Каким образом кучевое плоское облако умудряется так вырасти? Подобный вопрос может возникнуть у каждого любителя облаков. Если кучевое облако, формирующееся на восходящем потоке, потом относит ветром (а это случается нередко — низкие облака медленно проплывают у нас над головами), почему тогда воздух внутри облака поднимается выше и выше, образуя волнистую башню? Если восходящий поток остается позади, что заставляет воздух подниматься? Тут в самый раз вспомнить про лавовую лампу: капельки масла в ней поднимаются, остывают, сжимаются и снова опускаются. Почему бы и воздуху в растущем кучевом облаке не вести себя так же?
Все дело в таком явлении, как скрытая теплота. Отбросьте ваши предубеждения и нелюбовь ко всему, что напоминает уроки физики, и послушайте, что я вам скажу, — это важно для понимания того, как ведет себя игривое и беспечное кучевое облако, облако хорошей погоды. Вспомните Констебля: «Мы ничего не видим по-настоящему до тех пор, пока не поймем это». Конечно, любой может наслаждаться картиной с великолепно переданным облачным небом, однако мне кажется, что чем лучше вы поймете мотивы поведения облаков, тем большая красота откроется вам.
Скрытая теплота конденсации — это теплота, которая высвобождается, когда свободно передвигающиеся молекулы воды объединяются в капли жидкости; именно это происходит в кучевом облаке, когда оно формируется на гребне восходящего потока. Итак, вода, превращаясь из пара в жидкость, выделяет в окружающее пространство теплоту.
Возможно, данное явление легче уяснить, рассуждая от обратного: когда жидкость переходит в пар, из окружающего пространства забирается теплота. Если так понятнее, то рассмотрим пример: капли пота у меня на бровях, когда я летним днем выхожу на пробежку. (Все — и пот, и брови, и летний день — сплошная фикция, потому как вообще-то бегом я не увлекаюсь.)
Пот испаряется с моего лба под воздействием легкого ветерка; молекулы воды забирают с собой теплоту, в результате чего лоб становится прохладнее (что спасает меня от теплового удара). В принципе, нет ничего сверхъестественного в предположении, что молекулы моего пота могут быть подхвачены восходящим потоком, образующимся над полем, вокруг которого я бегу, что они могут подняться вместе с вихревыми течениями воздуха и в процессе набора высоты остыть.
Далее молекулы могут достичь высоты, на которой воздух остывает до такой степени, что побуждает их снова объединиться — в облачные капли. Теплота, которую молекулы пота забрали с собой, испаряясь со лба, снова высвобождается в процессе формирования капель в облако. Теплота, высвобожденная по мере конденсации водяного пара, и является тем, что ученые называют скрытой теплотой; в процессе образования больших кучевых облаков из маленьких она играет ключевую роль.
Когда образовавшиеся капли отдают свою скрытую теплоту, окружающий воздух слегка нагревается, расширяется, становится более подвижным и поднимается на еще большую высоту. Скрытая теплота, высвобождающаяся внутри кучевого облака, является причиной роста облака в высоту. Теплота побуждает воздух подниматься выше — вот почему кучевые облака становятся такими пушистыми холмиками.
Таким образом, во время моей пробежки может образоваться кучевое облако.
Таким образом, кучевые облака из плоских способны превращаться в средние и даже уходящие высоко вверх мощные, причем делают это по собственному желанию. А кучевые мощные облака могут снова пролиться дождем. Ну а я, вполне возможно, буду как раз в этот момент наматывать круги. И молекулы воды, которые отправились в путешествие в виде моего пота, упадут уже в виде дождевых капель опять же мне на лоб.
Подобный замкнутый круг, бессмысленный по сути своей, и является той самой причиной, по которой я не занимаюсь бегом трусцой.
***
Облака могут загораживать наше любимое солнышко, тепло которого и поднимает их в небо, однако они же могут сделать его видимым. Тонкий слой облаков, называемых слоистыми, позволяет нам смотреть на солнце прямо, без ущерба для зрения. Затеняя солнце, облака дают нам возможность увидеть его.
О подобной противоречивости замечательно высказался средневековый христианский мистик, автор «Облака непознаваемого». Имя автора — загадка, что органично сочетается с названием труда. Ученые предполагают, что автор был священником или монахом, однако точно сказать затрудняются. «Облако непознаваемого», скорее всего, было написано где-то в 1370-е годы, однако и этот факт подвергается сомнению. Говоря о невозможности для любого смертного познать Бога, автор использовал образ облака.
