Напротив того, в умеренном поясе ветры постоянно прохладны и часто очень холодны даже в середине лета, вероятно потому, что отчасти они, как восточные, дуют из более холодных областей, отчасти, как западные, – из более высоких слоев воздуха. Происходящий, таким образом, постоянный приток холодного воздуха, наряду с обусловленной его сухостью интенсивностью земного лучеиспускания, поглощает солнечную теплоту так энергично, что равновесие устанавливается лишь при сравнительно низкой температуре. Наоборот, на экваторе теплота, вследствие отсутствия какой бы то ни было охлаждающей среды, которая могла бы устранять ее излишек, накопляется очень быстро и скоро поэтому достигает степени, оказывающей тот палящий эффект, который так нас поражает, если мы будем учитывать только высоту солнца и показания термометра. Но если в виде исключения вблизи экватора случится холод, то причину его надо искать в каких-нибудь необычайно холодных воздушных течениях. Так, однажды я в июне близ островов Ару был свидетелем того, как сильный юго-восточный ветер, несмотря на ясную, солнечную погоду, почти совершенно уничтожил обычный эффект тропической жары. Этот ветер дул прямо с Южного ледовитого океана, где в описываемое время была зима, и, не пролетая нигде над материками, по необходимости должен был быть холодным. Бейтс (Bates) сообщает, что в верховьях реки Амазонки в мае регулярно дует южный ветер, заметно понижающий обычную экваториальную температуру; если принять во внимание, что благодаря увеличению скорости вращения земли на экваторе ветер, доходящий туда в качестве южного, первоначально должен был быть юго-западным, то происхождение этого холодного течения надо отнести к началу зимы южного полушария, на высокой цепи Перуанских Анд: это, вероятно, есть холодный горный ветер, который на своем пути через необозримые леса не мог приобрести обычную под тропиками температуру.
Следующая иллюстрация, может быть, уяснит резкий контраст климатов экваториальных и умеренных стран, наблюдаемый даже тогда, когда оба они получают почти одинаковое количество солнечной теплоты. Вообразим себе два резервуара воды, из которых каждый ежедневно получает из проведенной в него трубы приток воды в 1 000 галлонов (около 5 000 литров); но это бывает только днем, ночью же труба закрыта. Оба водоема протекают, но в то время как один теряет в день 900 галлонов (4 500 литров), другой за это же время просачивает 1 100 галлонов (5 500 литров), при условии, однако, что оба они наполнены ровно до половины и давление воды в них одинаково. Если мы теперь станем наполнять оба водоема через вышеупомянутые трубы, то один из них будет получать воды больше, чем терять, и уровень воды будет в нем со дня на день повышаться до тех пор, пока увеличившееся ее давление не усилит просачивания настолько, что установится равновесие. В другом водоеме уровень воды будет, напротив, понижаться до тех пор, пока уменьшившееся давление не ослабит просачивания настолько, что оно сравняется с притоком. Затем количество воды в обоих водоемах сделается стационарным, но в одном уровень ее будет в общем выше, в другом – ниже. Только днем вода в обоих водоемах будет повышаться, ночью – понижаться. Точно так же дело обстоит и с огромным тепловым резервуаром Земли. Фактическая температура, господствующая в какой-нибудь точке земной поверхности, зависит не от одного только количества получаемой теплоты, но гораздо больше от баланса между постоянно меняющимся приходом и расходом. Поэтому становится понятным, почему Шотландия, получая на 57° северной широты в середине лета столько же солнечной теплоты, сколько и Ангола или Тимор под 10° южной широты, днем даже в течение гораздо большего числа часов имеет все же значительно более низкую температуру, среднюю в 15 °C и максимальную от 21 до 24°, вместо средней в 26,5° и максимальной от 32 до 35°, и почему в Шотландии под непосредственным действием солнечных лучей в полдень наша кожа не испытывает никаких неприятных ощущений, а на Тиморе между 9 часами утра и 3 ч. пополудни мы тоже, верно, вызвали бы на коже водянку, как если бы окатили ее кипятком.
