Код муссонов

В 1903 г., сразу по прибытии в Индию, 35-летний Гилберт Уокер отправился в предгорья Гималаев. Целью его путешествия была Шимла, летняя столица Британской Индии, где располагался Метеорологический департамент. Ему предстояло занять пост, который станет вершиной его карьеры, – директора Индийских метеорологических обсерваторий.

Последние 15 лет этот высокий худощавый человек провел в основном в кембриджском Тринити-колледже среди других столь же увлеченных наукой одиночек. Сам он был математиком. Теперь же он должен был возглавить крупнейшую метеорологическую сеть в мире, хотя почти ничего не знал ни о погоде, ни о том, как управлять сотней обсерваторий и десятками тысяч метеонаблюдателей. Но именно это незнание в каком-то смысле и стало причиной его назначения. Ситуация была настолько отчаянной, а проблема, с которой столкнулись его наниматели, настолько неразрешимой, что отсутствие у Уокера каких-либо знаний и опыта в метеорологии было сочтено преимуществом. Когда ничто не срабатывает, возможно, стоит попробовать нечто принципиально иное. К тому же у Уокера имелось одно важное достоинство: он был талантливым математиком. Это и стало решающим фактором, заставившим его предшественника Джона Элиота поставить на кон репутацию и рекомендовать на свой пост этого человека.

Город, в который направлялся теперь Уокер, был необычен не менее, чем его новое назначение. Это был оазис прохлады среди жарких тропиков, маленький обитаемый островок в густонаселенной стране, отдаленный анклав, из которого Британия правила своим самым обширным колониальным владением. Расположенная на высоте чуть более 2200 м над уровнем моря, почти в 1600 км от Калькутты, в летние месяцы Шимла становилась спасительным убежищем от дурманящей жары, царившей на равнинах. Кроме того, это было безопасное и во многих отношениях удобное место. Раскинувшийся на террасах крутого горного склона, город служил надежной цитаделью. «Здесь, – гласил один из имперских атласов, – планируются войны, заключается мир, ведется борьба с голодом».

Эта фраза, собственно говоря, и объясняла назначение Уокера.

Британской администрации в Индии было хорошо известно, что удаленность может давать силу – тем большую, чем с большего расстояния она действует. Но администрация не знала другого и надеялась, что Уокер поможет это узнать: какая сила вызывает муссонные дожди, от которых зависело благосостояние – и выживание – десятков миллионов индийцев, а значит, и богатство Британской империи.

Сама по себе идея решить эту проблему с помощью математики не выглядела такой уж необычной. Уже давно, по крайней мере с тех пор, как Галилей провел свои эксперименты с падающими телами, ученым стало ясно, что с помощью чисел можно раскрыть законы природы. И необходимость привлечь математическую науку к изучению земной атмосферы также была очевидна с тех пор, как начали собираться количественные данные о давлении и температуре. В последние три десятилетия XIX в. объемы данных, требовавших анализа математическими методами, стремительно росли. Автоматические обсерватории, созданные Метеорологической службой после смерти Фицроя, изо дня в день в непрерывном режиме вели регистрацию погодных условий. Тем же самым занимались легионы педантичных наблюдателей – в том числе моряки военных и торговых флотов ведущих мировых держав. Активный рост объемов метеонаблюдений в десятилетия, предшествовавшие прибытию Уокера в Индию, объяснялся той простой причиной, что погода играла очень важную роль в управлении империями. По мере того как они росли, расползаясь по земному шару, расширялся и сбор метеорологических данных.

Раздел метеорологии, занимающийся сбором и анализом данных о погоде, получил название «климатология». Родом из немецкого, этот термин вошел в употребление в английском и французском языках в первые десятилетия XIX в., а с 1840-х гг. получил широкое распространение. Во многом это произошло благодаря влиянию Александра фон Гумбольдта, стоявшего у истоков этого научного направления (одно из первых упоминаний данного термина встречается во французском переводе его работы). Гумбольдтовская концепция климата была связана с его пониманием единства природы, которое, по его мнению, вовсе не означало климатического единообразия. Вместо этого мириады физических сил, комбинируясь, создавали климатические различия – отдельные зоны, часто располагавшиеся вертикально, где существовали определенные устойчивые условия с точки зрения температуры и осадков и где, соответственно, обитали определенные виды растений и животных. Но если учесть, что физические силы природы находились в постоянном движении, то неясно, каким образом они комбинировались так, чтобы создавать в определенных географических зонах стабильные климатические области, которые можно было исследовать, описать, после чего, если так можно выразиться, надолго о них забыть. Гумбольдт полагал, что эта стабильность сохраняется на длительное время.

Это исследовательское, нацеленное на поиск единства направление климатологии, созданное Гумбольдтом, требовалось совместить с другим ее направлением, возникшим на основе статистического подхода. И в Англии, и в Пруссии национальные службы по сбору метеорологических данных создавались на основе государственных статистических бюро или же оказывались тесно связаны с ними. Было очевидно, что понимание климатических и погодных закономерностей сулит огромные практические выгоды, точно так же, как и получение знаний в области астрономии, ботаники, геодезии и магнитного поля Земли, – все это позволяло лучше изучить имперские владения и, соответственно, управлять ими с максимальной эффективностью. Вероятно даже, получение метеорологической информации, которая могла быть преобразована в средние климатические показатели, отвечало задачам государства в наибольшей степени. Собирая данные о погоде, как они уже начали собирать данные о своих гражданах, правительства надеялись привнести хоть какую-то степень контроля в эти самые сложные в управлении и зачастую непредсказуемые сферы.

Юлиус фон Ханн, директор Центрального бюро метеорологии и геомагнетизма в Вене, и Владимир Кёппен, директор Германской морской обсерватории в Гамбурге, в полной мере разделяли убежденность Гумбольдта в том, что «лицо Земли» может быть досконально измерено и изучено. Однако они расходились со своим великим предшественником в вопросе о том, что такое климат и, следовательно, как его нужно изучать. Движимые научным любопытством, располагая средствами и ресурсами своих ведомств, Ханн и Кёппен преобразовали подход ученого-одиночки в систематическую дисциплину. Параллельно с этим гумбольдтовское определение климата с его акцентом на взаимосвязи между живыми существами и окружающей средой уступило место новому определению, в котором климат рассматривался с точки зрения устойчивых климатических зон, выделенных на основе усредненных метеорологических данных. Климат, по определению Ханна и Кёппена, представлял собой усредненную погоду.

Но еще более важным, чем точное (как показало будущее) определение климата, был тот фундамент, который эти два человека заложили для развития климатологии. Под руководством Ханна и Кёппена она стала наукой строгих измерений, проводимых в строго контролируемых условиях. В 1883 г. Ханн опубликовал «Руководство по климатологии», в котором изложил пошаговую стратегию развития этой науки, отчасти напоминавшую стратегию военного наступления. Одним из направлений этого развития была картография, и на рубеже веков Владимир Кёппен поставил на вооружение климатологии климатические карты, на которых были визуально обозначены разные климатические зоны – «тропический климат», «полярный климат», «субтропический климат», «средиземноморский климат» и т. д., – определенные на основании средних значений нескольких типов метеорологических данных.

Между тем то, что было слабым местом климатологии, оказалось также залогом ее успешного развития: изучение климата требовало огромного количества данных. Во времена Ханна и Кёппена телеграфная связь, почтовая служба и издательское дело были такими же важными инструментами климатологической науки, как барометры и термометры. Составление карт требовало отлаженной системы измерений и их передачи, а также, что не менее важно, системы печати и распространения. В первые несколько десятилетий после запуска этот всеохватный климатологический проект поглощал невероятное количество энергии.

