Кто делает погоду

Май был отмечен крупной погодной аномалией. В конце месяца центральная часть России изнемогала от небывалой жары. На востоке страны было, напротив, слишком холодно, а Западную Европу вообще начало засыпать снегом... Ученые обещают, что нынешнее лето для России будет непривычно жарким

Такого экстремального тепла, которое держалось в европейской части России в мае, не было за всю историю метеорологических наблюдений, то есть с 1878 года, — говорит Николай Сидоренков, заведующий лабораторией планетарной циркуляции и гелиогеофизических исследований Гидрометцентра России. — Шесть дней подряд бились абсолютные рекорды температуры, в самые жаркие часы показатели устойчиво уходили за тридцать градусов. Причину этого следует искать в циркуляции земной атмосферы. Ее движение настроилось так, что в Москву поступал раскаленный воздух из Центральной Азии.

В результате имеем то, что имеем: атмосферные глобальные вихри и неожиданные переносы воздуха не вдоль параллелей, а поперек.

Несколько таких завихрений и привели к майским аномалиям, начавшимся 14—15 числа, когда нагретый в Азии поток двинулся на Север через Каспийское море, пронесся над российскими равнинами, накрыл Скандинавию, развернулся над Исландией, чтобы затем пройти вдоль Урала на самый юг Сибири. Вся территория умеренных широт Евразии на две недели стала зоной под названием «температурная аномалия».

Азиатский антициклон, побивший температурные рекорды в европейской части России, заблокировал нормальное движение воздуха над Европой, и туда хлынул арктический холод со всеми вытекающими: мерзлыми берлинскими улицами, хмурым Парижем и ошеломленной Швейцарией, получившей снежные заторы на трассах в разгар подготовки к летнему сезону. Свою порцию аномалий приняла и Сибирь, куда обратным потоком вынесло воздух высоких широт и где образовавшийся циклон опустил температуры на несколько градусов вплоть до заморозков под Красноярском.

Закончилось это безобразие в начале июня, когда над Европой наконец разрушилась устойчивая пара циклон — антициклон и атмосфера опять двинулась по условному кругу. Что дальше?

Официальная позиция Гидрометцентра России, которую неоднократно высказывал его директор Роман Вильфанд, — долгосрочные прогнозы невозможны, потому что атмосфера является слишком сложной и, главное, хаотической системой, в которой самое маленькое возмущение может привести к глобальным изменениям погоды.

Текущее десятилетие, вероятно, самое теплое за последние 2 тысячи лет. В цифрах это выглядит так: средняя температура 90-х в Москве составила 5,6° С, 2000-х — 5,9° С

На сегодня срок более или менее надежного прогноза составляет две недели. Разумеется, этот срок будет увеличиваться с введением новых алгоритмов расчета и обработкой большего количества данных. Но все равно: нельзя учесть все температуры на планете, все ветра и течения, а также солнечную активность и множество других факторов. Поэтому мы, скорее всего, пока не сможем узнать, благодаря какому отклонению развились те атмосферные волны, которые протащили горячий азиатский воздух до самой Исландии. Возможно, мы не узнаем этого никогда.

 pic_text1 Фото: SPL/East News; AP; Алексей Майшев
Фото: SPL/East News; AP; Алексей Майшев

Вместе с тем в структурах Гидрометцентра есть группы, разрабатывающие долгосрочные прогнозы погоды — от месяца и больше. Туда мы и обратились.

«Такие температурные аномалии бывали и будут», — говорит Анна Мещерская, заведующая лабораторией расчетных методов долгосрочных метеорологических прогнозов Главной геофизической обсерватории в Санкт-Петербурге.

Лаборатория Мещерской разрабатывает усредненные долгосрочные прогнозы, то есть определяет, какими будут среднемесячные температуры. Эти прогнозы учитывают физику Земли; в методиках заложены расчеты по основным механизмам, управляющим погодой: давлению и температуре на разных высотах, характеристикам ветра, поверхности океана и суши, облачности, радиации.

«Эти прогнозы надежнее других, основанных на статистических аналогиях по предыдущим годам измерений. Если вообще можно говорить о надежности долгосрочных прогнозов… — осторожно поясняет Мещерская. — Тем не менее для таких аномалий, как майская, они не подходят. Атмосфера очень изменчива, все время происходит передача энергии и тепла. Сейчас увеличилась повторяемость теплых зим и жарких летних периодов. Это, наверное, связано с потеплением климата. И, в частности, с потеплением тропической части Тихого океана и Атлантики. Свидетельством тому являются более частые приходы Эль-Ниньо».