Повышение температуры благодаря конденсации водяных паров атмосферы
Большое количество скрытой теплоты, освобождающейся при конденсации водяных паров атмосферы в виде дождя или росы, является одной из дальнейших причин, обусловливающих царствующую на экваторе жару, которая кажется нам столь однообразной в сравнении с изменчивой температурой внетропических поясов земли. Атмосфера тропиков при своей высокой температуре может вместить большое количество паров и очень часто бывает близка к полному насыщению; поэтому самое незначительное понижение термометра сопровождается конденсацией значительного абсолютного количества водяных паров; обильная роса и сильные ливни выпадают там даже при сравнительно высокой температуре воздуха, даже на уровне моря. Дождевые капли, падая сквозь насыщенную влагой атмосферу, быстро увеличиваются в объеме, причем так же, как и в случае росы, освобождается скрытая теплота водяного пара, которая и поддерживает высокую температуру воздуха. Притом этот источник теплоты почти постоянен, так как при хорошей погоде ночью всегда бывает обильная роса; графическое изображение среднего месячного количества осадков в Батавии и Гринвиче показывает (см. таб. ниже), что этот источник теплоты сохраняет свое значение в течение всего года, ибо за самый сухой месяц в Батавии количество осадков почти равно количеству их за самый обильный осадками месяц в Гринвиче. Могут возразить, что испарение должно снова поглощать ровно столько же теплоты, сколько ее освободилось при конденсации, и это совершенно верно. Но так как испарение и конденсация обыкновенно происходят в разное время и в разные месяцы, то выравнивающий эффект оказывается тем более значительным. Испарение бывает при самом сильном и палящем зное и умеряет его; конденсация в виде дождя и росы сильнее всего ночью, и теплота, которая при этом освобождается, отчасти возмещает солнечную. Кроме того, на конденсацию росы и дождя в значительной мере воздействует и растительность, особенно леса; немалое влияние оказывают также холмы и горы; конденсация сильнее на суше, чем на море. Напротив того, испарение, отчасти благодаря меньшему количеству пасмурных дней, отчасти благодаря постоянной подвижности воздуха, гораздо сильнее на море.
Так, в частности, бывает в той обширной области тропического и подтропического поясов, где постоянно дуют пассаты, ибо при незначительном количестве осадков испарение здесь чрезвычайно велико. Но из этого опять-таки следует, что на материках экваториального пояса конденсация гораздо сильнее испарения, и это должно обусловливать, вообще говоря, повышение температуры, а также благодаря усилению конденсации именно ночью должно не менее энергично умерять ее колебания.
Общая характеристика экваториального климата
Различные, перечисленные выше причины достаточно объясняют нам возникновение основных черт экваториального климата: почему в отсутствие солнца ночью поддерживается столь высокая температура и почему изменение положения солнца на его пути от северного тропика к южному оказывает такое незначительное влияние. В этой благодатной зоне жара никогда не бывает удручающей, как это часто наблюдается на границах тропического пояса. Высокая абсолютная влажность воздуха настолько же благоприятствует здоровью человека, как и способствует развитию растительности. Понижение температуры, наблюдаемое при наступлении ночи, так правильно и в то же время незначительно, что оно никогда не бывает в тягость, а ночи никогда не бывают настолько томительно жаркими, чтобы мешать сну.
В самое сырое время года все же редко выпадает даже несколько дней подряд, чтобы хоть на несколько часов не проглянуло солнце, и даже в самые сухие месяцы время от времени выпадают дожди, которые охлаждают и освежают раскаленную землю. Благодаря такому климатическому режиму никогда не бывает перерывов в росте растений и разница между временами года крайне незначительна, если она вообще есть. Все растения – вечнозеленые, в цветах и плодах никогда нет недостатка, хотя временами они бывают особенно изобильны: многие однолетние злаки и плодовые деревья приносят в год по два урожая.