Несмотря на активную деятельность по развитию климатологии, Ханн не менее настойчиво стремился очертить ее границы, продвигая свой взгляд на эту дисциплину. «Климатология, – писал он, – является всего лишь частью метеорологии, которая имеет гораздо более пространное поле деятельности». Климатология носит описательный характер, тогда как метеорология, имея своей целью «объяснение различных атмосферных явлений с помощью известных физических законов», является в большей степени теоретической наукой. Тем не менее эти две дисциплины тесно связаны между собой: климатология является неотъемлемой частью метеорологии и свою неспособность объяснить что-либо компенсирует широтой охвата. Будучи, прежде всего, наукой наблюдения, климатология нацелена на создание «мозаичной картины различных климатов» – очень упорядоченной картины, основанной на систематическом представлении фактов. Таким образом «обеспечиваются порядок и единообразие, проясняется взаимодействие между различными климатами и климатология становится научной областью познания». Как отмечает Дебора Коэн, это делало климатологию (по крайней мере, потенциально) наукой «сложных целостных систем», тогда как метеорология стремилась свести атмосферные явления к «более простым, легче поддающимся теоретическому объяснению элементам».

Между убежденностью Ханна в описательном характере климатологии и его амбициозной надеждой на то, что она может стать настоящей наукой, существовал явный разрыв. Как именно перейти от сбора данных о средних значениях осадков и температуры к основанной на физических законах науке, оставалось неясным. В «Руководстве» Ханна прослеживалось глубоко противоречивое отношение к климатическим изменениям. Было очевидно, что для трансформации климатологии в науку она должна заниматься их изучением, но в каких пределах? В заключительном разделе, называвшемся «Изменения климата», Ханн рассмотрел палеоклиматические изменения, такие как ледниковые периоды, а также теории Кролла и других ученых, пытавшихся объяснить их. Он рассмотрел проблему изучения более краткосрочных климатических осцилляций, которые могли быть связаны с солнечными пятнами. Однако в обоих случаях Ханн продемонстрировал непоколебимую приверженность методу усреднения, когда за основу берется период стабильности. Чтобы получить среднее значение, объяснял Ханн, необходимо определить период времени, в течение которого оно применимо. Этого метода более чем достаточно, чтобы идентифицировать колебания выше и ниже среднего значения. Иными словами, изменение относилось только к некоему фиксированному периоду, для которого могут быть определены средние значения.

Этот подход был основан на предположении о стабильности, но на практике он позволял Ханну (и другим) выявлять климатические аномалии. Это стало возможно благодаря созданию статистических таблиц, которые представляли собой рудиментарную модель климатической системы. Объединяя усредненные данные о погоде из разных частей планеты, эти таблицы позволяли Ханну и другим находить закономерности в числах. А поскольку эти числа отражали средние погодные значения – то, что Ханн определил как климат, – появлялась возможность установить взаимосвязи между более долговременными характеристиками атмосферы. Конечно, процесс усреднения игнорировал динамику, но Ханн считал это задачей метеорологии – раскрыть и описать то, что он называл «причинами, лежащими в основе последовательности атмосферных процессов». Тем не менее Ханн призывал обращать внимание не только на средние значения, но и на отклонения от них. Как утверждает Дебора Коэн, отчасти это было вызвано стремлением выковать национальную австрийскую идентичность, для чего требовалось соединить все многообразие климатических режимов в гармоничное имперское целое. С точки зрения статистики это означало внимание как к глобальным, так и к локальным показателям. Как ни странно, на практике оказалось, что именно средние значения делали отклонения – и скрытый в них динамизм – максимально видимыми. В результате подход Ханна парадоксальным образом вымостил путь к новой климатологии, сосредоточившей свое внимание именно на изменчивости климатических систем, а не на стабильности отдельных климатических зон.

Когда Уокер прибыл в Шимлу и занял пост директора Индийских метеорологических обсерваторий, он вступил именно в это неопределенное пространство между стабильностью, создаваемой статистикой средних климатических значений, и изменчивостью, для поиска которой могли быть использованы эти данные. Считать ли климатическую систему стабильной по своей природе или изменчивой, зависело от того, кто занимался исследованиями. Но в основе любого из этих подходов лежала идея системы. А она была порождением империи в той же мере, в какой им был сам Гилберт Уокер или мешки с пшеницей, от которых зависела не только прибыль, но и выживание очень многих людей.

В действительности Индия и, в частности, британская администрация столкнулись не с одной, а сразу со множеством проблем. К 1903 г., когда Уокер прибыл в Индию, там в течение трех из последних семи лет – в 1896, 1899 и 1902 гг. – не было летних муссонных дождей. Коротая и простая фраза не позволяет передать масштабы бедствия, вызванного этим обстоятельством.

От голода умерли миллионы, хотя точное количество жертв так и осталось неизвестно. В статье, опубликованной в медицинском журнале The Lancet в 1901 г., приводилась цифра в 19 млн погибших за последние пять лет, что было эквивалентно половине всего населения Великобритании и составляло примерно 8 % населения тогдашней Индии. Катастрофический неурожай зерновых наблюдался на территории, по размерам в три раза большей, чем Великобритания.

Между тем это не было природным катаклизмом. Слово «нехватка», которое использовалось (и продолжает использоваться) в отношении муссонных дождей, подразумевало, что дожди должны идти каждый год. Но на самом деле переменный характер этих осадков – включая полное их отсутствие в течение нескольких лет – был нормальной, а не аномальной особенностью индийского климата. Муссоны всегда отличались непредсказуемым нравом, в одни годы даруя живительную влагу, в другие – нет. В прошлом в засушливые годы также наступал голод, но смертность от него никогда не была настолько высока, как при британском правлении. В 1876–1878 гг. она достигла пика: тогда в Британской Индии и на соседних территориях он унес жизни от 6 до 10 млн человек.

В значительной мере в этом была повинна Британская империя. Навязывая Индии денежную экономику, британцы разрушили традиционную систему взаимопомощи и создания зерновых резервов, которая позволяла земледельцам накапливать запасы зерна за счет излишков, выращенных в урожайные годы, и затем использовать их, чтобы пережить неурожайный период. Полностью скупая собранный урожай, британцы уничтожили этот складывавшийся веками механизм выживания, предложив взамен только деньги – и ничего больше.

В самый разгар голода королева Виктория была провозглашена императрицей Индии. Имперская корона была слепа к страданиям индийцев – сознательно и даже подчеркнуто. Лорд Литтон, поэт и вице-король Индии, был верным последователем идей Адама Смита, заявившего, что во время голода в Бенгалии в 1770 г. британское правительство своими «ненадлежащими» попытками вмешательства только ухудшило ситуацию. По словам Смита, так называемые «гуманитарные истерики», результатом которых была отправка денег в помощь голодающим, на самом деле лишь подталкивали Индию к банкротству. Лучше всего было ничего не делать. Если позволять голоду вспыхивать и угасать своим чередом, такие краткосрочные вспышки будут естественным образом корректировать экономический цикл и, подобно тому как череда частых возгораний предотвращает катастрофические лесные пожары, ограничат потенциал гораздо более масштабных бедствий. В этом смысле голод был естественным социальным и экономическим явлением, своего рода встроенным механизмом, позволявшим удерживать размер населения Индии в равновесии с ее ресурсами, а также поддерживать высокие цены на зерно. Любая попытка ограничить масштабы голода, заявил Литтон Законодательному совету в 1877 г., лишь усугубит проблему перенаселения. Хладнокровно оперируя цифрами человеческих жизней, Литтон подчеркнул, что, поскольку от голода умирают в основном самые бедные, любые действия, направленные на их спасение, только увеличат долю населения, живущего в нищете. Между строк читалось: лучше дать этим беднякам умереть, чем и дальше обрекать на нечеловеческое существование.

