И вечный поиск…

Ледяной панцирь планеты

Он поистине необозрим — мир замерзшей воды. Огромные области вечной мерзлоты. Многие тысячи ледников. Снега-одногодки…

Языки ледников спускаются с высочайших вершин Гиндукуша, Гималаев, Тибета. Многие сибирские реки берут свое начало в ледниках Алтая и Саян. Ледяные ожерелья надеты на Южно-Американские Анды. Ледники есть даже у самого экватора: в Мексике — на вулканах Орисаба и Попокатепетль, в Африке — на Килиманджаро…

Все это — ледники горные.

А есть еще покровные ледники. Их царство — Арктика и Антарктика. Они покрывают всю поверхность многих северных островов и Антарктиду, постепенно сползая в отдельных местах в море; так образуются плавающие ледяные горы — айсберги.

В других районах льды остаются на поверхности моря у берега, образуя шельфовые ледники.

Гляциологи, изучающие ледники, подсчитали, сколько всего льда на земном шаре: около 30 миллионов кубических километров!

Больше всего замерзшей воды в Антарктике. Если растопить все ее льды, уровень Мирового океана поднимется на десятки метров.

Ледники на нашей планете занимают почти одиннадцать процентов суши, а морские льды покрывают около двадцати трех процентов Мирового океана. Если льды равномерно распределить по всей суше, она покроется коркой льда толщиной в 120 метров.

Настоящая страна вечных льдов — Исландия. В эпоху последнего оледенения Земли, несколько десятков тысяч лет назад, она была целиком закована в ледяной панцирь. Затем, когда наступило потепление, льды отступили, но и сейчас подо льдом почти восьмая часть этого острова.

Ледники Исландии, громадами вздымающиеся к голубому небу, поражают своей величавой красотой; они воспеты в легендах и стихах.

Самый большой ледник — Ватна-Йокуль — тянется на 150 километров; под ним скрываются действующие вулканы. Редкое зрелище их извержение! Потоки горячей воды, глыбы льда и огромные камни — «вулканические бомбы» — летят с огнедышащей горы в море…

В горах Исландии берут начало порожистые реки со множеством живописных водопадов. Их питают тающие льды. Да и сами горные ледники тоже по существу ледяные реки. Как и реки, они спускаются вниз по склонам гор, только движение их очень медленное.

Лед в середине потока, как и в реке, движется быстрее, а у берега — из-за трения — медленнее. Гляциологи проводили в Альпах такой опыт: закрепляли поперек ледника ряд кольев; за год этот ряд изогнулся дугой. Середина ледника двигалась со скоростью более семидесяти метров в год, а бока — только около тридцати.

В нашей стране больше всего вечных снегов в горах Средней Азии. 17–18 тысяч квадратных километров закованы здесь на века в ледяной панцирь. Впрочем, может быть, и не на века…

Жители горных районов Таджикистана издревле умели ускорять таяние снега и льда в горах. Для этого они посыпали поверхность льдов землей, золой, угольным порошком. Снег и лед отражают до девяноста пяти процентов солнечных лучей, в то время как черный угольный порошок поглощает почти всю солнечную энергию и быстро нагревается.

Давно было замечено также, что ледники начинают бурно таять, когда их засыпает вулканический пепел. Поэтому после извержений вулканов часты катастрофические наводнения…

Заставить снег и лед таять проще, чем научиться управлять таянием. Если процесс выйдет из-под контроля, неминуема беда — даже совсем небольшая горная речка становится грозным разрушителем.

Вся жизнь наших среднеазиатских рек зависит от воды, которую хранят ледники Тянь-Шаня и Памира. Запасенная впрок, скованная морозом, она очень нужна в знойных долинах, где земля просит пить. Значит, нужно вмешаться людям, дать полям в долинах ледниковую воду. Наука наших дней находится на подступах к решению этой большой народнохозяйственной задачи.

Конечно, ускорять таяние льдов следует лишь в засушливые годы. Ледяная кладовая не должна истощаться.

О путешествии наших ученых на оледенелую Крышу Мира — Памир — интересно рассказал спецкорреспондент «Известий» В. Сурков: «Наш вертолет летит над причудливым хаотическим нагромождением скальных гор, покрытых льдами и вечными снегами. Серебристые пики поблескивают на солнце, как исполинские кристаллы невиданных форм и величин. Зримая волшебная сказка, созданная природой. Вот она, знаменитая Крыша Мира с высочайшими в СССР горными вершинами. Кругом ледники, ледники. Их на советском Памире более четырех тысяч. По площади они занимают около десяти тысяч квадратных километров льда! Гигантский аккумулятор влаги, которой питаются все республики Средней Азии.

Отсвечивая холодным блеском, ледники проплывают под нами. По их крутым склонам метут метели. Поблизости в голубые пропасти вползают огромные снежные лавины. Не видно вокруг живой души. Если бы на неповторимую памирскую панораму взглянули жители других планет, они наверняка бы решили, что Земля наша необитаема: трудно даже представить жизнь в этом царстве вечной мерзлоты, в каменной и ледяной пустыне».

Один из крупнейших ледников на Памире (в нашей стране он самый большой) носит имя русского географа Алексея Павловича Федченко. Этот увлеченный человек прожил короткую жизнь, всего 29 лет, но успел немало совершить. Вместе со своей женой он путешествовал по Средней Азии, открыл высочайшую гору Заалайского хребта (7134 метра), которая носит теперь имя Ленина.

Ледник Федченко протянулся на 77 километров, а толщина его льдов достигает восьмисот метров. Общая площадь оледенения — 900 квадратных километров. Отсюда берут начало многие среднеазиатские реки.

В 1932 году здесь начала работать самая высокогорная в мире гидрометеорологическая лаборатория. На высоте четырех километров над уровнем моря к каменной скале прилепился домик. В нем живут научные работники. Они несут круглосуточную вахту, передают сведения о погоде и, главное, следят за ледником.