В иных случаях, напротив, требуется более года для созревания крупных, массивных плодов, и потому не редкость, что плоды на дереве созревают одновременно с тем, как оно покрывается цветами, подготовляясь к следующему урожаю. Так это бывает, например, у бразильского ореха, растущего в лесах по Амазонке, у многих других тропических деревьев, но лишь у немногих растений умеренного пояса.
Однообразие экваториального климата всей Земли
Описывая климатические особенности экваториального пояса, я главным образом опираюсь на свой собственный долголетний опыт, приобретенный в Южной Америке и на Зондских островах. Климат этих стран в главных чертах почти один и тот же и лишь в незначительной мере разнообразится местными особенностями. Находимся ли мы в Сингапуре или Боливии, на Молукках или в Новой Гвинее, в Пара, у истоков Рио-Негро или в верхней Амазонке, – все равно: экваториальный климат везде одинаков, и мы не имеем никакого основания думать, что он существенно разнится в Гвинее или Конго. Конечно, в некоторых местностях разница между сухим и дождливым временем года выражена несколько сильнее, и годовые колебания температуры более значительны, – по большей части это бывает связано с песчаным характером почвы или недостатком лесной растительности, или же с характером местности, обработанной человеком. Открытые песчаные равнины, поросшие редкими деревьями, кустарником и небольшими рощицами, как, например, у Сантарема и Монте-Аллегре на нижней Амазонке, настолько же способствуют такому изменению климата, как и открытые обработанные равнины южного Целебеса; но как там, так и здесь лесистые местности прилегающих районов отличаются более влажным равномерным климатом, и очень возможно, что почвенные особенности и искусственное обезлесение являются важными факторами наблюдаемых в таких местностях отступлений от типичных особенностей экваториального климата.
Влияние растительности на климат
Почти совершенно лишеннаядождей, область Сеара на северном побережье Бразилии, лежащая только на несколько градусов южнее экватора, представляет нам разительный пример той важности, какую растительность имеет для образования дождя. Ненормальное отсутствие дождя нельзя здесь объяснить ни чем иным, как только песчаной почвой и обнаженностью холмов, от которых, при нагревании их солнцем, поднимаются восходящие токи горячего воздуха, препятствующие конденсации водяного пара. Может быть, на земле нет местности, где бы целесообразное насаждение леса могло иметь такие благодетельные последствия, как здесь.
В центральной Индии малое количество и продолжительное отсутствие дождя с его печальными последствиями, голодом, тоже надо в значительной мере приписать недостаточности лесного покрова, и правильное насаждение леса на всех отдельных вершинах, хребтах и склонах возвышенных местностей является единственным средством, от которого можно ожидать окончательного искоренения зла. Почти наверное можно сказать, что такое лесонасаждение вызвало бы увеличение количества дождей, но еще несомненнее, еще важнее и то, что насажденные таким образом леса препятствовали бы испарению с поверхности земли, а это повело бы к образованию постоянных родников. Их можно было бы собирать в обширные водохранилища и употреблять для орошения значительных пространств страны; устройство же водохранилищ при отсутствии постоянных дождей и неиссякающих источников совершенно бесполезно. В более холодных местностях умеренного пояса отсутствие леса не так ощутительно, так как там холмы и возвышенности обыкновенно покрыты естественным покровом из торфа или дерна, впитывающим влагу и не нагревающимся чрезмерно солнцем; притом дожди редко бывают настолько сильны, чтобы смывать этот защитный покров земли. В тропических же и даже теплоумеренных странах дожди периодичны и часто выпадают в короткое время с чрезвычайной стремительностью. Если там вырубают леса, дождевые потоки очень быстро смывают плодородный слой почвы, в несколько лет уничтожая производительную силу местности, создававшуюся веками. Обнаженная подпочва раскаляется затем солнцем, и каждая частичка воды, не успевшая стечь вниз, превращается в пар, а это производит обратное воздействие на климат, вызывая длительные засухи, прерываемые лишь внезапными сильными бурями, продолжающими начатое дело разрушения, препятствующими всякой попытке обработки почвы. Так обширные пространства плодоносной земли превратились в южной Европе в пустыню и сделались совершенно необитаемы. Умышленно доводить дело до таких печальных последствий – преступление, гораздо более тяжелое, чем какое бы то ни было разрушение чужой собственности, созданной, а потому и возобновимой человеческим трудом. Ведь мы, насаждая плантации кофе, по своему невежеству допустили обезлесение обширнейших областей Индии и Цейлона, обезлесение, которое поведет к несомненному уничтожению огромного количества плодоносной земли, что человеческий труд восстановить не в силах; если этому, пока еще есть время, не будет положен конец, это несомненно поведет к ухудшению климата и длительному оскудению страны.
