Вторая Книга всеобщих заблуждений

Ясные летние вечера открывают нам одно из самых прекрасных и наименее понятных явлений сумеречного неба – мезосферные (или ночные светящиеся) облака. Эти серебристо-голубые (отсюда еще одно название – «серебристые облака») полоски образуются в атмосфере так высоко, что улавливают солнечный свет даже в ночное время. Формируясь на высоте более 80 км, они в семь раз выше самых высоких перистых облаков.

В переводе с греческого само слово «атмосфера» означает «шар пара». Атмосфера Земли представляет собой оболочку толщиной около 100 км (если считать от нас до космоса), состоящую из нескольких слоев газа. Мы живем в тропосфере (tropos по-гречески «изменение»), теплой и влажной, и именно в ней образуются все облака, за исключением серебристых. На высоте 11 км от поверхности Земли начинается стратосфера (stratum в переводе с латыни – «покрывало»), здесь располагается защитный озоновый слой. Самый верхний слой – мезосфера, которую порой, несколько сбивая нас с толку, именуют «средней сферой», ссылаясь на то, что она располагается между другими, внутренними, слоями и космосом. Мезосфера начинается на высоте около 5 км и имеет толщину 32 км. Она слишком высока для самолетов и аэростатов и слишком низка для космических кораблей, а потому прозвана «игноросферой» – поскольку мы так мало о ней знаем.

Так вот, серебристые облака образуются ровно на границе мезосферы и космоса. Для формирования облакам необходимы водяной пар и частички пыли, однако в мезосфере так сухо и холодно (-123 °C), что поначалу даже предполагалось, что серебристые облака состоят не из водяного пара, а из чего-то еще. Теперь нам известно, что образуются они из крошечных кристалликов льда – толщиной в пятидесятую часть человеческого волоса, – хотя как они формируются, нам по-прежнему непонятно.

Еще одно, чего мы не знаем о серебристых облаках, – это существовали они всегда или же появились не так давно. Никто не сообщал о том, что видел их, вплоть до 1885 г., когда Отто Иессе, немецкий метеоролог-энтузиаст, впервые назвал их «ночными светящимися». К тому моменту со дня извержения Кракатау прошло всего года два, а индустриальная эра находилась на самом пике расцвета. Похоже, именно тогда пыль впервые поднялась так высоко, чтобы в мезосфере образовались облака.

В наши дни мезосфера все продолжает остывать – итог увеличения выбросов в атмосферу двуокиси углерода (СO₂). В то же время углекислый газ, как это ни странно звучит, усердно нагревает тропосферу Земли.

СO₂ – природный поглотитель тепла. В разреженном воздухе мезосферы он попросту всасывает тепло в себя. Но в тропосфере, ближе к поверхности Земли, где газы упакованы намного плотнее, СO₂ беспрерывно сталкивается с другими веществами (такими, к примеру, как водяной пар). В результате выделяется тепло, что вызывает повышение мировых температур, известное как «парниковый эффект».

За последние тридцать лет количество серебристых облаков как минимум удвоилось, из-за чего некоторые ученые сегодня сравнивают их с шахтерскими канарейками: зловещая красота как предупреждение об угрозе надвигающегося изменения климата.

Сколько весит облако?

Много.

Расхожей единицей измерения веса облака, судя по всему, считается слон. Согласно Национальному центру атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, среднее кучевое облако весит примерно как 100 слонов, тогда как грозовая туча перетянет чашу весов, на которой находится 200 000 слонов.

Однако все это мелочи в сравнении с ураганом. Если бы можно было извлечь воду из кубометра ураганной тучи, взвесить ее, а затем умножить на общий объем такой тучи, то оказалось бы, что один-единственный ураган весит 40 миллионов слонов. Это в двадцать шесть раз больше общего числа слонов, живущих на нашей планете.

Отсюда вопрос: как может что-то, что весит пусть даже как всего один слон, плавать в небе? Ответ: вес приходится на невероятно огромное число крошечных капель воды и кристалликов льда, пространственно распределенных в огромном объеме. Самые крупные из них имеют всего 0,2 мм в поперечнике: чтобы наполнить чайную ложку, понадобится два миллиарда подобных капелек. Облака образуются над восходящими потоками воздуха. Поднимающийся воздух сильнее направленного вниз давления капель воды, поэтому облака плывут. Когда воздух охлаждается – и проседает, – начинается дождь.

Для того чтобы дождь пошел, воде в облаке, прежде чем упасть, требуется замерзнуть. Если температура воздуха достаточно низкая, вода выпадет как снег или град; если нет, замерзшие капли воды тают по пути. Остается загадкой, почему в температурных климатических зонах вроде Британии – где облака редко охлаждаются настолько, чтобы чистая вода в них замерзла, – так много дождей. Катализаторы вроде сажи и пыли способствуют замерзанию – служат ядрами конденсации, вокруг которых формируется лед. И все же загрязнителей подобного рода для такого объема осадков недостаточно.