Изрезанный множеством трещин, он сползает по широкой горной долине; не торопясь, продвигается на два с половиной — три метра в сутки.

Лед постепенно тает, а на него падает снег, и люди, живущие в поднебесье, ведут аккуратный счет прихода и расхода влаги в леднике.

Обычная, будничная работа. Но далеко не безопасная. Однажды утром начальник станции Виктор Тарасенко ушел на другой берег ледника, чтобы записать показания приборов. Когда он возвращался, налетел буран. Ураганный ветер сбивает здесь человека с ног, может сбросить его со скалы, либо в снежную трещину.

С трудом преодолевая каждый десяток метров, Виктор шел к станции. Не хватало дыхания. Опустившись на колени, он попытался растереть щеки колючим снегом. Стало еще труднее дышать. Надо передохнуть.

…Он лежал на боку, спрятав лицо от ледяного воющего ветра, и не мог встать…

Только через три часа выбрался начальник станции из наметенного ветром снежного сугроба, чуть не ставшего ему могилой. Тут его и разыскали товарищи…

Ледники Памира — это жизнь Средней Азии. Но на земле немало и таких мест, где нет нужды заботиться о сохранности льдов, покрывших землю на тысячелетия. Освобождение многих — и огромных — районов Земли от ледяного плена сулит необыкновенные перспективы. Это и значительное изменение климата, и новые места для расселения человечества, и укрытые льдами природные богатства планеты…

Но это дело будущего. А пока мужественные, увлеченные своей работой люди штурмуют царство белого безмолвия, выведывая его тайны.

Их еще немало.

Вот одна из загадок. Осенью 1969 года ледник Колка в Осетии вдруг сорвался с места. Скорость его движения была сто — двести метров в сутки! Ледник то приостанавливался, то снова ускорял свой бег. Так более двух месяцев.

Такие ледники называют пульсирующими.

Какова причина пульсации? Ответы ищет наука.

Первые исследователи ледников думали, что высокогорные льды вечны. Сохранились записки буддийского монаха Сюань-Цзяна, который двенадцать веков назад пересек с караваном хребты «Небесных гор» — Тянь-Шаня. Необозримые льды, лавины, безжизненная природа, жестокие ветры произвели устрашающее впечатление на суеверных путешественников. «Накопившиеся здесь с начала мира снега, — писал Сюань-Цзян, — обратились в ледяные глыбы, которые не тают ни весной, ни летом. Гладкие поля твердого и блестящего льда тянутся в беспредельности между нависшими с обеих сторон высокими ледяными стенами. Холодный ветер дует с силой, и путники часто становятся жертвой драконов. Идущие по этой дороге не должны носить красной одежды и издавать громких криков. Тот, кто забудет эту предосторожность, может подвергнуться всяким несчастьям».

Но если бы снег и лед в горах совсем не таяли, ледники за многие века выросли бы до чудовищных размеров. В действительности каждый год они получают подкрепление в виде падающего снега и каждый год отдают свою воду. При этом одни ледники растут, другие — постепенно «худеют». Ученые подсчитали, что ледник Федченко полностью обновляет свой лед за тысячу лет.

Современную геологическую эпоху считают эпохой отступления ледников. Однако исследования последних лет показали, что многие горные ледники не отступают, а даже наступают. Растут ледники на Аляске, на юго-западе Канады. Увеличиваются некоторые среднеазиатские ледники.

Может быть, это первый звонок о приближении нового ледникового периода?

Сказать что-либо определенное пока трудно. Но если это и так, то наши потомки встретят наступление льдов во всеоружии знания.

Земля пережила много оледенений, когда льды покрывали огромные пространства земного шара. Еще десять — двенадцать тысяч лет назад большая часть Северной Европы и почти вся Канада были подо льдом. На Скандинавском полуострове толщина ледяного панциря достигала двух километров. Он простирался от Ирландии до Восточного Таймыра. В Европейской части СССР лед громадными языками спускался по Дону и по Днепру ниже Киева.

Чем же вызываются оледенения? Об этом можно только догадываться. «По некоторым предположениям, — писал академик Д. И. Щербаков, — изменение наклона земной оси и перемещение положения земных полюсов может вызвать оледенение вокруг каждого из полюсов, подобно наблюдаемому теперь в Арктике и Антарктике.

Можно объяснить оледенение периодическим ослаблением солнечного излучения в связи с особенным развитием солнечных пятен. Влияние солнечных пятен на климат Земли установлено. Наконец, предполагают, что наша Солнечная система, передвигаясь в пределах Вселенной, периодически проходит через районы, заполненные космической пылью, ослабляющей нагревание Земли Солнцем.

Все эти гипотезы имеют своих защитников и противников, но ни одна из них не может считаться доказанной».

Опасные странники

30 января 1959 года радист станции на острове Ньюфаундленд и радист на катере «Кэмпбелл» одновременно приняли сигналы с моря: «SOS… SOS… SOS… Теплоход „Хедтофт“ столкнулся с айсбергом… просим немедленной помощи… На борту девяносто пять человек. Тщетно пытаемся откачать воду из трюмов и машинного отделения… необходима немедленная помощь…

14 часов 44 минуты. Осадка возрастает… трудности со спуском шлюпок… море покрыто льдинами…

15 часов 35 минут. Работу кончаю… SOS…»

Час спустя к месту катастрофы подоспели катер «Кэмпбелл» и несколько других судов. Слишком поздно! Атлантический океан поглотил всех. Поиски вели несколько дней, но безрезультатно.

Погибший теплоход отвечал, казалось, всем требованиям безопасности: двойное дно, семь водонепроницаемых отсеков, двойная стальная обшивка. На верфи, где строили судно, его считали непотопляемым.

Так через 47 лет в Северной Атлантике повторилась страшная морская трагедия 1912 года.