При всей очевидности провала своей политики британские правители не желали признавать ошибки. Путешествуя по стране, где совсем недавно 10 % населения умерло от голода, вице-король Индии лорд Элгин, глядя из окна своего роскошного вагона, увидел «землю, процветающую даже несмотря на то, что в последнее время выпадало мало дождей». Эти «героические» акты самообмана не отменяли, однако, того, что требовалось что-то предпринять. После Великого голода 1876–1878 гг. была учреждена специальная комиссия, которой предстояло решить, как избежать подобных катастроф в будущем. Комиссия провела консультации с экспертами в области медицины, экономики и сельского хозяйства и разработала региональные законы, призванные обеспечить своевременное оказание помощи на местах в периоды голода. Что же касается метеорологии, то, как сетовали члены комиссии, она ничем помочь не могла. Будущее, безусловно, должно было привнести ясность в понимание «природы периодичности» муссонных дождей, однако современная метеорология была бессильна предсказать это погодное явление. Да, засухи и голод были неизбежны, но самым удручающим было то, что «они обрушиваются на нас почти без предупреждения и с очень нерегулярными интервалами». С 1880-х гг. метеорологи пытались делать прогнозы относительно муссонных дождей, но, после того как они не смогли предсказать их отсутствие в 1901–1902 гг., программа была закрыта. Такое решение разочаровало многих, кто считал прогнозы полезными, даже если те не всегда оказывались точными. Один из обозревателей Times of India справедливо замечал, что «в такой преимущественно сельскохозяйственной стране, как Индия, множество земледельцев не могут не задать разумный вопрос, почему им было отказано в той помощи, которую мог бы предоставить Метеорологический департамент». Но подобные вопросы наталкивались на глухую стену, и члены комиссии лишь выразили надежду на то, что другие имперские технологии отныне будут поставлены на службу индийскому народу. Предполагалось, что построенные британцами железные дороги и система телеграфной связи, которые в обычное время использовались в коммерческих целях – для перенаправления потоков зерна, главной экспортной культуры Британской Индии, – в случае будущих засух будут использоваться для доставки продовольственной помощи в пострадавшие районы, что позволит выровнять спрос и предложение и предотвратить резкий скачок цен на зерно.

Однако, когда наступил очередной голод, все произошло с точностью до наоборот. Железная дорога использовалась для перевозки зерна не в те районы, где в нем нуждались голодающие, а туда, где его можно быть продать с максимальной прибылью. Телеграфная связь помогала спекулянтам контролировать рынки зерна. Благотворительной помощи было совершенно недостаточно, чтобы помочь миллионам голодающих. Отчаявшиеся родители, не способные прокормить своих детей, продавали их за гроши или, не сумев найти покупателей, отдавали бесплатно. Один британский корреспондент описал свой визит в детский дом, где у детей руки были не толще его большого пальца, а ребра проступали сквозь кожу «как проволочная клетка».

Такова была ситуация и в первый день 1904 г., когда Гилберт Уокер наконец приступил к работе. Какой бы странной и даже абсурдной ни казалась идея привлечь для решения этой проблемы человека вроде Уокера, было несколько причин считать, что именно он сумеет в конце концов разгадать тайну муссонных дождей и научится их предсказывать. Во всяком случае, прежде Уокер всегда оправдывал возлагавшиеся на него надежды. А началось все с того, что на одном из школьных уроков латыни он вопиющим образом перепутал спряжение латинского глагола. Изгнанный из мира классической филологии, Гилберт был взят под опеку учителем математики, который не уставал поражаться тому, с какой легкостью его ученик применял математические знания на практике, и пророчил ему великое будущее.

С 17 лет Уокера привлекало все, что крутилось или вращалось. Еще в школе он сделал своими руками гироскоп, который принес ему почетную медаль – и бремя надежд. После школы он поступил в Кембридж, где изучал прикладную математику у таких ведущих ученых того времени, как Дж. Томсон и Дж. Дарвин, а в свободное время занимался метанием бумеранга на просторных зеленых газонах, которые начинались сразу за университетскими зданиями и тянулись до самой реки. В конце концов он научился бросать изогнутый кусок дерева так, что тот улетал вдаль, почти пропадая из виду, после чего совершал невероятный дугообразный разворот и возвращался точно ему в руки. Довольно-таки эксцентричное увлечение в те времена, когда большинство молодых людей предпочитало тренировки по гребле на реке Кем.

Уокер с головой погрузился в математику, и в частности математическую физику, которая составляла основу программы Кембриджского университета (и позволяла ему понять, каким образом объекты – те самые бумеранги – перемещаются в абстрактном геометрическом пространстве). По окончании трех лет обучения он не только успешно сдал славившийся сложностью выпускной экзамен по математике, но и получил наивысший балл, сполна оправдав те надежды, которые возлагали на него школьные учителя, университетские преподаватели и родители. Но это достижение далось ему дорогой ценой. Он все серьезнее страдал «нарушениями» здоровья, как это деликатно называлось, и был вынужден на время покинуть место, где изнурительным трудом достиг своих математических высот. Проведя три зимы в санатории в Швейцарии, Уокер справился наконец с психическим расстройством, вызванным тем колоссальным напряжением, без которого было невозможно жонглировать числами так, как это делал он.

Джон Гопкинсон, также выпускник математического факультета Кембриджа, ставший инженером, однажды сказал: «Математика – очень хороший инструмент, но очень плохой мастер». К тому времени, когда Уокер прибыл в Индию, он хорошо понимал, что это значит. Сама по себе чистая математика была сложной, опасно трудной для ума, но при этом бесполезной наукой. Бумеранги с их выверенной траекторией возвращения не помогали справиться с ущербом, наносимым интенсивной работой мысли. В Швейцарии Уокер нашел целебное средство – катание на коньках. Легкое скольжение, морозный воздух и чистое небо над головой успокаивали и проясняли его разум. Изогнутый след от коньков на льду повторял изгиб бумеранга. Он ощущал, как внутри начинала расти кривая обратной зависимости, которая постепенно восстанавливала и упорядочивала его внутренний мир, расстроенный сверхчеловеческим умственным напряжением. Так, на коньках, он и выскользнул из цепких лап болезни. Вернувшись в Кембридж, ученый несколько лет читал лекции, пытаясь найти подходящую тему, которая позволила бы уравновесить легко воспаряющий математический разум и удержать его от падения в пропасть. Некоторое время Уокер занимался электродинамикой и решением проблемы, которую предложил ему научный наставник.

И вот, когда ему исполнилось 35 лет, судьба Уокера совершила крутой поворот: он получил предложение возглавить сеть Индийских метеорологических обсерваторий и присоединиться к тонкой, но быстро растущей прослойке научных кадров, входившей в систему Британского Раджа. В попытке раскрыть тайну муссонных дождей его предшественники испробовали все возможные средства, имевшиеся тогда в распоряжении метеорологической науки, от составления карт штормовых систем до проверки гипотез о влиянии снегопадов в Гималаях на уровень осадков в Индии в следующем году. Но вывод, к которому они пришли, был неутешителен: взаимосвязи между различными аспектами погоды, имевшими для Индии наибольшее значение, были слишком сложны, чтобы даже самые проницательные ученые умы могли взломать их код. В прошлом фундаментом метеорологии всегда была физика. Метеорологи стремились представить все и вся визуально – как взаимодействуют между собой движущиеся массы воздуха в атмосфере и массы воды в океане. Однако в Индии они потерпели неудачу и теперь надеялись, что кто-то вроде Уокера, для кого числа были рычагом, с помощью которого можно взломать самую закрытую систему, сумеет сделать это и с индийским климатом. Узнав новость о назначении Уокера, Кливленд Эббе написал ему поздравительное письмо, в котором выразил надежду на то, что «поставленные перед новым классом проблем, ваши мысли сосредоточатся на динамической метеорологии, что будет огромным преимуществом для этой сложной области науки».

Как оказалось, предложить Уокеру Индию как поле научных изысканий было все равно что предложить ему весь мир.

К 1904 г. и Британская империя, и метеорологическая наука достигли самых дальних уголков планеты, охватив если не весь, то почти весь земной шар. Британская империя пребывала близко к вершине своего могущества, занимая почти четверть территории Земли и правя пятой частью ее населения. В Индии, самом крупном их колониальном владении, британцам принадлежала территория примерно в 4 млн кв. км, что в десять раз превышало площадь самой Британии. Это делало их правление по определению ненадежным, что наглядно показало кровавое восстание 1857 г.

Проблемы, с которыми сталкивались Британская империя и метеорологическая наука, были на удивление схожи. И та и другая стремились взять под контроль неуправляемые явления и процессы, протекающие очень далеко от канцелярий, где производились расчеты и анализ. Понятие имперской метеорологии, которое отстаивал редактор журнала Nature Норман Локьер, было в некотором роде тавтологией. Империя была метеорологией, а метеорология была империей. Практическую суть этого в 1909 г. лаконично выразил министр финансов Индии Гай Уилсон, заявивший, что «бюджет Индии – это азартная игра на дождь».

