Горячие башни
Аудитория Чикагского университета была заполнена курсантами – будущими военными летчиками. Шел 1943 г., и Соединенные Штаты находились в состоянии войны. А за кафедрой стояла 21-летняя Джоан Джеролд. Как ни удивительно, эта девушка по праву занимала почетное преподавательское место. Она многое знала о циркуляции воздуха и влаги в атмосфере и должна была научить будущих авиаторов основам прогнозирования погоды – причем сделать это как можно быстрее.
Хотя Джоан еще не определилась, чем хочет заниматься в жизни, она совершенно точно знала, чего не хочет. Она не хотела быть зависимой от мужчины. На примере своей матери она видела, как это тяжело – быть умной и яркой, но не суметь воплотить в жизнь свои мечты. Журналист по образованию, ее мать после рождения Джоан так и не вышла на работу. Горечь разочарования она вымещала на дочери, и та была вынуждена нести на себе это бремя. Джоан искала спасения – и находила его – в заболоченном устье реки на Кейп-Коде, где любила играть, в прибрежных водах Атлантики, где ходила под парусом, и, наконец, в небе, в котором научилась летать. В 16 лет Джеролд получила свидетельство пилота. Ее побег в небо был не только метафорическим, но и вполне реальным.
Когда пришло время выбирать, где продолжить учебу, Джеролд улетела подальше от своего дома в Кембридже, штат Массачусетс, и от Рэдклиффа, где учились ее мать и бабушка. Она поступила в Чикагский университет, выбрав курс, включавший больше всего естественно-научных дисциплин. Она мечтала стать астрономом, но наступили времена, когда небо над землей оказалось важнее далеких космических сфер. Вторая мировая была войной авиации. Навигационные карты с маршрутами, прочерченными по линейке, уступили место глобусам, на которых с помощью ниток прокладывались дугообразные траектории полета, безошибочно ведшие самолеты к цели. Казалось, старые европейские линии фронтов должны вскоре исчезнуть, уступив место новой Тихоокеанской арене военных действий и северным путям, проходившим над самыми заснеженными регионами планеты. Военно-воздушные силы на глазах переделывали географию мира – и от их успехов зависела победа.
В начале войны у немцев было более 2700 обученных специалистов, отвечавших за метеорологическое обеспечение полетов и соответствующую подготовку пилотов. У США их было всего 30. Чтобы исправить ситуацию, командование ВВС обратилось к тому, кто мог решить эту проблему быстро и радикально. Карл Густав Россби был человеком мысли и действия, энергетическим центром, вокруг которого вращался водоворот метеорологической науки и практики. Швед по происхождению, он получил образование в норвежском Бергене – в то время и в том месте, когда и где метеорология достигла зрелости и наконец-то начала оправдывать давно возлагавшиеся на нее надежды.
В Бергене Россби учился у знаменитого Вильгельма Бьеркнеса, который сумел свести головоломку ежедневного прогнозирования погоды к четким и ясным уравнениям математической физики. Теории, разработанные Бьеркнесом и его коллегами, успешно объясняли все то, что происходило в небе над Скандинавией. Причем, пережив Первую мировую войну, эти люди невольно проецировали на небо то, что когда-то видели на полях сражений Северной Европы. «Мы наблюдаем, – писал Бьеркнес, – столкновение потоков холодного и теплого воздуха. Теплый поток побеждает восточнее центра… Холодный воздух под его мощным напором отступает на запад, где внезапно резко поворачивает на юг и атакует теплый воздух с фланга, проскальзывая под ним в виде холодного западного ветра». Эти воздушные массы и создаваемые ими атмосферные фронты можно было обнаруживать благодаря регулярным наблюдениям, а затем прослеживать их путь в небе над Великобританией, Нидерландами, Данией, Швецией и Норвегией.
Итак, Россби был тем человеком, которого ВВС США призвали на помощь, чтобы восполнить острую нехватку метеорологических кадров. Для этого требовалось в максимально сжатые сроки разработать несколько учебных программ и наладить процесс обучения. Прежде женщин едва ли привлекли бы к подобной работе, но военное время диктовало свои правила. Поэтому, когда Джоан Джеролд подошла к Россби, чтобы поинтересоваться возможностью прослушать курс метеорологии в дополнение к своей основной специальности – астрономии, тот сделал ей предложение: преподавать будущим военным основы знаний о погоде. Хотя Джеролд никогда не думала о такой работе, она была к ней более чем готова. Тогда Джоан еще не влюбилась в облака, но, переступив порог кабинета Россби, сделала первый шаг навстречу страсти, которая не отпустит ее до конца жизни.
Облака, как позже писала Джеролд, оказались невероятно сложным явлением. Единственное, что было сложнее облаков, – это люди. «Тайны образования облаков и порождаемых ими осадков оказались одним из самых сложных аспектов всемирной климатической системы. За исключением самого человека, погода, вероятно, является самым изменчивым, ненадежным и нестабильным явлением, к которому человеческий разум осмелился применить научное познание». Под воздействием окружающей атмосферы облака недолго сохраняют свой облик, меняя его с головокружительной быстротой и разнообразием. В метеорологии существует понятие «вовлечение» – так называется явление, когда что-то затягивается внутрь некоего существующего воздушного потока. Именно это происходит с воздухом вблизи облака. «Уже через десять минут я была вовлечена в его орбиту» – так Джеролд описала свою первую встречу с Россби. Она неслучайно употребила этот термин, поскольку именно на основе этой концепции ей удалось выработать совершенно новый взгляд на облака и, как следствие, новый взгляд на циркуляцию атмосферы в целом.
Работа, начатая Бьеркнесом и Россби и продолженная Джеролд, была направлена в том числе на то, чтобы трансформировать изучение облаков в нечто большее, нежели научный эквивалент коллекционирования марок. К 1930-м гг., когда Россби приехал в Америку, развитие метеорологии преследовало две разные цели. Во-первых, она должна была оказывать практическую поддержку военным – научить авиаторов принимать информированные решения о том, когда и куда лететь. Во-вторых, Россби и его коллеги стремились превратить метеорологию в физическую науку. Под этим они подразумевали науку, в основе которой лежат физические уравнения, описывающие движение воздушных масс в атмосфере. Хотя эти две задачи были очевидным образом связаны между собой, они также были очень различны. Метеорологические прогнозы можно было составлять и без физических теорий. И физические теории не всегда бывали так уж полезны, когда речь шла о практическом прогнозировании погоды. В каком направлении двигаться, чтобы достичь прогресса, оставалось неясно.
Джеролд преподавала на курсах всего год, с осени 1943-го до лета 1944 г. Но этого оказалось достаточно, чтобы ее «затянуло» в метеорологию. Она записалась на годичную магистерскую программу, а по завершении ее продолжила слушать лекции. В 1947 г. она все еще училась. На этот раз Джоан выбрала курс по теме, которую скандинавские метеорологи, создавшие современную науку об атмосферных фронтах, обошли своим вниманием. Этой темой была тропическая метеорология. То, что Джеролд узнала, поразило ее воображение и заставило раз и навсегда отбросить сомнения, стоит ли ей посвящать себя науке, которая, как она раньше думала, возможно, не обеспечит ей ни стабильного дохода, ни интеллектуально вознаграждающей работы. Открывшаяся перед ней новая область исследований тянула к себе так мощно, почти осязаемо, что она была не в силах сопротивляться. «Меня словно пронзила молния, – позже вспоминала она, – и я сказала себе и своему сокурснику: "Вот оно – тропические кучевые облака, вот чем я хочу заниматься!"»
Лектором, которому Джеролд была обязана этим «ударом молнии», оказался Герберт Риль, молодой ученый всего на восемь лет старше ее. В юности он, еврей, был вынужден покинуть Германию и перебраться сначала в Англию, а затем в Америку. Мечтая стать сценаристом, в США Риль несколько лет пытался пробиться на этом поприще, но успеха так и не достиг и в поисках более надежной работы подал заявку на участие в учебной программе Воздушного корпуса Армии США. Он хотел записаться на курс электротехники, но тот оказался переполнен, поэтому пришлось остановиться на метеорологии. По окончании годичной программы обучения в Нью-Йоркском университете Риль также отправился к Россби, и тот сделал ему то же предложение, что и Джеролд. Риль согласился и преподавал на метеорологических курсах в Чикагском университете с 1941 по 1942 г., за год до Джеролд.
К 1942 г. война в Тихоокеанском регионе приняла опасный оборот. Японцы оккупировали Бирму, Малайзию, Голландскую Ост-Индию, Филиппины и Таиланд. Чтобы успешно противостоять японской угрозе, американским ВВС нужно было лучше понимать погодные условия тропической зоны. Тысячи боевых вылетов над тропической областью Тихого океана показали, что погода ведет себя там совершенно иначе, чем в небе над Северной Европой. Внезапные шквалы могли возникнуть при отсутствии каких бы то ни было фронтов, буквально из ниоткуда. Температура в небе была такой высокой, что дожди часто выпадали из водяных облаков, в которых не было ледяных кристаллов. Все это не просто сбивало с толку, но и было опасно. Требовалось обеспечить более точные прогнозы неблагоприятной погодной обстановки. Поэтому, когда Россби предложил помимо девятимесячной программы подготовки курсантов-метеорологов создать специальный институт, командование Воздушного корпуса Армии США согласилось. Вся организационная работа была проведена в кратчайшие сроки, и летом 1943 г. в Пуэрто-Рико открылся Институт тропической метеорологии. Ожидалось, что новые наблюдения и скоординированные усилия позволят добыть новые полезные знания, которые помогут американским летчикам успешнее воевать в небе над тропиками.