…Только что построенный лайнер «Титаник» весной 1912 года вышел из английского порта Саутгемптон в первый трансатлантический рейс. Это было крупнейшее по тем временам судно. На его борту находилось 2207 человек.

Специалисты говорили: «Титаник» непотопляем, ведь у него двойное дно и 16 водонепроницаемых отсеков.

Несмотря на то что судно находилось в районе плавающих льдов, «Титаник» шел полным ходом. Он и его хозяева хотели удивить весь мир быстротой путешествия из Европы в Америку. От этого во многом зависели будущие барыши.

Поздним вечером 14 апреля «Титаник» столкнулся с ледяной горой, перед которой он выглядел карликом.

Айсберг буквально распорол днище корабля, длина пробоины достигала 90 метров! Шесть водонепроницаемых отсеков быстро заполнила вода. Пассажиры не хотели верить в нависшую опасность. Никто не торопился покинуть корабль — так все были уверены, что «Титаник» не может утонуть. Только через 50 минут капитан приказал: «Женщины и дети — в шлюпки».

Но многие и теперь отказывались покинуть судно. Темный океан казался им страшнее, чем медленно погружавшийся в воду корабль.

Лишь через час-полтора люди поняли, что они обречены. И тогда началась паника. Обезумевшие от страха люди дрались за места в шлюпках, за спасательные пояса. Некоторые бросались в воду, потеряв надежду попасть в лодку.

Мужественно вели себя музыканты корабельного оркестра. Они не прекращали играть, когда корабль уже тонул. В последние минуты оркестр исполнил национальный английский гимн.

«Титаник» погружался медленно, и все-таки помощь опоздала. Только через два часа после того, как судно скрылось под водой, к гигантскому айсбергу, погубившему «Титаник», подошел пароход «Карпатия» и подобрал часть пассажиров и экипажа.

В пучине океана погибло 1513 человек. Английский суд вынес решение: в гибели судна признать виновным его капитана Смита.

Вскоре после гибели «Титаника» был создан Международный ледовый патруль. Теперь специальные катеры с начала марта и до конца июля несут вахту, следя за передвижениями ледяных гор в Северной Атлантике.

Дважды в сутки все штурманы судов, находящихся в этих районах, слушают донесения патруля о предполагаемом маршруте айсбергов и о том, какой краской они помечены. Обнаружив айсберг, патрульный катер обстреливает его снарядами, начиненными яркими красками.

Каждый айсберг окрашивается по-разному.

…Красивы эти плавающие ледяные исполины! Иногда они похожи на средневековые замки, на сторожевые башни — такие айсберги называются пирамидальными. Когда на них падают лучи солнца, лед загорается самыми разнообразными оттенками цвета.

«Какого цвета может быть лед? — пишет И. Цигельницкий. — Конечно, вы скажете: голубой, зеленый, белый или совсем прозрачный, как стекло. И я так думал до тех пор, пока не увидел, как плывет по морю айсберг, огромный-преогромный. Такой большой, что трудно поверить своим глазам. Сверху его, как средневековый замок, украшают многочисленные башенки с бойницами. Внизу темнеют своды полукруглых арок, выбитых волнами. Некоторые из этих арок сквозные, а над ними пучками свисают ослепительно сверкающие ледяные стрелы-сосульки.

Мерно покачиваясь, рассекает великан-айсберг свинцовые волны, облака брызг взлетают у его подножия, и над плоской вершиной кружатся буревестники.

Самое же удивительное, что весь айсберг разноцветный. Вершина горит золотисто-оранжевым пламенем, ниже идет полоса нежно-лимонного цвета, переходящего в светло-зеленый. Мрачными фиолетовыми глазницами зияют пещеры у основания. Один бок кажется темно-коричневым, другой полосатым, как зебра. Отвесными стенками уходят в морскую пучину крутые бока.

Но вот айсберг приближается к кораблю, и краски постепенно блекнут».

Есть еще столовые айсберги; они отламываются от шельфовых ледников[11] и похожи на большое заснеженное поле.

А пирамидальные — это части ледников, когда те в своем движении достигают обрывистого морского берега. Таковы все айсберги Арктики — они рождаются у берегов Новой Земли, Аляски, Гренландии, Шпицбергена… Представьте себе эту грандиозную картину, когда от ледника, нависшего над морем, откалывается громадная глыба льда. С грохотом, напоминающим орудийную стрельбу, срывается в воду родившийся айсберг.

Сверху большой айсберг выглядит островом, на нем видны очертания гор, русла рек. Лед усеян валунами, обломками скал, несет на себе остатки почвы.

Ученые подсчитали, что в Восточной Арктике ежегодно рождается около семи с половиной тысяч плавающих ледяных гор. Много их и в антарктических водах. В Восточной Антарктике советские корабли и самолеты обнаружили тридцать одну тысячу айсбергов.

Высота их часто достигает 40–60 метров. А если вспомнить, что видна лишь седьмая или восьмая часть айсберга, можно представить, какой громадиной бывает порой такая глыбища льда.

В 1854 году моряки встретили столообразный айсберг длиной сто двадцать километров и высотой девяносто метров. В течение десяти лет корабли сообщали о продвижении этого гиганта к экватору.

А в 1904 году судно «Зенит» встретило около Фолклендских (Мальвинских) островов пирамидальный айсберг высотой четыреста пятьдесят метров! Немного меньше Останкинской телебашни в Москве.

В Атлантическом океане урожайным на айсберги был год 1972-й. Их насчитали здесь 1587.

Многие месяцы и годы странствуют в морях и океанах ледяные горы. Предполагают, что возраст айсбергов может достигать десяти лет; конечно, если течения не вынесут айсберг в теплые воды.

