Сибирские огни, 1981, № 2

166 А К А Д Е М И К М . А . Л А В Р Е Н Т Ь Е В Загадки природы и техники Рождение науки было связано прежде всего с желанием человека объяснить, осознать, а потом и использовать загадоч­ ные для него явления природы. (Религия также пыталась объяснить загадки приро­ ды, но во всякой религии была гипотеза «сверху» — все сводилось к воле божьей, тогда как ученый, открывая новые законы и учась их использовать, сам становится хозяином положения.) Нас и сегодня окружает множество за­ гадок. Разбираться в них — это и есть про­ фессия ученого, и каждый, занимающийся наукой, может написать об этом свою кни­ гу. Я же хочу рассказать о некоторых за­ гадочных (пока они не были раскрыты) яв­ лениях, которыми приходилось заниматься мне, моим коллегам и ученикам. Проблемы стихийных бедствий, вызыва­ емых грозными явлениями природы, давно волновали науку. Но на предыдущих стади­ ях ее развития можно было надеяться только найти им объяснение, о расчете и прогнозе говорить было трудно. Напомню исторический факт, который сейчас вы­ глядит, как курьез: первый расчет прог­ ноза погоды на один день выполнялся большим коллективом математиков в те­ чение шести месяцев — и оказался не­ удачным... С тех пор наши возможности прогноза погоды резко возросли — уже делаются прогнозы на день, неделю, месяц, сезон, но они — увыі — пока далеки от совершен­ ства. А ведь стихийные бедствия тем и страшны, что наступают они если не мгно­ венно, то за считанные минуты. Прогноз не должен опоздать... Я сам занимаюсь сейчас одной из по­ добных задач, выбрав достаточно локаль­ ное и как будто бы хорошо изученное явление,— это так называемая новороссий­ ская бора. Новороссийск расположен на берегу Черного моря, у подножья Кав­ казского хребта, имеет тихий, южный за­ лив. Но раз в несколько лет наступает стихийное бедствие — бора. Начинается оно с норд-оста — сухой, холодный, севе­ ро-восточный ветер дует на Кавказской хребет, поднимаясь вверх в горы. Потом несколько дней все спокойно, ветер дует с юга. Но неожиданно над горой появляет­ ся белое облако, и опытные люди уже знают, что через несколько часов с горы на Новороссийск обрушится ураганный холодный ветер со снегом. Он сносит кры­ ши домов, опрокидывает автомобили, пе­ реворачивает катера и корабли, находящие­ ся недалеко от берега. Это явление известно давно. Выдвига­ лись различные гипотезы, объясняющие причины его возникновения, однако насто­ ящей теории до сих пор нет, как нет и способов борьбы с «новороссийской бо­ рой». Французские специалисты, например, предлагали пробить в горе туннель, через который будет проходить северо-восточ­ ный ветер, и установить на его пути своего рода ветряную мельницу, которая, враща­ ясь, будет производить энергию и одно­ временно гасить силу ветра. Этот дорого­ стоящий проект вызвал большие сомнения и не был реализован. Проблема «боры» не решена до сих пор. Я высказал гипотезу, что бора представ­ ляет собой вихревой процесс, то есть не­ устойчивое движение, которое с помощью взрыва можно направить в другую сторо­ ну и таким образом предупредить вызы­ ваемое им бедствие. Объясню это под­ робнее. , Северо-восточный ветер, наткнувшись на высокую преграду — отроги Кавказского хребта, образует вихрь (нечто вроде валь­ ца), который постепенно поднимается все выше по склону/ Тем временем с моря ду­ ет теплый ветер. У подножья горы он по­ рождает свой вихрь, также начинающий форсировать гору с другой стороны. Та­ ким образом, обе вихревые системы пе­ ремещаются все выше и выше, пока не на­ ступает роковая встреча. Норд-ост — хо­ лодный и сухой — смешивается с морским дыханием, теплым и влажным. За счет ох­ лаждения влаги над горой образуется плотная масса снега или града. Система двух вихрей находится в неустойчивом равновесии. Если в дальнейшем пересилит норд-ост, она в считанные минуты свали­ вается на город, сокрушая все на своем пути. Предупредительный сигнал существует — это белое облачко, которое появляется над горой, когда там происходит встреча двух вихрей. Но воспользоваться этим пре­ дупреждением пока что никто не может. Если бы знать в деталях всю динамику об­ разования снежной массы, можно было бы предотвратить опасность — в точно опре­ деленный момент с помощью направлен­ ных взрывов швырнуть^ вихрь выше горы. Там холодный и теплы* вихри постепенно перемешаются, снег благополучно растает и в крайнем случае упадет на склоны и в бухту в виде дождя. Взрывчаткой давно пользуются для борьбы с лавинами. Однако здесь ситуация намного сложнее. Надо обладать точней­ шими данными, чтобы осуществить взрыв вовремя. Если процесс начался и снег по­ шел на город, его не остановишь. С дру­ гой стороны, ранние взрывы тоже ничем помочь не могут, так как вихри быстро восстановят свои силы. Надо поймать тот самый момент, когда они опасно объеди­ няются на вершине горы. Короче говоря, необходимо создать физическую, а затем математическую мо­ дель явления. Дальнейшее достаточно про­ сто, так как вихри хорошо обсчитываются. И информации вполне достаточно: служба наблюдения вокруг города поставлена не­ плохо. Дело за энтузиастами, за молодыми уче­ ными, которые не побоятся отдать силы и время раскрытию и обузданию этой игры стихийных сил. А сколько загадок таи+ и такое всем из­ вестное явление, как дымовые колечки, которые иногда выпускают изо рта опыт­ ные курильщики! Задумывались ли вы когда нибудь, почему эти колечки летают