Британское правление в Индии было бы немыслимо без использования технологий. Немало сказано о роли железных дорог, телеграфа и пароходов в объединении всех частей империи во времени и пространстве. Но не менее важную роль, пусть это часто упускается из виду, играла и бюрократическая машина с ее канцеляриями, где собирались, сортировались и обрабатывались потоки информации, на основе которой затем принимались решения. Эти канцелярии были узлами обширной имперской сети, все нити которой сходились в Лондоне. Но эта сеть включала и Калькутту, и Шимлу, и множество отдаленных полевых станций, откуда отправлялись и где принимались телеграфные сообщения. Небольшие, хорошо организованные конторы с минимальным штатом работников, обеспечивавших бесперебойное движение информационных потоков, вносили свой важный вклад в управление миллионами подданных британской короны.

Благодаря мощи технологий и бюрократической машины расстояние, некогда бывшее врагом, с которым приходилось сражаться, превратилось для Британской империи в ценное преимущество. Вместо того чтобы бросать вызов власти, оно стало рассматриваться как знак ее могущества. Крошечное почтовое отделение на индийской чайной плантации на берегу речушки, в которой мирно плескались слоны, при ближайшем рассмотрении обнаруживало тянущийся от него провод – свидетельство гордого статуса узла в глобальной сети имперского правления и контроля. Поскольку официальные газеты и журналы любили публиковать подобные фотографии, расстояние стало символом Британской империи – великой мировой державы, над которой никогда не заходит солнце.

Однако оно имело не только символическую, но и экономическую ценность. Благодаря быстрым и надежным пароходам англичане могли есть хлеб из индийского зерна, находясь при этом на комфортном и безопасном расстоянии от земли, на которой оно выращивалось, и от солнца и дождей, от которых зависел урожай. Индия стала для Британии житницей и золотым дном. К 1904 г. она превратилась в крупнейший источник британского импорта и одновременно крупнейший экспортный рынок. И она была ценна для Британии не вопреки, а благодаря удаленности от Лондона.

Расстояние приводило в движение весь имперский механизм. Оно было такой же важной составляющей успеха, как контроль на местах. И это во многом предопределило открытие Уокера, которое сам он назвал мировой погодой. В его распоряжении оказались данные, собираемые на самых больших расстояниях, какие только можно было представить, и ученый использовал их, чтобы разрешить величайшую загадку, приведшую его из мирного Кембриджа на войну муссонов и засух в далекую Индию.

Те же климатические особенности, которые осложняли жизнь британским правителям, делали Индию уникальным местом для метеорологических исследований. Этому способствовали и ее фантастическое географическое расположение, и невероятные масштабы: все в Индии было огромным. Отделенная от соседей по региону политически, как британский протекторат, она также была отделена от них физически: с севера – Гималайским хребтом, а с трех других сторон – океаном. Раскинувшись на четверти земных широт, она демонстрировала впечатляющий диапазон климатических условий. При этом, в отличие от Британии, где погода менялась почти ежедневно, в Индии, в силу ее масштабов и климатических особенностей, она была более устойчива и могла сохраняться месяцами, что значительно упрощало измерения и расчеты. Иными словами, Индия была местом, где изучать погоду было удобнее, чем где-либо еще на планете. Один из предшественников Уокера – Генри Бланфорд без тени иронии писал, что «упорядоченность и регулярность являются такими же показательными характеристиками здешних атмосферных явлений, как капризность и неопределенность оных в Европе». Отчасти это связано с географической протяженностью, объяснял он. В Индии «всеобщие закономерности имеют возможность продемонстрировать общие результаты», а так называемые «возмущающие воздействия носят регулярный и устойчивый характер». Любого, кто пытался изучать сводящую с ума своей изменчивостью английскую погоду, Индия поражала смелыми, размашистыми мазками метеорологической картины. В одних частях страны наводнения были почти нормой, тогда как в других преобладали пустынные условия. В среднем за год в деревне Черапунджи, расположенной среди холмов Ассама, выпадало более 11 684 мм осадков, тогда как в некоторых районах Верхнего Синда – менее 76 мм. В Индии происходили, казалось, невозможные вещи. В самых влажных регионах за день могло выпасть 635 мм осадков – столько же, сколько в Лондоне обычно выпадает за год. При этом на пике жары в некоторых местах приборы регистрировали отрицательные показания влажности воздуха. А циклоны, регулярно обрушивавшиеся на индийские побережья, были несравнимо мощнее тех, что когда-либо видела Европа.

Это метеорологическое разнообразие имело множество форм, но в целом преобладал муссонный характер климата – устойчивое чередование сухого и влажного сезонов, длившихся по полгода. С октября по апрель над Индией с северо-востока, со стороны материка, дули сухие холодные ветры. В мае они меняли направление и начинали дуть со стороны океана, принося с собой влажный воздух, облачность и обильные осадки, не прекращавшиеся с июня по сентябрь-октябрь.

Муссоны – яркий пример парадоксальности Индии. Источник стольких страданий – непредсказуемость муссонных дождей могла стать ключом к раскрытию важнейших тайн погоды. О более явном сигнале, зафиксированном в бесчисленных показаниях тысяч дождемеров, самопишущих барометров и термометров, метеорологи не могли и мечтать. А такие выраженные сигналы давали метеорологии шанс трансформироваться в более надежную прогностическую науку. Именно это Норман Локьер обозначил как очевидную цель, твердо заявив, что «в метеорологии, как и в астрономии… нам необходимо отслеживать цикличность». Благодаря огромной протяженности Британской империи, география не могла и не должна была стать препятствием к этому. Если цикличность «не отслеживается в зоне умеренного климата, отправляйтесь в холодные или жаркие климатические пояса и ищите там», призывал Локьер своих коллег. «И если обнаружите, хватайтесь за нее, измеряйте и изучайте, чтобы понять, что она означает».

Не увидеть цикличность муссонов было так же трудно, как не заметить идущего на вас слона. Гораздо сложнее оказалось определить, от чего зависели приносимые ими осадки. Отправной точкой поисков стало Солнце – единственное природное явление, еще более заметное, чем муссоны. Ученым уже был известен один солнечный цикл, связанный с появлением и исчезновением пятен на его поверхности. Эти темные пятна, впервые замеченные Галилеем, впоследствии внимательно изучались в попытке понять, какое влияние они могут оказывать на Землю. В XVIII в. астроном Уильям Гершель в поисках корреляции сравнил данные о солнечных пятнах с историческими данными о ценах на зерно, приведенными в знаменитом труде Адама Смита «Исследование о природе и причинах богатства народов». В 1830-х гг. в рамках «магнитного крестового похода» в разные точки земного шара были отправлены наблюдатели с магнетометрами, чтобы картировать магнитные токи Земли. В результате было сделано поразительное открытие: флуктуации земного магнитного поля совпадали по ритму с пятнообразовательной активностью Солнца. Интерес к солнечным пятнам возрос еще больше в 1850 г., когда Генрих Швабе опубликовал данные ежедневных наблюдений за солнечными пятнами, которые он вел почти четверть века. Это был самый полный на тот момент набор данных, на основе которых Швабе вывел 10-летний цикл нарастания и убывания пятен. Вскоре эта цифра была пересмотрена до 11 лет, а влияние солнечного цикла пятнообразования на Землю стало еще более очевидным после того, как в 1859 г. мощнейшая вспышка на Солнце привела к отказу телеграфа по всему миру (причем на некоторых телеграфных станциях вспыхнули пожары), «свела с ума» магнитные приборы и вызвала ярчайшие северные сияния даже на экваторе. После этих событий были выделены средства на строительство сети обсерваторий для наблюдения за Солнцем, а также для сбора и анализа данных о возможной связи между земными и солнечными явлениями (отправляясь в экспедицию на Тенерифе, Пьяцци Смит получил от ведущих ученых множество соответствующих запросов). Охваченные предчувствием, что они стоят на пороге раскрытия природных тайн, физики активно искали – и находили – связи между солнечными пятнами и магнетизмом, солнечными пятнами и температурой, солнечными пятнами и ветрами, солнечными пятнами и осадками. Эти связи зачастую можно было описать обезоруживающе простым языком, так что они казались очевидными. Чарльз Мелдрам, астроном Британской государственной обсерватории на Маврикии, так резюмировал свое открытие: «Много пятен – много ураганов; мало пятен – мало ураганов».

