Большая облачная арфа, установленная на территории Общества искусств и технологии, Монреаль, в 2004 году. Арфа играет музыку благодаря лазерному дальномеру, который регистрирует изменения в облаках.

Созерцая облака, находящиеся внизу, вам всегда удастся, пусть даже на несколько минут, убежать от гнета забот повседневной жизни. Пусть другие мечтают о том, чтобы очутиться, скажем, на Солнце – те, кто любуется облаками, знают способ получше. Они могут посетить мир, который американский писатель и натуралист Генри Дэвид Торо наблюдал на закате дня:

   

Меж двух огромных гор нижнего слоя под вечерним красным заревом, слегка окутанным розовато‑янтарным светом, через великолепное ущелье, далеко‑далеко, как, возможно, бывает на картинах, изображающих испанское побережье со стороны Средиземного моря, я: вижу город, вечный город запада, город призрачный, по чьим, улицам, не вышагивал ни один путешественник, по мостовым которого уже торопливо промчались кони солнца – какая‑то Саламанка, родившаяся в моем, воображении[56].

      

***

В заключительном эпизоде «Близких контактов третьей степени», фильма Стивена Спилберга, на «Чертову башню» в Вайоминге опускается огромное НЛО, и Рой Нери, которого играет Ричард Дрейфус, поднимается на борт объекта с целой командой американских ученых, которых потом увозит в неизвестном направлении.

Наверняка своим пересказом я все испортил – ведь кто‑то еще не видел фильм, – но у меня есть на то причины: спецэффекты, предшествующие прибытию космического корабля‑носителя, могут объяснить, каким образом температурная инверсия приводит к формированию слоисто‑кучевых облаков.

Прямо перед появлением корабля приземляется эскадрилья летательных аппаратов поменьше. Они показываются из густого слоя вздымающихся волнами облаков, которые растекаются по пустынному небу в замедленном темпе. Это первое за всю историю кинематографа убедительное изображение облаков, созданное первопроходцем в области визуальных эффектов Дугласом Трамбаллом. И, хотя облака набухали позади воздушного судна как‑то не очень натурально, они растеклись по небу совсем как слоисто‑кучевые. Чтобы создать их, Трамбаллу пришлось придумать и построить специальное оборудование. Назвали его «облачной емкостью». Оно произвело революцию среди создателей «облачных» спецэффектов, а действовало по принципу температурной инверсии.

Облака Трамбалла не содержали в себе капельной взвеси, подобно настоящим облакам, они состояли из крошечных шариков краски, помещенных в емкость с водой. Чтобы управлять поведением этих шариков и должным образом освещать их, Трамбалл решил сделать облака миниатюрными. «Я подумал, что похожие на настоящие, но миниатюрные облака можно создать в жидкой среде, куда будет впрыснута другая жидкость молочно‑белого цвета», – рассказывал он в интервью журналу «Американский кинематографист» в 1977 году.

 

Слоисто‑кучевым считается облако, находящееся на высоте до 6 500 футов. По этой фотографии трудно судить о высоте, однако на ряды волн так приятно смотреть, что я все же поместил фотографию в этом разделе.

Итак, в своей специальной студии Трамбалл построил стеклянный куб со сторонами по семь футов, в который рука‑автомат, управляемая на расстоянии, впрыскивала особого рода жидкость – смесь, содержащую белую плакатную краску.

Емкость походила на гигантский аквариум, только непонятно было, какую рыбу в нем собираются держать – тропическую или ту, которая водится в прохладной воде. Нижняя половина емкости была наполнена прохладной водой, а верхняя половина ‑ теплой. Ясно, что температура воды всегда стремится к однородности. Однако путем сложной системы труб, подогрева и фильтрации создатели спецэффекта поддерживали в воде температурную инверсию, при которой слой более плотной прохладной воды, находящейся внизу, «накрывался» слоем не такой плотной теплой воды. В пограничной зоне между слоями управляемая рука‑автомат впрыскивала облачка белой краски.

