в этом, как никто, огромную помощь может оказать бионика, обратившаяся к опыту живой природы.

Живая природа — гениальный конструктор, инженер, технолог, великий зодчий и строитель, непревзойденный метеоролог. Миллионы лет она отрабатывала и совершенствовала свои творения. В течение всего этого времени животные и растения развивались, разнообразились и приспосабливались к всевозможным изменениям окружающей среды. На каждом этапе, при каждом значительном изменении климата природа изменяла прежние решения. В результате естественного отбора безжалостно отвергалось все, что не могло приспособиться к условиям существования. В ходе эволюционного развития, под воздействием всякого рода раздражителей (света, звука, обонятельных сигналов, тепла, холода и т. д.) в живых организмах сформировались многие весьма тонкие органы чувств, высокосовершенные механизмы обмена веществ, преобразования энергии и информации. Эти «биоинженерные системы» природы функционируют очень точно, надежно и экономично, отличаются поразительной целесообразностью и гармоничностью действий, способностью реагировать на ничтожные, едва уловимые изменения многочисленных факторов внешней и внутренней среды, запоминать и учитывать эти изменения, отвечать на них многообразными приспособительными реакциями.

Какое бы живое существо ни изучал сейчас бионик, он обязательно найдет в нем ту или иную подсистему, устройство или механизм, которые представляют собой самые последние модели, сходящие со сборочного конвейера универсальной мастерской природы. И в подавляющем большинстве своем они далеко превосходят все то, что создано до недавнего времени инженерным творчеством человека. Не случайно академик А. И. Опарин как-то сказал, что, по его мнению, самая сложная современная математическая машина очень далека по своим возможностям от самого простого одноклеточного организма. И в этом нет ничего удивительного, ведь у природы было несоизмеримо больше времени для творчества, нежели у человека. Фабрика жизни без устали работает более трех миллиардов лет, системы же технические создавались и улучшались только на протяжении нескольких тысячелетии существования развитой материальной культуры.

В свете рассматриваемой нами проблемы — как повысить точность прогнозирования погоды — одной из интереснейших и чрезвычайно важных с бионической точки зрения особенностей живых организмов, представляющих собой самоорганизующиеся системы, является их способность предвидеть, или упреждать, изменение внешних условий и заблаговременно подготовиться к ним. Поскольку такие системы обладают исключительно высокой организацией, то прежде чем решать вопрос о конструировании и создании традиционными инженерными методами новых метеорологических технических средств упреждения, естественно обратиться к богатейшему «патентному бюро» живой природы, изучить созданные ею многочисленные биомеханизмы, позволяющие животным и растениям упреждать изменения внешней среды.

Под упреждением в технике понимают введение в систему автоматического регулирования сигналов, которые должны появиться несколько раньше, чем на систему подействует возмущение. Упреждение в биологии можно рассматривать как один из основных законов приспособляемости живых организмов.

Бионические исследования показывают, что многие растения и животные в процессе эволюции выработали способность воспринимать такие явления, которые ни человек, ни современные метеорологические приборы не ощущают. И то, что человек, вооруженный множеством технических систем, не замечает вовсе, другие биологические организмы принимают как внешние сигналы и соответственно реагируют на них.

Так, французские ученые Муссе и Вебер обнаружили в водных бассейнах «блуждающие» токи. Установлено, что они появляются, в частности, при приближении грозы. Этим, вероятно, можно объяснить то, что поведение некоторых рыб перед грозой резко изменяется.

Некоторые растения очень чутко реагируют на солнечную активность и могут своевременно предупредить людей о предстоящих неблагоприятных изменениях погоды. Американский биолог Фрэнк А. Браун экспериментировал с картофелем. Во время опытов клубни картофеля, а также вырезанные из них кусочки с глазками содержали в неизменных условиях, при одной и той же температуре и влажности. Между тем кривая их дыхания все время менялась в зависимости от солнечной активности. Они тонко чувствовали изменения барометрического давления; по уровню дыхания клубней, а также отдельных кусочков можно было предсказать, каким будет давление через сутки-двое. По дыханию картофеля можно было увидеть, как в разные дни изменяется сила радиоактивных излучений Земли. Тесная связь с грандиозными земными и космическими процессами, с барометрическим давлением, радиацией, с положением Земли по отношению к Луне и Солнцу обнаружена и у заключенных в подземные условия клубней моркови и у водорослей.


 

Существуют бактерии, которые реагируют на сравнительно небольшое изменение солнечной активности, узнают о глубинных процессах, происходящих в Солнце задолго до того, как астрофизические приборы зарегистрируют эти процессы. Открыл эти бактерии казанский врач-микробиолог С. Т. Вильховер, длительное время изучавший возбудителей дифтерита (коринебактерии). Проводя опыты с ними, он обнаружил, что за несколько дней до ярких вспышек или появления пятен на поверхности Солнца бактерии меняют свою окраску. Оказалось, что в подопытных бактериях имеются особые клеточные включения — волютиновые зерна, которые в периоды спокойного Солнца окрашены в синий цвет, а за семь дней до появления вспышек и пятен на Солнце становятся вдруг ярко-красными. Таким образом, бактерии как бы сигнализируют о возникновении мощных ядерных процессов, происходящих внутри Солнца. В итоге проведенных опытов С. Т. Вильховер построил в содружестве с А. Л. Чижевским (о его работах мы расскажем позднее) сверхчувствительный прибор, предсказывающий за неделю (!) вперед солнечные явления, опасные для человека на Земле и еще более — вне ее. Главной деталью прибора были бактерии, способные изменять свою окраску. К сожалению, этот замечательный прибор впоследствии был надолго забыт.

В настоящее время известно более тысячи растений и животных, способных помочь метеорологам довольно точно предсказывать погоду на короткие и длительные сроки. Проведя бионические исследования только с ними, можно выявить очень много полезных для инструментальной метеорологии механизмов и способов приема, анализа и запоминания многообразной синоптической информации. Эти механизмы заблаговременно сигнализируют живому организму об изменениях внешних условий, помогают ему к ним подготовиться. Их конструкция, высокая чувствительность датчиков, способы фильтрации сигналов, надежность и другие свойства заинтересовали биоников.

Не менее интересен для бионических исследований с этой точки зрения и человек — венец эволюции всего живого на Земле. В организме человека возник и усовершенствовался в ходе эволюции необыкновенно сложный приемник для восприятия большого количества раздражителей. Чисто биологические и бионические исследования последних лет достоверно показали, что раскрыты далеко еще не все возможности наших органов чувств. Вполне вероятно, что вокруг нас не так уж много явлений, которых ни око не видит, ни зуб неймет. Но надо умело разобраться в скрытых резервах всех сенсорных систем человека, досконально изучить структуру, функции, принципы их работы, установить, сколь избирательны, сколь чувствительны данные нам природой анализаторы. Добытые знания позволят пополнить арсенал современной метеорологической техники принципиально новыми бионическими автоматическими системами, способными собирать, анализировать и объективно оценивать все погодные факторы.