Но несмотря на столь активные исследования, к началу XX в. никаких прямых физических связей между Землей и Солнцем, которые могли бы сравниться с открытием «магнитного крестового похода», обнаружено не было. Интерес к этой области постепенно угасал. «Солнцепятнопоклонничество», как уничижительно окрестили его критики, стало напоминать лженауку, последователи которой пытались в пучине данных отыскать несуществующие закономерности.

Лишь небольшая группа ученых осталась верна поискам связей между Солнцем и Землей. Эти физики были заинтересованы не столько в расшифровке «секретного кода» погоды, сколько в понимании фундаментальных физических связей между явлениями. В отличие от большинства физиков, изучавших поведение электричества, магнетизма и тепла в очень малых масштабах, эти ученые исследовали природу в масштабах Солнечной системы и всего космоса, опираясь на предположение о том, что «сила, не менее универсальная, чем сама гравитация, но с чьим способом действия мы еще не знакомы, пронизывает Вселенную и порождает, если так можно выразиться, некое неосязаемое взаимодействие между всеми ее частями». То, что Солнце каким-то образом влияет на земные явления, было очевидным и неоспоримым фактом. Но предстояло выяснить, что за сила – «не менее универсальная, чем сама гравитация» – была ответственна за это влияние. Ученые были убеждены, что физическое взаимодействие между Землей и Солнцем (среди прочих небесных объектов) играет важнейшую роль в протекании земных метеорологических, магнитных и электрических процессов. И хотя речь шла о колоссальных космических расстояниях, мыслили они на удивление чувственными образами. В их описаниях Земля и Солнце были настроены друг на друга, словно двое влюбленных. «О взаимоотношениях математического характера нам было известно и прежде, – писали два ведущих физика, – но эта связь кажется гораздо более тесной: они чувствуют вместе, пульсируют вместе, они чутки и восприимчивы, как мы сами». Слабые, расходящиеся подобно волнам возмущения могли возникать в любой точке Солнечной системы, не только на самом Солнце. Незначительные изменения в гравитационных полях других планет каким-то образом влияли на процесс солнечного пятнообразования, что в свою очередь оказывало непосредственное влияние на земную погоду. Она менялась за счет того, что Солнце, «воздействуя в разное время на разные участки воздушных и водных оболочек нашей планеты, производит океанические течения и воздушные потоки, а также, влияя на различные формы воды, присутствующие в этих оболочках, порождает дождь, облака и туман». Страстная вера в существование подобных связей вселяла в физиков надежду и придавала им силы, несмотря на отсутствие каких-либо результатов. Кажущаяся непостижимой изменчивость погоды говорила «не о ее свободе от законов», писали Локьер и Хантер, «но о нашем невежестве». В конечном итоге ученым удастся доказать, что все природные явления, включая самые переменчивые из них, осадки, подчиняются законам природы. Но для этого нужно было время…

…и данные, очень много данных. А их-то, по крайней мере у Уокера, было столько, сколько пожелаешь, и даже больше. Уокер не был физиком ни по образованию, ни по склонностям и не болел охотой за цикличностью. Но он был человеком, для которого цифры стали инструментом решения конкретных задач. Это требовало дисциплинированного подхода, и с той же дисциплинированностью, с какой он учился в Кембридже, Уокер изучал цифры, чтобы извлечь из них скрытый смысл.

Он добросовестно проверил наработки и гипотезы всех, кто занимался проблемой до него. Было бы неверно сказать, что ученый не руководствовался прошлым опытом. Вопросы, которыми он задавался, уже задавали до него другие: как могут быть связаны между собой очень далекие друг от друга явления? Это было характерно для имперского способа мышления, которое стимулировалось все теми же железными дорогами, телеграфом и бюрократическими структурами, обеспечивавшими существование империи. Уокер, как и любой другой человек, находился под влиянием окружающего его мира, прошлого опыта и задач, стоявших перед ним сейчас.

Первым делом ему требовалось собрать сами цифры, но это было проще всего. Он возглавлял самую передовую метеорологическую организацию в мире. Результаты измерений стекались в его кабинет непрерывными потоками день за днем, месяц за месяцем. Директор индийских обсерваторий не страдал от недостатка данных о муссонах. Так, в 1907 г. к нему поступали сведения о количестве осадков из 2677 точек, разбросанных по всей Индии. Нескольких десятков метеообсерваторий снабжали его показателями давления, температуры и скорости ветра, которые регистрировались вручную с восьмичасовым интервалом или же автоматически с помощью приборов-самописцев. Зная, что для расшифровки кода муссонов ему нужны данные, собранные в океане, он откомандировал в Калькутту и Бомбей двух клерков с единственным заданием – посещать все заходящие в гавань суда, чтобы копировать их метеорологические журналы и снимать показания корабельных барометров. Получить доступ к информации из воздушного океана – атмосферы – было гораздо сложнее, однако Уокеру требовалось создать, по возможности, трехмерную карту воздушных потоков, которые несли дождь или засуху. К 1904 г., когда он начал свою работу, исследователи муссонов были единодушны в том, что необходимо срочно получить как можно больше данных о среднем и верхнем слоях атмосферы, используя для этого любые возможные средства. По распоряжению Уокера над Бельгией, а также над Бенгальским заливом и Аравийским морем запускались воздушные шары и змеи, поднимавшиеся на высоту до 4 км. А в самой Шимле он запускал гуттаперчевые метеозонды, оборудованные сверхлегкими приборами. Чтобы получить их обратно вместе с ценными результатами измерений, он прикреплял к шарам записки с обещанием щедро вознаградить того, кто вернет их целыми и невредимыми. Наконец, поскольку Генри Бланфорд считал важным фактором, влияющим на муссоны, снегопады в Гималаях, Уокер организовал из Шимлы фотосъемку гор, чтобы из года в год сравнивать уровни снежного покрова.

И еще он вел интенсивное почтовое и телеграфное сообщение с коллегами по всему миру. В его контору в Шимле еженедельно поступали подробные погодные сводки из Королевской обсерватории Альфреда, расположенной на Маврикии – там, откуда дули муссонные ветры. Обсерватории на Занзибаре и Сейшельских островах поставляли столь необходимые цифры по Индийскому океану. Чтобы получить данные по юго-западному муссону, он переписывался с Зомбой, Энтеббе, Дар-эс-Саламом, Каиром и Дурбаном в Африке, с Пертом, Аделаидой и Сиднеем в Австралии и с Буэнос-Айресом и Сантьяго в Южной Америке.

Вся эта информация казалась необходимой и многообещающей, но вместе с тем в таких объемах она грозила погрести под собой мечту о разгадке тайны муссонов. В этом и заключалась дилемма. Чтобы понять явление, его нужно было наблюдать, но оставалось неясно, где именно проходят границы муссонов. Это было частью ответа, который искал Уокер. Чтобы узнать ответ, ему, как и другим до него, нужно было забрасывать сети как можно шире. Но чем больше становился объем собираемых данных, тем сложнее было найти среди всех этих цифр то, что нужно.

«Проблема в том, что у нас слишком много наблюдений, – заметил Джон Элиот, – и слишком мало серьезного их обсуждения». Вместо того чтобы накапливать данные без учета того, как они могут быть использованы, пришло время «задавать направление и определять задачу наблюдений». Чтобы сделать наблюдения более осмысленными, стоило, по мысли Элиота, учитывать также сведения, получаемые в смежных областях науки, поскольку, «несомненно, существуют связи между определенными классами солнечных явлений и явлений земного магнетизма» и трудно предсказать, какие еще удивительные связи могут быть обнаружены. Элиот предложил создать организацию, которая занималась бы сопоставлением наблюдений, проводимых по всей Британской империи.

Как заметил однажды выдающийся физик Арнольд Шустер, «наблюдения важны и их никогда не может быть достаточно, однако может оказаться слишком много… Не будет большим преувеличением сказать, что метеорология преуспела вопреки наблюдениям, а не благодаря им». Всегда существовала опасность, что сбор данных станет самоцелью, а наука превратится в «музей, предназначенный для хранения разрозненных фактов и развлечения энтузиаста-коллекционера».