Освещение сверху имитировало лунный свет, а помещенные и зоне между слоями оптоволоконные зонды играли роль всполохов молний. Спилбергу оставалось только направить камеру вверх и снять облака снизу, сквозь толщу воды.

Температура раствора краски была чем‑то средним между теплой и прохладной водой, а значит, и плотность его тоже была средней. Когда краску впрыснули между двух слоев, она распространилась вверх только до уровня теплой воды, а вниз – только до уровня прохладной. И подобно тому, как температурная инверсия не видна в воздухе, не видна она и для камеры в воде. Облака Трамбалла слились и растеклись комковатым слоем точно так же, как слоисто‑кучевые облака ниже температурной инверсии.

«Так как для каждого «подхода» нужен был совершенно чистый резервуар, наполненный слоями до определенной степени нагретой (а также охлажденной) фильтрованной воды, – рассказывал Трамбалл, – процесс съемок оказался не из легких, иногда приходилось делать перерывы. Так что нужного эффекта мы добивались больше года».

Пусть процесс создания в шизофреническом, страдающем раздвоением личности аквариуме облачков белой краски, которые были бы похожи на облака в небе над Вайомингом, и был мучительным, работа Трамбалла в «Близких контактах» была выдвинута в 1978 году на премию «Оскар» в номинации «Лучшие визуальные эффекты». Правда, награду Трамбалл так и не получил, что, по‑моему, форменное безобразие. И все же я не побоюсь обвинений в пристрастности: несомненно, филигранная работа Трамбалла по созданию настоящих облаков вполне достойна приза за «Наилучшее использование температурной инверсии для роли второго плана».

Несколько лет назад я побывал на художественной выставке в британской части галереи Тейт; выставка называлась «Величественная Америка: пейзажи США 1820–1880 гг.» В залах одни за другим демонстрировались огромные холсты с работами известных художников Америки XIX века. Изображенные на картинах идиллические пейзажи впечатляли: дикие, невозделанные луга и прерии, озера и горы, простирающиеся насколько хватает глаз; в каталоге пояснялось, что все они отражают первопроходческий дух переселенцев из Европы, приехавших на новый континент и осваивавших новые земли. Меня, понятное дело, в этих картинах интересовало то, что творилось с небесами.

Я смотрел на «Сумерки среди дикой природы» Фредерика Эдвина Чёрча, на «Шторм в Скалистых горах – гора Розалии» Альберта Бирштадта, и меня поразило то, что фантастические облачные пейзажи прямо‑таки зеркально отражали происходящее на земле. Временами эффектно изображенные небеса воспевали дикую природу гораздо больше, чем пейзажи земные. Часть полотна над горизонтом передавала дух первопроходцев прошлого гораздо выразительнее, чем часть полотна под горизонтом.

Мне захотелось заняться «созерцанием небес внизу» прямо в галерее, и я купил каталог картин, чтобы посмотреть на них в перевернутом виде. Надо думать, что Чёрч и Бирштадт, узнав о таком, перевернулись бы в своих гробах, однако эксперимент оказался небезынтересным.

Глядя на великолепные картины, в которых облака выступали в качестве земных пейзажей, я сравнивал свои ощущения с теми, которые испытал при виде этих же картин, но висящих как подобает, и особой разницы не заметил. Меня обуяло любопытство: если один из восхитительных холстов повесить вверх тормашками, насколько быстро публика заметит это? Что если удивительно реально изображенные багряные облака с картины «Закат, Бар‑Харбор» Чёрча станут земным пейзажем, а темные, холмистые силуэты земного ландшафта – задумчивыми тучками, плывущими в небе?

Перевернутая картина показалась мне воплощением амбиций народившейся облачной республики, все расширяющей свои территории. Глядя на перевернутые высоко‑слоистые и кучевые – облака, которые обычно образуются несколькими милями выше слоисто‑кучевых, – окрашенные в закатные гона, я представлял, будто смотрю на эти великолепные виды сверху.