Природа неохотно расстается со своими метеорологическими тайнами. Вместе с тем прогнозировать погоду, несомненно, можно лучше, если изучить русский фольклор: ведь в нем содержится целый кодекс народных примет, связанных с поведением животных и растений при определенных погодных условиях. Вот что писал по этому поводу — еще в 1882 году — замечательный знаток сельского хозяйства и крестьянской жизни А. Н. Энгельгардт в своей книге «Из деревни»: «Часто, слыша мужицкие поговорки, пословицы, относящиеся до земледелия и скотоводства, я думаю, какой бы великолепный куре агрономии вышел, если бы кто-нибудь, практически изучавший хозяйство, взяв пословицы за темы для глав, написал бы к ним научные физико-физиолого-Хи-мические объяснения» (курсив наш.— И. Л.). Увы, этот мудрый совет, в основе которого лежит бионический подход к проблеме, так и не был осуществлен, хотя не секрет, что многие пользуются народными приметами и сейчас, даже предпочитая их порой прогнозам Гидрометцентра.

Народные приметы о погоде многочисленны и разнообразны. Ведь человечество училось читать книгу природы сначала по складам, а потом и бегло. Тысячелетия борьбы с силами стихий научили людей тонкостям наблюдения за животными и растениями, которые точно улавливают изменения различных метеофакторов. В народных приметах синтезирован огромный эмпирический материал.

Бионический подход к изучению каждой, проверенной веками народной приметы сулит многое. Прежде всего, изучив сами повторяющиеся метеорологические условия в определенные, часто весьма короткие отрезки времени (их называют узловыми точками погоды) и причины таких повторений, можно обнаружить новые явления и связи в деятельности земной атмосферы. С другой стороны, народные приметы могут, никак не ставя под сомнение прогнозы Всемирной службы погоды, помогать синоптикам в их нелегком труде при прогнозировании атмосферных ситуаций. Наконец, каждая верная примета погоды, полученная из многолетних наблюдений за поведением того или иного живого организма, — бесценное свидетельство того, что в безбрежном царстве флоры и фауны бионик может найти нужную ему по требуемым параметрам живую модель «метеорологического прибора», которую стоит скопировать и воспроизвести с помощью наличных технических средств. В бионике изобретать, творить — значит уметь искать и находить в природе такие биосистемы, которые значительно совершеннее, умнее, надежнее и экономичнее технических систем.

Однако все биологические системы, даже самые простые из них, чрезвычайно сложны. Биологические системы и процессы исследуют подчас на молекулярном уровне, а это необычайно трудно: требуется сложная и дорогая аппаратура, много времени, нужно глубокое знание смежных наук. Еще труднее (а зачастую, при всех современных достижениях науки и техники, и вовсе невозможно) создать по образу и подобию живой орироды пригодные для эксплуатации инженерные системы, приборы, механизмы. Но не отказываться же от такой задачи только потому, что она трудна! У биоников сегодня есть мощное оружие — использование модели, весьма эффективный метод исследования — имитация функций живых биомеханизмов.

Наиболее широко в бионике применяется математическое и физическое моделирование. Они общеизвестны. Построив модель, можно подвергать ее любым раздражениям. При этом экспериментальная модель ведет себя почти как реальная система и, разумеется, обнаруживает реакции, знакомые нам по поведению копируемой системы. Это и есть имитация. Но экспериментатор может отвлечься от известных реакций и проверить, как модель реагирует на новый раздражитель. Исходя из полученной реакции, можно составить план новых экспериментов и провести их уже на реальной, живой системе.

Иногда бывает, что неточная, даже неверная модель может принести больше пользы, нежели совершенно точная копия исследуемого биообъекта. Это не шутка. Несовершенная модель не дает ожидаемых результатов, и в поисках ошибки бионики часто узнают об изучаемой системе гораздо больше, чем если бы в эксперименте все шло гладко с самого начала.

Нередко в бионике пользуются естественными (живыми) моделями. Такой метод исследования биосистемы называется обратным моделированием. Обычно к нему прибегают при изучении какой-нибудь очень сложной биологической функции организма, например, нашей нервной системы. Как известно, она состоит из чрезвычайно тонких волокон, измеряемых десятитысячными долями миллиметра. Исследовать сложные процессы, протекающие в этих тончайших волокнах, очень трудно. Но можно воспользоваться нервами кальмара. У этого животного некоторые нервные волокна достигают почти миллиметра в диаметре. Эти гигантские волокна идут к мышцам, сокращающим сумку, при помощи которой кальмар движется реактивным способом, подобно ракете. В такие нервные волокна можно вводить миниатюрные электроды и даже брать пробы содержимого при помощи крошечных пипеток. Вполне естественно предположить, что нервы человека и кальмара в основном действуют одинаково. Поэтому то, что мы узнаем о нервных клетках кальмаров, будет в целом верно и по отношению к человеку.


 

Разумеется, естественные модели нельзя считать бионическими конструкциями, так как в них нет ничего от искусственных, технических систем. Однако они очень полезны для понимания некоторых сложных и скрытых биологических механизмов. А понимание этих механизмов порождает у биоников идеи для создания новых, оригинальных инженерных устройств. Не менее важно и другое. Метод обратного моделирования в принципе позволяет непосредственно использовать живые организмы в технических системах: например, сочленяя рецепторные2клетки насекомых с электронной аппаратурой.

При конструировании моделей бионику следует избегать ошибок двоякого рода. С одной стороны, опасно за деревьями не видеть леса (то есть придавать слишком большое значение деталям, стараясь как можно точнее скопировать данный орган биообъекта), с другой — не менее опасно видеть только лес, не замечая, что он состоит из деревьев (это тот случай, когда реальную систему чересчур упрощают).

Изучая биологические объекты, моделируя и воспроизводя их устройство и функции в технических системах, бионика не идет по пути слепого копирования изобретений природы. Она стремится позаимствовать у нее лишь самые совершенные конструктивные и технологические решения, которые делают биологиче-кие системы высоко чувствительными к определенному типу воздействий, обеспечивают быстроту реакций, способность к самонастройке, исключительно высокую гибкость и живучесть в сложных условиях их существования. Другими словами, бионика стремится перенести в технику лучшие создания природы, самые рациональные и экономичные структуры и процессы, которые выработались в биологических системах за миллионы лет эволюционного развития.

Таким образом, одна из самых актуальных и увлекательных проблем бионики — использовать в интересах современной метеорологии результаты гигантской, длящейся сотни миллионов лет работы естественного отбора, создавшего и проверившего адаптивную3 ценность живых конструкций разного назначения, разной степени сложности, приспособленных к работе в самых разнообразных условиях. Для бионика, задавшегося целью найти новые идеи, методы и средства точного прогнозирования погоды, живая природа — необъятное поле деятельности. 1 500 ООО видов животных,

500 ООО видов растений, и каждый представитель вида сам себе метеоролог, непревзойденный синоптик, обладатель уникальных биомеханизмов, анализирующих физическое состояние атмосферы, происходящие в ней процессы.