Краткость сумерек вблизи экватора
Одна из особенностей экваториального пояса, отличающих его от умеренного и полярного, это – кратковременность его сумерек, быстрота перехода от дня к ночи и наоборот. Так как это является исключительно следствием вертикального, а не наклоненного по отношению к горизонту восхождения и нисхождения солнца, то разница будет особенно заметна, если мы сравним с тропическими сумерки нашего летнего дня. Даже и у нас сумерки во время равноденствия гораздо короче, а сумерки на экваторе должны быть больше, чем на треть, короче их.
Путешественники по обыкновению преувеличивают краткость тропических сумерек, утверждая, например, будто бы после заката солнца еле успеваешь прочесть страницу книги. Если дело идет о книге среднего формата и о средней быстроте чтения, то это безусловно неверно, и я считаю нужным описать, насколько возможно точно, истинное положение вещей.
При хорошей погоде воздух на экваторе несколько прозрачнее, чем у нас, и яркость солнечного света вплоть до того момента, когда солнечный диск коснется горизонта, обыкновенно очень значительна. Когда солнце закатилось, уже сразу заметно темнеет, – но в продолжение следующих 10 минут темнота едва ли заметно увеличивается. Зато в следующие затем 10 минут темнеет очень быстро, а примерно через полчаса после захода солнца царит уже почти полная ночь. Утром контрасты, может быть, еще заметнее. Еще в 5 1/2 часа совершенно темно, затем то там, то здесь начинает нарушать ночную тишину крик птицы, вероятно, указывая этим, что на востоке уже показался проблеск утренней зари. Немного времени спустя начинают раздаваться меланхолические крики козодоев, кваканье лягушек, жалобные звуки горных дроздов и вообще своеобразные крики различных птиц и млекопитающих, населяющих данную местность. Приблизительно в половине шестого начинает светать: сначала светает медленно, потом так быстро, что уже без четверти шесть делается почти совсем светло. В продолжение следующей четверти часа незаметно сколько-нибудь значительной перемены, но затем внезапно показывается край солнца, покрывает листву, отягченную сверкающими перлами ночной росы, далеко пронизывает леса золотыми лучами и пробуждает всю природу к жизни и деловой суете. Щебечут и порхают птицы, кричат попугаи, трещат обезьяны, жужжат по цветам пчелы, и великолепные бабочки медленно реют в воздухе или сидят с распростертыми крыльями, озаренные живительными лучами солнца. Первый утренний час полон под тропиками незабываемого очарования и красоты. Все окрепло, освежилось прохладой и влагой минувшей ночи. Молодые листочки и почки распускаются почти на глазах наблюдателя, а молодые побеги, как часто можно наблюдать, выросли с вечера на несколько дюймов; свежесть воздуха не поддается никакому описанию. Легкая прохлада ранней зари, сама по себе приятная, смягчается живительной теплотой, и яркое солнце освещает восхитительную тропическую растительность, облекая ее прелестью, которую волшебная кисть художника и пламенное слово поэта представили нам идеалом земной красоты.