Я совсем забылся, гуляя по воображаемым местностям, – как может случиться с любым из вас при наблюдении за облаками лежа на земле – и вдруг со смущением почувствовал на себе пристальные взгляды окружающих. Наверняка в их глазах я выглядел этаким полным профаном от искусства: стою посреди знаменитой галереи и листаю каталог, перевернутый вверх ногами.

***

Слоисто‑кучевые облака образуются не только из кучевых, которые растекаются под областью инверсии. Образуются они и из устойчивых, уплощенных слоистых, туманный слой которых собирается в комки.

Что же побуждает низко нависающее одеяло слоистых облаков так «взбиваться»? Одна причина – ветры, которые вдруг задувают и создают турбулентность на уровне облаков. Другая – очень небольшая толщина слоистых, пропускающих достаточно солнечного света для того, чтобы мягкие дуновения восходящих потоков поднимались с земли и «взбалтывали» их. Однако слоистые могут сбиться кучками, превращаясь в слоисто‑кучевые, и тогда, когда дует небольшой ветер, а облачный слой слишком толстый для появления восходящих потоков.

В таком случае слоистые облака становятся слоисто‑кучевыми благодаря их способности поглощать и отдавать тепло. Подобные сведения, как и информация об инверсии, пригодятся любому наблюдателю за облаками, потому как без них невозможно понять процесс образования не только слоисто‑кучевых, а и облаков вообще.

Теплота перемещается четырьмя различными способами, и все четыре влияют на формирование облаков.

 

«Закат, Бар‑Харбор» (1854), Фредерик Эдвин Чёрч. Интересно, если бы картина висела вверх тормашками, кто‑нибудь это заметил бы?

«Конвекция» – способ, при котором теплый воздух, увлекаемый восходящим потоком, переносит теплоту вверх. Пример с лавовой лампой продемонстрировал то, как теплота может переноситься вместе с движением жидкостей, а также газов. «Теплопроводность» – способ, при котором теплота перемещается между соприкасающимися объектами или вдоль них, так как сверхактивные молекулы более теплой среды возбуждают своих более спокойных соседей до тех пор, пока те не начинают передвигаться с такой же скоростью. Примером этому может служить снежок, тающий у вас на ладони. То же самое происходит и в другом случае – когда после безоблачной ночи воздух соприкасается с холодной поверхностью земли и, теряя тепло, забираемое землей, охлаждается до состояния тумана. «Испарение» – способ, при котором капельки пота, испаряющиеся с вашей кожи, охлаждают вас: вода, забирая тепло с кожи, переходит в газообразное состояние. То же самое происходит и со слегка прогревающимся воздухом, когда появляются первые капельки облака – воздух расширяется и плывет, поднимаясь в виде холмиков, напоминающих цветную капусту, – кучевых облаков – и все это благодаря теплу, высвобождающемуся при образовании капелек. Последний, четвертый, способ – «излучение».

Ну вот, опять я скатился до урока физики. Однако прогуливать его не советую. Чем вы там занимаетесь? Возитесь в гараже? Лучше выйдите и уделите немного времени излучению. Дело в том, что этот способ – самый важный из всех четырех. Конечно же, не потому, что способствует превращению слоистых облаков в слоисто‑кучевые, а по той причине, что без него на планете Земля было бы слишком холодно для существования живых организмов. Суть излучения заключается и том, что солнечное тепло доходит до нас через безвоздушное пространство космоса. Способ передачи тепла с помощью излучения в достаточной мере отличается от остальных трех, поскольку тут речь заходит об электромагнитных волнах.