Риль провел в Пуэрто-Рико два года, сначала как инструктор, затем как директор едва оперившегося института, а в конце войны его перевели обратно в Чикаго. Это было время перемен. Метеорологическая школа, которая так гордо и уверенно заявила о себе в Бергене, в тропиках проявила себя почти бесполезной. Знаменитая теория формирования дождя Тора Бержерона, которая утверждала, что без наличия ледяных кристаллов дождь не может выпасть из облаков, возможно, была верна для Норвегии, но одного дня на Карибах оказывалось достаточно, чтобы убедиться в обратном. Риль хорошо запомнил свой первый вечер в Пуэрто-Рико: «Мы с несколькими коллегами гуляли по пляжу и восхищались красотой пассатных кучевых облаков в лунном свете. Поскольку нас учили, что дождь выпадает только при наличии в облаках ледяных кристаллов, эти кучевые облака, которые плыли на высоте не больше 2500 м, где температура воздуха выше +10 ℃, не вызывали у нас никаких опасений. Но внезапно все вокруг начало тускнеть, а затем и вовсе скрылось из глаз; мы услышали, как к нам приближается грохот тропического ливня, барабанящего по крышам. Через несколько минут, стоя на пороге нашего дома, промокшие и дрожащие, мы осознали, что нахождение верхней границы облаков на высоте с температурами ниже нуля вовсе не обязательное условие выпадения сильного дождя из пассатных кучевых облаков. Тут же возник вопрос: а как в тропиках обстоит дело с другими общепризнанными метеорологическими теориями?»
Риль задал этот вопрос студентам, сидевшим перед ним в аудитории Чикагского университета. Он рассказал, как в конце войны Военно-морской флот разрешил небольшой группе исследователей из Океанографического института в Вудс-Хоуле использовать некоторые из своих самолетов и кораблей для изучения пассатов в Северной Атлантике. Проект был восхитительно неформальным, воплощавшим в себе дух независимости, характерный для этого исследовательского института в те времена. Два человека – специалист в области физической химии Джеффрис Уайман и талантливый самоучка и мастер на все руки Эл Вудкок – провели одни из первых измерений температуры и скорости внутри и снаружи пассатных кучевых облаков (так называется тип облаков, образующихся к северу и югу от экватора, там, где ветры постоянно дуют в направлении экватора и из-за вращения Земли также приобретают направление с востока на запад). Полученные ими данные навсегда опровергли идею о том, что тропическая атмосфера имеет фронтовую организацию. Вместо этого Уайман и Вудкок показали, что экваториальной атмосфере присуще то, что один из метеорологов позже назовет «обескураживающим единообразием». В отличие от северного неба, где облака образовывали длинные фронтальные облачные системы, в тропическом небе плыли бесконечные поля пассатных кучевых облаков – пухлых и пушистых, похожих на комки ваты, которые так любят рисовать в детских книжках, – простирающиеся от края до края. Тропическое небо разительно отличалось от северного не только внешним обликом, но и непредсказуемым нравом: безмятежное с виду, оно таило в себе способность порождать внезапные сильнейшие штормы. В отличие от более высоких широт, в тропиках они возникали без какого-либо видимого предупреждения. Иногда эти циклоны достигали поистине чудовищной силы: в Тихом океане они были известны как тайфуны, в Атлантике – как ураганы. Что именно провоцировало их появление, когда и где, оставалось загадкой.
Данные, собранные Уайманом и Вудкоком, вызвали больше вопросов, чем дали ответов. Что приводило к образованию характерных полей этих пухлых кучевых облаков? Играла ли в этом роль обширная водная поверхность? Почему и при каких условиях в этом кажущемся идеально однородным морском и воздушном ландшафте зарождались штормы? Тропические облака, как и атомы, казалось, таили в себе потенциал бесконечных трансформаций. Необходимо было исследовать этот потенциал, чтобы понять, каким образом безобидный участок тропической атмосферы вдруг порождает мощнейшую бурю, иногда перерастающую в еще более разрушительный ураган.
Слушая об этих удивительных особенностях тропической метеорологии и о бесконечных вопросах, которые та поднимала, Джеролд испытала нечто сродни озарению: она поняла, что именно этой области исследований хочет посвятить свою жизнь. Но насколько это возможно? В 1944 г. она вышла замуж за своего сокурсника Виктора Старра, недавно ставшим вторым человеком, получившим степень доктора наук по метеорологии в Чикагском университете. Джоан Джеролд, теперь Джоан Старр, в июне, окончив магистерскую программу, родила сына Дэвида. И когда она поделилась с Россби своим желанием заняться изучением тропических кучевых облаков, тот не без сарказма ответил: «Что ж, отлично. Подходящая тема для маленькой девочки – не очень важная, мало кого интересует. Поэтому у тебя будет шанс выделиться, если будешь усердно работать». Но Старр ничто не могло остановить: Джоан написала другу семьи в Вудс-Хоул, и тот помог ей получить временную работу в институте, где она провела все лето, изучая собранные Уайманом и Вудкоком данные об облаках, о которых рассказывал Риль в своей лекции.
Для Старр начался напряженный период. В течение академического года она преподавала физику в Иллинойсском технологическом институте, где начала работать вскоре после рождения Дэвида, а лето проводила в Океанографическом институте, продолжая свои исследования тропических кучевых облаков. Она убедила упирающегося Риля, который, по его словам, знал об этих облаках ничуть не больше, стать ее научным руководителем. Учитывая такую занятость, неудивительно, что ей пришлось чем-то пожертвовать. Этой жертвой стал брак. В 1947 г. супруги Старр развелись, и Джоан осталась одна с маленьким сыном на руках и едва начавшейся научной карьерой. К тому времени она твердо решила, что будет заниматься метеорологией, хотя прекрасно понимала, что ее положение разведенной матери маленького ребенка не повышало шансы на успех. Но в 1948 г. Джоан снова вышла замуж – на этот раз за Виллема Малкуса, физика, который работал на метеорологическом факультете Чикагского университета и писал диссертацию у Энрико Ферми. В 1949 г. Джоан Малкус успешно защитила диссертацию и стала первой женщиной в стране, получившей докторскую степень в области метеорологии. В 1950 г. она родила второго сына – Стивена. Все это время Джоан продолжала преподавать в Иллинойсском технологическом институте и ездить летом в Вудс-Хоул, где ее ждали загадочные кучевые облака. Только в 1951 г. Джоан Малкус предложили штатную должность исследователя – первую в ее жизни – в Океанографическом институте, который к тому времени стал для нее не только любимым местом работы, но и почти домом. Так в 28 лет она вернулась в небо, которое оставила девять лет назад, теперь как исследователь-метеоролог.
Будучи матерью двоих маленьких детей, Малкус, казалось, могла бы спокойно продолжать уже начатую ею теоретическую работу по изучению моделей облаков. Но Джоан не устраивала перспектива анализировать данные, собранные другими, и к тому же их было слишком мало, чтобы найти ответы на все те вопросы, которые ее интересовали. Позже она вспоминала тот момент, когда поняла, что ей необходимо проводить собственные наблюдения в небе. Это произошло во время беседы с Генри Стоммелом, молодым океанографом в Вудс-Хоуле:
Однажды мы сидели перед рабочей доской и ломали голову. Было ясно, что мы не сможем продвинуться дальше, пока не проведем новые наблюдения. Почему бы нам не узнать – возможно, у ВМФ еще сохранились те старые гидропланы, и, возможно, они разрешат нам не только установить на них приборы, как это сделал Уайман, но и провести еще некоторые измерения, например вертикальных скоростей и водности… Мы сидели и пытались понять, действительно ли мы хотим этого, готовы ли мы потратить кучу времени на то, чтобы подготовить все это оборудование, привинтить его к самолету, провести летные тесты, калибровочные тесты и т. д. В конце концов мы решили, что попросту должны, потому что на самом-то деле у нас не было выбора – мы хорошо понимали, что не сможем продвинуться к по-настоящему глубокому пониманию физики облаков, создавая теоретические модели, без дополнительных наблюдений с учетом того, что мы узнали до этого… Мы приняли решение вполне осознанно, понимая, сколько времени это у нас отнимет. Поэтому мы испытывали смешанные чувства.
Прекрасно осознавая все сложности, Малкус тем не менее не могла отказаться от окрыляющей перспективы получить доступ в небо. Ей удалось договориться с военными моряками, и те предоставили в распоряжение исследователей старый самолет ВМФ. Оснастив его всем научным оборудованием, какое удалось установить на борт, уже вскоре Малкус совершила первый полет. Взлетев с аэродрома в Вудс-Хоуле, она направилась к югу от Кейп-Кода, в сторону Бермудских островов, к ближайшим тропическим водам. Помимо нее и пилота на борту также находился фотограф, который должен был снимать облака.
Самолет нещадно трясло, а в кабине было так шумно, что Малкус и фотографу приходилось общаться с помощью записок. «Первый заход должен быть довольно ценным (скрещиваю пальцы), несмотря на последующие трудности, – написала Малкус. – Особенно важно, что сняла носовая камера, потому что, думаю, мы добрались до самой активной части воздушного пузыря, и пленка это покажет – внутри все может быть гораздо хуже!» – «А что, если объектив был „не очень сухим“ (как выражается Дж. С. М.) и не снял ничего, кроме капель? – последовал ответ ее коллеги. – Ох, что за адские муки! (Шучу, мы же летим в райских тропических небесах.)». – «Вот смешной – он же не был мокрым, пока мы в первый раз не влетели внутрь облака!» – возразила Джоан. И получила следующий ответ: «Да! Да, но и этот PBY так не трясся, пока мы не влетели внутрь, по крайней мере не так сильно!»
