Евгений Гернет - Ледяные лишаи
Евгений Сергеевич Гернет, 1924 г.
Книга была набрана им самим и издана в Токио тиражом 500 экз. Она произвела сильное впечатление на К. Паустовского и М. Горького, но не была замечена учеными, да и мало кому из них стала в то время известна. В повести «Золотая роза» Паустовский пишет: «Тогда я только что прочел очень редкую книгу нашего моряка, капитана Гернета. Называлась она „Ледяные лишаи…“ Я не могу здесь подробно рассказать о теории Гернета — для этого понадобилось бы слишком много места[5]. Но Гернет неопровержимо доказал, что если бы удалось растопить ледяной панцырь Гренландии, то в Европу вернулся бы миоцен[6]… Я рассказал Горькому о теории Гернета. Он барабанил пальцами по столу и мне казалось, что он слушает меня только из вежливости. Но оказалось, что он был захвачен этой теорией, ее стройной неопровержимостью… Он долго обсуждал ее, все больше оживляясь, и попросил прислать ему эту книгу, чтобы переиздать ее большим тиражом… Но издать книгу Гернета Алексей Максимович не успел — он вскоре умер»[7].
Обложка первого издания книги Е. С. Гернета «Ледяные лишаи», 1930 г.
Интерес к теории Гернета со стороны ученых появился после опубликования подобных теорий за рубежом. В 1955 г., через 25 лет после выхода книги Гернета в журнале «Сайенс» («Наука») появилась статья американского геолога В. Стокса под названием «Иной взгляд на ледниковый период»[8]. Это был действительно иной взгляд, но высказанный впервые… Гернетом. Новизна подхода заключалась в том, что, по Гернету и Стоксу, не какие-то изменения климата, вызванные некоторой внешней причиной, способствовали распространению ледников, а сами ледники в ходе своего развития изменяли климат. Считая, что нормальным состоянием Земли является ее безледное состояние с равномерно теплым климатом по всей земной поверхности, Гернет уподобляет оледенение болезни — «ледяному лишаю», «самосильно» распространяющемуся по телу планеты. Наиболее существенным для теории Гернета — Стокса является то, что в ней рассматривается взаимное влияние, взаимодействие ледников, океана и морских льдов и атмосферы. Лед — не следствие похолодания климата, а причина его охлаждения. Снег и лед, будучи продуктами климата, становятся фактором, влияющим на климат. Следствие реагирует на причину, как говорил выдающийся русский климатолог А. И. Воейков.
Через год после опубликования статьи Стокса в том же журнале «Сайенс» появилась статья двух известных американских ученых М. Юинга и В. Донна «Теория ледниковых периодов» и еще через два года — ее продолжение и дополнение[9]. В этих статьях они развивали и обосновывали новыми геологическими данными идеи Стокса. После опубликования их статей теория автоколебаний климата и оледенения получила в зарубежной литературе известность под названием «теория Юинга и Донна». Теория вызвала довольно широкую дискуссию. Краткое ее изложение вошло в изданную в 1955 г. в Париже двухтомную монографию по гляциологии Л. Ллибутри[10]. Были высказаны рядом авторов и критические замечания, вызвавшие появление по крайней мере еще двух статей тех же авторов[11], в которых они несколько изменили и дополнили свою теорию. За широко известными именами Юинга и Донна скромное имя Стокса было забыто. На статью Стокса его знаменитые соотечественники сослались вскользь, не указывая на то, что они развивают его идею, изложенную и обоснованную им лучше, чем ими. Имени Е. С. Гернета за рубежом просто никто не знал[12]. Теорию (или гипотезу) Юинга и Донна упоминают и в нашей научной литературе. Ссылаются у нас и на статью Стокса, но имя Гернета упоминается редко, его не знают. Отечественный приоритет в теории колебаний климата и оледенения необходимо восстановить. Ее следует назвать именами тех, кто предложил ее впервые — теорией Гернета — Стокса.
В области геологии и гляциологии (науки о природных льдах) Е. С. Гернет не был специалистом, на что справедливо указал проф. М. В. Тронов, впервые в научной литературе сославшийся на книгу Гернета[13]. Но какой ясностью мысли и пониманием сущности природных явлений он обладал! О незаурядных способностях и эрудиции автора «Ледяных лишаев…» свидетельствует его деятельность в области навигации, гидрографии, мореходной астрономии.
