Те же климатические особенности, которые осложняли жизнь британским правителям, делали Индию уникальным местом для метеорологических исследований. Этому способствовали и ее фантастическое географическое расположение, и невероятные масштабы: все в Индии было огромным. Отделенная от соседей по региону политически, как британский протекторат, она также была отделена от них физически: с севера Гималайским хребтом, а с трех других сторон океаном. Раскинувшись на четверти земных широт, она демонстрировала впечатляющий диапазон климатических условий. При этом, в отличие от Британии, где погода менялась почти ежедневно, в Индии, в силу ее масштабов и климатических особенностей, она была более устойчива и могла сохраняться месяцами, что значительно упрощало измерения и расчеты. Иными словами, Индия была местом, где изучать погоду было удобнее, чем где-либо еще на планете. Один из предшественников Уокера Генри Бланфорд без тени иронии писал, что «упорядоченность и регулярность являются такими же показательными характеристиками здешних атмосферных явлений, как капризность и неопределенность оных в Европе»[134]. Отчасти это связано с географической протяженностью, объяснял он. В Индии «всеобщие закономерности имеют возможность продемонстрировать общие результаты», а так называемые «возмущающие воздействия носят регулярный и устойчивый характер»[135]. Любого, кто пытался изучать сводящую с ума своей изменчивостью английскую погоду, Индия поражала смелыми, размашистыми мазками метеорологической картины. В одних частях страны наводнения были почти нормой, тогда как в других преобладали пустынные условия. В среднем за год в деревне Черапунджи, расположенной среди холмов Ассама, выпадало более 11 684 мм осадков, тогда как в некоторых районах Верхнего Синда менее 76 мм. В Индии происходили, казалось, невозможные вещи. В самых влажных регионах за день могло выпасть 635 мм осадков столько же, сколько в Лондоне обычно выпадает за год[136]. При этом на пике жары в некоторых местах приборы регистрировали отрицательные показания влажности воздуха. А циклоны, регулярно обрушивавшиеся на индийские побережья, были несравнимо мощнее тех, что когда-либо видела Европа.
Это метеорологическое разнообразие имело множество форм, но в целом преобладал муссонный характер климата устойчивое чередование сухого и влажного сезонов, длившихся по полгода. С октября по апрель над Индией с северо-востока, со стороны материка, дули сухие холодные ветры. В мае они меняли направление и начинали дуть со стороны океана, принося с собой влажный воздух, облачность и обильные осадки, не прекращавшиеся с июня по сентябрь-октябрь.
Это метеорологическое разнообразие имело множество форм, но в целом преобладал муссонный характер климата устойчивое чередование сухого и влажного сезонов, длившихся по полгода. С октября по апрель над Индией с северо-востока, со стороны материка, дули сухие холодные ветры. В мае они меняли направление и начинали дуть со стороны океана, принося с собой влажный воздух, облачность и обильные осадки, не прекращавшиеся с июня по сентябрь-октябрь.
Муссоны яркий пример парадоксальности Индии. Источник стольких страданий непредсказуемость муссонных дождей могла стать ключом к раскрытию важнейших тайн погоды. О более явном сигнале, зафиксированном в бесчисленных показаниях тысяч дождемеров, самопишущих барометров и термометров, метеорологи не могли и мечтать. А такие выраженные сигналы давали метеорологии шанс трансформироваться в более надежную прогностическую науку. Именно это Норман Локьер обозначил как очевидную цель, твердо заявив, что «в метеорологии, как и в астрономии нам необходимо отслеживать цикличность». Благодаря огромной протяженности Британской империи, география не могла и не должна была стать препятствием к этому. Если цикличность «не отслеживается в зоне умеренного климата, отправляйтесь в холодные или жаркие климатические пояса и ищите там», призывал Локьер своих коллег. «И если обнаружите, хватайтесь за нее, измеряйте и изучайте, чтобы понять, что она означает»[137].