Автор — назовем его «монах Икс» — был апофатическим мистиком, придерживавшимся того мнения, что христианин, каким бы ревностным он ни был и как бы ни старался, никогда не сможет постичь Бога. Сила разума способна сказать нам гораздо больше о том, чем Бог не является, нежели о том, чем Он является. Христианин способен размышлять о словах Бога через изучение Библии, он, конечно же, может общаться с Богом посредством молитвы, однако монах Икс утверждает, что постичь Бога разумом невозможно. Пытающемуся сделать это всегда будет мешать облако непознаваемого.
Монах Икс заявляет, что чем быстрее христианин смирится с этим неизбежным препятствием, мешающим «увидеть» Бога, тем лучше:
Эта тьма и это облако промеж тебя и Бога, сколь бы ты ни старался, не позволяет тебе ни увидеть Его отчетливо в свете рассудочного познания, ни почувствовать Его через сладостную привязанность.
Посему готовь себя к житию в этой тьме, такому долгому, какому только можно, вечно испрашивая Его любви к себе. Ибо даже почувствовав Его либо увидев когда, как это может быть здесь, следует всегда пребывать в этом облаке в этой тьме[6]
Автор не говорит о том, что христианину следует вообще отказаться от общения с Богом. Неизбежное облако непознаваемого означает одно — с помощью ума и логики никогда не раскрыть истинную природу Бога. Для христианина облако — это препятствие, преграда, которое, подобно настоящему облаку, скрывающему солнце, становится между верующим и Богом. Монах Икс советует не упорствовать, а смириться. Только тогда появится возможность познать Бога — иными способами, кроме рациональных рассуждений.
Кучевое мощное — самое большое среди всех видов кучевых облаков, часто оно превращается в кучево-дождевое грозовое.
Христианину следует дать себя вовлечь в это самое облако. Разумеется, прежде он должен «облаком забвения» закрыться от своего рационального ума. Он должен забыть, забыть и еще раз забыть. Только тогда получится развить в себе «слепую любовь», через которую окажется возможным познание Бога:
И таким образом возвысь свою любовь до этого облака, а вернее — скажу тебе прямо, без утайки — позволь Богу вознести любовь твою па облако, стремись через милость Его забыть о всем ином[7]
Подняться и очутиться в облаке непознаваемого — значит оказаться к Богу ближе, чем те, кто тщетно пытается вычислить Его. Монах Икс советует христианину примириться с ограниченностью понимания и познавать Бога через непознаваемое.
Вам может показаться, что все это — некий дзэн для христиан… Что ж, не только вам. Однако апофатические мистики существовали в совершенно иной религиозной системе, нежели мистики Востока. Для монаха Икс идея облака, отделяющего нас от божественного света, хоть и удручающая по сути своей, все же выражает глубокую христианскую веру.
***
Неопытные, еще не оперившиеся любители облаков вряд ли знают назубок температурные величины нижних слоев атмосферы в любой ее точке. Впрочем, это от них и не требуется. Так что может показаться, будто кучевое плоское облако перерастает в высокое, как башня, кучевое мощное облако без всякой системы. Когда это случается, все происходит как во время ссоры между влюбленными — необдуманно брошенное замечание перерастает в настоящую перепалку, причем неожиданно для обеих сторон.
Все, что нужно — продолжительная напряженность в атмосфере вокруг них. Это и еще невозможность «перекрыть кислород». Если в нижних слоях атмосферы достаточно влаги, а солнечного света хватает на то, чтобы образовались внушительные восходящие потоки, да к тому же отсутствует прослойка из более теплого воздуха над уровнем облаков, «крышкой» закрывающая конвекционные течения, безобидное кучевое плоское облако вскоре совершенно неожиданно перерастает в кучевое среднее, а затем и в сердитое — аж пар из ушей — кучевое мощное.
Если что и способно «перекрыть кислород» кучевому облаку, так это то, что метеорологи называют температурной инверсией. Она представляет собой прослойку воздуха, у которой температура повышается вместе с высотой; такой воздух останавливает рост облака вверх. Когда воздух над кучевым облаком именно такой, облако перестает расти, поскольку восходящий конвекционный поток достигает той точки, в которой теряет свое тепло и легкость по сравнению с окружающим воздухом и останавливается. При наличии инверсии кучевому облаку приходится расти вширь, задевая своими «ватными» плечами соседей, сливаясь с ними в пушистый слой, покрывающий небо.