Переписка полна аббревиатур и подшучиваний. Дж. С. М. – это, конечно же, Джоан Старр-Малкус. Райские тропические небеса – атмосфера в районе Бермудских островов. PBY – самолет-амфибия, состоявший на вооружении ВМФ во время Второй мировой войны. Снаружи на нем было закреплено разнообразное научное оборудование, в том числе носовая камера, которая снимала облака (фиксируя их размер и местоположение), и приборы, измерявшие температуру, влажность и плотность облаков и окружающей атмосферы, в то время как самолет пронизывал их на разных высотах. План заключался в том, чтобы собрать как можно более подробные данные об облаках и попытаться понять, каким образом эта кажущаяся спокойной атмосфера могла периодически порождать мощнейшие штормы. Влетая в одно и то же облако по пять-шесть раз с разных сторон, Малкус и ее команда совершали, казалось бы, невозможное – превращали эфемерное скопление капель воды в фиксированный и устойчивый объект научного наблюдения. И ключевыми факторами успеха здесь были самолет, переоборудованный в метеорологическую обсерваторию, а также правильный режим полета: чтобы зафиксировать быстротечную сущность облаков, нужно было лететь не максимально быстро, а, наоборот, максимально медленно и таким образом снижать влияние скорости на измерения.
Эти записки, в которых обсуждались болтанка и другие сложности, с которыми столкнулись исследователи, дошли до нас, потому что в них было зафиксировано еще одно эфемерное явление совсем другого рода – удивительный момент зарождающихся отношений между Джоан Малкус и фотографом, человеком, которого даже спустя полвека она называла только инициалом «С.». Малкус сохранила эти записки до конца своих дней, что показывает, насколько дороги ей были эти отношения.
В первый же раз, когда Джоан увидела С., ее мгновенно повлекло к этому человеку. «Это была настоящая любовь с первого взгляда – с моей стороны, – вспоминала она в 1996 г. – Это чувство все так же сильно и спустя 52 года, через 15 лет после его смерти». Но это не было обычной историей любви. В 1951 г. Джоан была замужем за Виллемом Малкусом. С С. она познакомилась в Океанографическом институте, и вскоре они начали работать над одним проектом. Изучая атмосферу тропиков, где безмятежное спокойствие могло в одночасье смениться бурей, Джоан узнала, что с людьми может происходить то же самое: их с С. обычные рабочие отношения в мгновение ока переросли в головокружительную страсть.
Свои чувства она исследовала в дневнике, который вела в то время, с тем же скрупулезным вниманием к деталям и желанием добраться до глубинных причин, с каким изучала облака. «Почему мне все время хочется писать тебе письма, хотя ты едва ли когда-нибудь их прочтешь?» – эта запись сделана карандашом в простой тетради в линейку. Почему Джоан вела воображаемый разговор с С., мысленно обращаясь к нему? «Записывая свои монологи, – признавалась она, – я надеюсь лучше понять себя». Точно так же, ведя свои научные наблюдения, она надеялась узнать, «почему образуются кучевые облака, как они растут, что может помешать их росту и какую роль они играют в улавливании влаги, тепла и энергии». Для Малкус исследование человеческой души было сродни исследованию облаков: то и другое требовало наблюдений и тщательного анализа. И аналогично тому, как облака раскрывали свою сущность только во взаимосвязи с окружающей их средой, людей тоже можно было понять только через их отношения с другими людьми.
Важным результатом проекта стало доказательство того, что с помощью самолета, превращенного в летающую метеолабораторию, облака можно изучать. Но еще более значимым оказалось сделанное открытие: большие кучевые облака образуются в результате соединения мелких. То есть не мелкие облака увеличиваются в размерах, а их скопления каким-то образом объединяются в крупные облака. Это означало, что для лучшего понимания облаков нужно было изучить их взаимодействие на разных уровнях.
* * *
Теперь Малкус задумалась над тем, могут ли отдельные облака и их поведение быть связанными с погодой в более крупном масштабе, и если да, то каким образом. В частности, какую роль играет мелкомасштабная конвекция – движение теплого воздуха – в глобальных процессах, таких как перемещение воздуха из тропиков в более высокие широты. В 1954 г. она получила грант и отправилась в Великобританию, где представила результаты своих исследований и посещала лекции по физике облаков и осадкам в Имперском колледже. Ее целью было наладить обмен идеями и людьми для «жизненно необходимого слияния этих двух областей исследований – динамики и физики облаков».
Малкус была не единственной, кто задавался вопросом о взаимосвязи явлений разных масштабов, от молекулярного до планетарного, и кого вдохновили данные, собранные Уайманом и Вудкоком. Сложные процессы внутри тропической атмосферы захватили воображение еще одного молодого ученого – 27-летнего Генри Стоммела, который на тот момент пробовал себя в разных областях. Его первая научная работа была посвящена механизму вовлечения, и в ней он выдвинул контринтуитивную и весьма спорную на тот момент идею, что изучение облаков невозможно без изучения окружающей их среды. В середине 1950-х гг. все метеорологическое сообщество ломало голову над вопросами сопоставления явлений и процессов, и часть этих вопросов была затронута в статье Стоммела. Если океанографы в свое время пытались изучать Гольфстрим как автономное явление, существующее изолированно от океанического бассейна, то метеорологи долго рассматривали с таких же позиций облака. Но постепенно становилось все более очевидно, что разные составляющие атмосферы невозможно понять по отдельности, однако можно изучать общие процессы, происходящие в атмосфере. В частности, Виктор Старр считал, что «попытки дать внесистемные объяснения отдельных компонентов общей циркуляции без должного внимания к их роли как функционирующих частей глобальной схемы» обречены на провал. Понимание общей картины – вот что требовалось метеорологам: как происходящее в облаках влияет на формирование мощнейших штормов, известных как циклоны, или на антициклоны? Как сами эти штормы связаны с общей циркуляцией атмосферы? Какие механизмы прямой и обратной связи здесь задействованы, а где связи отсутствуют? Все это были трудные вопросы, но в 1951 г. Старр с одобрением отметил, что наконец возник интерес к «сущностному единству атмосферы, стремление изучать ее как внутренне интегрированную и скоординированную систему».
Характер вопросов, которыми задавались метеорологи, изменился, потому что они получили доступ к совершенно новым данным. Это стало возможно благодаря не только самолетам, но и новому работающему в воздухе устройству – радиозонду. Он состоял из воздушного шара и подвешенного к нему метеорологического прибора со специальным радиопередатчиком, передающим данные о температуре, влажности, давлении и других параметрах атмосферы на наземный приемник. Благодаря радиозондам и самолетам метеорологи получили возможность вести наблюдения на высоте до 9000 м. Метеорология больше не была ограничена тонким слоем приземной тропосферы или границами отдельных регионов, как в Бергенской школе и Институте тропической метеорологии. Теперь метеорологи могли наблюдать за движением воздушных масс не только над всей планетой, но и по всей толще земной атмосферы. Однако для превращения глобальных данных в глобальную науку требовались не только наблюдения. Чтобы создать то, что в заголовке своей эпохальной статьи 1941 г. Россби назвал «научной основой современной метеорологии», требовались также и новые теории, и новые способы анализа данных.
* * *
Помимо самолетов и радиозондов в послевоенную эпоху появилось еще одно техническое устройство, без которого ни Малкус, ни любой другой метеоролог отныне не мыслил своей работы. Его эра началась в 1946 г., когда «Нью-Йорк таймс» написала о планах по созданию «нового электронного калькулятора, который, как сообщается, будет обладать фантастическими возможностями». Машина размерами примерно 5 на 6 м сможет выполнять «самые сложные расчеты за какие-то доли секунды». Изначально этот суперкалькулятор задумывался как инструмент расчета траекторий баллистических ракет, но почти сразу стало ясно, насколько он может быть полезен метеорологам. Профессор Принстонского университета Джон фон Нейман, ведущий теоретик-разработчик и апологет электронных вычислений, заявил, что они могут иметь «революционное влияние» на прогнозирование погоды. Особенно хороши были новые машины для повторения одних и тех же операций в отношении постоянно меняющихся наборов данных – то есть именно для того рода вычислений, которые были необходимы для решения «нелинейных, интерактивных и сложных» задач – а именно с ними сталкивались те, кто пытался предсказывать погоду.
Читателям книги Ричардсона 1922 г., в которой тот описал огромный человеческий компьютер, состоящий из 64 000 вычислителей (людей, вооруженных счетами и логарифмическими линейками), казалось, что они стоят на пороге будущего. Но если Ричардсон мечтал только о прогнозировании погоды, то теперь ожидания, связанные с появлением новой вычислительной машины, были куда более смелыми – и тревожными. «Нью-Йорк таймс» отмечала, что с помощью будущего суперкомпьютера станет возможным не только составлять гораздо более точные, чем когда-либо прежде, метеопрогнозы, но и «воздействовать на саму погоду» и даже климат. Для этого наряду с вычислением вероятной будущей погоды также будут «определяться точки, в которых применение достаточно небольшого количества энергии позволит повлиять на погодные условия». Другими словами, суперустройство с самого первого дня, по крайней мере теоретически, задумывалось как машина управления погодой.
Фон Нейман страстно верил в возможности вычислительной техники, но при этом понимал, что его проект поддерживают не только в надежде сделать жизнь людей лучше, но и ради устрашения. Управление погодой и климатом – классическая технология двойного назначения. В правильных руках она может быть использована для борьбы с засухами и голодом, для повышения безопасности полетов и даже для улучшения климата, чтобы сделать жизнь людей более комфортной. Но в недобрых руках эта технология может стать мощнейшим оружием, способным причинять разрушения невиданных прежде масштабов. «Предполагаемые ужасы ядерной войны могут уступить место другому, еще более страшному сценарию, – предупреждал он. – Когда люди научатся управлять климатом в планетарном масштабе, все наши нынешние проблемы могут показаться детской игрой». Наступление этого момента представлялось неизбежным. Более того, по оценкам фон Неймана, для глобального влияния на климат достаточно было бы технологического вмешательства, не более масштабного, чем необходимо для строительства железных дорог или для крупных отраслей промышленности.