Другое мнение высказал Виктор Садоков, руководитель отдела долгосрочных прогнозов погоды Гидрометцентра России: «Отрицать на сто процентов влияние глобального по-теп-ления нельзя, но я считаю, что такие явления связаны с собственной циркуляцией атмосферы. Все наши засушливые годы связаны именно с такой блокировкой в атмосфере, которая произошла в мае. И если посмотреть зимние аномалии — помните теплый декабрь? — то тогда атмосфера циркулировала похожим образом…

Николай Сидоренков — физик, известный в мире трудами по приливным силам Луны и Солнца, — занимает несколько диссидентскую позицию в Гидрометцентре, да и вообще, пожалуй, в метеорологической науке. Он разработал собственный метод прогноза погоды, который запатентовал в 2002 году. 

Каждый декабрь Сидоренков составляет прогноз изменения температуры на год вперед. С шагом в один день. То есть, хотя прогноз на три недели считается ненадежным, этот человек заполняет табличку на год и напротив каждой даты проставляет температуру воздуха. Делает он это для Мос-квы и еще нескольких городов России.

 pic_text2 Фото: SPL/East News; AP; Алексей Майшев
Фото: SPL/East News; AP; Алексей Майшев

Суть метода — в следующем предположении: атмосфера Земли движется не хаотически, а под действием приливных сил, вызванных гравитацией Луны и Солнца. Притяжение Луны тащит за собой приливные волны в океане и атмосфере.

Но это не все: Луна обращается вокруг Земли с периодом в звездный месяц — около 27 суток. То есть сила и направление ее воздействия на один и тот же участок Земли постоянно изменяются. И это тоже не все: сама лунная орбита немного колеблется и меняет наклон относительно движения Земли вокруг Солнца — физики это называют «прецессией орбиты» — и период колебаний составляет 18,6 лет.

И, наконец, Луна движется не по кругу, а по эллипсу, ось которого тоже медленно поворачивается в пространстве, совершая полный оборот за 8,5 лет. Все эти сложные движения постоянно изменяют гравитационное воздействие на атмосферу и океаны. К тому же следует учитывать притяжение Солнца — в одних случаях оно складывается с притяжением Луны, в других — действует в противоположном направлении.

Под действием приливных сил Луны, Солнца и тяжелых планет меняется скорость вращения Земли. Сидоренков показывает график — одна волнистая линия обозначает отклонения длительности земных суток (скорости вращения Земли) за 120 лет, другая — количество аномалий в атмосфере в каждом году. Глядя на эти две кривые, отчетливо видишь, что количество аномалий колебалось синхронно тому, как изменялась скорость вращения земного шарика.

В результате, утверждает Сидоренков, атмосферная циркуляция подвержена многим накладывающимся друг на друга циклам, которые можно вычислить, а вычислив, найти аналогичные ситуации.

Москва — один из трех центров Всемирной службы погоды (два других — в Мельбурне и Вашингтоне)

Конечно, его прогноз не точный — он довольно неплохо определяет точки изменения хода температуры и значи тельно хуже предсказывает ее абсолютные значения. Например, по составленным в декабре графикам можно видеть, что за вторую половину мая температура дважды пойдет вниз с интервалом в одну неделю, и эти изломы совпадают с тем, что было в реальности, но сами температуры оказались выше прогнозных. К тому же, как говорит сам Сидоренков, пока не удается избавиться от ошибок в сдвигах всего графика по времени.

«Необычный характер погоды в 2005—2007 годах связан с тем, что сейчас мы переживаем эпоху наибольшей изменчивости приливных сил, — говорит ученый. — Сейчас наклон лунной орбиты на максимуме, и приливная сила в течение лунного месяца очень сильно изменяется — Луна уходит то под большим углом вниз, то, наоборот, вверх. При этом сила ее гравитации складывается с воздействием Солнца. Амплитуда этих изменений примерно в два раза больше, чем была девять лет назад, и больше, чем будет через девять лет. Атмосферу тащит то в одном направлении, то в другом. Вот мы и получили ураганы 2005 года, зиму 2006—2007-го, весенние колебания температуры».

Хотя Сидоренков и считается в Гидрометцентре «диссидентом», все же его «лунно-солнечные» построения стараются приспособить к прогнозированию. «Мы пытаемся использовать идеи Сидоренкова в наших методах, — сказал Виктор Садоков, главный по долгосрочным прогнозам. — Отбираем те годы, лунные эфемериды (координаты в пространстве в определенный момент времени. — “РР”) которых близки к тому, что сейчас. Вроде бы точность получается выше. Но говорить о том, что кроме этих данных больше ничего не нужно, было бы опрометчиво».