Изучением синоптических способностей живых организмов юная бионика, которой уже исполнилось 20 лет, занялась сравнительно недавно. По существу она делает только первые шаги в этом направлении. Изучаются и каталогизируются (составляются так называемые этограм-мы) типичные поведенческие реакции отдельных видов на различные погодные ситуации, выявляются «патентоспособные» биомеханизмы, чутко реагирующие на взаимодействие различных метеорологических факторов, исследуется их устройство, принцип работы. Программа исследований выполняется довольно успешно, получены уже первые интересные результаты: открыты десятки «живых метеорологических приборов», о существовании которых ранее и не подозревали ни биологи, ни инженеры. Некоторые из них, по-видимому, выполняют двойную или тройную задачу и работают в таких областях, о которых мы знаем только, что они существуют. Дальнейшие углубленные бионические исследования, как полагают ученые, позволят составить более детальные представления о конструкции и работе живых барометров, термометров, гигрометров и других механизмов биологических систем, расширят возможность их моделирования и на этой основе вооружат метеорологию новым классом высокочувствительных, малогабаритных, экономичных и надежных автоматических бионических систем для повышения точности прогнозирования погоды.

Возможности искусственного воспроизведения природных объектов, живых структур всегда зависят от исторических условий, от определенного уровня развития науки и техники. В развитии творческой мысли и технических возможностей человека не существует какого-либо предела. Следовательно, нет и не может быть естественных объектов, принципиально не воспроизводимых искусственно. Существуют лишь объекты, которые не могут быть смоделированы на данном этапе развития науки и техники. Но по мере развития наших знаний и технических средств возможности моделирования и воспроизведения естественной природы расширяются. И со временем бионики не только повторят самые выдающиеся инженерные шедевры природы, но, может быть, и превзойдут их.

Будущее, как известно, рождается из настоящего.

Давайте же, читатель, пройдемся не спеша по лабораториям старейшего в мире «метеорологического института» живой природы, заглянем в его « мастерские», « патентную библиотеку», «конструкторские бюро», давайте хорошенько подумаем, что можно здесь позаимствовать для дальнейшего развития метеорологии, для более точного прогнозирования погоды.


 

5

 

Многие птицы - великолепные синоптики. Птицы произошли 150 миллионов лет назад от пресмыкающихся и впоследствии быстро распространились по всей Земле. Мир пернатых по современной классификации состоит из 28 отрядов, 155 семейств, 8580 видов. Численностью они намного превосходят всех других позвоночных — исключая лишь рыб — и обитают на всех континентах. Их можно встретить буквально повсюду — от кромки полярных льдов, от склонов высочайших вер шин в Гималаях и Андах до бурных морей, непроходимых джунглей, бесплодных пустынь и людных городов.

Разнообразие пернатого мира необозримо: тут и крохотная колибри, которая весит меньше самой мелкой монеты, и огромный страус весом более ста килограммов.

Птицы постоянно находятся в атмосфере, непосредственно испытывают на себе воздействие всех происходящих в воздушном океане изменений, и потому, приспосабливаясь на протяжении многих миллионов лет к среде обитания, они стали особенно чувствительны к изменению атмосферного давления, к уменьшению освещенности (ведь тонкие, прозрачные облака, ослабляющие солнечный свет, — предвестники ненастья), к скоплению в атмосфере электричества перед грозой и т.п. И что особенно важно — птицы реагируют на все метеорологические изменения заранее. Это проявляется во всем — в пении, криках, добыче корма, гнездовании и ежегодных сроках прилета и отлета.

В широко известной книге «В дебрях Уссурийского края» В. К. Ар-сеньев рассказывает о таком случае. Утром он проснулся позже других и первым делом увидел, что солнца нет: все небо в тучах. Но его проводник — знаменитый следопыт Дерсу У зал а — сказал: «Торопиться не надо. Наша днем хорошо ходи, вечером будет дождь».


На вопрос Арсеньева, почему дождь будет именно ночью, а не днем, Дерсу ответил: «Тебе сама посмотри. Видишь, маленькие птицы туда-сюда ходи, играй, кушай. Дождь скоро — его тогда тихонько сиди, все равно спи».

zyablik




Зяблик. Его легко узнать по двойным белым полоскам на крыле и по белой кайме на хвосте.

 

 

 

 

 

 

ivolga

 

 

 

 

Иволга обыкновенная

 

 

 

 

И дальше Арсеньев пишет: «Действительно, я вспомнил, что перед дождем всегда бывает тихо и сумрачно, а теперь — наоборот: лес жил полной жизнью; всюду перекликались дятлы, сойки и кедровки и весело посвистывали суетливые поползни» .

В другой раз было наоборот. Долго стояла хорошая и тихая погода. Но однажды, когда Арсеньев восторгался ею, Дерсу Узала возразил ему: «Посмотри, капитан, как птицы торопятся кушать. Его хорошо понимай, будет худо».

Барометр стоял высоко. Арсеньев стал посмеиваться над гольдом, но он только сказал: «Птица сейчас понимай, моя понимай после».

Вечером Дерсу сказал Арсеньеву: «Погоди, капитан. Моя думай, здесь надо ночевать».

«Почему?» — спросил Арсеньев.

«Утром, — ответил Дерсу, — птицы торопились кушать, а сейчас посмотри сам, ни одной нету».

И действительно в лесу стояла мертвая тишина. Точно по команде, все пернатые обитатели леса куда-то спрятались. Дерсу посоветовал крепче ставить палатки и приготовить как можно больше дров, не только на ночь, но и на завтрашний день.

В ту ночь Арсеньева разбудили. «Снег идет», — доложили ему...

Вероятно., каждый из вас видел зяблика. У самца красно-коричневый низ, каштановая спина, серо-синий верх головы. Самка сверху буровато-серая. Длина тела птицы — 15 сантиметров. Зяблика можно встретить практически везде, где имеются древесные насаждения: в пойменных лесах, в холмистой местности, в лесном поясе гор, в садах и парках, в лесопосадках среди полей. Залихватским посвистом серебряного голоска только один певец —

зяблик мастак поставить восклицательный знак: заключительный аккорд нежно-звучной, красивой и радостной своей песенки: «Пиньк... пиньк... фить-фить-фить... ля-ля-ля». В другой раз услышите — и не узнаете: что случилось с зябликом? Сидит на ветке присмиревший и совсем по-другому — без раската, тихо, монотонно цедит: «Рю-пинь-пинь-рю...» Птицеловы говорят: «Зяблик рюмит — к дождю». И это верно. Зяблик не обманывает. За полдня, а то и за сутки чует непогоду.