Предполагалось, что с помощью сравнительно незначительного воздействия на атмосферу можно будет добиваться колоссальных эффектов, аналогично тому как при небольшом усилии можно столкнуть с горы огромный валун. «Воздействуя на правильные точки в правильных местах, мы сможем управлять энергией огромных воздушных масс, – объяснял журналист «Нью-Йорк таймс». – Мы сможем брать под контроль ураганы и направлять их в районы, где те не причинят никакого вреда». Перенаправлять ураганы планировалось с помощью нефтяных факелов, зажженных в ключевых точках, а вызывать дожди – посредством рассеивания по земле угольной пыли, что усиливало бы поглощение тепла. Конечно, конкретные детали еще предстояло прояснить, но уже в 1947 г. было очевидно, что «изобретатели вычислительных машин – это будущие творцы погоды».
* * *
Несмотря на такие прометеевские амбиции и сопряженные с ними опасения, компьютер был не только инструментом созидания – или разрушения – мира. Прежде всего это была умная машина, способная расширить возможности человеческой мысли до непредставимых ранее пределов. Взяв на себя расчеты, организованные на основе научных принципов, компьютер стал не просто инструментом исследования атмосферы. Он позволил превратить метеорологию в экспериментальную науку. И речь шла не о модификации климата или погоды, а о принципиально новом явлении – метеорологических экспериментах, получивших название «погодные модели». Проводимые на базе вычислений, эти эксперименты становились абсолютно безопасны, поскольку таким образом выводились из сферы влияния геополитики, что было особенно важно после трагедии в Хиросиме и Нагасаки. «Эти модели сделаны не из гипса или дерева, – объяснял один из комментаторов, – они существуют скорее в уме и на графиках». В этом умозрительном пространстве «условная земля» могла создаваться в соответствии с вопросами, «которые мы хотим задать», строясь из постепенно добавляемых составляющих, таких как «океан, горные цепи, определенное количество водяного пара». Благодаря тому что такие модели упрощают понимание погоды, «мы можем начать думать о том, чтобы делать ее на заказ в региональном масштабе». И если модель воспроизводила наблюдаемые явления, это означало, что наука движется в правильном направлении – «подобно тому как рождение ребенка, похожего на деда по отцовской линии, узаконивает и самого ребенка, и его отца».
«Условные» модели предполагалось использовать для численного прогнозирования погоды. В конце концов, что такое прогнозы погоды, ради которых и создавались компьютеры, как не попытки представить воображаемое будущее? Разница между численными прогнозами и «погодными моделями» заключалась лишь в том, что модели были предназначены для понимания погодных процессов, тогда как прогнозирование служило неотложным практическим нуждам.
В Вудс-Хоуле Малкус применила эти новые идеи и новые вычислительные возможности для решения такой сложной задачи, как описание роста отдельных облаков. Опираясь на данные, собранные во время полетов на гидроплане, она создала первую численную модель, которая на основе серии физических уравнений описывала, как происходит формирование и развитие облака. Это была новаторская работа – первая в своем роде попытка представить рост облаков в виде серии уравнений. И это было лишь начало. Изучение отдельных облаков только углубило интерес Малкус к действию, производимому конвекционным процессом в широких масштабах. Но временны́е и пространственные рамки глобальных и даже региональных атмосферных процессов требовали гораздо больших вычислительных мощностей, чем те, что были доступны тогда. И даже если бы вычислительные мощности позволяли, проблема была слишком сложна, чтобы решить ее только с помощью численного метода. Чтобы исследовать такие сложные модели, требовалось подходить к ним с точки зрения физики.
Но Малкус не собиралась отступать. Прежде всего она убедила присоединиться к ее проекту Герберта Риля, своего бывшего научного руководителя. Вместо того чтобы анализировать данные о тропических облаках, как прежде, они стали изучать всю тропическую зону, расположенную между 10° северной широты и 10° южной широты по обе стороны от экватора вокруг всей планеты. Раньше такое масштабное исследование было бы невозможно, но теперь благодаря данным, которые собирались с помощью самолетов и радиозондов и наносились на карты, Малкус и Риль смогли сформировать более четкую картину того, как атмосфера движется над земной поверхностью, – и выявить пробел в теориях общей циркуляции. Они наткнулись на него, отслеживая движение солнечной энергии, – как будто в игре в «испорченный телефон» из цепочки выпал один из игроков. Солнечная энергия каким-то образом перемещалась по планете, но где и как именно это происходило, оставалось неясно.
Солнце является источником всей энергии на Земле. Форма нашей планеты и угол падения на нее солнечных лучей определяют, сколько солнечной энергии получают разные ее части. На широтах выше 38° в обоих полушариях Земля теряет тепло. Энергетический радиационный баланс положителен только между 38° и экватором – примерно в тех широтах, на которых расположен Африканский континент. Но в целом планета поддерживает свою среднюю температуру на довольно стабильном уровне, то есть передает тепло из области близ экватора к полюсам – в противном случае она начала бы остывать. Ситуация осложняется тем, что любимые в прошлом мореплавателями тропические ветры пассаты, дующие на уровне моря, круглогодично перемещают воздушные массы в направлении экватора, а не от него. На тот момент ученые сходились во мнении, что тепло поднимается над экваториальными регионами вверх и переносится в направлении полюсов на больших высотах, однако точный механизм этого переноса оставался неясен. Тепло каким-то образом поднималось от поверхности экваториального океана – где вода эффективно поглощала его и отдавала обратно – в более высокие слои атмосферы, в тропосферу, где ветры переносили его к полюсам. Однако измерения показывали, что средние слои атмосферы – между поверхностью океана и тропосферой – не обладают достаточной энергией, чтобы обеспечить передачу тепла вверх. Проще говоря, эти средние слои были своего рода энергетической мертвой зоной. В этом и состояла загадка. Как горячий воздух попадал с поверхности моря в тропосферу?
Наряду с «моделями погоды», которые с помощью описывающих физические явления уравнений воссоздавали все более сложную картину атмосферных процессов, существовало еще одно направление исследований, развивавшееся примерно с 1920-х гг. К нему-то и обратились Малкус и Риль. Это направление называлось учетом и анализом данных и было основано на идее, что иногда для лучшего понимания происходящих на планете процессов следует – ненадолго – отставить физику в сторону. Аналогично тому как счетовод, ведя тщательный учет всех операций, сводит баланс в бухгалтерской книге, исследователи старались учесть и просчитать все «операции» с теплом на Земле, способствовавшие поддержанию наблюдаемого теплового баланса. Единственным, что имело значение в этом подходе, было увеличение или уменьшение выбранной переменной, такой как количество тепла, угловой момент, количество углекислого газа или чего угодно другого (например, льда, озона, трития, метана либо серы).
Эти многообещающие исследования могли многое прояснить в понимании роли мелкомасштабных явлений, таких как вихри, в глобальных атмосферных процессах, однако до сих пор никому не приходило в голову исследовать возможную роль кучевых облаков в механизме более масштабных циркуляций. Именно этим и занялись Малкус и Риль. Их идея, основанная на изучении данных радиозондов и довольно смелом предположении, не подкрепленном данными в силу их отсутствия, заключалась в том, что тепло поднимается вверх от поверхности океана не повсюду, а в небольших ограниченных зонах, где возникают чрезвычайно мощные восходящие потоки воздуха. В этих колоннах, или «горячих башнях», названных так Малкус и Рилем потому, что поднимающийся в них вверх водяной пар конденсируется в капли с выделением значительного количества тепла, формируются поистине гигантские кучевые облака. Эти «братья-переростки» обычных пассатных кучевых облаков могут достигать в высоту 10 000 и даже 15 000 м. При этом они представляют собой относительно редкое явление. В любой отдельно взятый момент на всей планете может существовать всего несколько тысяч активных областей образования таких облаков, которые, подобно эскалаторам, переносят огромное количество тепла вверх через нижние энергетически мертвые слои атмосферы с их дующими в направлении экватора ветрами. «Самым поразительным выводом из этой работы, – резюмировали Малкус и Риль, – является тот факт, что для поддержания теплового баланса экваториальной ложбины и, таким образом косвенно, для передачи бóльшей части энергии к полюсам требуется всего около 1500–5000 активных облачных гигантов».
Эта гипотеза – а такое объяснение оставалось всего лишь гипотезой из-за нехватки прямых доказательств – разрешала загадку, каким образом тепло поднимается от поверхности тропических океанов в достаточно высокие слои атмосферы, где дующие в направлении от экватора ветры переносят его в более высокие широты. Она также тесно связала энергетику океана и атмосферы, что до этого делали очень немногие метеорологи (и океанографы). «Горячие башни» свидетельствовали о том, что циркуляция атмосферы может быть понята только в ее взаимосвязи с океаном, главным источником тепла для нее, а облака играют в климатической системе важнейшую роль, как и предполагали сторонники идеи управления климатом. Несмотря на отсутствие доказательств, гипотеза была достаточно правдоподобной, чтобы Малкус и Риль без колебаний решили обнародовать ее. В конце концов, такие кучево-дождевые облака с выраженным вертикальным развитием – высотой от 12 000 до 15 000 м – действительно существовали. Оставался вопрос, в достаточном ли количестве они образовывались, чтобы обеспечить транспортировку всего необходимого тепла. Малкус и Риль завершили свою статью призывом к научному сообществу в предстоящий Международный геофизический год провести необходимые наблюдения, чтобы проверить и развить гипотезу.