Мы видим лишь очень узкую часть спектра электромагнитной энергии, излучаемой солнцем. Тем не менее, этот видимый свет несет 45 % всей солнечной энергии. 9 % приходится на спектр коротких волн – к примеру, ультрафиолетовое излучение, которое мы не видим, но чувствуем как загар; остальные 46 % приходятся на более широкий спектр волн подлиннее, называемых инфракрасными, которые мы также не можем видеть, но чувствуем как тепло. Все предметы излучают радиацию, и чем у них выше температура, тем короче длина электромагнитных волн, которые они излучают наиболее интенсивно. (Вот почему при нагревании предмет сначала раскаляется докрасна, затем становится желтым, а уже потом – голубым.) Планета Земля гораздо холоднее Солнца, поэтому интенсивнее всего испускает длинные, невидимые полны инфракрасного излучения.

 

Изрезанный рельеф слоисто‑кучевых облаков подчиняется собственным законам воздушной геологии.

Хотя все предметы излучают электромагнитные волны, они, эти волны, могут сильно отличаться по части длины от волн поглощаемых. Зависит это от типов атомов или молекул, из которых предметы состоят. Капельки воды в облаке стремятся поглотить больше длинноволнового, инфракрасного излучения, а множество коротких, видимых и ультрафиолетовых лучей они попросту отражают. Вот почему небо, затянутое тучами, предвещает прохладные дни (тучи отражают большую часть коротковолнового солнечного излучения и сами в процессе не нагреваются) и теплые ночи (поглощая большую часть длинноволновых инфракрасных лучей земной поверхности, тучи передают некоторое их количество обратно).

С начала главы прошло уже немало времени, и настала наконец пора объяснить, каким же образом тонкий покров слоистых облаков преобразуется в комковатые слоисто‑кучевые облака, причем без всякой помощи ветров извне или восходящих потоков.

Слоистое облако остывает в верхней части и нагревается в нижней. Верхушка облака поглощает мало коротковолнового солнечного излучения, идущего сверху, – она его просто отражает; однако основание поглощает порядочное количество идущего с земли длинноволнового излучения. Снизу теплое, сверху прохладное – такое положение дел приводит к высокой степени неустойчивости, причем для любого облака, поскольку находящийся ниже теплый воздух расширяется и начинает подниматься вверх через слой воздуха более прохладного и плотного. И вот слоистое облако, до того представлявшее собой тонкий, устойчивый слой, начинает образовывать конвекционные клубы – в отдельных его областях теплый воздух поднимается вверх. Облачные массы начинают вертеться, где‑то сгущаясь, а где‑то разжижаясь. В результате появляется слоисто‑кучевое облако.

Ну как, я ведь не слишком утомил вас, правда?

***

Из всех диковинных, причудливых земель, какие посетил Лемюэль Гулливер из «Путешествий Гулливера» – сатирического романа XVIII века, написанного Джонатаном Свифтом, – Лилипутия запоминается лучше всего, и причиной тому ее миниатюрные жители с их грандиозными замыслами. Однако сейчас нам интересны другие туземцы – те, с которыми отважный персонаж Свифта встретился на одном из других островов.

Когда Гулливер попал на Лапуту, он с удивлением обнаружил, что остров летает над облаками. В воздухе его удерживал огромный магнит, находившийся в основании острова. Лапутяне умели управлять своим летающим островом: изменяя ориентацию магнита, они направляли остров к подвластным королю землям. Сами же островитяне представляли собой сборище весьма странных типов:

   

У всех головы были скошены направо или налево; один глаз смотрел внутрь, а другой прямо вверх к зениту. Их верхняя одежда была украшена, изображениями солнца, луны, звезд[57].

      

Живя высоко в облаках, лапутяне отличались рассеянностью – их умы всегда были заняты некими туманными размышлениями из области математики и музыки. Первое, что бросилось Гулливеру в глаза, это прислужники‑хлопальщики, находившиеся при лапутянах. Прислужники носили с собой надутые пузыри, внутрь которых насыпался сухой горох или мелкие камешки; пузыри эти были привязаны к концу короткого шеста. Пузырем слуга ударял по ушам господина, когда кто‑либо обращался к тому, и по губам, когда от господина ждали ответа:

   

По‑видимому, умы этих людей так поглощены напряженными размышлениями, что они не способны ни говорить, ни слушать речи собеседников, пока их внимание не привлечено каким‑нибудь внешним, воздействием на органы речи и слуха[58].