Поздней весной, одной из последних, прилетает в наши леса иволга. Увидеть ее трудно, поскольку она очень редко покидает кроны деревьев. Лишь иногда мелькнет среди вершин ярко-желтое брюшко самца (резко контрастирующее с черными крыльями и хвостом) либо быстро пролетит меж ветвей менее яркая, желто-зеленого цвета самка. Но зато очень часто можно услышать в лиственных рощах мелодичный флейтовый свист иволги. Непосвященный наблюдатель может даже принять его за человеческий свист. Округлыми звуками «фиу-лиу» птица извещает: будет хорошая погода. А бывает, что иволга издает резкие, похожие на кошачий визг, душераздирающие звуки — это значит, что она почуяла перемену погоды и загодя предупреждает всех о надвигающемся ненастье.

Жаворонок, защитник полей от вредителей и семян сорняков, — настоящий пернатый барометр. Еще влажен, свеж и душист наполненный грозой полевой воздух, еще побрызгивают крупными каплями облака, но жаворонку в мокрой ржи не терпится ждать, когда же проглянет солнце. Серебряный колокольчик пернатого синоптика раздается в поднебесном просторе, будто жаворонок рвется к солнцу, чтобы ему пропеть свою несмолкаемую песню. В пернатом царстве это непревзойденный быстропев, словно льется неиссякаемая струйка задумчиво-певучего лесного ручейка. Сколько раз дивишься, бывало, нетерпению жаворонка, его песне под крупноредкими каплями утихающего дождя. Песня этой прелестной птицы с маленьким хохолком на голове — верное предвестие наступления ясной погоды.

solovey  kukushka

Соловей и Кукушка обыкновенная

О наступлении погожего, ведренного дня извещает также соловей, когда не умолкая поет всю ночь. Другая народная примета гласит: соловей запел — вода пошла на убыль. Голуби разворковались — будет погожий день. На установление теп лой погоды и прекращение холодных утреников указывает и регулярное кукование кукушек. А вот синица пищит — зиму вещает.

Поздней осенью и зимой можно руководствоваться прогнозами снегирей. Эти спокойные, скромные птицы образуют несколько подвидов, живущих в хвойных лесах Европы и Азии, до Японии и Камчатки включительно. Свое название они получили отнюдь не за белый, снежный цвет своего оперения. Оно у них, наоборот, яркое: у самца ярко-красные грудь и бока головы, черные шапочка, подбородок, концы крыльев и хвост, голубовато-серая спина и белое надхвостье; у самок красный цвет замещен буровато-серым. В стайках снегирей часто встречаются и коричневые птенцы. Это молодые снегири. Лишь после линьки они обретут свою натуральную окраску. Название же свое снегири получили за то, что появляются у нас с первым снегом. Выпал снег — и снегири прилетели, посвистывают: «Жю... жю... жю!..» — «Мы прибыли!» Снегирь обладает незаурядным даром художественного свиста. Его мелодичную позывку можно услышать в природе чаще, чем песню, составленную из скрипучих звуков. Из многолетних наблюдений за снегирями сложилось несколько довольно достоверных примет о погоде: «Свистит снегирь — скоро зима будет», «Снегирь под окном чирикает — к оттепели».

filin

 

 

 

 

 

 Самая крупная европейская сова — филин. Его иногда называют царем ночи.

 

 

 

 

 

 

Реагируют на изменение погоды и глазастые совы. Они обитают всесветно (кроме Антарктиды и некоторых островов Океании). Населяют пустыни и тундру, тропические джунгли и леса всех типов. Из известных 130 видов сов в нашей стране живет около 20 видов — от маленького воробьиного сычика до огромного филина. Наиболее распространены: ушастая сова, сплюшка, неясыть, болотная сова и филин. Почти все совы живут в средней полосе круглый год, за исключением полярной, которая весной улетает на север, и перелетной сплюшки, на зиму отправляющейся в южные края. В народе говорят: «Сова кричит — к холоду». Но совы хорошо чувствуют и приближение ненастья и заблаговременно оповещают о нем своих родственников.

Показательно в этом отношении поведение симпатичной небольшой совы с ушками — сплюшки. Как и все совы, сплюшка начинает охотиться с наступлением темноты. И если вам доведется быть в это время в лесу, вы можете услышать ее печально-мелодичный голос-свист, который похож на слово «сплю-ю». Днем совки-сплюшки обычно молчат. Но бывает и так. В лесу стоит тишина. Птиц не видно. Все спрятались в густой листве. А совки-сплюшки вдруг начинают перекликаться. Не ночью, а днем! Это значит, что нужно ждать дождя. Вероятно, повышенная влажность воздуха перед ненастьем обманывает их, и сплюшкам кажется, что наступила ночь: ведь воздух тогда более влажный, чем днем.

Очень точно работает воробьиное «бюро погоды». В хорошую погоду эти вездесущие птицы веселы, подвижны, порой драчливы. Но вот вы замечаете, что бойкие воробьи стали вялыми, притихли, сидят напыжившись, либо собираются стаями на земле, купаются в песке: будет дождь. А если воробьи зачирикают в продолжительное ненастье, можно ожидать наступления ясной погоды. Воробьи перелетают стайками с места на место — перед сильным ветром, прячутся под стреху — к буре. Летают кучно — к сухим, погожим дням.

Нередко воробьи, обитающие под крышами домов в разных щелях, вдруг среди зимы начинают интенсивно собирать пух и перья около курятников и тащат их в свои укрытия, как будто собираются вить гнезда и выводить птенцов. Оказывается, как показали многолетние наблюдения, чуткие птицы утепляют ночлег. Через несколько дней обязательно грянут сильные морозы. Если зимой воробьи тихо сидят на деревьях или строениях, будет снег без ветра, а дружно расчирикаются — к оттепели. Прячутся в хворост — перед метелью.

Хорошими прогнозистами погоды зарекомендовали себя в мире пернатых вороны. Попутно нельзя не отметить и другие достоинства этих птиц. Нередко вороновых (врановых) из-за их относильно высоких умственных способностей считают венцом эволюционного древа птиц. Они действительно обладают сравнительно высоким интеллектом, который проявляется в сложности их общественной жизни и в том, насколько они умеют руководствоваться в своем поведении приобретенным ими личным опытом. Бдительные и сообразительные, вороновые часто поднимают тревогу при приближении опасности, серьезность которой они в определенной степени способны правильно оценить. Каждому охотнику хорошо известно, что без ружья можно подойти к сидящей вороне гораздо ближе, чем с ружьем за плечами. Лучше всего способности этих птиц проявляются при их содержании в неволе, где они могут многому научиться, в том числе и произношению отдельных слов: вороны — неплохие имитаторы.

По размеру и весу вороновые — самые крупные из певчих птиц, 100 видов которых населяют практически весь мир (нет их только в Южной Америке, на Новой Зеландии и в Антарктиде). Излюбленное место обитания этих могучих птиц (длина их тела — 63 см) — это скалы, на уступах которых они помещают свои гнезда, или высокие деревья. Вблизи от гнезда ворона ведет себя настолько осторожно, что почти никогда не выдает его местоположения. Строится оно, как правило, в развилке толстых ветвей в кроне деревьев или на завалках кустарника. Это солидное сооружение, основу которого образуют ветки, скрепленные дерном и глиной.