Что предпочтительнее: размолвка между влюбленными, которая ни с того ни с сего переходит в бурное выяснение отношений, очищающее небо, или сдерживаемые эмоции, которые сопровождаются долгим молчанием и заводят в тупик? Как знать… Но любой, видевший «Шоу Джерри Спрингера», знает, что выяснения отношений смотреть гораздо интереснее.
Кучевое облако, достигнув состояния кучевого мощного, возвышающегося как башня, не обязательно останавливается в своем развитии.
При благоприятных условиях оно может расти дальше: пребывая в нижнем ярусе, облако способно достичь высоты более 40 000 футов[8], а в тропиках — и все 60 000 футов[9]. Оно становится все более темным и хмурым, пока не утрачивает свои признаки кучевого облака окончательно и не превращается в могучую грозовую тучу — кучево-дождевое облако. Именно в этот момент легкая размолвка между влюбленными способна выйти из-под контроля, и вышибалы, следящие за порядком на «Шоу Джерри Спрингера»[10], выскакивают из-за кулис разнимать сцепившихся.
глава 2 КУЧЕВО-ДОЖДЕВЫЕ ОБЛАКА (CUMULONIMBUS)
Огромные грозовые тучи, при виде которых душа уходит в пятки
Вообще-то облака — наши пушистые друзья, однако есть одно исключение: кучево-дождевое облако. Когда дело доходит до кошмарной непогоды, бурь и ливней, вызывающих разрушения, можно не сомневаться: без кучево-дождевых облаков не обошлось. Сопровождаемые ливневыми дождями, градом, снежными бурями, штормами, грозами, торнадо и ураганами, огромные грозовые тучи могут привести к многочисленным человеческим жертвам и невероятным по силе разрушениям. А еще они, как известно, пугают своим громом маленьких детей.
Зрелое кучево-дождевое облако значительно выше горы Эверест. Самые крупные экземпляры встречаются в тропиках: основание облака может находиться на высоте в 2 000 футов, а его вершина — где-то в 60 000[11] футов над землей. Подсчитано, что энергия, заключающаяся в таком облаке, приблизительно равна мощности десятка бомб вроде той, что была сброшена на Хиросиму. Неудивительно, что порой кучево-дождевое облако называют Царем облаков.
Однако, на мой взгляд, такое прозвище не отражает истинную сущность кучево-дождевого облака. Я вижу его скорее Дартом Бэйдером облачного мира; подобно этому злодею из «Звездных войн», облако здорово выделяется среди всех остальных облаков. Обладая недоброй силой, оно выставляет своего сына Люка Скайуокера — кучевое облако хорошей погоды — каким-то жалким недомерком. Когда над головой такое чудище, уже не поваляешься на спине, представляя себе пушистых овечек, пасущихся в небе. Так что если и считать кучево-дождевое облако царем среди облаков, то царь этот отличается очень и очень злобным нравом.
***
Кучево-дождевые облака представляют серьезную опасность для самолетов. Огромные градины вполне способны повредить фюзеляж, а молнии — вывести из строя электронные приборы. Сильно охлажденные капли, которые формируются в верхних слоях облаков, могут стать причиной наледи на крыльях самолета, тем самым изменяя его аэродинамические характеристики, а турбулентным потокам в центре огромного облака ничего не стоит подбросить самолет как блин на сковороде.
Неудивительно, что пилоты стараются ни в коем случае не приближаться к этим грозовым облакам. Если же облететь их не удается, а технические данные самолета позволяют поднять его на большую высоту, пилоты ведут машину над вершинами облаков. Летом 1959 года подполковник Уильям Рэнкин, пилот воздушных сил США, именно так и действовал, однако двигатель его реактивного самолета-истребителя заглох, и пилоту пришлось катапультироваться. Подполковник Рэнкин оказался единственным, кто пролетел через самое сердце Царя облаков и выжил, рассказав потом об этом ужасном происшествии. Пройдя через такое, он сделался знаменитостью прямо-таки мирового масштаба.
Пилот совершал обычный перелет с авиационной базы ВМС в Саут-Уэймут, штат Массачусетс, к штабу эскадрильи в Бофорте, штат Северная Каролина; полет должен был длиться один час десять минут. Перед вылетом Рэнкин связался с метеорологом на авиабазе, и тот предупредил пилота, что на пути его следования ожидаются отдельные грозы. А грозовые тучи могут достигать высоты от 30 000 до 40 000 футов[12]. Для Рэнкина, ветерана, имеющего награды за участие во Второй мировой и Корейской войнах, подобные метеоусловия были обычным делом. Он знал, что его самолет может легко подняться на высоту до 50 000 футов[13], и потому не сомневался, что облетит любые грозовые тучи без всяких проблем. Так бы и случилось, если бы двигатель не заглох как раз над одной из туч.
