big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Организация Академией наук систематических метеорологических и гидрологических наблюдений и попытки создания «теории погод»

Первые попытки систематических наблюдений за переменами погоды в России относятся ко времени царя Алексея Михайловича, когда для этой цели использовались показания стражи, наряжавшейся в Кремль. Позднее метеорологические и гидрологические наблюдения велись вице-адмиралом Т. Крюйсом по личному указу Петра Первого. В записях К. Крюйса сообщались в описательной форме сведения о направлении и силе ветра, осадках, температуре, туманах, уровне воды в Неве; каких-либо точных цифровых данных в этих записях нет (Хргиан, 1948, стр. 53). Известно, что они велись в период с мая по сентябрь 1722 г., продолжались ли наблюдения позднее, неизвестно. Рано были начаты и систематические наблюдения за сроками вскрытия р. Невы, непрерывный ряд которых сохранялся начиная с 1706 г. (Вскрытие и замерзание реки Невы в Санктпетербурге с 1706 по 1864 г., 1865).

В рассматриваемое нами время метеорологические и гидрологические -наблюдения начали производиться с применением методов, выработанных точными науками, и при помощи приборов. Решающую роль в этом деле сыграла Академия наук.

Первый известный ряд метеорологических наблюдений при помощи приборов связан с именем английского пастора Т. Консетта, проводившего их в Петербурге с 24 декабря 1724 г. по 23 июня 1725 г. Они были опубликованы Дерхэмом (в «Philosophical Transactions»), который сравнивал климат России и Швеции (Хргиан, 1948, стр. 53).

В Академии наук систематические метеорологические и гидрологические наблюдения были начаты в 1725 г., как это показывает анонимный рукописный журнал, в котором приведены записи с 1 декабря этого года до конца июня 1732 г. (Leyst, 1887, стр. 233—234) 62. Записи велись сначала на немецком, а потом на латинском языках. В них отмечались температура, атмосферное давление, направление и сила ветра, осадки, электрические явления, высота уровня и даты вскрытия и замерзания Невы.

В феврале 1726 г. метеорологические наблюдения начал проводить также профессор Академии наук Ф. Майер; после его смерти (в ноябре 1729 г.) они продолжались Г. Крафтом, который вел их до своего отъезда в 1744 г. за границу. С 1751 г. эту работу начал проводить И. Браун. "Последний восстановил также, преимущественно по материалам «астрономических обсерваторий», отсутствовавшие данные за 1744—1747, 1740 и 1750 гг. (Braunius, 1758, стр. 429). Записи метеорологических наблюдений не сохранились, но Г. Крафт и И. Браун составили обзоры, опубликованные Академией наук в «Примечаниях па Ведомости» (1738) и в «Commentarii Academiae Scientiarum...» (1744, 1750, 1751 гг.). Эти обзоры «одержали сведения о максимальном и минимальном атмосферном давлении, температуре по месяцам, количестве дней с осадками и о прибыли и убыли воды в Неве. Большое внимание в них уделялось описанию северных сияний.

Г. Крафт в своей работе о метеорологических наблюдениях за 1726— 1736 гг. указывал на необходимость регулярных наблюдений, которые проводились бы на всем земном шаре по одному методу и при помощи приборов. «Но понеже сие весьма великое есть предприятие, которого более желать, нежели уповать надобно, то более ничего иного не остается, только, чтоб охоту, время и способ к тому имеющим в том упражняться». Он полагал, что, изучая данные наблюдений за ряд лет в одном пункте, можно прийти «будто бы нечаянно» к некоторым «к достальным не непристойным правилам» (Крафт, 1738, стр. 264—265). Но попытка Г. Крафта дать на основе таких наблюдений обобщение свидетельствует о трудностях, с которыми сталкивается в области метеорологии исследователь, располагающий данными, относящимися к ограниченному числу пунктов. Например, не зная о снижении атмосферного давления, которое, как известно, наблюдается между 20—35 и 60—65° с. ш., Г. Крафт пришел к выводу, что его данные подтверждают непроверенное до тех пор мнение, высказанное в мемуарах Парижской Академии наук за 1705 г., о постоянном повышении ртути в барометре по мере движения «к северному полюсу» (там же, стр. 265). Ценность его работы заключалась, конечно, не в этих преждевременных обобщениях, а в публикации точных наблюдений, которые служили материалом для многих последующих исследований.

Наводнения в Петербурге послужили поводом для организации гидрологических наблюдений в Финском заливе и па Неве. В Кронштадте в течение длительного времени велись наблюдения за уровнем воды в Финском заливе при помощи футштока. Благодаря этим наблюдениям уже в 1752 г. удалось установить средний уровень (Leyst, 1887, стр. 131). Регулярные наблюдения за изменением уровня Мойки велись с 1749 по 1777 г. Э. Шретером (там же, стр. 247).