      

 

Ну и что с того, что кто‑то витает в облаках?

Гулливеру этот чудной народец так и не пришелся по душе. Хотя он и уважал их математические и музыкальные таланты, лапутяне были до того погружены в свой собственный мир, что путешественник едва ли мог с ними общаться.

Если вы дадите своим мыслям свободу, отпустив их бродить по изменчивым просторам небес, вам непременно скажут ‑ и не раз – что вы, как те самые лапутяне, витаете в облаках.

Хотя… кому какое дело? Да и что плохого в том, чтобы витать в облаках?

   

 

 

     глава 5

ВЫСОКО‑КУЧЕВЫЕ ОБЛАКА (ALTOCUMULUS)

  

Слои булочек в небе

Высоко‑кучевые облака относятся к «средним» облакам и обычно состоят из лоскута или слоя более‑менее равномерно распределенных комков, которые часто называют «облачками», что им очень идет. Облака формируются на полпути между землей и верхней частью тропосферы.

На латыни высоко‑кучевые облака называются «altocumulus», и приставка alto‑ в отношении облаков среднего яруса может показаться неуместной – ведь она означает «высокий». Не лучше ли было назвать их «mediocolumnus»? Может, и лучше, однако именно термин «altocolumnus» был предложен Эмильеном Репу, директором французской обсерватории в Парк Сен‑Мор и Монсури, в 1855 году, а в 1870‑х принят метеорологическим сообществом.

Высоту, на которой начинается средний слой тропосферы, не так‑то просто определить, потому что очень многое зависит от того, где вы находитесь. Если говорить в общем, то атмосфера в тропиках выше, чем на полюсах Земли, поскольку воздух над теплыми областями вокруг экватора расширяется больше. Соответственно в тропиках тропосфера часто доходит до высоты 60 000 футов (около 11 миль)[59], а вот на полюсах – составляет примерно 25 000 футов[60].

 

Разница высот тропосферы в зависимости от широты говорит о том, что не существует четко определенного уровня, нa котором образуются облака среднего яруса. Чтобы не запутывать вас, я буду говорить о средних, умеренных широтах, где тропосфера достигает примерно 45 000 футов[61]. В этом случае можно сказать, что высоко‑кучевые и другие облака среднего яруса формируются в районе 6 500‑23 000 футов над поверхностью земли.

Эта высота обычно уже недоступна влиянию восходящих потоков, поднимающихся с прогретой солнцем земли. Таким образом, потоки эти, активно участвующие в образовании кучевых облаков, для высоко‑кучевых важной роли не играют. Следует помнить, что названия родов, видов и разновидностей облаков зависят больше от их внешнего вида и высоты расположения, нежели от способа образования. Не зацикливайтесь на латинских названиях. «Altocumulus» означает лишь, что это облака среднего яруса, с комковатой структурой. Притом латинское название высоко‑кучевых вовсе не указывает на образование облаков по типу кучевых. И это правильно, потому что образуются они иначе.

***

27 июля 1907 года в небольшом норвежском городке Дробак в двадцати милях к югу от Осло была сделана фотография прекрасного вида на фьорды, фоном которым послужил городок Холмсбю на противоположном берегу. На переднем плане зернистой черно‑белой фотографии запечатлены два пирса и несколько кораблей, вставших на якорь подальше от берега. А еще – темный диск, зависший в небе. Через шестьдесят лет фотографию опубликовали в воскресном приложении итальянской газеты «Ла Доменика дель Корриере», назвав одним из самых первых снимков НЛО. Подпись к фотографии гласила: «И по сей день явление остается неразгаданным».