Рассказывают ученые - неизвестен Автор

Ритм пронизывает не только явления естественной природы. Он характерен для динамики и некоторых других явлений. О значении ритма в музыке, поэзии говорить излишне. Пока до конца еще неясно, почему одни мелодии, одни сочетания звуков вызывают в человеке радость, другие боль и гнев, а третьи - расслабляют и угнетают. Время от времени в специальной литературе появляются заметки о чувствительности к музыке, ритму не только человека, но и растений. Ритм проявляется и в пространстве, когда оказывается как бы увековеченным и застывшим в виде конкретных форм. Его нетрудно обнаружить в повторах, чередованиях определенных комплексов, слагающих разрезы горных пород, их обнажения или в закономерном сочетании характерных деформаций складок, разрывов. Ритм легко обнаруживается в творениях архитекторов, начиная с планировки городов и кончая деталями (например, колоннады) шедевров мирового зодчества.

Что же такое ритм? Какие существенные черты, свойства реальных явлений и процессов находят в нем отражение?

Ритм связан с закономерностями движения и развития материальных систем и отражает относительную повторяемость в их движении (как отражение динамики их взаимодействия). В нем отражается взаимодействие различных материальных объектов, которое в философии рассматривается в качестве основного закона - закона единства и борьбы противоположностей. Взаимосвязь и взаимодействие природных процессов может выражаться в ритмичном изменении либо только количественных параметров, либо и качественного состояния рассматриваемых систем. Таким образом, ритм является важнейшей особенностью, категорией развития как чисто эволюционных количественных этапов, так и резких, взрывных, революционных потрясений в существовании разнообразных проявлений неорганического и живого мира. И поэтому именно изучение ритмичности может вскрыть трудноуловимые, интимные, но, однако, самые важные взаимосвязи, казалось бы, невзаимосвязанных явлений и процессов.

В последнее время люди начали понимать, что нельзя бездумно и резко нарушать естественный ход природных процессов на Земле, так как печальные последствия таких действий хотя и не сразу, но тем не менее резко проявляются по принципу обратной связи. Вспомним загрязнение рек, озер и атмосферы промышленными отходами. Хотя Земля и велика, но она не бесконечна. Даже беглое исследование показывает тесную и часто неожиданную взаимосвязь многих ее природных процессов.

* * *

Таким образом, от осознания и изучения механизмов глобальной взаимосвязи природных процессов мы сейчас переходим к пониманию взаимосвязей в космических, галактических масштабах. И несомненно, интенсивное изучение космического пространства, проводимое советскими учеными и исследователями других стран, даст много нового и неожиданного для познания и земных процессов.

Уже сейчас изучение ритмичности природных процессов носит отнюдь не абстрактный, академический характер. Прогноз многих природных процессов и явлений, начиная от стихийных бедствий и кончая стоком рек или ледовитостью морей, может сэкономить не только многие миллионы рублей, но и спасти многие человеческие жизни. А такие прогнозы в значительной мере могут базироваться на познании и понимании механизмов ритмики природных процессов.

М. И. Будыко,

член-корреспондент АН СССР, лауреат Ленинской премии

Можно ли преобразовать климат!

За последние десятилетия, особенно в последние годы, мы много слышим и говорим о том, что развитие техники оказывает большое и часто губительное действие на окружающую среду: происходит загрязнение воздушного и водного бассейнов, исчезают леса, мелеют реки, заболачиваются озера, сокращаются рыбные запасы, находятся под угрозой исчезновения многие виды диких животных. С другой стороны, известно, что при соблюдении необходимых мер предосторожности современная цивилизация может мирно "сосуществовать" с окружающей средой, в чем, между прочим, наглядно проявляется факт, что человек постепенно учится властвовать над стихийными природными процессами.

Что же касается климатических условий, то еще недавно казалось бесспорным, что человеческая деятельность не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на среднегодовые температуры, характерные для того или иного района, на количество выпадающих в течение года осадков, на число солнечных дней и т. п. Однако сейчас на вопрос: "Происходят ли в климате изменения, которые могут быть объяснены деятельностью человека?" - уже можно дать утвердительный ответ: да, происходят, правда еще в сравнительно небольших пределах.