Постепенно ветер и туман, волны и теплый воздух разрушают айсберги, они неузнаваемо меняют свой вид, раскалываются на части. Осколки ледяных гор, а вернее, сглаженные волнами округлые льдины весом в несколько тонн моряки называют орехами; такие «орехи» могут быть опаснее: айсберг обычно хорошо виден на экране радиолокатора, а скрывающуюся в воде льдину обнаружить труднее, и она может стать причиной катастрофы.

Впрочем, чего в жизни не бывает! Вот какой «сюрприз» преподнес однажды айсберг пассажирам, туристам канадского парохода «Поршиа». Было это в 1893 году. Встретив в открытом море ледяную гору, решили подойти поближе к ней. Об этом попросили пассажиры — айсберг был очень красив, хотелось посмотреть на него вблизи.

И вот ледяная гора совсем рядом. Глубокие пещеры, вырытые волнами в нижней части айсберга, отливают синевой, переходящей почти в черноту. Великолепное зрелище! Пассажиры в восторге. Защелкали затворы фотоаппаратов.

«Еще ближе», — потребовали богатые путешественники…

И вдруг произошло неожиданное и страшное: кто-то невидимый стал поднимать судно из воды.

Через секунду оно оказалось на скрывавшемся под водой ледяном уступе айсберга. Как оказалось, плавающая гора раскачивалась в воде. Такие айсберги находятся в неустойчивом равновесии; их геометрический центр располагается близ центра тяжести. Сильный порыв ветра, удар волны заставляют ледяную гору раскачиваться.

Пароход подошел к айсбергу в тот момент, когда ледяная гора наклонилась к судну, а затем она накренилась в другую сторону, и ледяной выступ оказался под днищем корабля. Судно воспарило над водой. К счастью, это продолжалось совсем недолго — айсберг снова качнулся в сторону корабля, и тот опустился на воду.

Судно уходило от страшной горы полным ходом.

Инженеры думают над тем, как обезопасить суда от столкновений с ледяными колоссами. Пробовали бомбардировать их с воздуха или расстреливать из пушек. К сожалению, это не дает нужных результатов. Французский ученый Пьер-Андре Молен предложил разрушать айсберги изнутри.

С вертолета опускают на вершину айсберга особого устройства торпеду, ее раскаленный нос входит в массу льда, и механизм замедленного действия взрывает торпеду в том месте айсберга, где разрушающее действие взрыва наиболее эффективно.

Но бывает так, что айсберги взрываются сами. Это обнаружили советские исследователи Антарктики.

Оказалось, что лед таких айсбергов насыщен микроскопическими пузырьками сжатого воздуха, они и взрывают лед.

…У плавучих ледяных гор плохая репутация. Но хочется поговорить и об их положительной роли. В наше время все серьезнее становится проблема питьевой воды. Инженеры предлагают получать ее из айсбергов, в каждом из них столько чистейшей пресной воды!

Обсуждается очень заманчивая и совсем не фантастическая мысль: взять на буксир ледяную гору и доставить ее туда, где нужна питьевая вода.

Айсберг средних размеров — около десяти миллиардов тонн весом — могли бы привести несколько больших буксирных судов. Такое путешествие займет месяцы, но зато целый год большой край будет обеспечен ледниковой водой, которая к тому же и очень полезна.

Вода живая и мертвая

Уже давно было замечено: у кромки льдов бурно развиваются микроорганизмы. Нетрудно догадаться, что тут играет какую-то роль талая вода. Но какую?

С водой связано множество легенд и сказок, примет и суеверий. Наши предки наделяли воду чудодейственными свойствами. В ней видели первооснову всего сущего.

Древнегреческий философ Фалес Милетский, живший в VII–VI веках до нашей эры, считал, что начало всех начал — драгоценная влага. Все в мире произошло из воды.

Древнеегипетские мифы говорят о том, что Земля возникла из водного хаоса. «Вода произвела все живые вещи, из которых выходит все», — гласит надпись на стенах старого египетского храма.

Первоосновой мира еще долгое время считали воду многие мыслители и ученые. Так, в начале XVII века голландский ученый Ян Гельмонт пытался доказать справедливость учения Фалеса. Он посадил в горшок с землей маленькое деревце и ежедневно поливал его дождевой водой.

Пять лет спустя выкопал дерево и взвесил его. Оказалось, оно стало в 32 раза тяжелее, а вес земли в горшке остался почти прежним. Ученый заключил: растения состоят из одной воды. Он не подозревал, что растительные организмы берут все необходимое для своего роста не только из воды, но и из почвы и воздуха.

Теперь это знают школьники. Но вот что интересно: житейская примета, связанная с особыми свойствами талой снеговой воды, существует и в наше время.

А сравнительно не так давно эта примета нашла свое подтверждение в научно поставленных опытах. В 1932 году было обнаружено, что в воде, без которой нет жизни, есть другая — вода, от которой животные и растения погибают. Вы догадались: речь идет о тяжелой воде. Если в обычной воде атомный вес водорода равен единице, то в тяжелой воде водород вдвое более тяжелый (это тяжелый изотоп водорода).

В обычной воде тяжелой совсем немного: около 0,02 процента. И хорошо, что так мало, — ведь если тяжелую воду выделить в чистом виде, то живые организмы в ней жить не смогут; семена растений не прорастут.

Но может быть, и те небольшие количества мертвой воды, которые содержатся в воде природной, тоже отрицательно воздействуют на живой мир?

Оказывается, да. Это тоже убедительно показали опыты ученых.

Несколько лет в Томске исследовали, как влияет на животных и растения чистая снеговая вода. Почему эта вода интересовала ученых? Потому что в ней меньше тяжелой воды, чем в обычной, взятой из реки или колодца. И снеговая вода в самом деле оказалась живой водой.

Ученые взяли две группы кур одинакового веса и возраста. Одну поили снеговой водой, другую — обычной водопроводной. Опыт продолжался три с половиной месяца. Куры из первой группы снесли 538 яиц, а из второй — только 272. И яйца у кур, пивших снеговую воду, были крупнее.