Подполковник Уильям Рэнкин до своего близкого знакомства с кучево-дождевым облаком.
Через сорок минут полета, вблизи Норфолка, штат Вирджиния, Рэнкин разглядел перед собой отчетливые очертания кучево-дождевого облака. В городке, над которым нависла туча, бушевала гроза; туча приняла вид высоченной башни из пушистых холмиков поверх конвекционных потоков, быстро разрастаясь в своей верхней части широким, клочковатым навесом. Верхушка достигла высоты около 45 000 футов[14] — выше, чем сообщил пилоту метеоролог, — так что Рэнкин начал подъем на высоту 48 000 футов[15], уверенный, что там его ждет чистое небо.
На высоте в 47 000 футов[16] самолет оказался прямо над вершиной тучи, он летел со скоростью 0,82 Маха[17], и как раз в этот момент Рэнкин услышал за спиной сильный удар, а затем громыхание. Пилот глазам своим не поверил — в течение нескольких секунд стрелка тахометра на приборной доске достигла нулевой отметки, после чего тут же замигала ярко-красным сигнальная лампа.
Такая внезапная, ничем не объяснимая остановка двигателя была редчайшим случаем — один на миллион; пилот знал, что в подобных чрезвычайных обстоятельствах ему придется действовать быстро. Без двигателя самолет стал неуправляемым; Рэнкин машинально потянулся к рычагу, который приводил в действие аварийный источник энергопитания. Однако, дернув за рычаг, Рэнкин с ужасом почувствовал, что тот остался у него в руке. Сцена, достойная великого комика Бастера Китона. Но Рэнкину было не до смеха.
Готовясь к полету, он надел летний костюм. На такой высоте еще никто не катапультировался, даже при благоприятных погодных условиях. И совершать прыжок с парашютом без пневмокостюма было бы чистым самоубийством.
«Температура за бортом около -50 °C, — позднее рассказывал Рэнкин. — Если бы я не погиб от обморожения, мне бы точно пришел конец из-за «взрывного» воздействия полной разгерметизации на высоте почти десяти миль[18]. А тут еще и гроза, причем прямо подо мной. И если гроза опасна даже для летящего самолета, то о человеке и говорить не приходится»[19].
Однако времени на раздумья об опасностях не оставалось. Рэнкин сразу сообразил, что выбора у него нет — надо дотянуться до рычагов катапультируемого кресла, находящихся за головой, и дернуть их со всей силы. Был вечер, часы показывали без малого шесть, когда пилот катапультировался из кабины самолета и начал спуск навстречу поджидавшей его туче.
***
Подсчитано, что каждый день в мире случается около сорока тысяч гроз. В самом центре каждой — кучево-дождевое облако, причем зачастую не одно. Облако можно было бы назвать и кучевым, однако с амбициями завоевать весь мир. Вот как бывает, когда скромное конвекционное облачко растет в высоту сначала до кучевого среднего, потом — до кучевого мощного и не думает останавливаться на достигнутом. Кучево-дождевое облако может сформироваться и из облаков других типов, однако чаще всего вырастает из кучевого, внезапно охваченного жаждой власти.
Типичное кучево-дождевое облако выглядит громадной вертикальной колонной в несколько миль шириной и высотой до 60 000 футов (более одиннадцати миль)[20]; в верхней части оно расплывается, напоминая кузнечную наковальню. Эта верхняя часть и называется «наковальней» (на латыни «incus»); она образуется не из капель воды, а из кристалликов льда, которые и составляют остальную часть грозовой тучи. «Наковальня» может растянуться на сотни миль — ее разгоняют сильные ветры в верхних слоях атмосферы. Со стороны же она видится спокойной в своей величественной красе.
«Наковальню» кучево-дождевого облака нельзя не узнать — верхушка имеет ярко выраженную форму этого кузнечного орудия.
Чего не скажешь, если находишься прямо под центральным столбом облака. Сильные ветры, град, вспышки молний и даже торнадо — зрелое кучево-дождевое облако представляет собой массу, кипящую гневом. Именно здесь облако ревет на мир со всей силы, и окружающей атмосфере приходится выдерживать натиск этой силы.