Всем, например, хорошо известно: в нашей власти изменить "климат" внутри дома - согреть комнаты в самую лютую стужу или охладить воздух в квартире с помощью кондиционера в жару. Установлено также, что в больших городах за счет сжигания больших количеств топлива и некоторых других факторов происходит изменение микроклимата - в них становится несколько теплее, чем в близлежащих районах. Изменения же среднегодовых температур оказывает в свою очередь определенное влияние на число пасмурных дней, на количество выпадающих осадков. Впрочем, тут действует и еще один фактор, а именно резкое возрастание количества пыли и дымовых частиц в воздухе над городами.

Сильное "запыление" атмосферы может привести даже к более значительным изменениям климата. Многие геологи и климатологи считают, например, что происходившие на Земле неоднократные оледенения были связаны с активизацией вулканической деятельности. Ведь во время извержений в атмосферу выбрасывалось огромное количество дыма и пепла, которые уменьшали прозрачность атмосферы, а следовательно, земная поверхность получала меньше солнечного излучения. Вот почему вслед за периодами бурной вулканической деятельности следовали ледниковые периоды. С другой стороны, некоторое потепление климата, наблюдавшееся в первой половине нашего века, вероятно, связано было с тем, что в предшествующие десятилетия не происходило сильных массовых извержений вулканов. В результате понизилась концентрация пыли в нижних слоях атмосферы, и земная поверхность стала лучше прогреваться.

А вот сегодня человек в процессе своей хозяйственной деятельности начинает в ряде случаев "состязаться" с вулканами: кто больше выбросит пылевых частиц в атмосферу. Впрочем, трудно высказать какие-либо определенные предположения о том, как повлияет запыление атмосферы на климат будущего, - ведь пока неизвестно, насколько сильно изменится концентрация пыли в атмосфере под воздействием человеческой деятельности. С одной стороны, заводские трубы выбрасывают тучи дыма, а с другой - уже принимаются эффективные меры к тому, чтобы уменьшить загрязнение воздуха.

Многие города сегодня разрастаются в так называемые мегаполисы, образуют районы сплошных застроек, тянущихся на сотни километров. Соответственно в этих районах изменяется и микроклимат. Действует на климат и интенсивное промышленное производство - тут счет идет уже на многие тысячи квадратных километров. Собственно, пора говорить об изменении человеком климата в весьма значительных масштабах. По сути дела, речь идет уже не о "микроклиматах", а о "районных климатах", "местных климатах" соответствующего термина еще не выработано, хотя само явление существует.

Но дело не ограничивается тем, что, сжигая топливо, мы буквально согреваем атмосферу, во всяком случае ее приземные слои. Приход и расход тепла в очень большой степени определяется не только наклоном, углом, под которым падают на данную территорию солнечные лучи, но и условиями, определяющими отражение солнечного тепла в мировое пространство. Известно, например, что вода служит прекрасным аккумулятором солнечной энергии. И когда мы создаем огромные водохранилища, то тем самым оказываем воздействие на баланс солнечной энергии. Леса и открытые пространства по-разному отражают солнечный свет. Значит, уничтожая леса, заменяя их пашнями, мы тоже воздействуем на климат.

Еще одно важное обстоятельство. При сжигании топлива выделяются огромные количества углекислого газа. Как известно, его поглощают зеленые растения, усваивающие содержащийся в нем углерод и выделяющие в воздух кислород. Но растения уравновешивают, так сказать, естественный кругооборот углерода и кислорода на планете. Те же добавочные порции углекислого газа, которыми человек в процессе своей деятельности насыщает атмосферу, постепенно накапливаются в ней. Допустимый для нормальной жизнедеятельности человеческого организма предел насыщения воздуха углекислым газом не будет превышен еще в течение сотен, а может быть, и тысячи лет. Но это никак не должно нас успокаивать. Дело в том, что углекислый газ практически прозрачен для световых лучей, но непрозрачен или плохо прозрачен для лучей тепловых. Солнечные лучи поглощаются землей, растительностью, водной поверхностью, которые, нагревшись, сами становятся источниками теплового излучения. А накопление углекислого газа в атмосфере приводит к тому, что значительная часть тепловых лучей, которая раньше уходила в мировое пространство, теперь задерживается в нижних слоях атмосферы. Мы имеем тут дело с так называемым "тепличным эффектом" (подобным образом создается микроклимат в теплицах).