Кроме упомянутых выше систематических метеорологических и гидрологических наблюдений, в России в рассматриваемый период проводились и другие наблюдения в этой области, не дававшие непрерывных рядов. В первую очередь следует упомянуть о метеорологических наблюдениях И. Лерхе, который, начав заниматься ими еще в 1728 г. в Германии, продолжал их и по приезде в Россию вплоть до 1780 г. В России первые наблюдения он провел 8 августа 1731 г., когда еще был на корабле у о-ва Эзеля (о-в Сарема). В дальнейшем он вел их более чем в 20 пунктах во время всех своих разъездов, о которых говорилось выше.

В программу И. Лерхе входили не только метеорологические наблюдения. Кроме наблюдений за атмосферным давлением, силой ветра и облачностью, он наблюдал также за сроками вскрытия и замерзания рек и за фенологическими явлениями. Но эта программа не всегда осуществлялась полностью.

Е. Лейст (Leyst, 1887, стр. 240), характеризуя деятельность И. Лерхе, отмечает, что он много способствовал возможности изучения климата России. Его работы сохранились в архивах, и данные его наблюдений за температурой неоднократно использовались (см., например, Вильд, 1882, стр. 280—282 и приложение).

Большие начинания в области метеорологических исследований связаны с именем И. Гмелина. Наблюдения, которые он вел в Сибири в течение восьми лет в 19 пунктах во время участия во Второй Камчатской экспедиции, были обработаны и опубликованы И. Брауном (Braun, 1761, Braunius, 1767). Отмечая, что наблюдения, совершенные И. Гмелиным в пути, часто носили отрывочный характер, И. Браун сообщает, что в его работах тем не менее можно найти много интересных сведений: например, описание явлений гало, которые нигде не бывают так часто, как в Сибири, и северных сияний (Braun, 1761, стр. 426, 490, 491).

Много метеорологических записей содержится также в журнале путешествия И. Гмелина по Волге в 1733 г. (Бергман, 1892, стр. 64). Наконец, как уже отмечалось выше, И. Гмелин занимался организацией метеорологических наблюдений в крупных городах Сибири.

Кроме Перечисленных исследователей, метеорологическими наблюдениями занимались и другие ученые и любители. В Москве с 1749 г. вел наблюдения доктор И. Энгель, корреспондент Академии наук; в 1756 г. ими занимался почтдиректор Пестель. В Петербурге вел наблюдения с 1749 г. Э. Шретер (Leyst, 1887, стр. 173 и 241). В Соликамске температурные наблюдения производил Демидов, итоги работ которого за 175f r. были опубликованы Уотсонолт в Англии n «Philosophical Transactions». (Watson, 1754 г., p. 108).

О значении первых точных записей, характеризующих климат стран Восточной Европы и Сибири, говорить не приходится. Значительная часть их была опубликована и они послужили, в частности, основой для попыток-обобщений и создания тех или других теорий. Уровень знаний того времени исключал возможность создания разработанных концепций, всесторонне освещающих природу атмосферных явлений, но в трудах русских ученых того времени мы находим идеи, послужившие основой для последующего развития этой отрасли науки. В 1740 г. в «Примечаниях на Ведомости» появилась статья Г. Крафта «О исправном усматривании ветров», в которой он говорит о важности изучения возможности предсказания изменений атмосферных явлений, приносящих «туман, облака, росу, дождь, иней, снег, град, молнию и гром», и о необходимости организации для этой цели метеорологических наблюдений.

Г. Крафт полагал, что каждого, считающего, что наука о предсказаниях погоды «излишнее и бесполезное любопытство», следует «за безумного или ненавистника общего благополучия почитать» (стр. 305—306). Погоды, по его мнению, уже давно подразделены на две главные группы, из которых «одна содержит в себе постоянные, а другая переменные погоды. Первь1е делают, что летом всегда бывает тепло, а зимой холодно, а осенью и весною дождливо; от последних происходит то, что одно лето бывает теплее другого и что при одном времени года больше бывает грому, дожжей, снегу и проч., нежели при другом» (стр. 314). В этой формулировке периодические изменения погоды по временам года противопоставляются непериодической изменчивости погоды; представление же о постоянном режиме погоды в данной местности, т. е. климате, отсутствует. Причиной перемен обеих групп погод Г. Крафт считал ветры (1740, стр. 314). Таким образом, в рассуждениях Г. Крафта при наличии представлений о роли циркуляции атмосферы, отсутствует такой фактор, как приход-расход лучистой энергии на земной поверхности и в атмосфере.

Движения же воздуха, по мнению Г, Крафта (1764, стр. 264), происходят от того, что он «в некоторых местах для разных причин теряет с окружающим равновесие»; к этим причинам он относил солнечнее тепло, низкие температуры, испарения, которые «воздух отягащают, и, наконец, облака, «которые солнечные лучи удерживают от воздуха». Далее оп говорит, что «ветры имеют разные свойства по разным странам, от которых приходят».

Таким образом, Г. Крафт имел представление о различии воздушных масс в зависимости от места их происхождения.