Конечная цель Малкус, Риля и других была в том, чтобы создать не отдельные виды метеорологии – фронтологическую, тропическую, циклонную, – а единую науку, которая могла бы описать взаимосвязи между всеми явлениями во всех масштабах. Теория «горячих башен», казалось, раскрыла тайну того, как происходит перенос энергии из нижних в более высокие слои атмосферы в тропическом регионе. Но при этом породила другой вопрос: как можно охарактеризовать (или понять)«систему», в которой крупномасштабные закономерности (общая циркуляция) зависят от таких эфемерных и изменчивых явлений, как облака?
«Мы сделали то, чего никто и никогда прежде не делал, а именно показали, что облака являются ключевой составляющей энергетического баланса в тропиках, – объясняла Малкус, – и поэтому в процессе циркуляции энергия передается к крупным циркуляционным системам в иерархии масштабов, а не наоборот, как в классической гидродинамике». Она прекрасно понимала, насколько странной и теоретически сложной была такая структура. «Неудивительно, – продолжала Джоан Малкус, – что механизм глобальной системы циркуляции работает рывками, если учесть эфемерную природу его „поршневых цилиндров“, количество, а также само существование которых зависит от капризов потока!» Малкус и Риль нашли ту самую «кнопку», о которой мечтали сторонники идеи управления погодой. Но какая от этого могла быть польза, если ее действенность зависела от эфемерного, изменчивого явления, существование которого в свою очередь подчинялось другому, более масштабному явлению, часть которого оно составляло? Это был головокружительно взаимосвязанный, динамичный и разномасштабный мир, в котором, казалось, не существовало никакой иерархии. Возможность управлять погодой в таком мире представлялась весьма призрачной.
После публикации статьи Малкус и Риль решили вновь приступить к наблюдениям. Учитывая сложное взаимодействие между явлениями, единственным способом продвинуться дальше, по их мнению, было «изучить эти совершенно разные масштабы движения в их взаимосвязи». Они собирались «предпринять первую попытку, в значительной степени описательную, связать облачные и синоптические явления». Это позволило бы Малкус приблизиться к главной цели ее исследовательской программы – связать мелкомасштабные явления, такие как облака, с крупномасштабными, такими как штормы, ураганы и в конце концов – с общей циркуляцией атмосферы. Это было интересное время. С тех пор как метеоданные стали собираться с помощью самолетов и радиозондов, ученые перестали страдать от нехватки информации. Опираясь на материалы о пассатных кучевых облаках, собранные Уайманом и Вудкоком, а также на работу Стоммела о механизме вовлечения от 1947 г. и ряд других работ, показавших, насколько важна окружающая атмосфера в образовании облаков, Малкус и Риль суммировали свои открытия и выводы в книге «Структура и распределение облаков над тропическими водами Тихого океана» (Cloud Structure and Distributions over the Tropical Pacific Ocean). В ней они убедительно показали, что тропическая атмосфера вовсе не такое спокойное и скучное место, как принято было считать. Напротив, она отличается весьма неустойчивым и буйным нравом. Взять хотя бы чрезвычайно неравномерный характер осадков в тропиках. В регионах, где бóльшая часть дождей выпадает всего за два-три дня в месяц и даже среднегодовые значения разнятся в значительных пределах, использование средних значений было не просто бесполезно, но и вводило в заблуждение.
* * *
Однако изобилие данных не избавляло от неопределенности и сомнений. Возможность проводить наблюдения и делать на их основе вычисления, безусловно, важна, но достаточно ли «просто» наблюдений, чтобы расшифровать «код» атмосферы? Для того чтобы преобразовать потоки данных в полезное знание, нужно было подойти к ним с позиций физической науки. «Только закваска на чисто физической гипотезе, – писал Виктор Старр, – может привести нас к правильному математическому использованию этих принципов». Однако где найти такую закваску? Больше всего ответов мог дать эксперимент – контролируемое вмешательство, позволяющее исследователям изолировать и изучить отдельные составляющие сложной системы. Благодаря компьютерам стало возможным определять оптимальные точки для такого вмешательства. Но проведение контролируемых физических (а не компьютерных) экспериментов, в которых одни переменные были бы стабильными, тогда как другие подвергались бы манипуляциям, долгое время казалось метеорологам недостижимой мечтой – отчасти по причинам, указанным Виктором Старром: огромную, неуправляемую и «целостную по своей сути» атмосферу почти невозможно было превратить в податливый объект эксперимента.
Облака удавалось воспроизводить в лабораторных условиях – это делал еще Джон Тиндаль в середине XIX в., – однако миниатюрным искусственным «созданиям» недоставало всех характерных свойств их естественных собратьев. Начиная с 1950 г. Дейв Фульц в лаборатории Чикагского университета плодотворно исследовал более общие закономерности движения жидкостей с помощью экспериментов, которые он любовно называл экспериментами с «вращающимся тазиком». Он нагревал круглую емкость с водой, раскручивал ее, капал в нее краски, после чего фотографировал изменения потоков воды, которые воспроизводили некоторые из особенностей общей циркуляции атмосферы и океана, такие как струйное течение и атмосферные волны. Используя эту экспериментальную установку, Фульц и другие смогли искусственно воспроизвести некоторые атмосферные явления.
Эти лабораторные эксперименты, безусловно, приносили пользу, но одновременно и разочаровывали, наглядно показывая, насколько важен для понимания океанических и атмосферных процессов масштаб. Сведя океан или атмосферу к модели размером с таз, можно было узнать что-то новое, однако слишком многое оставалось непроясненным. Некоторые считали, что единственный способ по-настоящему понять атмосферу – подвергнуть ее непосредственным экспериментальным воздействиям. Эта идея казалась естественной в годы после Второй мировой войны, завершившейся грандиозным и ужасающим атмосферным экспериментом в небе над Хиросимой и Нагасаки, в результате которого возникло облако совершенно нового типа.
Но, помимо ядерного оружия с его зловещими радиоактивными облаками, были и другие, не столь мощные технологии, существование которых порождало убежденность, что эксперименты планетарного масштаба неизбежны и необходимы для прогресса человеческого знания. Одним из предвестников этой важной трансформации в метеорологической науке стала обычная морозильная камера – новый бытовой прибор, разработанный «Дженерал электрик» в помощь американским домохозяйкам во времена послевоенного беби-бума.
В 1946 г. молодой инженер Винсент Шефер, работавший в лаборатории «Дженерал электрик», экспериментировал с созданием переохлажденных облаков внутри одного из таких бытовых морозильников. Дыша внутрь камеры, он наблюдал, как выдыхаемый им пар конденсируется в облака, после чего вводил в них разные добавки, чтобы стимулировать превращение капель воды в кристаллы льда и, как следствие, выпадение осадков. В конце концов, когда он добавил в камеру сухой лед, из выдыхаемых им облаков пошел снег. Его коллега Ирвинг Ленгмюр предположил, что атмосферные облака в небе будут реагировать так же, как их миниатюрные собратья в морозильной камере. Затем Бернард Воннегут (брат писателя Курта Воннегута) обнаружил, что йодид серебра является еще более эффективным (в расчете на грамм вещества) реагентом для так называемого засева облаков, чем сухой лед. В 1946 г. Шефер провел первые успешные эксперименты по засеву настоящих атмосферных облаков измельченным сухим льдом, что, казалось, открывало новую эпоху процветания, когда сельское хозяйство Соединенных Штатов (особенно в засушливых западных штатах) сможет решать проблему нехватки дождей с помощью нескольких килограммов йодида серебра.
В 1947 г. в рамках проекта «Циррус» Ленгмюр впервые применил эту технологию для засева урагана. Последствия были катастрофическими. Шторм, который двигался на северо-восток над Атлантикой мимо берегов Флориды и Джорджии, вдруг резко изменил направление и пошел на запад, где обрушился на побережье Джорджии и Южной Каролины. Хотя наблюдатели на борту самолета, проводившего засев, не зафиксировали каких-либо изменений в структуре или интенсивности шторма (что могло бы указывать на то, что именно засев был причиной изменения его направления) и несмотря на нанесенный ураганом ущерб, Ленгмюр заявил об успехе эксперимента. Пострадавшие города подали в суд, и к засеву облаков отныне стали относиться как к источнику не только потенциального благоденствия, но и высокого риска.
Такие эпизоды показывают, насколько сильно было желание подчинить себе погоду, несмотря на то что физика облаков по-прежнему оставалась малоизученной областью: до конца не было понятно даже то, какую именно роль играли реагенты, или инициаторы кристаллизации, в провоцировании выпадения осадков. Впечатленный этими событиями брат Бернарда Воннегута Курт написал свой знаменитый роман «Колыбель для кошки», сюжет которого разворачивается вокруг изобретения опаснейшего вещества под названием «Лед-9» (вымышленного эквивалента йодида серебра), превращавшего все, к чему оно ни прикасалось, в лед. Послание, которое нес в себе катастрофический финал этого романа, было таким же прозрачным, как и сам смертоносный лед: вмешательство в природу может привести к гибели планеты.
Между тем расстояние между смелыми мечтами и непреднамеренными последствиями оказалось гораздо короче, чем можно было ожидать. В 1957 г. Роджер Ревелл и Ганс Зюсс опубликовали статью, в которой назвали растущую эмиссию углекислого газа в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива «крупномасштабным геофизическим экспериментом». Эта знаменитая фраза воспринимается теперь как пророчество, одно из первых предупреждений человечеству о рисках неконтролируемого вмешательства в климатическую систему планеты. Но Ревелл и Зюсс делали акцент не на рисках, а на новизне ситуации, отмечая, что этот эксперимент «не мог произойти в прошлом и не может быть повторен в будущем». Вместо того чтобы предупреждать об опасности неконтролируемых выбросов, Ревелл и Зюсс призывали своих коллег-ученых воспользоваться этой беспрецедентной возможностью для изучения океана (фактически именно об этом мечтал в свое время Россби, размышляя о возможности исследовать климатические механизмы посредством покрытия полярных шапок угольной пылью). Они использовали термин «эксперимент» в классическом смысле – как научное испытание, призванное прояснить как можно больше из того, что пока неизвестно. «Этот эксперимент, если он будет надлежащим образом задокументирован, может дать нам более глубокое понимание процессов, определяющих погоду и климат». Другими словами, тщательное измерение и наблюдение могли превратить непреднамеренное (и неконтролируемое) вмешательство в полезный научный эксперимент. Как и Малкус и Риль, Ревелл и Зюсс настоятельно рекомендовали посвятить грядущий Международный геофизический год скрупулезному сбору данных, чтобы отследить путь этого избыточного углекислого газа через «атмосферу, океаны, биосферу и литосферу».
