Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Эберкромби описал визуальные наблюдения за облаками, но его открытие вдохновило ученых на поиск более точных научных методов их исследования. Если облака универсальны, значит, они могут помочь раскрыть тайны не только местной погоды, но и погодных моделей и факторов планетарного масштаба, существование которых становилось все более очевидным. Однако, в отличие от температуры, давления и даже осадков, облака принадлежали к тому «обширному классу явлений, которые не могут быть зарегистрированы инструментально, но которые тем не менее требуют тщательного отслеживания в связи с их важностью как индикаторов изменений, непрерывно происходящих в атмосфере». Другими словами, облака невозможно было наблюдать с той степенью объективности, которая достигалась с помощью инструментальных измерений, однако их значение было слишком велико, чтобы обходить это вниманием. «Чрезвычайно трудно, – писал К. Г. Лей в предисловии к работе своего отца "Страна облаков" (Cloudland), посвященной классификации облаков, – описывать неопределенный и сложный предмет каким-либо иным образом, кроме столь же неопределенного и сложного»[108]. Требовался прибор, способный фиксировать облака так же, как барометр фиксирует давление, а термометр – температуру: мгновенно, точно и надежно. К 1870-м гг. техника фотографии достигла необходимого прогресса, а время выдержки стало достаточно коротким, чтобы фотографическая камера могла предложить решение этой проблемы.

Учитывая страстный интерес Пьяцци Смита к небу, неудивительно, что он стал одним из пионеров разработки новой технологии фотофиксации облаков, которая обещала удовлетворить его неуемную страсть к визуальным наблюдениям. Пьяцци Смит с детства стремился фиксировать свои наблюдения любыми доступными средствами: его первыми инструментами были карандаши, чернила и краски. В юности, работая ассистентом астронома на мысе Доброй Надежды, он осознал, что фотография может произвести революцию в научном наблюдении. На протяжении всей жизни он экспериментировал с фотографией и стереофотографией, делая снимки на борту кораблей, на вершинах гор, во мраке гробниц египетских пирамид и даже фотографируя гипсовые модели. В 1870-х гг. он разработал специальную фотокамеру для съемки облаков. В нее был встроен корректор, который устранял сферическую аберрацию, создаваемую портретным объективом, и таким образом позволял использовать полную апертуру объектива без искажений[109]. Пьяцци Смит продемонстрировал свою камеру на выставке Эдинбургского фотографического общества в 1876 г. вместе с серией фотографий облаков и был награжден серебряной медалью.

Но потом он оставил этот проект, чтобы провести еще одно – последнее в жизни – спектроскопическое исследование. На этот раз ему нужно было не облачное, а чистое небо, чтобы как можно глубже прозондировать природу солнечного спектра. Вместо Тенерифе он отправился в более доступную Португалию и там обнаружил, что при определенных условиях наблюдения можно почти полностью устранить так называемые теллурические (принадлежащие земной атмосфере) линии, ассоциируемые с водяным паром. Там же он наконец-то сумел отделить истинный солнечный спектр от спектральных линий, создаваемых сухой атмосферой, а также присутствующей в атмосфере влагой, что стало кульминацией исследовательской работы, начатой им почти 20 лет назад на Тенерифе. Пьяцци Смит был горд плодами своего многолетнего труда, однако он оказался не одинок в попытке очистить солнечный спектр от земных помех[110]. На собрании Британской ассоциации развития науки в 1882 г. несколько других ученых заявили о своем приоритете в решении проблемы отделения солнечных спектральных линий от линий сухой и влажной атмосферы. Тем не менее связанный с этим вопрос, имеют ли кислородные полосы частично солнечное происхождение, оставался без ответа до начала 1890-х гг. В 1893 г. 69-летний Жюль Жансен поднялся на Монблан и попытался оттуда разглядеть кислородные линии в солнечном спектре. Но ничего подобного он не обнаружил, и это было принято как убедительное доказательство того, что на Солнце кислорода нет. Спектроскоп продолжал удивлять своей способностью проникать в атмосферы самых далеких небесных тел.