Перед дождем серая ворона обычно усаживается на сук или где-нибудь на изгородь, нахохлится, сгорбится, опустит крылья и сидит, словно древняя старуха. Сидит и каркает. Голос у вороны в это время глухой, хриплый. Вот и говорят в народе: «У вороны поясницу ломит — накаркает дождь». Если домоседы-галки истошно кричат в ясную погоду, это и летом и осенью верный признак дождя.

Заранее чувствуют вороны и галки и приближение сильного ветра, бури, снегопада, наступление морозов, оттепели и т.п. На каждый «краткосрочный прогноз» погоды врановых существует определенная народная примета. Перед морозом вороны и галки садятся на верхушки деревьев. На нижние ветви — к ветру. На снег садятся — к оттепели. Если зимой вороны собираются целой стаей, летают, кружатся и каркают — жди снега или мороза. Ворона прячет «нос» под крыло — к холоду. Каркает зимой — к метели. Если зимой вороны и галки с громким криком затевают игры — будет оттепель. А если вороны летают стаями высоко, поднимаются под тучи — к ненастью. Летом ворона купается — к дождю. Если же вороны купаются ранней весной — к теплу.

Понаблюдайте внимательно сами неделю-две, а то и месяц за поведением ворон, прислушайтесь к их хриплому карканью, его различным модуляциям, и вы несомненно откроете для себя немало любопытных примет ожидаемых изменений погоды. В частности, если присмотритесь к тому, как вороны устраиваются на ночлег, то заметите, что готовятся они ко сну не всегда одинаково. Если вороны садятся как придется — кто в одну сторону головой, кто в другую, — значит ночь будет безветренная, теплая. Если же все вороны садятся головой в одну сторону, да еще норовят сесть на сук потолще, поближе к стволу, — ждите сильного ветра. И будет он дуть с той стороны, в какую птицы повернулись головами. Так устраиваются они для того, чтобы ветер не проник под перья, не охладил тело. А место на толстом суку вблизи ствола создает вороне определенный «комфорт», гарантирует спокойный ночлег.


В семействе врановых (в него входят галки, вороны, сороки, сойки, ореховки, клушицы, голубые сороки, пустынная сойка) не последнее место по синоптическим способностям занимают и грачи, которых многие путают с черной вороной. Эти черные с металлическим отливом, очень крикливые птицы, объединяющиеся на гнездовье в большие колонии, всегда у нас на виду. Когда они вьются высоко стаями и опускаются стрелой на землю или когда летом пасутся на траве — скоро следует ждать дождя. Грачи играют — будет хорошая погода; стаями, с криками вьются над гнездами, то сядут, то опять взволнуются — погода переменится. Ранний прилет грачей — к теплой весне.

Незаурядные синоптики фазаны, тетерева, глухари, рябчики, куропатки и многие другие представители отряда куриных, охватывающего около 260 видов птиц. Если, например, фазаны с вечера усаживаются на ветви деревьев — это верный признак, что ночь будет сухая и тихая. Но если эти птицы ищут укрытия, прячутся в кустах — быть дождю и ветру. О приближении дождя характерным криком заблаговременно извещают перепела. Опытные лесники, бывалые охотники знают, что если тетерева и куропатки улетают зимой с открытых мест и редких перелесков под защиту бора или в затишье среди лесных чащоб — значит, скоро начнется пурга. За несколько часов до бурана птицы прячутся в снег. При оттепелях, ближе к весне, когда на поверхности снега по ночам образуется ледяная корка —-наст, птицам грозит ледяной плен.

soroka    grach

сорока и грач

В таких случаях, как рассказывают охотники, тетерева инстинктивно определяют, можно ли ночевать в снегу или нужно спать на дереве. В своих прогнозах лесные птицы редко ошибаются.

Очень чутки к изменению атмосферного давления, влажности, температуры воздуха глухари. Эти крупные лесные красавцы (самец весит 4- 6 кг и бывает более метра в длину) обитают обычно там, где есть сосна и кедр, хвоей которых они питаются зимой.

...Предрассветная тишина апрельского леса. В сумраке соснового бора смутно белеют последние островки снега. В холодном воздухе пахнет снеговой водой, березовым валежником и ожившими муравейниками. Слегка приморозило... От каждого шага раздается пугающе громкий хруст. Но вот из глубины бора донесся какой-то неясный звук. Показалось? Нет, звуки повторяются, можно уловить даже их ритм... Ага, это глухарь занел, начал свой предрассветный гимн весне. Глухариный ток — одно из самых поэтических таинств весеннего леса. Кап, кап... Словно падают увесистые капли на тонкостенную звучную деку. Все чаще, все неразборчивее капли, вот они сливаются в шелест, и наконец «капанье» переходит во второе колено — шепелявое «точение»...

О глухариных токах издавна рассказывают множество легенд. Глухариное игрище очень привязано к излюбленному месту и, если его не тревожить, десятками лет будет сохраняться в одном и том же участке леса. Это почти всегда урочище отдаленное, глухое, как можно меньше посещаемое и по виду угрюмое — где-нибудь на берегу мохового болота или на дальней высокой боровой гриве. Настоящие нетронутые глухариные тока и сегодня еще можно кое-где найти в отдаленных уголках Сибири — там, куда нельзя ни на чем проехать, куда можно добраться только на своих двоих.

Образ жизни глухарей, по-видимому, дал повод великолепному знатоку русской природы и ее первому поэту в прозе С. Т. Аксакову утверждать, что «имя глухаря дано ему не потому, что он глух, — потому, что водится в глухих, уединенных и крепких местах». Однако это не так. Достаточно лишь однажды побывать на току, чтобы стало ясно, почему глухаря так назвали. Другой птицы с таким необычным поведением у нас нет. Стоит лесному певцу начать «точение», как можно подойти к нему по хрустящему насту, закричать и даже, как рассказывают охотники, выстрелить из ружья, — глухарь не слышит и выстрела!

Глухариные тока похожи на массовые тетеревиные скопища. Собираются десятки (а то и сотни!) певцов. Они начинают токовать на деревьях, а ближе к рассвету слетают на землю и устраивают настоящие турниры. В пасмурное или туманное утро ток глухарей начинается и кончается позже, чем при хорошей погоде. А если глухари не токуют и не поют — нужно ждать ненастья. Но случается, что глухари прилетают токовать даже в ненастное утро, — это значит: погода наладится.