Такие же опыты проводили со свиньями и убедились, что поросята, вспоенные снеговой водой, развивались лучше.

В Томском ботаническом саду снеговой водой поливали огурцы, и они дали вдвое больший урожай. А те, семена которых, кроме того, перед посевом замачивали в талой воде, — почти втрое! Урожай редиса «живая» вода подняла больше чем вдвое.

Проводили и проводят опыты со снеговой водой и другие ученые. И открывают много интересного. Ленинградский биофизик А. Гуман рассказывает: любопытно было наблюдать за цыплятами. Когда им ставили блюдечко с обычной водой, они пили спокойно, по очереди. Но стоило налить в блюдце талой воды с плавающими льдинками, как эти желтые комочки начинали пить с жадностью и даже дрались.

Кто знает, быть может, талая вода — одна из причин того, что птицы совершают свои героические перелеты. Чем иначе объяснить, что наши птицы не вьют гнезд в теплых краях, хотя корма там достаточно?

«Я смею полагать, — пишет Гуман, — что именно талая вода, которую в избытке пьют весною птицы, способствует выведению здорового и многочисленного потомства».

Увлекательная догадка!

И еще об одной — «мертвой» воде. С ней встречались в прошлом мореплаватели.

…Большое парусное гребное судно викингов стояло в фиорде, готовое к далекому плаванию. Прозвучала громкая команда. Раскрылся широкий парус, и ветер погнал судно вперед. Но не успело оно выйти из фиорда, как резко снизило скорость, словно натолкнулось на какое-то подводное препятствие. Навалившись на весла, воины-гребцы пытались вывести судно в море. Тщетно!

Это крайне загадочное явление и было позднее названо «мертвой водой».

Проходили дни, а иной раз недели, прежде чем неведомая морская западня отпускала своих пленников. Суеверные моряки были уверены в том, что тут замешаны сверхъестественные силы.

Начало научному изучению «мертвой воды» положил известный полярный исследователь Фритьоф Нансен во время своего путешествия к Северному полюсу. Отплыв из Норвегии летом 1893 года на судне «Фрам», экспедиция направилась к Новосибирским островам. У полуострова Таймыр Нансен встретился с морской загадкой: у кромки льдов «Фрам» вдруг прекратил движение, несмотря на то что паровая машина работала в полную мощность.

Заинтересовавшись этим необычным явлением, Нансен высказал догадку: оно наблюдается, «кажется, только там, где поверх соленой морской воды находится слой пресной воды, и заключается, по-видимому, в том, что слой пресной воды увлекается и скользит по более тяжелой соленой воде, как по твердой подкладке». А разница между двумя слоями — пресным и соленым — в месте встречи «Фрама» с «мертвой водой» была столь велика, что моряки могли пить воду, взятую с поверхности моря, воду же, поступавшую в трюмные краны, нельзя было использовать даже для питания парового котла.

Наблюдения Нансена привлекли внимание ученых к тайне «мертвой воды». Ведь на этот раз о ней сообщал не какой-то безвестный моряк, а знаменитый исследователь Арктики. Сам: Нансен, возвратившись из экспедиции, попросил своего соотечественника Бьеркнеса заняться разгадкой редкого природного феномена.

Скоро секрет «мертвой воды» был раскрыт. Она появляется у поверхности моря, когда образуется слой пресной (или почти пресной) воды. Если корабль движется по такой воде с незначительной скоростью — около четырех узлов[12], то на границе между пресной и соленой водой образуются подводные волны; они и гасят скорость судна. Вся или почти вся мощь судовых двигателей расходуется на то, чтобы противостоять невидимому глубинному волнению.

Испытания в бассейне показали, как можно избавиться от «мертвой западни»: судну необходимо идти со скоростью, превышающей скорость движения глубинных волн, — тогда между слоями пресной и соленой воды волн не образуется. Если скорость судна превышает пять узлов, то «мертвая вода» для него уже не страшна. Моряки с давних пор замечали, что в загадочную ловушку попадали обычно суда средних размеров, которые плавали со скоростью менее пяти узлов.

Только в начале XX века, почти две тысячи лет спустя после скандинавских «пенителей моря», наукой было раскрыто одно из редкостных явлений многоликой природы.

И снег, и лед…

Младший брат вечных льдов на Земле — снег. О нем тоже можно рассказать много любопытного.

Какой вы знаете снег? Снег, скажете вы, есть снег; рыхлый, еще не слежавшийся, или же кристаллический, зернистый. Но ученый-снеговед назовет вам снег в виде мелких удлиненных кристалликов — ледяные иглы, алмазную пыль — взвешенные в воздухе мельчайшие снежинки, снег-плывун, снег-крупу, снег-наст. У всех этих разновидностей замерзшей воды свои особенности.

Изучают снег ученые разных специальностей. Когда он только собирается выпасть на землю легкой пушистой пеленой, им интересуются метеорологи. Формы снежинок изучают кристаллографы, плотный снежный покров — гидрологи, географы, минералоги.

Снег еще далеко не раскрыл человеку всех своих свойств. В тридцатых годах известный советский геофизик Б. П. Вейнберг писал: «Если вам сказали бы, что физикам и химикам известен материал, легко получаемый в чистом виде, но ни одно физическое свойство которого, кроме температуры плавления, — ни удельный вес, ни показатель преломления, ни светорассеяние, ни теплоемкость, ни теплота плавления, не говоря уже об упругости пара, диэлектрической постоянной, электропроводности, магнитной проницаемости, двупреломлении и так далее, — ни одно свойство не известно, то вы, вероятно, с усмешкой посмотрели бы на говорящего и, может быть, из любопытства и из сожаления к нему удостоили бы его вопросом: „Что же это за материал?“

Материал этот — снег, который имеется на поверхности земного шара в биллионах тонн».