* * *
Постоянно находясь в поисках возможностей для новых наблюдений, Малкус вскоре осознала, что исследования ураганов могут стать продолжением ее исследования облаков. В 1954–1955 гг. на восточное побережье США обрушилась череда мощных ураганов – «Кэрол», «Эдна», «Хейзел», «Конни» и «Иона», – которые привели к гибели почти 400 человек и нанесли материальный ущерб более чем на $6 млрд (по курсу 1983 г.). После этого конгресс выделил средства на запуск Национального проекта по исследованию ураганов, который возглавил метеоролог Роберт Симпсон. В годы войны он был синоптиком и помогал основать военную метеорологическую школу в Панаме. Перед новой правительственной программой были поставлены важные задачи: провести более фундаментальные исследования в области формирования, структуры и динамики ураганов, разработать средства улучшения их прогнозирования и – самая амбициозная из всех задач, напрямую перекликавшаяся с прежними планами в отношении суперкомпьютеров, – научиться искусственно воздействовать на эти стихийные бедствия. Правительственное финансирование означало самолеты, а самолеты, в свою очередь, означали, что ученые впервые получат неограниченный доступ к непосредственному наблюдению за тропической атмосферой – от поверхности океана до самой стратосферы.
Малкус поняла, что этот проект может стать платформой для экспериментальных исследований, которые позволят пролить свет на столь интересовавшую ее связь между облаками и атмосферной динамикой. В 1956 г. она полетела в Майами, где встретилась с Бобом Симпсоном. Это был шанс наконец-то превратить метеорологию в экспериментальную – в подлинном смысле этого слова – науку, со строгим подходом к документации и контролю, которого недоставало предыдущим экспериментам по засеву облаков.
Новый национальный проект запустили, чтобы дистанцировать исследования ураганов от работы Шефера, в которой было слишком много интуитивных предположений и слишком мало настоящей науки. Однако начать все с чистого листа оказалось невозможно. Память об урагане, обрушившемся на Джорджию, предположительно в результате вмешательства, оказалась слишком свежа, и, когда пришло время провести в Атлантическом океане границы, где допускалось искусственное манипулирование ураганами, была проявлена чрезмерная осторожность. В результате для засевов отвели зону, через которую за сезон проходили всего один-два урагана.
Тем не менее возможность получить в свое распоряжение специально оборудованные для метеорологических целей самолеты выглядела слишком заманчивой, чтобы упустить ее, и к тому же, хотя до этого Малкус занималась изучением облаков, она считала эти явления очевидно связанными между собой. «Я подумала – вот здорово, мне тоже стоит этим заняться! В конце концов, ураганы – это системы тропических облаков. Облака каким-то образом собираются в такие системы и приобретают разрушительную силу. Почему и как это происходит?» Она начала читать об ураганах и очень скоро поняла, как разработанная ею и Рилем гипотеза «горячих башен» может объяснять механизм их возникновения.
Ее внимание привлек так называемый глаз урагана – «относительно спокойная область в его центре, окруженная яростными ветрами». Интересно, подумала она, чем объясняется это явление? На тот момент данные об ураганах были довольно скудными, поскольку получать их с помощью самолетов и радиозондов было довольно сложно. Малкус изучила имевшиеся данные, в том числе фильм, снятый исследователями из Массачусетского технологического института, которые впервые использовали метеорологический радиолокатор для исследования ядра урагана «Эдна» в 1954 г. Внимательно посмотрев фильм, она поняла, что бóльшая часть воздуха в центре урагана исходит из окружающей «глаз» мощной стены облаков. Вместе с Рилем они разработали модель развития урагана, наглядно демонстрирующую важную роль океана как «дополнительного» источника тепла.
* * *
Пока Малкус размышляла о формировании ураганов, Роберт Симпсон думал о том, как на них можно воздействовать. Он предположил, что если засеять определенные ключевые облака (эквиваленты «горячих башен») в центре урагана, то можно заставить его превратиться в грозу, тем самым ослабив силу ветра и мощь бури. Свою теорию Симпсон смог проверить на практике 16 сентября 1961 г., когда самолет морской авиации сбросил содержимое восьми канистр йодистого серебра в глаз урагана «Эстер». В результате ветер, вместо того чтобы продолжать усиливаться, сохранял постоянную интенсивность. Наблюдения за ураганом велись одновременно с шести самолетов, что позволило детально зафиксировать его реакцию на засев. Эти синхронные радиолокационные наблюдения показали небольшое уменьшение кинетической энергии в глазе. На следующий день была сброшена еще одна порция йодистого серебра, но оно не попало в глаз. Наблюдения показали, что буря сохранила ту же интенсивность, что и после засева накануне. Разница в развитии бури в ответ на засев и его отсутствие в последующие дни позволила исследователям сделать вывод, что засев был успешным. В статье для Scientific American они с нескрываемой гордостью написали, что, вместо того чтобы «просто наблюдать» за формированием стихии, они попытались «вмешаться в критическую область, в которой тонко сбалансированные силы поддерживают созревание урагана». Они не преминули указать на новизну своей работы, отметив, что эти эксперименты были одними из немногих, «когда-либо осуществленных на атмосферном явлении, превышающем величиной одно кучевое облако». Несмотря на потенциальные риски, имелись весомые причины продолжать эксперименты с ураганами. Трансформация исследования ураганов из «наблюдательной дисциплины в экспериментальную» обещала, прежде всего, значительно продвинуться в прогнозировании.
Но прогнозирование было только началом. Ураганы как нельзя лучше подходили для проверки предположений о погодных и климатических воздействиях. Именно из-за их невероятной мощи любая попытка повлиять на ураганы была обречена на провал, если только воздействие не было выверено с максимальной точностью. Таким образом, если теория позволяла изменить ураган, это, скорее всего, означало, что она верна, если же нет – это свидетельствовало о ее ошибочности. По этой причине эксперименты с модификацией ураганов были идеальны для проверки подобных теорий, а если бы ученым в конечном итоге удалось понять механизм ураганов и способы воздействия на него, то человечество получило бы власть над ошеломляюще мощным источником энергии. Проблема, однако, заключалась в том, что на практике сложно было оценить, насколько успешным оказалось вмешательство. Как понять, что оно изменило поведение урагана, если вы не знаете, как он повел бы себя в отсутствие вмешательства?
В этом и состоял парадокс. Успешное вмешательство требовало глубокого понимания природы ураганов, а ради этого понимания оно и предпринималось. Но, несмотря на это, ответственные за государственное финансирование лица сочли эксперимент по ослаблению урагана «Эстер» успешным. Вскоре после этого, в 1962 г., был запущен новый проект под названием «Стормфьюри», который представлял собой совместную программу ВМС и Министерства торговли США. Он был нацелен исключительно на активное воздействие на ураганы. Численные облачные модели Малкус сыграли важную роль в обосновании проекта как инструмент проверки предположений и создания прогнозов, позволяющий оценивать успешность произведенного вмешательства.
Сама Малкус испытывала смешанные чувства в отношении этого проекта. Ее привлекали открывавшиеся благодаря ему возможности для исследований, а также отдаленная перспектива гуманитарного применения, однако она опасалась столкнуться с тем же недальновидным и поверхностным подходом, который зачастую сопровождал эксперименты по засеву облаков. В 1961 г., когда ее попросили прокомментировать возможность перенаправления ураганов, она оценила перспективы так: «Я не сказала бы, что мы стоим на пороге этого, но искусственное воздействие на погодные условия не такая уж нелепая идея». Проблема заключалась в том, что подобные вмешательства часто сопровождались «завышенными ожиданиями, недооценкой чрезвычайной естественной изменчивости системы и нетерпеливым желанием руководства получить положительный результат в максимально сжатые сроки».
Несмотря на все сомнения, две причины убедили ее присоединиться к проекту «Стормфьюри» в качестве советника. Во-первых, он был относительно недорогим и потенциально мог принести огромную пользу человечеству. Во-вторых, что не менее важно, он давал ей возможность усовершенствовать свои облачные модели и еще больше узнать об ураганах. «Я считала, что проект "Стормфьюри" будет для меня единственным шансом провести те эксперименты на кучевых облаках, которые я обдумывала в последнее время». Вместо того чтобы рассматривать засев как потенциальный инструмент управления ураганами, Малкус считала его всего лишь способом проведения экспериментов в атмосфере. «Мы должны относиться к искусственному воздействию на погоду как к атмосферным экспериментам, о чем я всегда твердила». Тогда как засев позволял изменить ход развития отдельных облаков, по ее мнению, не стоило надеяться на то, что таким способом можно будет надежно воздействовать на ураганы, принося реальную пользу людям, – это представлялось ей делом «очень отдаленного будущего».
С такими мыслями Малкус и вошла в команду «Стормфьюри». Ее план заключался в том, чтобы объединить цели проекта с собственными исследовательскими целями – и превратить практическое вмешательство в научный эксперимент. Как ведущий советник, она рассчитывала на то, что сумеет получить в свое распоряжение необходимое количество специально оборудованных самолетов, чтобы не только провести атмосферный эксперимент, но и тщательным образом зафиксировать его результаты. В 1963 г. ее мечта осуществилась – она провела эксперимент, о котором говорила, что он «изменил мою жизнь и жизнь многих других людей». Это произошло в середине августа, когда Малкус и команда «Стормфьюри» находились в Пуэрто-Рико: они ждали, когда у урагана «Беула» появится достаточно сформированный глаз, чтобы можно было на него воздействовать. Во время этого затишья перед бурей Малкус и представился шанс проверить свои идеи о росте облаков.