Но прежде чем определять место наблюдений в метеорологии, следовало определить природу самой метеорологической науки. Что такое метеорология? Должна ли она заниматься прогнозированием? Наблюдениями? Теоретическим объяснением? Или, что казалось наиболее разумным, всем вышеперечисленным сразу? Но в таком случае какую иерархию нужно установить для трех этих подходов к изучению атмосферы? Вопрос, может ли прогнозирование предшествовать теоретизированию, был потенциально взрывоопасен (достаточно вспомнить историю смерти Фицроя и последовавшее за этим закрытие программы метеопрогнозов). Некоторые считали, что прогнозирование без надлежащего теоретического фундамента недопустимо, потому что публика будет получать ошибочные прогнозы, а ученые тем самым выставят напоказ слабость и незрелость своей науки. Такой точки зрения придерживался, в частности, американский метеоролог Кливленд Эббе, который в 1890 г. написал, что «до сего времени профессиональный метеоролог слишком часто был только наблюдателем, статистиком и эмпириком – а не механиком, математиком и физиком». Другие были убеждены, что теории, не подкрепленные достаточными наблюдениями, так же бесполезны, как и наблюдения, не «заквашенные» (по выражению одного из комментаторов) на теории. Между тем, насколько бы принципиальными ни представлялись различия между метеорологией, базирующейся на теории, и метеорологией, основанной на практических наблюдениях, на деле эти два подхода не порождали два непримиримых лагеря. Один и тот же человек мог отстаивать их оба – все зависело от рассматриваемой проблемы. Например, Юлиус фон Ханн, который сделал больше, чем кто-либо другой, для формирования описательной, эмпирической традиции климатологии, ратовал за применение такой очень теоретической дисциплины, как термодинамика, при изучении атмосферных явлений.

Если Ханн рассматривал климатологию как спутницу и помощницу метеорологии, другие утверждали, что превратить изучение атмосферы в настоящую науку можно только на основе физики. Масштабы, на которых фокусировали свое внимание эти дисциплины, разнились почти так же сильно, как и их методы. Климатологи намеревались охватить своими картами (имеющих конечной целью обеспечение наиболее эффективного производства и извлечение ресурсов в имперских владениях) весь земной шар, а метеорологи сосредоточились на разработке физических теорий, которые по своему охвату могли быть региональными, локальными и даже, как в случае с облаками, гиперлокальными.

Острые дебаты на тему различий между метеорологией, климатологией и зарождающейся физической геологией (выросшей из исследований ледникового периода) показывали, что с середины и до конца XIX в. сама концепция погодных изменений оставалась в высшей степени неопределенной. Какие изменения следовало искать, какая научная дисциплина должна была это делать и с помощью каких инструментов – все эти проблемы в конце XIX в. горячо обсуждались. Но главным среди них был вопрос, что значит быть «настоящей наукой» – в какой мере она должна полагаться на сбор данных, а в какой – на теорию. Из этого вопроса проистекали все остальные, включая даже то, что именно считать данными.

На фоне этих дебатов Уокер и пытался раскрыть тайну муссонов. Но что он мог сделать, чтобы избежать того метеорологического «музея», о котором говорил Шустер, – не погрязнуть в завалах разрозненных фактов? В конце концов, отчасти благодаря работе своих предшественников, Уокер пришел к выводу, что нужно, во-первых, с локального, регионального и даже панрегионального уровня исследований перейти на глобальный, а во-вторых, отказаться от поисков цикличности в пользу чего-то принципиально иного. Вместо того чтобы охотиться за одним-единственным редким метеорологическим «зверем» – искать скрытую связь между двумя циклами, – он решил составить карту глобального погодного ландшафта.

Таким образом, незнание Уокером метеорологии стало его преимуществом. Не связанный никакими предположениями о том, какие именно атмосферные факторы могли влиять на муссоны, ученый решил, что ему нужен инструмент, с помощью которого он сумеет оценить их все и определить, какие из них наиболее важны. Такой инструмент предлагала статистика. Первым делом Уокер разработал методику расчета того, что он назвал достоверностью коэффициента корреляции между двумя факторами. Теперь можно было просеивать колоссальные объемы данных. До этого охотники за цикличностью полагались в основном на визуальную оценку. Они строили графики для каких-либо двух показателей (например, барометрического давления и появления солнечных пятен) и смотрели, не покажет ли сопоставление этих кривых какую-нибудь закономерность – либо особенно близкое совпадение, либо, наоборот, полное несовпадение, что могло свидетельствовать об обратной корреляции. Также существовал статистический инструмент, называемый коэффициентом корреляции, его разработал статистик Карл Пирсон специально для статистического просеивания чисел. Он был предназначен для выявления зависимостей – степеней корреляции, связывавших две группы данных. Казалось, это было именно то, что нужно, чтобы найти искомое в тех массивах информации, которыми располагал Уокер.

Но у коэффициента корреляции Пирсона имелся серьезный недостаток: он был слишком хорош в поиске зависимостей в погодных данных. Даже при сравнении двух совершенно случайных их наборов всегда оставалась вероятность того, что между ними обнаружится какая-то связь. Что уж говорить о сравнении реальных данных, например таких, как атмосферное давление в разных частях планеты. Инструмент Пирсона не мог отличить реальные корреляции, то есть указывающие на лежащие в их основе физические связи, от случайных, зависевших исключительно от количества сравниваемых показателей. При сравнении десятков и даже сотен групп данных, что требовалось Уокеру, вероятность выявления ложных корреляций была слишком высока. Поэтому Уокер усовершенствовал этот инструмент, дополнив его возможностью оценивать, насколько значима обнаруженная корреляция, и таким образом отсеивать лишнее.

Применение его критерия достоверности к коэффициенту корреляции Пирсона позволяло получить количественный показатель вероятности того, что взаимозависимость между двумя наборами чисел не была случайной. Отныне, вместо того чтобы разглядывать бесконечные кривые, Уокер мог численно ранжировать выявленные зависимости и определять, какие из них были статистически значимы, то есть отражали нечто происходящее в реальном мире, а какие, скорее всего, случайны. При сортировке огромных массивов данных его методика оказалась значительно более точна и эффективна, чем методики предшественников. Как охарактеризовал ее еще один знаменитый метеоролог, Нейпир Шоу, она «подобно прожектору обследовала метеорологический горизонт с некой выбранной точки, высвечивая своим лучом основные характеристики и особенности невидимого иначе ландшафта, в данном случае – всего земного шара».

Исследования Уокера действительно охватывали весь земной шар. И это было в равной степени как следствием его метеорологического невежества, так и осознанным решением. Не имея четкого понимания, куда именно направить луч своего прожектора, он светил им повсюду. Он находил множество корреляций, и каждая из них, как выразился Нейпир Шоу, была подобна «очень чувствительному растению, которое куда легче погубить, чем вырастить, и которое страдает от любых случайных ошибок, каковы бы те ни были». В этом и была суть. Если Уокер хотел найти реальные зависимости в огромном море данных, ему приходилось быть беспощадным. Выжить должны были только самые сильные, самые статистически устойчивые корреляции. И тогда, опираясь на физические теории циркуляции воздуха, ветра и дождя, ученые могли бы объяснить то, что обнаружил Уокер.