С того времени прошло уже около полувека, но и сейчас мы не знаем многого о столь, казалось бы, обыкновенном веществе. И не удивительно, ведь физические свойства снега очень изменчивы.

Еще не упав на землю, снежинки претерпевают изменения в зависимости от состояния атмосферы. Формы их бесконечно разнообразны. В одной из самых богатых коллекций более пяти тысяч снимков снежинок различной формы.

В 1971 году газета «Труд» сообщала: «Свидетелями не совсем обычного явления природы стали жители Братска. Над городом разразилась снежная пурга с весенним громом. Но не это вызвало удивление жителей: над одним из заливов водохранилища Братской ГЭС с неба стали падать крупные стержни мокрого снега. Скрученные наподобие рулета, они достигали двадцати сантиметров в диаметре и пятидесяти в длину.

Сотрудники Иркутского управления гидрометслужбы объяснили это явление тем, что за счет большого перепада температур в облачном слое возникли значительные вертикальные движения. Благодаря им и большой мощности облаков создались благоприятные условия для формирования осадков в виде таких необычных рулетов».

Плотность выпавшего снега в Сибири вдвое меньше, чем на западе нашей страны. За Полярным кругом снег бывает настолько тверд, что звенит под ударом топора. В Антарктике выпавший снег за три-четыре дня становится таким монолитным, что его с трудом берет металлическая лопата.

Ежегодно снег покрывает от четырнадцати до двадцати пяти процентов поверхности земного шара. Его выпадает около тысячи кубических километров.

А где на земле самые снежные места? На перевале Томпсона на Аляске и в Национальном парке США «Райская долина». Толщина снежного покрова там достигает пятнадцати метров. Высота пятиэтажного дома!

У нас обилием снега (до пяти-шести метров) выделяются некоторые горные районы — южный склон Главного Кавказского хребта, заповедник «Красная поляна», верховья реки Варзоб в Таджикистане…

Вспомним и о таком снеге, который может напугать суеверных людей.

В начале прошлого века моряки небольшого парусного корабля увидели его на южном побережье Гренландии. Стояла ранняя весна, и заснеженные берега ослепительно сверкали в лучах солнца. Неожиданно в одном из ущелий между прибрежными скалами моряки увидели полосу ярко-красного снега; она тянулась на несколько десятков метров. Картина была настолько необычной, что люди не знали, что и подумать.

Капитан корабля отправил к берегу шлюпку. Когда матросы ступили на землю, они увидели, что снег был покрыт сверху тонким ярко-красным налетом.

Многие из моряков склонны были думать, что тут не обошлось без нечистой силы. Между тем причина интересного явления проста, она уже давно известна ученым. Есть в природе красная водоросль первопузырник, состоящая всего из одной клетки. Первопузырник не боится холода и может расти и размножаться даже на снегу. А размножается он очень быстро. За несколько часов эта водоросль может полностью покрыть несколько квадратных метров. Бывает, что ветер заносит первопузырник на снег, и вскоре большая полоса снега становится красной.

Никакой опасности для человека эта водоросль не представляет.

В канун 1964 года редкий подарок преподнесла природа жителям Приморского края. На протяжении девяти километров в длину и нескольких сотен метров в ширину весь снег был усеян живыми насекомыми. Ученые из Дальневосточного филиала Академии наук СССР объяснили это так: до снегопада в предгорьях Сихотэ-Алиня стояла теплая погода. Это потепление привело к массовому размножению двукрылых насекомых, приспособленных к суровым условиям зимы. Появившись на свет, они воспользовались отдушинами у стволов деревьев и кустарников и выползли на снег. Начавшаяся поземка подняла насекомых в воздух. Старожилы края отмечают, что много лет назад они также наблюдали зимой насекомых на снегу.

Снег на Земле играет роль планетарного зеркала. Он отражает до девяноста пяти процентов солнечной радиации, в то время как вода — всего десять процентов; девять десятых лучистой энергии Солнца она поглощает. Если допустить на минуту, что вся земля покроется льдами и снегом, то среднегодовая температура воздуха на планете понизится с пятнадцати градусов тепла до восьмидесяти пяти градусов мороза. Жизнь на Земле если и сохранится, то будет совсем иной.

…Безобиден снегопад в тихую погоду. Хороша снежная зима с легким бодрящим морозцем. Но как преображается все в снежную бурю! Прекрасное описание ее есть у С. Т. Аксакова:

«Быстро поднималось и росло белое облако с востока, и когда скрылись за горой последние бледные лучи закатившегося солнца — уже огромная снеговая туча заволокла большую половину неба и посыпала из себя мелкий снежный прах; уже закипели степи снегов; уже в обыкновенном шуме ветра слышался иногда как будто отдаленный плач младенца, а иногда вой голодного волка…

Снеговая туча обтянула весь горизонт, и последний свет красной-красной, погорелой вечерней зари быстро задернуло густою пеленою. Вдруг настала ночь… наступил буран со всей яростью, со всеми своими ужасами. Разыгрался пустынный ветер на приволье, взрыл снеговые степи, как пух лебяжий, вскинул их до небес… Все слилось, все смешалось: земля, воздух, небо превратились в пучину кипящего снежного праха, который слепил глаза, занимал дыханье, ревел, свистел, выл, стонал, бил, трепал, вертел со всех сторон, обвивался, как змей, и душил все, что ему ни попадалось».

А весной сколько забот доставляет людям родственник снега — речной лед. «Нахлынувший вал поднял лед, как яичную скорлупу; громадные льдины с треском и шумом ломались на каждом шагу, громоздились одна на другую, образуя заторы, и, как живые, лезли на всякий мысок и отлогость, куда их прибивало сильной водяной струей. Недавно мертвая и неподвижная река теперь шевелилась на всем протяжении, как громадная змея, с шипением и свистом собирая свои ледяные кольца». Так писатель Мамин-Сибиряк описывает начало ледяного затора на реке Чусовой.