О предстоящих переменах погоды имеется ряд верных примет, связанных с питанием пернатых. В предчувствии дождя, бурана, сильного мороза птицы кормятся вечером дольше, чем обычно, до самой темноты. Вероятно, их барометр сигнализирует: завтра будет тяжелый день и нужно поужинать поплотнее. Так поступают многие птицы, живущие в лесах, в горах и в степях. Например, родственники фазанов — кеклики (каменные куропатки), гнездящиеся в

СССР на Кавказе, в горах Средней Азии, в Южном Казахстане, Южном Алтае, кормятся обычно утром и вечером. Но если они вышли собирать корм среди жаркого дня — будет ненастье. Точно так же ведут себя и фазаны.

Посытнее кормят перед бурей или ливневыми дождями своих птенцов оляпки — водяные воробьи, населяющие берега быстрых чистых речек и ручьев, в которых они ловят насекомых и даже мелких рыбок. Чувствуя приближение непогоды, эти единственные из певчих птиц, которых с полным правом можно назвать обитателями вод, пытаются насытить своих малюток впрок, чтобы те меньше голодали.

Немало примет о погоде связано с поведением шустрых ласточек. Наиболее известны такие: ласточки летают высоко — на сухую погоду, на ведро; ласточки летают то вверх, то вниз — жди бури; ласточки купаются и тревожно летают то в гнездо, то из гнезда — перед дождем; ласточки задевают крыльями поверхность воды — к дождю. Есть и другие приметы: ласточки летают над землей — не жди погоды сухой. Приметы верные. Но дело здесь отнюдь не в самих ласточках, не в их способности тонко улавливать происходящие изменения в окружающей атмосфере, а в насекомых, которыми питаются ласточки. Летом, в хорошую погоду, когда воздух сухой, сильные воздушные потоки поднимают множество насекомых высоко вверх. За ними и устремляются ласточки. Перед ненастьем картина меняется. Чувствуя приближение непогоды, многочисленные насекомые затаиваются в траве, а если и летают, то очень низко. Объясняется это очень просто: перед дождем воздух становится более влажным, тоненькие крылышки насекомых набухают, тяжелеют и тянут вниз. Вот ласточки и вынуждены ловить их над самой землей, над водой или просто с травинок подхватывать.

Таким образом предстоящие изменения погоды в сущности определяют насекомые, а сами ласточки своим полетом, охотой за ними лишь показывают нам, где находятся насекомые, так сказать, являются стрелкой природного барометра. Ведь насекомые маленькие, человек не может издалека разглядеть их ни высоко в небе, ни в траве, а ласточки ему видны хорошо. Вот и родились из многолетних наблюдений за этими птицами, за их повадками различные, широко известные ныне приметы. Но так как ласточки сами по себе не являются природными барометрами, бывает, что иногда и обманывают нас. Случается это обычно тогда, когда они летают в хорошую погоду низко над землей где-нибудь между хлевами, сараями, скотными дворами. Там иногда скапливается много насекомых, которых воздушные потоки не унесли вверх. Получается, что ласточки предсказывают ненастье, когда оно и не ожидается. Правда, это бывает не так уж часто.

Подобно ласточкам добрую славу завоевал своими «барометрическими» способностями и большой пестрый дятел. Эта птица водится в лесах доставая из ходов в коре с помощью языка. Когда стоит сухая погода, различные жучки и личинки не прячутся иод корой и дятлу довольно трудно добывать себе пропитание.

dyatel

Когда же приближается ненастье, насекомые, предчувствуя непогоду, забираются в укрытия под кору и добыть их становится гораздо легче. Вот тут-то и возвещает дятел своим стуком-дробью предстоящую перемену погоды. Благо для такой метеосигнализации природа наделила дятла крепким клювом. В зимнее время большой пестрый дятел частыми ударами клюва о сухой сук приветствует предстоящее потепление. Но не всегда такое потепление бывает продолжительным, стойким. Нередко оттепель прекращается, и опять наступают морозные дни и недели со снегопадами. Так что дятел не всегда бывает точным прогнозистом.

А вот стрижи никогда не обманывают в своих предсказаниях погоды, хотя сами, как и ласточки и дятлы, не являются «барометрами». В прошлом стрижи гнездились только в скалах и в дуплах деревьев — это их исконные места обитания. Со временем, однако, они освоили населенные пункты, в том числе и шумные большие города, где сегодня охотно устраивают гнезда под крышами и в щелях зданий. Многие ныне даже привыкли считать стрижей городскими жителями. Но все же основным местом их обитания остаются леса. С той разницей, что в лесах мы их не замечаем, а в городах видим постоянно.

Стрижа легко узнать в полете по саблевидно изогнутым узким крыльям и короткому вильчатому хвосту. Оперение его имеет скромную буровато-черную окраску, лишь на горле более светлую — грязно-белую. Гнезда (это скромная кучка перьев и сухих травинок, склеенных собственной слюной) стрижи устраивают в дуплах высоких деревьев, растущих на открытых пространствах, так как вся их жизнь проходит в воздухе. В воздухе они ловят насекомых, в воздухе же находят строительный материал для своих гнезд. Даже пьют стрижи на лету, пролетая над самой водой и зачерпывая ее широко открытым ртом. Стрижи — неугомонные летуны, они очень редко отдыхают: лишь шесть часов в сутки проводят в гнезде — спят, остальное время — в полете. Летают целыми днями, чтобы добыть пищу для своих птенцов.

Стрижи — заботливые родители: сами недоедят, а детенышей накормят. Однако бывает, что самец и самка вдруг покидают свое гнездо. И не на день и не на два, а на несколько суток. Куда же они деваются? Почему улетают из насиженного гнезда? На кого оставляют беспомощных птенцов? Ведь они могут погибнуть от голода и холода.

Но странное дело: вернувшись домой, родители застают своих детишек живыми, здоровыми и веселыми.

Долгое время ученые терялись в догадках, кропотливо изучали жизнь стрижей, их повадки, пока в конце концов не открыли тайну их необычного поведения. А весь стрижиный секрет, оказывается, заключается вот в чем.

Перед похолоданиями, бурями и затяжными дождями стрижам становится трудно добывать пищу — насекомых, которых они ловят только высоко в воздухе (при непогоде насекомые, как говорилось выше, приземляются). Это заставляет стрижей покидать районы, которым угрожает ненастье. Прекрасные летуны, способные летать со скоростью около 100 км в час (стрижи преодолевают во время миграций за сутки до 1000 км), они легко откочевывают за сотни километров, туда, где стоит теплая погода, где ярко сияет солнце, где вдоволь летающих насекомых. И с такой же легкостью возвращаются в свои пенаты, когда на родине устанавливается хорошая погода.

А как же стрижата?

Гнезда их закрыты, и непогода им не страшна. А главное, как установили ученые, с наступлением ненастной, а значит, холодной погоды стрижата (как и их ближайшие родственники — колибри) впадают в кратковременную спячку, так называемый анабиоз. В это время все жизненные процессы у них замедляются: дыхание, кровообращение почти останавливаются, сердце бьется еле-еле, и птенцы могут несколько дней прожить без пищи. Этим и пользуются родители, отлучаясь из дома без треволнений на время непогоды. Выглянет солнышко, пригретые стрижата проснутся, а родители уже тут как тут.