Интересно сопоставлять среднесрочные прогнозы погоды с климатическими прогнозами, которые делаются в смежной области науки (см. таблицу). «Да, в последние две недели довольно много пишут про климат и все время говорят, что сейчас достигнут максимум за 110—115 лет… Говорят, что “вчера был превышен температурный рекорд”. Это полная глупость! Может, он и был превышен, но это не событие. В году 365 дней, и за сто лет в каждом году рекорды будут. А вот то, что может произойти в будущем, действительно достойно звания суперрекорда», считает заведующий лабораторией глобальных проблем энергетики МЭИ Владимир Клименко. Известно, что Клименко, в отличие от экспертов Римского клуба, придерживается довольно умеренных взглядов на потепление и в своих моделях показывает, что катастрофических сценариев не будет.

Здесь не особо скрывают, что руководят разгоном облаков над Москвой, а в восьмидесятых даже замахнулись на климат Испании целиком. Но распространяться об этих результатах не любят

Суперрекордами, по словам Клименко, могут стать два события. Первое: если климатические прогнозы, сделанные в его лаборатории, оправдаются, то 2007 год станет самым теплым за 230 лет измерений. Последний рекорд по среднегодовым температурам был зафиксирован в 1989 году. Это говорит о том, что, во-первых, такая глобальная тенденция, как потепление, все-таки существует, а во-вторых, теплеет на планете неравномерно, поскольку предыдущий рекорд держится 18 лет.

Второе значительное событие состоит в том, что текущее десятилетие, вероятно, самое теплое за последние 2 тысячи лет. В цифрах это выглядит так: средняя температура 90-х в Москве составила 5,6° С, 2000-х — 5,9° С.

«Три десятых градуса в десятилетие — это довольно приличная скорость, она стабильна на протяжении сорока лет: не увеличивается и не уменьшается,— говорит климатолог. — Это тоже в рамках наших представлений и прогнозов».

Метеорологи отличаются от математиков или астрономов тем, что результат их работы прост и понятен, хотя их работа требует учета большего количества фактов и грандиозной системы наблюдений. Специальный человек в телестудии машет руками на фоне куска синей ткани, произнося при этом слова «циклон», «антициклон», «атмосферный фронт». После по экрану бегут цифры и названия городов. Откуда эти цифры берутся и можно ли им верить?

Взмах крыльев бабочки в Гонконге может вызвать ураган во Флориде — эту метафору математика и метеоролога Эдварда Лоренца вставляют в разговор едва ли не все ученые, с которыми мы успели побеседовать. Заместитель директора Гид-рометцентра Дмитрий Киктев интерпретирует ее так: у погоды нет границ, и поэтому московский прогноз на ближайшие несколько дней — результат работы метеорологов всего мира. При этом Москва — один из трех центров Всемирной службы погоды (два других — в Мельбурне и Вашингтоне). Так что помимо метеоданных для внутренних российских нужд здесь обрабатывают информацию, относящуюся к нашей половине Северного полушария. И гонконгская бабочка оказывается в московской юрисдикции.

«Для прогноза нужно одновременно знать состояние атмосферы, океана и верхнего слоя суши», — говорит Киктев. Замеры в океанах происходят почти без участия людей — для этого есть спутники и специальные буйки с приборами. А за тем, что происходит у поверхности почвы, только в Москве следят шесть метеорологических станций. Атмосферу же предпочитают зондировать вне столицы.

Центральную аэрологическую обсерваторию построили почти 70 лет назад на окраине подмосковного Долгопрудного. Девять корпусов и недостроенный десятый размером с крупный НИИ видны издалека. Здесь не особо скрывают, что руководят разгоном облаков над Москвой, а в восьмидесятых даже замахнулись на климат Испании целиком. Но распространяться о результатах не любят. Город, незадолго до этого называвшийся рабочим поселком Дирижаблестрой, должен был стать центром советского воздухоплавания — и организовать там главный пункт по изучению воздуха было вполне естественно. Теперь кроме картины в кабинете директора ЦАО Алексея Иванова — дирижабль на фоне радуги — о воздухоплавании в городе почти ничего не напоминает.

 pic_text3 Фото: РИА Новости
Фото: РИА Новости

Дважды в сутки (в полночь и в полдень по Гринвичу) из Долгопрудного запускают метеошары с радиозондом. Мы оказываемся перед обсерваторией за полчаса до «выпуска» — так здесь принято называть акт расставания с шаром. Будущий шар слегка разочаровывает. Полутораметровый кусок латекса китайского производства не имеет ничего общего с дирижаблями и лежит в большом неуютном ангаре с загадочным щитом «Аэрокосметика» (поисковик Google подсказывает: «новая технология посмертного макияжа»). Оболочку наполняют водородом — он легче и дешевле общепринятого гелия, зато чрезмерно горюч.

«Видите, какая здесь крыша, — показывает вверх директор обсерватории, — при взрыве шара она просто поднимется на несколько метров и приземлится». Уточняю: а если взорвутся баллоны? «Это почувствуют во всем Долгопрудном», — отвечают мне не без гордости.