Особенно мощные заторы льда образуются на Северной Двине. «В город пришли известия, — писала „Правда“ в мае 1961 года, — о невиданном заторе на Северной Двине, около поселка Орлецы. Там глыбы смешанного с лесом льда образовали огромный вал высотой до пятнадцати метров. Подрывники в сложных условиях подготовили и произвели мощный взрыв, освободив русло реки. Поток льда устремился к Архангельску. Уже через несколько часов все рукава Северной Двины, кроме Маймаксанского, были забиты ледовыми глыбами. Начался быстрый подъем воды. К вечеру она залила более половины территории города. Остановились многие предприятия, нарушилось движение трамваев, автотранспорта. В ряде мест была прервана телеграфная связь».

Весной лед и вода неистовствуют на южных реках. В 1969 году на Днестре возникло несколько крупных заторов, перемещавшихся вниз по течению и остановившихся перед Дубоссарским водохранилищем. Особенно пострадали молдавские городки Сороки, Рыбница и Каменка.

Наконец, еще об одном «родственнике» снега, о граде. Жизнь его коротка. Выпадет из грозового облака и растает. Но, падая, нередко приносит беду, особенно если град крупный.

В июле 1788 года через всю Францию пронеслась градовая волна шириной более двадцати километров. На землю выпали миллионы тонн льда. Вес градин достигал двухсот пятидесяти граммов. Местность, которую поразил град, имела ужасающий вид. Посевы и виноградники погибли, мелкий скот был перебит, а крупный изранен.

А вот что натворил град в 1950 году на Урале, близ города Кунгура. В лесу было убито много птиц. Сильно пострадали деревья. В домах были выбиты стекла, поломаны рамы окон, повреждены крыши. Диаметр градин достигал девяти сантиметров.

Обычно большие градины имеют слоистое строение. Чаще они округлые, иногда дисковидные. Но иной раз природа преподносит и редкости.

В градинах находят кусочки алебастра, глины, а однажды даже черепаху! Она упала на улицу американского города Бовина в мае 1894 года. Черепаха была покрыта слоем льда. Редкостная «градина» весила около килограмма.

В 1968 году в США над небольшим городком Ок-Ридж прошел ливень с градом. Все градины были самой причудливой формы, с двумя, четырьмя или шестью острыми выступами; походили то на черепах, то на муравьедов, то на кинжалы.

Град — это комки обледенелого снега и льда. Как же он образуется?

В мощном ливневом облаке, в верхней его части, капельки воды, замерзая, превращаются в мелкие ледяные и снежные кристаллики. Падая вниз, они проходят сквозь толщу переохлажденных водяных капель. Капли налипают на кристаллы и замерзают. Оседает на кристаллах и водяной пар, которого много в облаке. Чем толще облако, через которое проходит льдинка, чем больше оседает на ней водяного пара и капель, тем крупнее град. При сильном порывистом ветре градины не сразу падают на землю, ветер заставляет их плясать в воздухе. И градины становятся все крупнее и крупнее.

Известны случаи, когда градины весили сотни граммов каждая. В Невинномыске в 1961 году одна крупная градина потянула 700 граммов. А в июле 1968 года градины размером больше гусиного яйца (!) обрушились на Благовещенск. Крыши, покрытые шифером, превратились в черепки. Благовещенские метеорологи нашли в тот день у Зейской переправы градину весом в 560 граммов.

Но рекорд поставил 1981 год. В апреле в китайской провинции Гуандун прошел град, убивший пятерых человек. И не удивительно: как сообщали газеты, вес отдельных градин превышал… семь килограммов!

А на западном побережье Австралии однажды гроза с градом длилась шесть часов и оставила местным жителям своеобразный сувенир — глыбу льда шириной в 11 и длиной 22 метра, весившую около двухсот тонн. Образовалась она в овраге из скопившихся там градин.

Во многих странах специальные противоградовые отряды ведут теперь наблюдения в районах, где могут образоваться опасные облака. Обнаружив градовое облако, они определяют с помощью радиолокатора градовый очаг и дают стихии настоящий бой: обстреливают опасное облако безосколочными снарядами, начиненными йодистым серебром или углекислотой.

Что при этом происходит? Частички этих химических веществ становятся зародышами градин. Два, три, пять часов идет обстрел облака. Все больше и больше искусственных зародышей града в облаке. На них осаждаются переохлажденная вода и водяной пар, но зародышей этих теперь так много, что градины образуются мелкие, а такой град не опасен растениям.

В нашей стране охраняются от градобитий сады, виноградники, посевы зерновых.

«Белые тигры» гор

В горах идет снег. Он ложится мягким и, кажется, совсем невесомым белым пухом. Все утопает в первозданной чистоте зимнего покрывала земли. Каждая снежинка в первые секунды после приземления сохраняет свою кружевную форму. Но снег все идет и идет, и, придавленные мириадами других, снежинки теряют свою кристальную красоту, смерзаются.

Постепенно на крутых склонах гор образуются снежные пласты метровой и более толщины. А снег продолжает идти…

И тогда начинается новое превращение снежинок. Укрытая толстым слоем снега земля, как в теплице, начинает согреваться. Снежинки, лежащие на грунте, тают. Водяные пары поднимаются в верхние, более холодные этажи снежного покрова. Начинается перекристаллизация снега: он становится рыхлым, зернистым. Рыхлым внизу и более плотным вверху. Если в это время дует ветер, давление над поверхностью снега падает, и водяные пары, как насосом, извлекаются из снежного пласта.

Пласт снега, покрывающий крутой склон горы, весит сотни и тысячи тонн. Постепенно он теряет прочную, связь со своим основанием и может в любое мгновение сорваться вниз. Чаще это случается в дни резкого потепления.