В ходе эксперимента – при участии шести самолетов и нескольких десятков технических специалистов – Малкус провела детальные измерения 11 неураганных облаков, шесть из которых затем были подвергнуты засеву, а пять оставлены как контрольные. «Когда первое облако вдруг раздулось, – вспоминала она, – я испытала самое сильное волнение в своей жизни». Ее коллеги и члены летных экипажей также ликовали. Все засеянные облака, кроме одного, продемонстрировали взрывной рост, тогда как контрольные не изменились. Результаты в точности совпадали с предсказанием модели Малкус. Она сделала то, о чем давно мечтала, – провела атмосферный эксперимент с тропическими кучевыми облаками, сделав это при поддержке всей мощи военно-морской авиации.
Малкус и Симпсон опубликовали результаты своих исследований в журнале Science, который летом 1964 г. поместил на обложке впечатляющие фотографии «взрывающихся» облаков. Реакция общественности была мгновенной и бурной. По словам Малкус, это был «мощнейший шторм», к которому никто из них не был готов. «Чрезвычайно интересные эффекты», произведенные в засеянных облаках, возбудили надежды и страхи, что время управления климатом наконец-то пришло. Некоторые приветствовали наступление долгожданной утопии, тогда как другие видели в этом акт грубого вмешательства в природу, аналогичный созданию атомной бомбы.
Как бы впечатляюще ни выглядел взрывной рост засеянных облаков, Малкус и Симпсон сочли необходимым подчеркнуть, что самым значимым результатом опыта был не достигнутый эффект, а демонстрация самой возможности проведения подобных экспериментов. В статье в Scientific American они подробно объяснили их природу и постарались дать точное определение понятию «контроль». С одной стороны, засев показал, что «наконец-то настоящее атмосферное явление может стать объектом относительно контролируемого и теоретически смоделированного эксперимента». Малкус и Симпсон были убеждены, что отныне облака станут объектом экспериментальной метеорологии. Однако та степень контроля, которая присутствовала при проведении научного эксперимента, была недостаточна для управления ураганами в гуманитарных целях. Достижение «реального контроля», по терминологии Малкус и Симпсона, было делом далекого будущего. Не стоит рассчитывать на гигантский скачок вперед, предупреждали они, поскольку «метеорология только делает первые небольшие шаги к превращению в экспериментальную науку, каковой она должна стать, прежде чем человек – если такое когда-либо будет возможно – научится контролировать земную атмосферу».
Но ВМФ и Министерство торговли интересовали не теоретические модели, а реальное воздействие на ураганы. И тот же ураган, который позволил Малкус и Симпсону испытать их модель, подвергся более практически ориентированному вмешательству. Через несколько дней после успешного засева облаков ураган «Беула» сформировал зрелый глаз. Теперь сам ураган, а не только окружающая его облачность, был готов для эксперимента. Представители ВМФ приняли решение задействовать гораздо больше самолетов и использовать значительно бóльшие объемы йодистого серебра, чтобы произвести массированный засев урагана и посмотреть на его реакцию. В первый день попытка засева прошла неудачно: специальные бомбы с йодидом серебра не попали в глаз, и никаких эффектов не наблюдалось. На следующий день условия для засева улучшились и бомбы попали в цель. Измерения в ядре урагана показали, что после второго засева давление в нем резко упало, а плотная облачная стена глаза рассеялась и сформировалась снова в 16 км от центра шторма, как и предсказывали Малкус и Симпсон.
Несмотря на кажущийся успех, на основании всего лишь одного эксперимента невозможно было утверждать, что наблюдаемые изменения урагана были результатом искусственного воздействия. Неопределенность усугублялась и тем, что ураганы сами по себе были подвержены значительным естественным изменениям, а характер облачных систем и их поведение были мало изучены. Чтобы подтвердить результаты, нужно было провести повторные эксперименты, но, учитывая естественную изменчивость этих штормов, могли потребоваться столетия, чтобы «статистически значимым образом отделить антропогенные изменения от естественных флуктуаций».
В 1964 г. Национальная академия наук США создала экспертную группу по вопросам искусственного воздействия на погоду, чтобы выработать рекомендации по дальнейшим действиям в этой очень сложной с научной и этической точки зрения области. В группу вошли Джул Чарни, Эдвард Теллер, Эдвард Лоренц, Джозеф Смагоринский, Джоан Малкус и другие. В своем докладе эксперты предостерегали от спешки и отмечали, что доказательства в пользу эффективности засева ураганов пока оставались неубедительными. Например, не было никаких весомых, подтвержденных научными данными оснований предполагать, что можно значительно увеличить количество осадков из так называемых зимних орографических штормов, характерных для Колорадо (эта тема представляла большой интерес для местных фермеров); или же что с помощью черной пыли и любых других поверхностных покрытий можно вызывать дождь; или, наконец, что с помощью засева глаза можно эффективно менять направление ураганов. Другими словами, не было ничего, что позволяло бы совершить переход к искусственному воздействию на погоду на регулярной основе. В настоящий момент в этой области царил подход «сначала сделай, потом проанализируй», что позволяло извлечь очень мало надежной информации. Здесь требуется терпение, настаивали эксперты. Могут пройти десятилетия, а не годы, прежде чем будут прояснены все физические аспекты, необходимые для эффективного регулирования погодных условий. Эта точка зрения резко расходилась с ожиданиями властей засушливых штатов, представители которых обвиняли ученых в том, что их больше интересует написание научных работ, а не практическая польза от экспериментов. Несмотря на то что даже такие признанные эксперты, как Малкус, призывали к осторожности, выводы комиссии многим показались неубедительными. В том же году конгресс принял специальную резолюцию, выделив $1 млн на программы активного воздействия на погоду.
Первые небольшие шаги к «реальному контролю» над погодой, о которых Малкус и Симпсон говорили в 1964 г., сегодня вызывают у нас в памяти первые шаги по Луне, сделанные Нилом Армстронгом пять лет спустя. Но эти двое исследователей, вероятно, ссылались на другое историческое событие – легендарную речь президента Кеннеди, произнесенную 26 июля 1963 г., за несколько недель до их эксперимента по засеву облаков. В телеобращении к нации Кеннеди сдержанным голосом, в котором сквозила надежда, объявил о том, что после длительных и трудных переговоров он и советский лидер Никита Хрущев пришли к соглашению о частичном запрете ядерных испытаний в атмосфере, океане и космосе. Кеннеди назвал это соглашение «лучом света» в мрачную эпоху взаимной подозрительности и напряженности и «важным первым шагом к миру, шагом к разуму и шагом прочь от войны». Он повторил эту метафору в конце своей речи и выразил смелую надежду: «Пусть это путешествие будет длиной в тысячу миль и даже больше, но давайте войдем в историю тем, что мы сегодня, на этой земле, сделали первый шаг».
Для Малкус жизнь резко изменилась в 1965 г. В 1961 г. она покинула Вудс-Хоул, чтобы занять преподавательскую должность в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. В том же году у них с Виллемом родилась дочь Карен. Между тем ее отношения с Бобом Симпсоном, начавшиеся в ходе совместной работы в Национальном проекте по исследованию ураганов, переросли в нечто более глубокое. Эксперименты по засеву облаков и модификации урагана «Беула», по выражению Малкус, способствовали развитию «коллаборации Малкус/Симпсона и тесной дружбы». В 1964 г. Малкус развелась с Виллемом Малкусом, уволилась из Калифорнийского университета и устроилась на исследовательскую должность в Метеорологическое бюро США. Это был вынужденный карьерный шаг, поскольку закон не позволял мужу и жене работать в одном государственном учреждении. 6 января 1965 г. Джоан и Боб Симпсон поженились, а вскоре Джоан Симпсон была назначена руководителем проекта «Стормфьюри» в Метеорологическом бюро. Так началось то, что она назвала своей второй великой любовью, партнерством разума и духа, которое продлилось до самой ее смерти.
Если в личной жизни Джоан Симпсон наконец-то обрела умиротворение, то вокруг активного воздействия на погоду продолжались бурные споры. В 1963 г. она ликовала в небе над Пуэрто-Рико, наблюдая за тем, как засеянные облака взрываются пенными шапками, а ураган «Беула» смещает свой глаз. Предположение о том, что засев содержащих переохлажденную воду облаков в центре урагана приведет к ослаблению бури, казалось верным. Но как вскоре стало ясно, оптимизм команды «Стормфьюри» был преждевременен. Чтобы убедительно подтвердить эту гипотезу, требовались серьезные дополнительные исследования. Однако, как бы ни было трудно скоординировать действия шести или даже десяти самолетов, летящих сквозь ураган, реализовать обширную программу экспериментов по укрощению этих мощных штормов оказалось куда сложнее. Чтобы понять поведение изменчивых погодных явлений (как естественное, так и модифицированное), требовалось изучить немалое их количество, а это было не только дорогостоящим, но подчас и невозможным делом. С 1963 по 1968 г. через экспериментальную зону не прошел ни один подходящий для опыта ураган. В 1967 г. Джоан Симпсон, устав бороться с ожесточенными нападками на программу, подала в отставку. Проект «Стормфьюри» продолжался с переменным успехом. Когда в 1969 г. ураган «Дебби» наконец-то смилостивился над исследователями, позволив им совершить пять засевов, было признано, что результаты эксперимента подтвердили пересмотренную гипотезу, которая вместо того, чтобы, как прежде, делать упор на дестабилизацию стены глаза, предусматривала интенсивный повторный засев непосредственно за пределами стены. Но поскольку подходящие ураганы по-прежнему посещали безопасную зону крайне редко, эта гипотеза так и не была проверена еще раз. В 1970-е гг. эксперименты по искусственному воздействию на ураганы постепенно сошли на нет, а в 1983 г. проект был признан неудачным и закрыт.