Так на основании синоптических и приспособительных способностей и сложились приметы: если вдруг среди лета стрижи исчезают из города — жди дождя. И дождь будет затяжной. Летающие высоко над строениями до самых поздних сумерек стрижи — признак сохранения теплой, хорошей погоды.

Своеобразно реагируют на предстоящие изменения погоды дикие утки. Перед ветром и дождем они уходят дневать в прибрежные заросли, а порой выходят даже на берег. Если утки кормились днем на открытых озерах, то за час-два до бури они спешат улететь на заросшие озера, где им легче укрыться от ветра. И летят они обычно в ту сторону, куда будет дуть ветер. Этими верными приметами руководствуются многие рыбаки: находясь на воде, не мешкая гребут к берегу.

Изменение погоды заблаговременно чувствуют многие морские птицы, особенно буревестники и аль-

батросы. Буревестники и альбатросы относятся к отряду трубконосых, охватывающему примерно 100 видов типичных морских птиц. Характерными, общими для всех его представителей признаками являются: клюв, роговой покров которого не сплошной, а состоит из отдельных щитков; удлиненные ноздри в роговых трубочках и ноги с хорошо развитой плавательной перепонкой. Большую часть жизни трубконосы проводят в воздухе и на воде, задерживаясь на суше только в период размножения. Гнездятся колониями на пустынных скалистых побережьях и островах. Среди них есть птицы величиной с ласточку, есть и великаны с размахом крыльев до 3,5 м.

Самые крупные из них — альбатросы. У странствующего альбатроса размах крыльев подчас достигает четырех метров. Живут альбатросы парами и, как утверждают орнитологи, всю жизнь сохраняют верность друг другу. Питаются рыбой, морскими ракообразными, а некоторые и кальмарами. Для добычи корма альбатросы садятся на воду. Они часто сопровождают в морях и океанах корабли — здесь можно хорошо поживиться, подбирая остатки пищи с камбуза. Непревзойденные мастера парящего полета, они иногда часами могут следовать за кораблями. Моряки с большой любовью относятся к этим вечным бродягам, считают, что они приносят судам счастье, ласково называют их вестниками удачи. Во время парящего полета при сильных ветрах над океаном альбатросы затрачивают очень мало энергии и могут пролетать так большие расстояния. А когда нет воздушных течений и море спокойно, птицы садятся на воду и отдыхают. Это верный показатель хорошей погоды. Но когда в штиль над морем появляются альбатросы и буревестники, моряки знают: скоро наступит ветреная погода, надо ждать шторма. Во время сильного шторма дымчатые и черные альбатросы стремительно носятся в воздухе, за ними не уследишь: то взмоют вверх, то спустятся к бурлящей поверхности океана, то скроются между волнами, то появятся над их пенящимися гребнями.

«Буревестник с криком реет, черной молнии подобный, как стрела пронзает тучи, пену волн крылом срывает...», — писал А. М. Горький в знаменитой «Песне о Буревестнике». Образно и абсолютно точно!

По-иному ведут себя перед штормом чайки — птицы средней величины, населяющие внутренние водоемы и моря, питающиеся рыбой, моллюсками и ракообразными. Чувствуя приближение бури, эти птицы, несмотря на то что прекрасно плавают и хорошо владеют парящим полетом, не летают в море за добычей, не качаются на голубой глади безбрежного моря. Шторм им опасен. Они остаются на берегу и с писком бродят по песчаным отмелям либо среди прибрежных скал. Разыскивают скудную поживу и ждут бурю. И в своем прогнозе не ошибаются. Ясное утреннее небо затягивается тучами, к обеду поднимается ветер, крепчает, гонит волны на берег. Море ревет, чернеет, волны отчаянно бьются о скалы, все дальше и дальше заливают песчаный берег и с шумом откатываются назад, увлекая за собой все, что встречается на пути. Разразился шторм...

Моряки давно научились определять погоду по поведению чаек. Верят им, как самому точному, надежному барометру. Сочинили даже поговорку-примету: «Чайка ходит по песку, морякам сулит тоску, села чайка на воду, жди хорошую погоду».

Предсказывают довольно верно погоду своим поведением и некоторые домашние птицы. Это подтверждается соответствующими народными приметами, выдержавшими проверку временем. Гусь лапу подымет — к стуже, стоит на одной ноге — к морозу. Загогочет зимой гусь — к теплу, а если сидит поджавши ноги—к холоду и метели. Утки и гуси головы под крыло прячут — на холод и стужу, если в мороз крыльями хлопают — к оттепели, подолгу плещутся в пруду, ныряют, хлопают крыльями, кричат и усердно смазывают перья жиром — перед дождем. Если в сильный холод индюк кричит — подует теплый ветер.

Куры купаются в песке, хлопают крыльями, перебирают перья, кудахчут — к ненастью. Если куры взлетают на самые высокие предметы в саду, сарае или под навесом — надо ждать скорого дождя.

Наседка сажает цыплят под себя — к ненастью. Если куры не прячутся от дождя, то он будет несильным и непродолжительным. Бывает, что моросит дождь, а куры не торопясь, спокойно разгуливают по двору. Это случается тогда, когда ненастье грозит быть длительным, но без проливных дождей. Курицы хвостами вертят — к метели. Зимой, перед сильными морозами, куры рано садятся на насест и стараются залезть повыше — там теплее.

«Работают» барометрами и забияки-петухи. Большинство петушиных примет связано с их пением-кукареканьем. Вот одна из старинных примет: петух вечером поет — к перемене погоды. Раннее пение петухов в сильные морозы — к теплой погоде. Эту народную примету очень хорошо выразила в одном из своих стихотворений поэтесса Елена Аксельрод:

Напрасно в морозы Петух не разбудит: Ноет он на радостях — Оттепель будет....

Если в летнюю пору петухи вдруг ни с того ни с сего начинают кукарекать среди белого дня, по всей деревне перекличку устраивают — будет дождь. А когда в пасмурную, дождливую погоду в самом начале дня неожиданно начинают петь петухи — 

значит, погода разгуляется, будет вёдро. «Точная примета», — говорят старожилы.

Не обошла природа синоптическими способностями и пернатых, обитающих в джунглях. Если путешественник, пробираясь, скажем, через джунгли Гватемалы, вдруг вспомнит, что забыл по рассеянности взять с собой барометр, ему не следует расстраиваться. О предстоящей перемене погоды его известит птица ча-чалка особыми криками — громкими, хриплыми, пронзительными...

Известно немало птиц — специалистов по долгосрочным прогнозам погоды. Так, например, если лебеди в теплые страны поздно летят — осень будет продолжительная и теплая.