Не увидеть цикличность муссонов было так же трудно, как не заметить идущего на вас слона. Гораздо сложнее оказалось определить, от чего зависели приносимые ими осадки. Отправной точкой поисков стало Солнце единственное природное явление, еще более заметное, чем муссоны. Ученым уже был известен один солнечный цикл, связанный с появлением и исчезновением пятен на его поверхности. Эти темные пятна, впервые замеченные Галилеем, впоследствии внимательно изучались в попытке понять, какое влияние они могут оказывать на Землю. В XVIII в. астроном Уильям Гершель в поисках корреляции сравнил данные о солнечных пятнах с историческими данными о ценах на зерно, приведенными в знаменитом труде Адама Смита «Исследование о природе и причинах богатства народов». В 1830-х гг. в рамках «магнитного крестового похода» в разные точки земного шара были отправлены наблюдатели с магнетометрами, чтобы картировать магнитные токи Земли. В результате было сделано поразительное открытие: флуктуации земного магнитного поля совпадали по ритму с пятнообразовательной активностью Солнца. Интерес к солнечным пятнам возрос еще больше в 1850 г., когда Генрих Швабе опубликовал данные ежедневных наблюдений за солнечными пятнами, которые он вел почти четверть века. Это был самый полный на тот момент набор данных, на основе которых Швабе вывел 10-летний цикл нарастания и убывания пятен. Вскоре эта цифра была пересмотрена до 11 лет, а влияние солнечного цикла пятнообразования на Землю стало еще более очевидным после того, как в 1859 г. мощнейшая вспышка на Солнце привела к отказу телеграфа по всему миру (причем на некоторых телеграфных станциях вспыхнули пожары), «свела с ума» магнитные приборы и вызвала ярчайшие северные сияния даже на экваторе. После этих событий были выделены средства на строительство сети обсерваторий для наблюдения за Солнцем, а также для сбора и анализа данных о возможной связи между земными и солнечными явлениями (отправляясь в экспедицию на Тенерифе, Пьяцци Смит получил от ведущих ученых множество соответствующих запросов). Охваченные предчувствием, что они стоят на пороге раскрытия природных тайн, физики активно искали и находили связи между солнечными пятнами и магнетизмом, солнечными пятнами и температурой, солнечными пятнами и ветрами, солнечными пятнами и осадками. Эти связи зачастую можно было описать обезоруживающе простым языком, так что они казались очевидными. Чарльз Мелдрам, астроном Британской государственной обсерватории на Маврикии, так резюмировал свое открытие: «Много пятен много ураганов; мало пятен мало ураганов»[138].
Но несмотря на столь активные исследования, к началу XX в. никаких прямых физических связей между Землей и Солнцем, которые могли бы сравниться с открытием «магнитного крестового похода», обнаружено не было. Интерес к этой области постепенно угасал. «Солнцепятнопоклонничество», как уничижительно окрестили его критики, стало напоминать лженауку, последователи которой пытались в пучине данных отыскать несуществующие закономерности.
Но несмотря на столь активные исследования, к началу XX в. никаких прямых физических связей между Землей и Солнцем, которые могли бы сравниться с открытием «магнитного крестового похода», обнаружено не было. Интерес к этой области постепенно угасал. «Солнцепятнопоклонничество», как уничижительно окрестили его критики, стало напоминать лженауку, последователи которой пытались в пучине данных отыскать несуществующие закономерности.