* * *
Таким образом, на вопрос о том, можно ли искусственно воздействовать на ураганы, а тем более следует ли это делать, простых ответов не нашлось. Между тем вмешательство в погоду уже стало реальностью. Антропогенное воздействие на атмосферу – как преднамеренное, так и нет – происходило по всей планете. Чтобы иметь возможность более-менее точно отличать измененное в результате вмешательства состояние атмосферы от естественного, необходимо было хорошо понимать основные атмосферные процессы. Но, как отмечали в 1964 г. члены комитета, включая Симпсон, основным препятствием для определения того, какие именно облака подходят для засева, была их «значительная естественная изменчивость», в частности различия в размерах капель, содержании воды и льда, структуре температурного поля, внутренней циркуляции и электризации. Эта естественная изменчивость делала тщательную статистическую оценку одновременно необходимой и «очень сложной».
«Очень сложное» в малом масштабе в большом оказывалось еще сложнее. И хотя на тот момент человек не мог «вызывать возмущения, запускающие мощные атмосферные реакции», было очевидно, что такой день не за горами. При этом оставалось неясно, когда люди научатся надежно предсказывать последствия такого серьезного вмешательства в «масштабах континента или больше». А пока подобное прогнозирование невозможно, заключала экспертная группа, «проведение любого масштабного эксперимента в атмосфере будет актом вопиющей безответственности».
Чтобы просчитывать эффект искусственного воздействия на погоду и климат, полагали эксперты, требуется прежде всего разработать всеобъемлющую теорию естественного изменения климата. Пока же такой теории нет, комитет настоятельно рекомендовал не проводить эксперименты в атмосфере, где их результаты трудно интерпретировать и где они могут иметь непредвиденные результаты, а использовать для этого компьютерные модели, позволяющие надежно «оценивать последствия вмешательств». Важной, но малоизученной составляющей того, что ученые все еще называли крупномасштабной атмосферной циркуляцией (а не «системой океан – атмосфера», как ее называют сегодня), являлось происходящее на границе земной поверхности и воздуха, а также океана и воздуха. Было признано необходимым проводить в этой области полевые эксперименты наряду с численными исследованиями.
Заключение экспертной группы содержало раздел о непреднамеренном антропогенном вмешательстве в атмосферу, которое, совершенно очевидно, будет только нарастать. «Мы только сейчас начинаем осознавать, что атмосфера не бездонна, но нам пока неизвестно, какова ее емкость и как ее измерить». Группа также отметила, что загрязнение атмосферы городами способно влиять на локальный климат. Как и Россби и Ревелл, эксперты указали на научный потенциал такого «продолжающегося эксперимента по искусственному воздействию на климат».
Покинув Метеорологическое бюро, Симпсон вернулась к преподавательской деятельности в Университете Майами в звании профессора и возглавила экспериментальную метеорологическую лабораторию в Корал-Гейблс. Там она продолжила работу, начатую в рамках проекта «Стормфьюри», надеясь на то, что, экспериментируя с мелкими облачными структурами, сумеет статистически проверить гипотезу о генерации осадков с помощью разработанного ею метода динамического засева облаков. Ее интересовал не только засев отдельных облаков, но и возможность с его помощью спровоцировать их слияние, образование облачных кластеров, которые были естественным источником большей части дождей во Флориде. Симпсон подсчитала, что ей нужно провести несколько сотен экспериментальных засевов, чтобы зарегистрировать 15 %-ное увеличение количества осадков в целевой зоне. Но ей отказали в финансировании даже сотни засевов. Повторилась та же история, что и с проектом «Стормфьюри», который постигла неудача из-за нехватки экспериментальных данных. Возвращаясь к «Стормфьюри», Симпсон считала, что одно из фундаментальных предположений, сделанных в ходе работы над тем проектом, а именно что переохлажденная вода в изобилии присутствует в ядре ураганов, подвергли сомнению необоснованно. Она была уверена, что данные, собранные в ходе первого национального проекта по исследованию ураганов, которые показали наличие такой воды, позже проигнорировали и заменили на новые результаты, свидетельствовавшие о минимальном присутствии такой воды в ураганном ядре, что и послужило основанием для закрытия проекта.
Отойдя в итоге от экспериментальной работы, Симпсон все же глубоко сожалела об отмене программ по исследованию искусственного воздействия на погоду. Такие эксперименты – сначала «Стормфьюри», а затем и ее проект во Флориде – всегда были для нее средством достижения цели. И этой целью было не обретение контроля над ураганами и облаками, а сбор данных. В своей речи от 4 октября 1989 г., с которой она выступила как президент Американского метеорологического общества, Симпсон отметила: есть горькая ирония в том, что многие метеорологи приветствуют завершение программ модификации погоды, которые они считают ненаучными, тогда как именно сообщество ученых, занимающихся физикой облаков, особенно пострадало от их отмены, поскольку сегодня «получение крайне необходимых новых данных наблюдений за облаками стало куда более долгим и трудным делом, чем в период расцвета экспериментов по искусственному воздействию на погоду».
Стремление получить новые данные побудило Симпсон взяться за последний грандиозный проект в ее долгой карьере. Она перешла в новую лабораторию по изучению атмосферы, созданную в НАСА, в Центре космических полетов имени Годдарда, и в 1986 г. возглавила научную группу, отвечавшую за Миссию по измерению тропических осадков (Tropical Rainfall Measuring Mission / TRMM). Задачей миссии был запуск первого спутника, оборудованного метеорологическим радаром, способным получать данные из самого сердца облаков, что в свое время Джоан пыталась сделать с борта самолета. Прежде чем спутник был наконец-то запущен, она проработала над проектом 11 лет. Спутник TRMM не только выполнил все задачи, поставленные учеными НАСА, но и превзошел их ожидания. Через пять лет после запуска, в 2002 г., он измерил профиль скрытого тепла, выделяемого тропическими системами, предоставив таким образом подтверждение теоретической модели, разработанной Симпсон и Рилем почти 50 лет назад.
* * *
Джоан Симпсон активно участвовала в подготовке своего архива для передачи в Библиотеку Шлезингера при Гарвардском университете. Она снабдила комментариями сотни фотографий и написала множество коротких сопроводительных статей к документам, относящимся к разным периодам ее жизни. Бóльшая часть архива связана с ее долгой и активной научной карьерой. Но Джоан также решила передать и некоторые очень личные документы, включая записки и дневник, который вела в период своих отношений с С. Решение поделиться этими материалами она объяснила в письме архивариусу: «Моя профессиональная жизнь хорошо известна, но я сознательно хранила в тайне, насколько это было возможно, свою личную жизнь; следовательно, если я умру, прежде чем закончу пересылать вам эти материалы, моя личная жизнь навсегда канет в Лету, поскольку о ней мало кто знает». Симпсон решила нарушить эту тщательно оберегавшуюся ею тайну, поскольку считала важным показать людям свою жизнь во всей ее сложности и полноте.
Будучи одной из немногих женщин в мире метеорологической науки, она находилась под прицелом пристального общественного внимания, не всегда имея возможность скрыть от постороннего взгляда все стороны своей личной жизни. Газеты и журналы любили писать о ее кулинарных способностях и талантах домохозяйки, а также о том, как Джоан совмещает их с профессиональной карьеро. Ее смелые полеты в облака – и даже в ураганы – поражали воображение, тем более что Симпсон, по описанию одного из журналистов, была «довольно хрупкой и застенчивой на вид блондинкой», которая, помимо того что входила в пятерку лучших метеорологов мира, «вела хозяйство в большом доме в Вудс-Хоуле, штат Массачусетс, и сама готовила для мужа и двоих сыновей». Несмотря на присутствующий в таких описаниях сексизм, журналисты были правы, отмечая, насколько тесно переплетено в ее жизни профессиональное и личное. Все трое ее мужей принадлежали к одному и тому же узкому кругу ученых-метеорологов, как и таинственный С., с которым она работала над проектом по исследованию облаков. Отрицать ту роль, которую эти отношения сыграли в ее жизни, значило бы упустить нечто важное, поэтому Джоан Симпсон приняла осознанное решение поделиться своими глубоко личными переживаниями с другими. Возможно, она надеялась на то, что однажды настанет время, когда так называемый баланс между работой и личной жизнью перестанет быть исключительно женской «проблемой».
Чтобы это произошло, архивы должны отражать не дистиллированную, а всеобъемлющую реальность человеческой жизни. К сожалению, в архивах ученых-мужчин почти невозможно найти подробностей их жизни вне науки: нам неизвестно, какими они были мужьями, любовниками, отцами, о чем думали, что чувствовали. В отличие от этого, в материалах архива Симпсон перед нами предстает женщина, прожившая долгую, плодотворную, полную страсти жизнь. Мы видим, как, подобно изучаемым ею тропическим облакам, она не признавала границ, смело осваивая новые области, которые ранее считались закрытыми для женщин, и как порой с головокружительной скоростью меняла семейный покой на ураган чувств. Страсть и наука были для нее неразделимы. «Думаю, меня воспринимают как довольно хладнокровного человека, – писала Симпсон, – но как же это далеко от истины! Чтобы понять, как женщина – или мужчина, если на то пошло, – совершает что-то новое в какой-либо области, необходимо проникнуть за эмоциональную маску, под которой скрывает себя человек, а свою маску я намеренно делала такой, чтобы проникнуть за нее было чрезвычайно трудно».