Результатом стало открытие того, что можно назвать мировой погодой. Глобальный погодный ландшафт состоял из обширных чередующихся областей высокого и низкого давления, которые охватывали весь земной шар и менялись в зависимости от времени года. Теории так называемой общей циркуляции атмосферы, восходившие к теории Хэдли о пассатах, разработанной в XVIII в., существовали и раньше. В 1880-х и 1890-х гг. целая серия исследований, основанных на данных, передававшихся по телеграфу (как и в исследовании Уокера), обнаружила первые признаки существования таких осцилляторных процессов в областях с характерно высоким и низким давлением. В этих исследованиях, авторами которых во многих случаях были физики, методы и подходы охотников за цикличностью сочетались с подходом ученых, привыкших искать физические связи между явлениями. Созданные ими карты давления и температуры демонстрировали загадочную, удивительную связь между отдаленными участками земной атмосферы. На ранних этапах для описания обратной зависимости между давлением в разных частях земного шара, которую обнаружили многие из этих исследований, использовался термин «осцилляция». Леон Тейсерен де Бор, вдохновитель изучения облаков, показал, что существует связь между давлением в Европе и определенными «центрами действия атмосферы», находящимися в Исландии, на Азорских островах и в Сибири. Генри Бланфорд проделал аналогичную работу для Южного полушария, показав взаимосвязь давления в Индии, Сибири и на Маврикии. Швед Г. Гильдебрандсон продвинулся еще дальше: в серии из пяти публикаций он представил данные о среднемесячном давлении в 68 местах по всему земному шару за последние 10 лет. Опираясь на них, он предположил существование «тесных взаимоотношений» между всеми центрами действия атмосферы на планете. Наконец, Международный облачный атлас, составленный Гильдебрандсоном и де Бором в 1896 г., наглядно продемонстрировал, что метеорологам пора оставить в прошлом «политику церковных шпилей» (так Юлиус фон Ханн называл наблюдения, ограниченные видом с церковной колокольни) и переходить к амбициозным глобальным исследовательским проектам. Облака, как известно, не знают границ, поэтому любой проект по их изучению должен был охватывать весь земной шар.

Итак, Уокер пришел в метеорологию именно в тот момент, когда та, проделав путь от многовекового традиционного интереса к изучению штормов до недавних попыток анализа данных в масштабах полушарий, была готова предложить ему – и «лучу его прожектора» – весь мир. Как и Бланфорд, Тейсерен де Бор и Гильдебрандсон, Уокер обнаружил в получаемых со всего мира данных о давлении свидетельства осцилляций. Но если представители старой гвардии были ограничены визуальными методами и могли сделать лишь весьма туманные предположения о природе и силе этих связей, то Уокеру коэффициенты корреляции позволяли ранжировать их и исключить менее значимые. Он обнаружил в общей сложности 400 значимых корреляций – тех взаимозависимостей, на которые стоило обратить внимание. После отсеивания ложных осталось «три значительных колебания», отражавших отношения обратной зависимости между давлением. Самое мощное наблюдалось между Тихим и Индийским океанами – Уокер назвал его Южной осцилляцией. Два колебания поменьше, одно – между Исландией и Азорскими островами, другое – между разными участками в северной части Тихого океана, получили соответственно названия Североатлантическая осцилляция и Северо-Тихоокеанская осцилляция. В этих местах области с разным давлением находились в отношениях обратной зависимости. Когда барометрическое давление над Исландией возрастало, над Азорскими островами оно снижалось, и наоборот.

Одним из первых факторов, который Уокер проверил посредством своего корреляционного метода, были солнечные пятна. В опубликованной в 1923 г. статье он сообщил об отсутствии значимой корреляции между 11-летним циклом солнечной активности и муссонами. Понимая, какое разочарование и даже неприятие может вызвать его заключение, ученый признал, что «после многих веков веры в то, что земными делами управляют небесные тела», было вполне естественным предполагать существование таких природных циклов. Но настоятельная потребность в точных прогнозах муссонов и ужасающие страдания, причиняемые голодом, побуждают его «заменить интуитивные предположения надежными количественными критериями». Ставка Элиота на Уокера себя оправдала. Но только отчасти. Ведь расширив границы метеорологии и империи до конечных пределов – всего земного шара, он одновременно заставил их отступить и умерить свои амбиции. Дав им мировую погоду, ученый пожертвовал космосом. И взамен разбитой им надежды на существование тайных небесных циклов, управляющих муссонами, Уокер должен был предложить что-то лучшее.

Ради этого лучшего он, собственно говоря, и прибыл в Индию: его задачей было научиться прогнозировать муссонные дожди. Опираясь на свои предварительные наработки, ученый был вынужден возобновить программу прогнозирования, начатую еще в 1880-х гг. и приостановленную в 1902 г. после череды катастрофических засух. Между тем предшественник Уокера Элиот подчеркивал, насколько опасно было «искать совершенства в краткосрочных прогнозах». Слишком уж несовершенными оказались знания и методы, чтобы рассматривать прогнозы как нечто большее, чем вероятностные сценарии. Но на фоне голода и настойчивых требований правительства снова начать давать прогнозы предостережение Элиота трудно было расслышать. Уокер был как никто осторожен и даже настроен скептически и подчеркивал, что находимые им коэффициенты корреляции не могут служить надежным фундаментом для прогнозирования. Эти корреляции менялись из года в год, иногда довольно резко. Если и выпускать прогнозы, призывал он, то только с серьезными оговорками. Уокер предлагал дать им более подходящее скромное название – «предположения». Но термин «прогнозы» уже прижился, а подстегиваемое необходимостью желание, чтобы эти оценки обладали прогностической силой, пересиливало все доводы. Конечно, прогнозирование делало некоторые успехи, но не реже оно терпело неудачи, и, к вящей досаде всех причастных, после стольких вложенных сил и средств и перед лицом столь очевидной необходимости метеорологическая наука оказалась не способна предложить более надежные прогнозы. Страх ошибиться подчас приводил к тому, что эксперты прогнозировали погоду хуже, чем простые люди. Чарльз Добени назвал удручающей ситуацию, когда «необразованный крестьянин обладает интуитивным знанием, в то время как ученый муж, хотя и кичится знанием общих законов атмосферных явлений, зачастую теряется в попытке распутать клубок связанных с этим эффектов, которые предлагает поток ежедневных наблюдений». Метеорологи находились между молотом и наковальней: что бы они ни делали, осуждения было не избежать. Ошибочный прогноз мог запятнать их репутацию, тогда как слишком осторожный, с большими оговорками, никого не устраивал. Если шарлатаны не испытывают никаких угрызений совести, делая неверные предсказания, продолжал Добени, то «Гершели или Араго объявляют себя некомпетентными в попытке предвидеть то, что может произойти в течение следующих 24 часов».

Парадокс был в том, что муссоны помогали скорее прогнозировать, что произойдет в других частях планеты, чем сами муссонные дожди Почему? Этого математик Уокер сказать не мог. К счастью, хотя муссоны по-прежнему оставались таинственной и непредсказуемой силой, управляющей судьбой сотен миллионов индийских земледельцев и тех, кто зависел от их зерна, таких ужасающих по своим масштабам бедствий с миллионами голодных смертей, какие предшествовали прибытию Уокера в Индию, больше не случалось. Этому способствовали как изменения, внесенные британцами в свою экономическую и социальную политику, так и череда летних сезонов с обильными муссонными дождями.

Уокер не только не сумел выполнить поставленную перед ним основную задачу – научиться прогнозировать муссонные дожди с помощью статистики, но и не смог дать какого-либо физического объяснения сделанному им открытию. В некотором роде это было все равно что с точностью описать полет бумеранга, не понимая, что лежит в основе этого явления. Описав феномен индийских муссонов с помощью самых передовых из доступных на тот момент средств, Уокер никогда не забывал о том, чего он не сумел сделать. Выступая с лекцией на Пятом Индийском научном конгрессе в 1918 г., он подчеркнул, насколько важно понимать фундаментальные принципы, лежащие в основе изучаемых явлений. «В жизни необходимо, – убеждал он своих слушателей, – умение применять эти принципы к реальным явлениям… Когда Пастера попросили найти средство от неизвестной болезни шелкопрядов, которая почти уничтожила отрасль шелководства во Франции, он, как химик, абсолютно ничего не знал о шелковичных червях. Но он сумел решить эту проблему, и именно общее понимание природных принципов обеспечило ему успех». Уокер лучше других знал, что как раз «общего понимания» в открытой им системе мировой погоды недоставало.

Итак, Уокер потерпел неудачу с прогнозированием муссонов, а к концу Первой мировой войны, также не оправдав надежд, почти сошел на нет другой, гораздо более масштабный проект, объединявший метеорологию с астрономией и получивший название «космическая физика». На его место пришло новое направление в метеорологии. Вместо того чтобы искать связи между Землей и космосом, новое поколение метеорологов искало их между нижними слоями атмосферы, которыми долгое время ограничивалось большинство метеорологических исследований, и верхними, постепенно становившимися все более доступными. Проведенный Чарльзом Пьяцци Смитом на Тенерифе эксперимент с размещением обсерватории высоко в горах позволил больше узнать не только о звездах, но и о верхних слоях атмосферы. Однако в горах невозможно было отслеживать движение воздушных масс в атмосфере. После серии впечатляющих и опасных высотных полетов на воздушных шарах, которыми особенно прославился английский метеоролог и аэронавт Джеймс Глейшер, исследователи стали искать более безопасные способы получения новых данных о воздушном океане.