поется в «Горной песне» Шиллера, и это не гипербола. Снег, нависший над ущельем, может сорваться от малейшего сотрясения воздуха, от крика. Еще того удивительнее — даже… тень от соседних скал может вызвать лавину.

Почему же?

Перед нами большое снежное поле на склоне горы. На твердый наст только что выпал снег. Весь день светило яркое горное солнце. Снег на поляне от холода сжимается. При понижении температуры на один градус снежное поле на каждом километре сокращается примерно на 17 сантиметров. И этого может оказаться достаточно для того, чтобы дать первый роковой сдвиг: масса снега трогается с наста, ее движение все ускоряется… В долины несется грозная лавина.

«Свежие слои сухого снега, — писал известный французский географ Ж. Э. Реклю, участник Парижской коммуны, — не успевшие слипнуться с покрываемым ими старым снегом, готовы сползти от малейшего толчка или даже звука. Достаточно иногда падения ветки или какого-нибудь эха для того, чтобы нарушить их равновесие. А раз это равновесие нарушено, то снег начинает ползти по скату, сначала медленно, потом все скорее и скорее, причем масса его постоянно увеличивается, захватывает с собой камни, кусты, ломает деревья, сметает хижины горцев и со страшным шумом обрушивается в долину. А вокруг снегового облака крутятся снежные вихри, тоже способные вырывать деревья с корнем. Такие лавины прокладывают себе иногда широкие дороги в вековых лесах и, кроме того, ломают деревья в окружности одним только вихрем, их сопровождающим».

Когда «белый тигр» горных вершин скатывается вниз, он выглядит как сплошная глыба, начиненная камнями и деревьями, твердая, как лед. Люди, засыпанные лавиной, редко могут откопаться сами, без посторонней помощи.

Необорима ударная сила снежных лавин — ведь даже небольшая, объемом в 100 тысяч кубических метров, весит около 80 тысяч тонн. А многие лавины в 5–8 раз больше. И когда такая громадина скатывается с гор со скоростью до двухсот километров в час, она способна превратить в развалины самые прочные каменные строения. 60-100 тонн на каждый квадратный метр — такова сила удара падающей лавины!

И не только в этом мощь лавин. Снежный вал гонит перед собой воздушную волну. Воздушный таран даже опаснее удара снежной массы. Волна воздуха опрокидывает дома, ломает деревья, контузит и душит людей и животных. Недаром лавиновед М. 3дарский пишет: «Невинный на вид белый снег — это не волк в овечьей шкуре, а тигр в шкуре ягненка!»

Известен случай, когда лавина, сошедшая в Альпах, остановилась в пяти метрах от гостиницы. Но воздушная волна разрушила здание до основания. Из-под обломков извлекли людей, живых и мертвых. Живыми оказались те, кто сидел к лавине спиной. Другие погибли еще до того, как рухнула гостиница, — они задохнулись от ворвавшейся воздушной волны.

В 1916 году на австро-итальянском фронте горная стихия погубила около десяти тысяч солдат. В январе 1962 года большое бедствие постигло горную страну Перу. Лавина весом более трех миллионов тонн, скатившаяся с горы Уаскаран, стерла с лица земли восемь селений.

В Альпах поселки строят под защитой леса, высоких скал, противолавинных сооружений. Когда горный обвал устремляется в долину, он проносится по широкой улице поселка, а дома, стоящие на склонах, остаются невредимыми. Бывает, лавина как бы перепрыгивает дома, не повредив их: дома строятся в нишах — так, что их крыши находятся на одном уровне со скатом горы.

И все же ежегодно горные лавины приносят жителям альпийских долин беду. За годы, прошедшие после второй мировой войны, здесь погибло под снегом несколько тысяч человек. Все чаще жертвами горных лавин становятся лыжники.

…«Погода становится опасной», — предупреждали их. Но они, восемь молодых баварцев, отмахнулись от предостережения и отправились в заснеженные Лоферские горы (Тироль), чтобы встретить Новый год в охотничьем домике. Лишь через три дня стало известно, что все они погибли, не добравшись до охотничьего домика.

Кавказские и Карпатские, Хибинские и Уральские горы тоже порождают лавины — во время сильных снегопадов и метелей, зимних и весенних оттепелей.

Люди борются с лавинами. Они создают заградительные дамбы и лавинорезы, а иногда и сети (металлические, нейлоновые), которые гасят энергию снежного обвала. Помогают бороться с «тиграми гор» лесные посадки на склонах, террасы и щиты, удерживающие снег на месте.

Особенно много противолавинных устройств в Швейцарии. Сооружения, напоминающие противотанковые заграждения, валы, переграждающие путь лавине, отводные стенки, направляющие лавину в сторону от построек, — все это придает теперь некоторым альпийским долинам вид крепости, готовящейся отразить нападение неприятеля.

Наконец, применяется еще одно действенное средство. Лавины… расстреливаются из пушек. Орудие устанавливают у подножия горного склона, который грозит обвалами. Вот он, «белый тигр» гор, уже приготовившийся к смертельному прыжку…

Выстрел! Второй… Третий… И зародыш грозной лавины летит вниз. Подняв тучи снежной пыли, «лавеныш» рассыпается, никому не навредив: он еще не накопил разрушительной силы.

Война с лавинами совсем не так проста, как выглядит со стороны. Прежде чем принять решение атаковать неприятеля, необходимо правильно оценить — по донесениям с мест, по наблюдениям, — откуда грозит самая большая опасность, как нужно стрелять, чтобы обезвредить лавину; нужно рассчитать, какой силы необходимы для этого снаряды. Как и у минеров, у бойцов «лавинного фронта» ошибка может оказаться роковой.

Под прикрытием противолавинных минометов и гаубиц теперь спокойно живут и работают жители многих наших горных районов.