К процедуре относятся неожиданно серьезно: на каждый «выпуск» требуется разрешение военных — точно так же, как и на взлет «Боинга» с московского аэродрома. Резиновая оболочка с водородом, объясняют мне, может помешать настоящим воздушным судам: даже если забыть про горючий газ, самого зонда вполне достаточно, чтобы разбить лобовое стекло самолета. «Поэтому, — добавляет специалист по аэрологии Александр Корнеев, — шар вам нигде не продадут, это запрещает служба безопасности полетов. Зонд, то есть трехкилограммовый «поплавок» с приборами, измеряет температуру, давление и влажность вдоль всего своего маршрута, а по его скорости оценивают силу ветра. Расстаются с ним навсегда: шар гибнет в 20—30 км от земной поверхности. «Вроде бы небольшой, да? А в стратосфере, где давление низкое, раздувается до 100 кубометров. Можно разглядеть в бинокль», — вступается за технику Корнеев. Обычно обходятся без биноклей: за зондом следит антенна под специальным куполом, прозрачным для радиоволн. Такие же стоят на крышах нескольких московских высоток, и именно их из-за округлой формы мос-квичи принимают за метеошары, уверены в Долгопрудном.

Цифровую технику в обсерватории воспринимают с недоверием. Сигналы зонда поступают на осциллограф — зеленая прямая изредка вздрагивает. «Это — температура, — показывает Корнеев на очередной пик. — А это — давление». Рядом, правда, обнаруживается четырнадцатидюймовый монитор с цифрами. Через 20 минут после «выпуска» шар висит на высоте 14 км, температура — минус 51 градус. Для него, по крайней мере, проблема московской жары решена.

Цифры отправляют в Росгидромет по телеграфу — оттуда выползает длинная бумажная лента со множеством дырок. «Некоторые, — говорит Корнеев, — умеют это читать безо всякого компьютера».

В Гидрометцентре уверены: несмотря на внушительный возраст, такой метод все еще выигрывает у наблюдений из космоса. «У спутников больше охват, у метеозондов — точность», — говорит Дмитрий Киктев. Директор ЦАО развивает эту мысль: космос тоже в сфере их интересов, для этого есть разработанные в обсерватории метеоракеты. Только запус-кают их реже, и совсем не из Подмосковья. Чтобы закрепить услышанное, нам с фотографом дарят по значку: ракета, радар и воздушный шар на фоне профиля температур.

Когда мы спускаемся в холл обсерватории, там собираются сотрудницы: принесли сарафаны. «Тысяча двести рублей? Дорого, зато легкий и дышит». Жарко, и сарафаны пользуются спросом.

В отличие от циклонов, не различающих границ, информация о погоде особенно чувствительна к политическому климату. «Все договоренности могут быть нарушены, и к этому нужно быть готовым. Более того, эта информация может сознательно искажаться. Во время “Бури в пустыне”, например, британские метеоданные были явно неправдоподобными», рассказывает Дмитрий Киктев. Но потребность в точных сведениях остается: «Во время Второй мировой войны мы забрасывали разведчиков с приборами в тыл врага: это было важно для авиации». Информация о погоде и по сей день — это стратегический ресурс.

 vrez_picture_1 Фото: Алексей Майшев; AFP/East News
Фото: Алексей Майшев; AFP/East News

Как убивает жара

Сердечные болезни. В масштабах небольшого российского города повышение среднесуточной температуры на 1° С дает один дополнительный случай смерти. Причем  летальный исход наступает обычно в тот же день. Общее увеличение смертности составляет 2,7%.

Инсульты. При повышении среднесуточной температуры на 1° С смертность увеличивается на 4,7% (у людей старше 75 лет на 5,3%).

Хронические заболевания. нижних дыхательных путей. Повышение среднесуточной температуры на 1° С приводит к росту смертности на 8,7%.

Самоубийства. По данным исследований в Твери, в жарком 1999 году за период июнь-сентябрь произошло на 17 самоубийств больше по сравнению с фоновой статистикой.

Утопления. На 1 июня 2007 по Москве зарегистрирован 31 случай гибели на водоемах столицы. Действует известная формула: «спиртное плюс жара плюс непрогретая вода».

Кишечные инфекции. Чем выше температура, тем быстрее портятся продукты. Во время последней майской жары заболеваемость острыми кишечными инфекциями в Татарстане оказалась на 15,4% выше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

Травмы. Точной статистики на этот счет нет. Но известно, что в жару увеличивается количество ДТП. Кроме того, американские психологи доказали, что при высокой температуре повышается агрессивность человека, соответственно растет количество пострадавших в драках.