В связи с чрезвычайными холодами, которые наблюдались в Россия и в Западной Европе в 1709 и 1740 гг., Г. Крафт собрал большой материал о температурах, отмеченных в эти годы в разных странах, а также литературные исторические сведения о подобных явлениях, и попытался, основываясь на этих данных, установить последовательность возникновения сильных холодов, чтобы, таким образом, предсказывать их заранее. Эта работа была опубликована в брошюре, посвященной описанию знаменитого Ледяного дома, построенного в 1740 г. для забавы императрицы Анны Ивановны (Крафт, 1741). Сведения о «безмерно студеных зимах» он собрал с 177 г. до н. э.; всего им упомянуто 18 случаев. Взяв за основу интервал между зимами 1709 и 1740 гг., Г. Крафт пытался доказать, что такие явления повторяются примерно через 30 лет (от 29 до 38). Эта работа интересна как один из первых опытов установления цикличности метеорологических явлений.

Попытки сформулировать причины изменения атмосферных явлений мы находим и у И. Брауна (1759). Он старался опираться на научные данные, но в его работе превалируют устарелые понятия. Так, например, образование града летом объясняется, по его мнению, явлением «селитреных выдохновений», приводящих к понижению температуры (стр. 37). Находящиеся в воздухе «серные, масляные и соляные» частицы, загораясь под воздействием чрезмерного сжатия, смешивания солнечных лучей и атмосферного электричества, приводят к «блистаниям, молнии, грому, болидам, летающим змеям и др.» (стр. 43). По поводу изменений погоды И. Браун писал, что «предыдущие в воздухе перемены без сомнения причиною суть последующих перемен» в каждом данном месте (стр. 62). Таким образом, он игнорировал представление об атмосферной циркуляции.

Серьезное значение имели работы Ф. Эпинуса, в которых подчеркивалось влияние солнечного тепла на атмосферные явления. В его трудах, относящихся к 1759—1763 гг., получили дальнейшее развитие мысли М. В. Ломоносова о влиянии моря на температуру.

Ф. Эпинус (б/г, стр. 8) полагал, что «если что-нибудь к переменам состояния воздуха способствовать может, то оное без сомнения есть теплота и стужа». По его мнению (Эпинус, 1761, стр. 18), количество получаемого солнечного тепла определяется не только широтным положением того или иного пояса Земли, но и особенностями самой земной поверхности. Таким образом, в работах Ф. Эпинуса нашли отражение правильные представления о двух климатообразующих факторах — солнечной радиации и особенностях подстилающей поверхности. Однако Ф. Эпинус не учитывал роли третьего фактора — циркуляции атмосферы.

Из высказываний Ф. Эпинуса следует также, что он имел довольно ясное представление о различии континентального и морского климата. Так он писал: «Чем далее будешь входить в матерую землю к востоку, которая составляет, так называемый, старый мир, то стужа отчасу умножается, и так зима в Норвегии гораздо сноснее бывает, нежели в Швеции; а чем далее пойдешь к востоку, тем жесточае, так, что наконец в Восточной Сибири столь жестокая стужа господствует, что едва поверить можно. Вероятную сему причину полагал я в том, что поверхность моря за беспрестанным движением никогда не может так жестоко прохолодеть, как поверхность матерой земли» (Эпинус, 1764, стр. 273).

В его время было известно, что южное полушарие холоднее северного. Он отвергает распространенные попытки объяснить это явление тем, что, когда в южном полушарии бывает зима, то земля находится от солнца на 700 тыс. миль дальше, чем во время зимы в северном полушарии.

Он полагает, что связанная с этим потеря тепла в южном полушарии по сравнению с северным компенсировалась бы во время лета, так как при наступлении его в южном полушарии земля бывает на 700 тыс. миль ближе к солнцу, чем во время лета в северном полушарии. Ф. Эпинус предлагает объяснять это явление тем, что весна и лето в северном полушарии продолжительнее, чем в южном, на 7 дней. Но при этом он допускает возможность и других причин большего холода в южном полушарии, который, как можно предположить, мог бы зависеть и от того, что в местах около южного полюса, где мореплаватели еще не бывали, находится материк. Но это он оставлял «потомкам на рассмотрение» (Эпинус, 1761, стр. 15—16-и 19 и 20).

Придавая большое значение влиянию условий местности на распределение солнечного тепла и на климат, Ф. Эпинус полагал вместе с тем, что попытки предсказания погоды па основании более или менее длительных наблюдений в тех или других пунктах бесполезны. Он считал, что для изучения причины атмосферных явлений следовало бы создать сеть добросовестных наблюдателей, которые вели бы наблюдения по одной программе. Создать такую сеть на всем земном шаре невозможно, поэтому ее следовало бы организовать хотя бы на какой-либо обширной территории. Он находил, что особенно благоприятны условия для таких наблюдений в России (Эпинус, б/г, стр. 16).

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.