Одним из таких способов было наблюдение за движением облаков, и именно им воспользовались создатели Международного облачного атласа. Но такие наблюдения давали очень ограниченные знания. Ученым требовались более точные данные, а их можно было получить только одним способом – запуская научные приборы в небо. Вскоре воздушные змеи и воздушные шары-зонды стали главными инструментами метеорологов. В конце 1890-х гг. Тейсерен де Бор, ушедший в отставку с поста директора Центрального метеорологического бюро Франции, основал метеорологическую полевую станцию в Траппе, к юго-западу от Парижа. Там он придумал новаторский метод запуска очень больших и тонкостенных воздушных шаров, способных достигать верхних слоев атмосферы: для этого был построен большой ангар на вращающейся платформе, защищавший метеозонды от наземных ветров, пока те не поднимались в воздух. Используя такие шары и прибор-самописец, регистрировавший показания температуры, давления и влажности, де Бор на рубеже 1900-х гг. осуществил десятки зондирований верхних слоев атмосферы. Изучая регистрограммы прибора-самописца, наносимые красителем из ламповой сажи, устойчивым к высокой влажности, де Бор обнаружил одну особенность: температура воздуха равномерно снижалась до тех пор, пока зонд не достигал высоты примерно в 8 км, после чего оставалась постоянной. В 1902 г. де Бор назвал этот слой атмосферы стратосферой, а ближайший к Земле переименовал в тропосферу.

Уокер также прекрасно осознавал необходимость глубокого изучения верхних слоев атмосферы. «На мой взгляд, взаимосвязи в мировой погоде настолько сложны, что единственный шанс объяснить их – через эмпирическое накопление фактов, – писал он в конце своей жизни, – и есть весомые основания полагать, что, когда в нашем распоряжении будут иметься данные о давлении и температуре на высоте 10 км и 20 км, мы найдем ряд новых критически важных зависимостей». Во время своего пребывания на посту директора он организовал аэрологическую обсерваторию в Агре на севере Индии, а в 1914 г. начал 10-летнюю экспериментальную программу аэрологических исследований. Воздушные зонды, запускавшиеся в ходе этой программы, показали, что стратосфера – зона постоянной температуры – над Индией находится намного выше, чем над Европой.

В 1924 г., после 20 лет службы, Уокер покинул Индию. Его заслуги (включая политику найма в Метеорологическую службу сотрудников из числа образованных индийцев) получили высокое признание: он был удостоен рыцарского звания – и должности профессора метеорологии в Имперском колледже Лондонского университета. Вскоре по возвращении в Англию Уокер вступил в планерный клуб при колледже. И хотя он сетовал на то, что его реакции были недостаточно быстры, чтобы успешно овладеть искусством планеризма, он несколько раз сопровождал молодых планеристов в поездках в Саут-Даунс. Иногда Уокер брал с собой бумеранг. Запуская его привычным движением руки, он наблюдал за тем, как тот разрезает прозрачный воздух Южной Англии, делает идеально выверенный разворот и, легко вибрируя в невидимых потоках турбулентности, возвращается в исходную точку, чтобы вновь оказаться в его длинных, изящных пальцах.

Уокер так и не узнал, что вызывает муссоны. В 1941 г., спустя почти 20 лет после отъезда из Индии, он получил от директора метеорологических обсерваторий Чарльза Норманда письмо, в котором тот сообщал, что прогноз муссонов на текущий год, основанный на методике Уокера, был «немногим лучше или даже ничуть не лучше, чем прогноз, который мог бы сделать любой разумный человек, совершенно не знакомый с метеорологией, но представляющий кривую повторяемости муссонных дождей». Норманд не хотел выпускать официальные прогнозы такого качества. «Я бы предпочел вообще ничего не говорить, – продолжал он, – поскольку от прогнозов на основе корреляций не больше пользы, чем от предсказаний смышленого неспециалиста». Уокер мог только согласиться. Сам он никогда не воспринимал попытки прогнозировать муссоны всерьез. «Я полностью согласен с вашей политикой не создавать ажиотаж вокруг прогнозирования муссонов», – написал он в ответ. Дело в том, что Южная осцилляция – и Уокер первым это признал – была, как охарактеризовал ее Норманд, «активным, а не пассивным свойством мировой погоды, более эффективным как прогнозирующее, а не прогнозируемое событие». К 1950 г. от мечты о прогнозировании муссонов если не отказались полностью, то отложили ее на неопределенный срок. Метеорологи понимали, что им требуется гораздо больше данных, и к тому же все чаще приходили к выводу, что одних только данных никогда не будет достаточно. С. К. Банерджи, первый индиец, возглавивший Индийский метеорологический департамент в 1945 г., ясно осознавал это, отмечая также, что сбор информации отнимал «неимоверно много сил». «Полученные результаты нельзя назвать удовлетворительными. Мы по-прежнему не знаем всех факторов, влияющих на осадки в Индии… Представляется маловероятным, что эта проблема может быть окончательно решена в ближайшем будущем. Возможно, этот вид сезонных осадков в принципе невозможно прогнозировать».

Уокер никогда не был уверен в успехе своей работы. Тем не менее, прочитав эту историю, трудно не испытать укол разочарования. Человек, положивший конец поискам взаимосвязей между пятнами на Солнце и муссонами, не сумел отыскать собственный Святой Грааль – способ прогнозировать муссонные дожди. Но в процессе исследований он открыл нечто другое, не менее важное, а именно способ изучения взаимосвязей между отдаленными частями мировой атмосферы посредством оценки того, какие статистические связи с наибольшей вероятностью указывают на существование связей физических. Уокер так и не сумел установить природу этих связей, тем более что разработанные им методы не позволяли этого сделать. Только в 1969 г., через 10 лет после его смерти, тайна муссонов приоткрылась еще немного, когда скандинавский метеоролог Якоб Бьеркнес показал, чего именно не хватает в уокеровской концепции мировой погоды. Огромным «слоном в комнате», которого не заметил Уокер, оказался океан. Это вторая важнейшая составляющая глобальной системы термической циркуляции, посредством которой температуры океана влияют на температуры воздушных масс над ним. Бьеркнес назвал этот круговорот тепла в восточном и западном направлении циркуляцией Уокера. Ее основной механизм заключался в следующем: холодная вода, поднимавшаяся из глубин в восточной части Тихого океана, охлаждала находящийся над ним воздух, тем самым не давая ему перемещаться вверх. Пассаты переносили этот холодный воздух на запад, где он в конце концов нагревался и поднимался над западной частью Тихого океана. Затем этот воздух возвращался на восток в верхних слоях атмосферы, где, замыкая круг, опускался над восточной частью Тихого океана. Колебания температуры холодной воды, поднимавшейся из глубин океана, не объясненные ни в 1969 г., ни по сей день, предположительно и были причиной того, что в течение нескольких лет эта циркуляция «не обеспечивала» Индию муссонными дождями.

Уокер и Бьеркнес проделали работу, которая, шаг за шагом, позволила хотя бы частично разрешить загадку муссонов. Но эта история важна еще и потому, что показывает, как менялось наше понимание Земли. Новые прорывы в нем достигались на стыке теории, практических наблюдений и математических расчетов. Нет никакого определенного порядка, в котором могут или должны задействоваться эти разные способы познания. Как нет и надежного способа предсказать, что позволит нам выйти на новый уровень этого понимания. Пусть слишком поздно для Уокера, но великая дуга исследования муссонов в конце концов замкнулась. Муссоны оказались частью глобальной системы термической циркуляции, внутри которой тепло, преодолевая огромные расстояния через океаны и атмосферу, описывает круг, словно бумеранг, запущенный Уокером и неизменно возвращающийся к нему.