Вокруг Света 1984 № 02 (2521) - [20]

Но и это было далеко не все. По наблюдениям на обширной территории Советского Союза — в Сибири такие наблюдения организовал другой энтузиаст, метеоролог Орест Васильевич Деминев,— были определены площади облачных полей — десятки и сотни тысяч квадратных километров; выявлено преимущественное движение облаков на запад и никогда — на восток; определены интервалы между «гребешками» — тонкими полосками, как бы грядами, напоминавшими гребни волн... Пройдет четверть века, и другой энтузиаст, Н. И. Гришин, докажет, что это действительно волны в атмосфере.

В ночь с 20 на 21 июня 1950 года в Москве, выйдя на шоссе в районе Лосиноостровской, я увидел на горизонте яркие серебристые облака. И обрадовался им как старым друзьям. Вынул записную книжку, немедля принялся зарисовывать, вести записи. Какая тонкая структура! Совсем как у перистых облаков. Может, метеорные частицы служат только ядрами конденсации для намерзания на них кристалликов льда?

За решение задачи взялся специалист по исследованию верхних слоев атмосферы Иван Андреевич Хвостиков.

Он рассуждал так. Серебристые облака образуются в тонком слое от 75 до 88 километров. Значит, там и только там есть условия для их образования? Метеорная гипотеза такой детали не объясняет — ведь испарение и распыление метеоров начинается много выше. А как быть с конденсацией водяного пара в кристаллики льда? Она может происходить лишь, когда давление, создаваемое паром, превысит упругость насыщенных паров при определенной температуре. Что упругость пара быстро падает с понижением температуры — знает всякий. Тому пример — образование инея в холодные ночи. А новые измерения температур в верхней атмосфере четко указывают на минимум температуры на высоте 82 километра.

Но это же и есть средняя высота серебристых облаков! Ученый сделал расчеты, построил графики. Получалось, что условия для конденсации облаков есть только в тропосфере (где образуются обычные облака) и в тонком слое мезопаузы, где и наблюдаются серебристые облака. Работа Хвостикова в начале 50-х годов наделала много шуму. Скептики возражали: «Откуда на такой высоте может взяться водяной пар? Да и температуры там не очень низкие: И. А. Хвостиков принимал температуру 220 градусов Кельвина, а американская модель атмосферы дает 240 градусов — при такой температуре вряд ли возможна конденсация пара в ледяные кристаллы».

В 1957 году начались международные исследования по программе Международного геофизического года (МГГ). Среди других задач ставились и ракетные исследования верхней атмосферы, и наблюдения серебристых облаков разными методами. Впервые были поставлены специальные фотометрические наблюдения облаков с нескольких станций, проведена замедленная киносъемка для изучения динамики облаков.

Вскоре были опубликованы результаты большой серии советских ракетных экспериментов, проведенных Институтом прикладной геофизики АН СССР под руководством Веры Викентьевны Михневич. Они показали, что с июня по сентябрь в средней полосе европейской части СССР, то есть там и тогда, когда наблюдаются серебристые облака, на высотах 80—85 километров наблюдается четкий минимум температуры — 154 градуса Кельвина! Получалось: именно летом и именно в средних широтах.

В августе 1958 года в Москве проходила V Ассамблея Специального комитета по МГГ. В рамках этой ассамблеи был организован симпозиум по серебристым облакам. С основным докладом о природе серебристых облаков выступил профессор И. А. Хвостиков. Известный немецкий астроном Куно Гофмейстер защищал метеорную гипотезу. Американские геофизики привели ряд возражений против существования ледяных кристалликов на такой высоте: по их расчетам под действием солнечных лучей они должны быстро испаряться. Автор этих строк привел данные, объясняющие с позиций ледяной (конденсационной) гипотезы сезонный и широтный эффекты появления серебристых облаков — только летом и только в средних широтах, а также гипотезу о роли метеорных частиц как ядер конденсации. До ее подтверждения тогда оставалось четыре года...

Материалы дискуссии были опубликованы в советской и зарубежной печати. Но, пока они готовились к печати, я успел произвести некоторые расчеты теплового режима ледяных кристаллов на уровне 80 километров. Удалось доказать, что лед может существовать на этой высоте. Маленькие ледяные кристаллики, размером всего в несколько микрон, а то и в долю микрона, практически прозрачны для лучей Солнца. Основное действие на них производит не Солнце, а тепловое излучение земной поверхности. И они не испаряются.

Тогда откуда же на таких высотах берется водяной пар? Измерения его концентрации с помощью приборов, установленных на ракетах, давали противоречивые результаты. Тогда сотрудники Центральной аэрологической обсерватории сконструировали новый, более чувствительный прибор. Несколько раз он запускался на высоты 70—90 километров и показал там достаточно высокую влажность для возможности конденсации пара.

Итак, пар на 80-километровой высоте есть. Но откуда он там берется? Поднимается из приземных слоев воздуха за счет его динамического перемешивания? Или... частично заносится с солнечным ветром?