Ему принадлежит идея новой проекции карт для высоких широт. Гернет предложил очень простой подход. Штурманская карта должна удовлетворять двум условиям: линия курса должна прокладываться на карте по прямой линии и углы должны быть равны соответствующим углам на местности. Этим условиям удовлетворяет проекция Меркатора, использующаяся моряками. Но меркаторская проекция не пригодна для высоких широт. Предложение Гернета сводится к тому, что вместо экватора, от которого строится проекция Меркатора, берется другой большой круг земного шара, например нулевой меридиан, заменяющий экватор. Гернет называет его поэтому замэкватором. От него строится ортогональная сетка координат — зампараллелей и заммеридианов. Курс корабля или самолета в этой проекции прокладывается штурманом так же легко и удобно, как и в меркаторской проекции.
Статья об этой проекции была написана в начале 30-х годов по возвращении Гернета из Японии[14], когда он начал работать в области гидрографии. Он был редактором лоций полярных морей, участвовал в гидрографических экспедициях на шхуне «Полярная звезда», на ледоколах «Сибиряков», «Садко», читал лекции по навигации и мореходной астрономии. Известный картограф проф. В. В. Каврайский пишет, что проекция, подобная проекции Гернета, была ранее, в 1928–1929 гг., предложена директором Международного гидрографического бюро Л. Тонта, но что Е. С. Гернет предложил ее независимо[15].
Той же простотой и удобством пользования отличаются составленные Гернетом «Близмеридиональные таблицы»[16]. Как известно, для определения широты места нахождения судна в море секстаном измеряется высота Солнца или звезды в ее верхней или нижней кульминации, т. е. во время прохождения светила через меридиан. Но можно измерить и «близмеридиональную» высоту светила, т. е. его высоту, не точно во время кульминации, а лишь во время нахождения светила вблизи от меридиана данного места. Тогда необходимо вводить соответствующую дополнительную поправку — редукцию. Для нахождения редукции существуют специальные таблицы, входящие в так называемые «Мореходные таблицы». Таблицы, составленные Гернетом, имеют ряд преимуществ по сравнению с «Мореходными таблицами 1933 г.»: они значительно упрощают и ускоряют необходимые вычисления. В 1938 г. таблицы были переизданы и затем вошли в «Мореходные таблицы 1943 г», так же как и в их последующие издания.
Е. С. Гернет умер в 1943 г., на 61-м году жизни. Сделанное им как солдатом, гражданином, ученым заслуживает нашей благодарной памяти.
Основная идея книги и ее значениеВ основе ледниковой теории Гернета лежит идея о «самосильном» развитии оледенения и его влиянии на климат.
Ледниковая теория в понимании Гернета отличается от ледниковой теории в том смысле, какой ей обычно придают геологи и палеогеографы и одним из создателей которой был русский ученый и революционер П. А. Кропоткин[17]. В этом последнем смысле ледниковая теория — это концепция, объясняющая «ледниковые» формы рельефа деятельностью материкового оледенения и доказывающая реальность его распространения в прошлом на равнины Северной Америки и Северо-Восточной Европы. Гернет принимает эту теорию, исходит из нее. Для него — это данные геологии. Его же ледниковая теория устанавливает причинно-следственную связь событий, приводивших к возникновению и развитию оледенения, его колебаниям и глубоким изменениям климата. О такой ледниковой теории и будет идти речь ниже. Гернет (позже Стокс, равно как и Юинг и Донн, своевременно подхватившие идею Стокса) рассматривает в сущности систему, включающую земную поверхность и окутывающую Землю атмосферу. Изменения состояния земной поверхности — появление ледников на суше и морских льдов в полярных акваториях Мирового океана — влияют на состояние атмосферы — ее температуру, влажность, распределение давления и ветры. Взаимодействие между подстилающей атмосферу земной поверхностью (как сушей, так и океаном) и воздушными массами определяет климат.
Снег и лед способствуют охлаждению земной поверхности и воздуха по двум причинам: потому, что увеличивают отражающую способность, так называемое альбедо поверхности, и, следовательно, уменьшают поглощаемую Землей солнечную энергию, и потому, что температура снега и льда не может подняться выше 0°, температуры таяния льда. При температуре ниже 0° реки и озера замерзают, осадки выпадают в твердом виде. Снег и лед, однажды появившись, способствуют все большему своему распространению и охлаждению климата. Охлаждение, однако, продолжается только до некоторого предела. Одновременно с охлаждением уменьшается содержание в воздухе водяного пара, увеличивается сухость климата, уменьшается сумма выпадающих осадков. При каком-то минимуме температуры осадков выпадает так мало, что летнее таяние у края далеко продвинувшихся на юг ледников сравнивается с питанием их выпадающим снегом, а затем превосходит его. Теперь взаимодействие между земной поверхностью и атмосферой останавливает процесс охлаждения, а затем поворачивает его в обратном направлении — к сокращению оледенения и потеплению. В системе «Земная поверхность — Атмосфера» возникают автоколебания, выражающиеся в чередовании ледниковых и межледниковых эпох.