Лишь небольшая группа ученых осталась верна поискам связей между Солнцем и Землей. Эти физики были заинтересованы не столько в расшифровке «секретного кода» погоды, сколько в понимании фундаментальных физических связей между явлениями. В отличие от большинства физиков, изучавших поведение электричества, магнетизма и тепла в очень малых масштабах, эти ученые исследовали природу в масштабах Солнечной системы и всего космоса, опираясь на предположение о том, что «сила, не менее универсальная, чем сама гравитация, но с чьим способом действия мы еще не знакомы, пронизывает Вселенную и порождает, если так можно выразиться, некое неосязаемое взаимодействие между всеми ее частями»[139]. То, что Солнце каким-то образом влияет на земные явления, было очевидным и неоспоримым фактом. Но предстояло выяснить, что за сила «не менее универсальная, чем сама гравитация» была ответственна за это влияние. Ученые были убеждены, что физическое взаимодействие между Землей и Солнцем (среди прочих небесных объектов) играет важнейшую роль в протекании земных метеорологических, магнитных и электрических процессов. И хотя речь шла о колоссальных космических расстояниях, мыслили они на удивление чувственными образами. В их описаниях Земля и Солнце были настроены друг на друга, словно двое влюбленных. «О взаимоотношениях математического характера нам было известно и прежде, писали два ведущих физика, но эта связь кажется гораздо более тесной: они чувствуют вместе, пульсируют вместе, они чутки и восприимчивы, как мы сами»[140]. Слабые, расходящиеся подобно волнам возмущения могли возникать в любой точке Солнечной системы, не только на самом Солнце. Незначительные изменения в гравитационных полях других планет каким-то образом влияли на процесс солнечного пятнообразования, что в свою очередь оказывало непосредственное влияние на земную погоду. Она менялась за счет того, что Солнце, «воздействуя в разное время на разные участки воздушных и водных оболочек нашей планеты, производит океанические течения и воздушные потоки, а также, влияя на различные формы воды, присутствующие в этих оболочках, порождает дождь, облака и туман»[141]. Страстная вера в существование подобных связей вселяла в физиков надежду и придавала им силы, несмотря на отсутствие каких-либо результатов. Кажущаяся непостижимой изменчивость погоды говорила «не о ее свободе от законов», писали Локьер и Хантер, «но о нашем невежестве»[142]. В конечном итоге ученым удастся доказать, что все природные явления, включая самые переменчивые из них, осадки, подчиняются законам природы. Но для этого нужно было время
и данные, очень много данных. А их-то, по крайней мере у Уокера, было столько, сколько пожелаешь, и даже больше. Уокер не был физиком ни по образованию, ни по склонностям и не болел охотой за цикличностью. Но он был человеком, для которого цифры стали инструментом решения конкретных задач. Это требовало дисциплинированного подхода, и с той же дисциплинированностью, с какой он учился в Кембридже, Уокер изучал цифры, чтобы извлечь из них скрытый смысл.
Он добросовестно проверил наработки и гипотезы всех, кто занимался проблемой до него. Было бы неверно сказать, что ученый не руководствовался прошлым опытом. Вопросы, которыми он задавался, уже задавали до него другие: как могут быть связаны между собой очень далекие друг от друга явления? Это было характерно для имперского способа мышления, которое стимулировалось все теми же железными дорогами, телеграфом и бюрократическими структурами, обеспечивавшими существование империи. Уокер, как и любой другой человек, находился под влиянием окружающего его мира, прошлого опыта и задач, стоявших перед ним сейчас.
Первым делом ему требовалось собрать сами цифры, но это было проще всего. Он возглавлял самую передовую метеорологическую организацию в мире. Результаты измерений стекались в его кабинет непрерывными потоками день за днем, месяц за месяцем. Директор индийских обсерваторий не страдал от недостатка данных о муссонах. Так, в 1907 г. к нему поступали сведения о количестве осадков из 2677 точек, разбросанных по всей Индии. Нескольких десятков метеообсерваторий снабжали его показателями давления, температуры и скорости ветра, которые регистрировались вручную с восьмичасовым интервалом или же автоматически с помощью приборов-самописцев. Зная, что для расшифровки кода муссонов ему нужны данные, собранные в океане, он откомандировал в Калькутту и Бомбей двух клерков с единственным заданием посещать все заходящие в гавань суда, чтобы копировать их метеорологические журналы и снимать показания корабельных барометров. Получить доступ к информации из воздушного океана атмосферы было гораздо сложнее, однако Уокеру требовалось создать, по возможности, трехмерную карту воздушных потоков, которые несли дождь или засуху. К 1904 г., когда он начал свою работу, исследователи муссонов были единодушны в том, что необходимо срочно получить как можно больше данных о среднем и верхнем слоях атмосферы, используя для этого любые возможные средства[143]. По распоряжению Уокера над Бельгией, а также над Бенгальским заливом и Аравийским морем запускались воздушные шары и змеи, поднимавшиеся на высоту до 4 км. А в самой Шимле он запускал гуттаперчевые метеозонды, оборудованные сверхлегкими приборами. Чтобы получить их обратно вместе с ценными результатами измерений, он прикреплял к шарам записки с обещанием щедро вознаградить того, кто вернет их целыми и невредимыми. Наконец, поскольку Генри Бланфорд считал важным фактором, влияющим на муссоны, снегопады в Гималаях, Уокер организовал из Шимлы фотосъемку гор, чтобы из года в год сравнивать уровни снежного покрова[144].