А когда у берегов Балтийского моря появляется много чистиков (птиц крупнее голубя, но много меньше тонкоклювой кайры) — зима будет ранней и суровой. Изящная длиннохвостая белая трясогузка (она распространена от субтропиков до Арктики) — признанный предвестник ледохода: всегда прилетает в канун вскрытия рек (поэтому ее в народе называют ледоломкой). Появление же стаек белых трясогузок в сухую осень предвещает наступление ненастной и дождливой погоды. Ранний прилет журавлей возвещает раннюю весну. А ранний прилет жаворонков — верная примета, что весна будет теплой. Есть и такие приметы, составленные по многолетним наблюдениям за перелетными птицами: если журавли осенью летят высоко — осень будет дождливой; высоко летят гуси — к дружному весеннему половодью, низко — к малой весенней воде; весной грач прилетел — через месяц снег сойдет.

Прославилась своими долгосрочными прогнозами дроздовидная камышовка. Излюбленное место обитания этих птиц из семейства славко-вых, из отряда воробьиных — заросли тростников и кустарников по берегам водоемов. Возвратившись весной в родные места, камышовки не сразу приступают к строительству гнезд, а ждут, пока деревья и кустарники покроются зеленой листвой и подрастет тростник. Свои уютные, чашеобразные гнезда высотой 15— 20 см они устраивают на стеблях тростника или на кустах, над водой, укрепляя на нескольких рядом стоящих стеблях тростника. Обычно камышовки устраивают гнезда не выше одного метра над уровнем воды. Но если ожидается особенно большой паводок или дождливое лето с наводнениями, эти насекомоядные птички свои гнезда вьют выше. По каким-то приметам они узнают о предстоящем разливе заранее и принимают необходимые меры безопасности. Отсюда и примета: если камышовки строят гнезда выше обычного уровня над водой — нужно ждать подъема воды. Причем вода поднимается выше обычного настолько, насколько высота гнезда окажется выше обычной нормы.

По свидетельству бывшего преподавателя Тартуского государственного университета В. А. Желнина, многие годы ведущего фенологические наблюдения и пробующего делать прогнозы погоды по поведению животных, и в частности птиц, заранее знают о летних осадках и утки-кряквы. Однажды ему довелось увидеть гнезда этих птиц довольно высоко на деревьях. И пернатые не ошиблись: обильными на осадки выдались в 1978 году июнь и июль... Приходилось Желнину не раз наблюдать, как другие водоплавающие и болотные птицы перед сухим летом устраивают гнезда на более низких местах, чем перед дождливым...

Многоопытными синоптиками среди пернатых слывут также фламинго. Их можно встретить в Европе, Азии, Африке, Южной Америке, у нас в СССР — на юго-восточном побережье Каспия и на некоторых крупных озерах Казахстана. Все фламинго гнездятся колониями, предпочитают соленые или слабоопресненные водоемы. Свои гнезда фламинго строят, как правило, на мелководных участках из ила или глины. Гнездо имеет вид усеченного конуса. В чашевидное углубление на вершине гнезда самка фламинго откладывает одно, максимум два крупных белых яйца, покрытых известковым налетом, на которых, подобрав под себя длинные ноги, сидят поочередно оба родителя. По тому, как эти благородные птицы сооружают свои жилища, можно узнать, какое будет лето. Если фламинго строят низкие гнезда — лето будет сухое. Если же с весны фламинго наращивают гнезда-тумбы свежей глиной, делают их выше и только тогда несутся — лето будет дождливым, уровень воды в водоемах поднимется, но яйца в гнезде не будут залиты. Словно шестым чувством фламинго заранее составляют долгосрочный прогноз погоды на лето. И ошибок у них, в отличие от нас, людей, никогда не бывает!

Итак, мы познакомились с прогностическими способностями отдельных представителей из отрядов воробьиных, дятловых, длиннокрылых, голубеобразных, журавлиных, куриных, голенастых и трубконосых. Привели множество примеров, иллюстрирующих умение птиц тонко улавливать изменение атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, ослабление солнечной радиации, изменение силы и направления ветра, электрического поля в атмосфере, воспроизвели ряд забытых и ныне бытующих народных примет, связанных с поведением птиц, предсказывающих дождь и ясную погоду, холод и тепло, ветер и бурю.

Как же зяблики или чайки и другие птицы делают свои прогнозы о предстоящей перемене погоды? Какие у них есть для этого «приборы»?

Исчерпывающих ответов на эти вопросы пока не могут дать ни орнитологи, ни бионики, потому что синоптические способности птиц, их метеорологические биосистемы начали целенаправленно изучать совсем недавно. В настоящее время на сей счет существуют две гипотезы.

По одной гипотезе птицы обладают своеобразной барометрической системой, состоящей из полых трубчатых костей скелета, воздушное пространство которых соединено с девятью тонкостенными воздушными мешками, размещенными по всему телу птицы. Предполагается, что изменение атмосферного давления воздействует на пневматические кости птиц и они заранее реагируют на это переменой своего поведения. Вполне возможно, что изменение барометрического давления вызывает своеобразное раздражение специальных барорецеп-торов, заложенных в пневматических костях и в ряде внутренних органов, связанных с воздушными мешками.

Другая гипотеза объясняет способность птиц предсказывать погоду устройством их контурных перьев.

Контурные перья — это те перья, которые одевают туловище птицы, придают ему обтекаемую форму, определяют весь внешний облик птицы. Контурное перо — истинное чудо инженерного искусства природы. Ему одновременно свойственны и чрезвычайная легкость и прочность Каждое контурное перо состоит из стержня, окаймленного по сторонам опахалом. Стержень подразделяется на очин и стебель, или ствол. Очин представляет начальную, свободную от опахала и полую внутри часть стержня пера. Очины сидят глубоко в перьевой сумке толщи кожи. Возле основания очина ткани тела птицы густо пронизаны чувствительными нервными окончаниями. А сам пустотелый очин напоминает своего рода барометр-анероид. При изменении атмосферного давления изменяется давление и внутри очинов, оно улавливается нервными окончаниями сосочков кожи птиц. Все это устройство, как полагают ученые, и позволяет птицам предсказывать погоду.

Какая из изложенных гипотез верна, обе ли они правильно объясняют устройство и принцип работы метеомеханизмов птицы — сегодня трудно сказать.

Нам думается, что дело здесь гораздо сложнее, чем на первый взгляд кажется. Вероятнее всего, что птицы применяют множественный метод прогнозирования погоды, что '<метеостанция» каждого вида пернатых — это многозвенная система, сложный комплекс «приборов». Она состоит из известных нам органов чувств и других, еще не выявленных пока учеными, высокочувствительных механизмов, благодаря которым птицы способны тонко улавливать, сопоставлять, анализировать происходящие в атмосфере процессы и строить те или иные прогнозы погоды. Эти-то прогнозы и влияют в конечном итоге на поведение, действия птицы.

Все имеющиеся предположения надо, разумеется, тщательно изучить, проверить. Но факт остается фактом: птицы умеют предсказывать перемену погоды, и людям стоит у них поучиться, перенять их методы и средства прогнозирования.