Благодаря войне. Чем современные синоптики обязаны Первой мировой

Преподавая литературу в Даремском университете, профессор Барри Шейлс заметил, что раньше писатели частенько перегружали читателей слишком детальными описаниями погоды. Чтобы точнее передать ту или иную эмоцию, к этому приему обращались не только романисты викторианской эпохи, но и античные римские поэты.

Когда грянула Первая мировая война, отношение к описанию погодных условий изменилось. Предугадать завтрашнее ненастье стало важнее, чем посмаковать детали минувшего, описанного в романе Диккенса или Бронте. "Сами понимаете, в военное время точный прогноз погоды — на вес золота, ведь от него зависит аэронавтика, баллистика, дрейф ядовитых газов и многое другое", — поясняет профессор Шейлс.

Незадолго до начала войны прогноз погоды составляли по принципу "сегодня на сегодня". Метеорологи из разных локаций слали друг другу телеграммы, ненамного перегоняющие ветер. По ним и создавались однодневные карты и готовились предупреждения об ухудшении метеоусловий. В авторском материале для The Conversation Шейлс подтверждает очевидное: вряд ли в ту пору можно было говорить о надежности прогнозов. Однако вскоре все изменилось.

Меняя погоду

Поначалу попытки спрогнозировать погоду выглядели жалко: ученые обращались к архивным записям и свято верили, что ненастье или солнечная погода, как под копирку, ежегодно будут повторяться в один и тот же день. Английский математик Льюис Фрай Ричардсон одним из первых засомневался в адекватности довоенной практики прогнозирования погоды, заявив, что она устарела. Пока большинство метеорологов уверяли, что прошлый прогноз погоды непременно повторится в будущем, Ричардсон призывал не зацикливаться на старых данных, отступить от них, чтобы прогнозировать с большей точностью.

Ничейные топи, 1917/ Wikimedia Commons

Правда, полностью отказаться от архивов у математика не получилось. В 1917-м, работая в добровольческой Санитарной службе Друзей на Западном фронте, Ричардсон решил провести эксперимент — составить прогноз, основанный на научных законах, а не на старых записях. Осуществить задуманное ему помогла работа норвежского метеоролога Вильгельма Бьеркнеса. 20 мая 1910 года Бьеркнес зафиксировал сразу несколько важных показателей: температуру, давление и плотность воздуха, облачность, скорость ветра и валентность в верхних слоях атмосферы по всей Западной Европе.

Подробный отчет коллеги позволил английскому математику проанализировать показатели, полученные в начале дня, и погодные условия, которые наблюдались в той или иной местности в течение суток. Ричардсон поставил перед собой непростую задачу: опираясь на отчет, сгенерировать математическую модель, которую он смог бы применять в будущем. "Ученый "накрыл" Европу сеткой, включив в каждую клеточку локальные данные о погоде, собранные Бьеркнесом воедино", — пишет Шейлс.

Ричардсон жонглировал цифрами, уверяя, что с помощью нового метода за шесть недель сумеет подготовить модель, позволяющую давать шестичасовой прогноз погоды. Критики засомневались, заявив, что полтора месяца — слишком короткий срок для столь сложной задачи. Как бы там ни было, первая попытка "заглянуть в будущее" закончилась полным провалом: мало того, что ученый не уложился в срок, его прогноз оказался неудовлетворительным, он совершенно не соответствовал действительности.

"Научные неудачи такого масштаба часто имеют важные последствия", — напоминает профессор Шейлс. Провальный прогноз Ричардсона не стал исключением. Подход, предложенный английским математиком, оправдал себя в 1940-х, когда наступило время "вероятностных машин" — первых компьютеров. Эксперимент Ричардсона, пусть и с задержкой во времени, поспособствовал развитию научной метеорологии во всем мире.

"Новая метеорология"

По окончании Первой мировой войны "новая метеорология", как ее иногда называли, проникла и в культуру. Она подняла военные метафоры из окопов в воздух ("атмосферный фронт" получил название благодаря фронтам войны). Обсуждать погоду — означало говорить о глобальной системе энергий, раскрывающихся по-новому в зависимости от разных внешних факторов.

Отразилось это и на литературе того периода. Австрийский прозаик Роберт Музиль, писавший в 1920-х, начал работу над "Человеком без свойств", романом, главный герой которого — математик, владеющий научным языком метеорологии. А в новом романе Вирджинии Вулф "На маяк" довоенный вопрос о том, будет ли завтрашняя погода "хорошей", приобретает новый смысл. Музиль и Вулф задаются вопросом: почему, научившись предвидеть погоду, человечество не смогло предсказать войну?

Карта Ричардсона: фронтиспис прогноза погоды по численному методу (Кембриджский университет, 1922) / архив Барри Шейлса

В 1922 году подавленный провалом Льюис Фрай Ричардсон попробовал себя в роли предсказателя. Он написал, что однажды человечество все же научится прогнозировать погоду. Английский математик описал создание механизма, который он решил назвать "компьютерным театром": это огромная система наблюдения, с помощью которой можно не только собирать и обрабатывать данные о погоде, но и управлять будущим человечества. Профессор Шейлс уверен, что это важный момент. "В основе этого предсказания — математическая модель. Если погода — это закодированная информация, которую можно изменить до того, как она состоится, значит, ее можно оторвать от реальности. Научившись точно так же управлять своим будущим, мы больше никогда не почувствуем себя плохо", — поясняет он.

• Читайте также: Становится горячо. Почему метеорологи бьют тревогу

Сейчас никого не удивляет человек, который ищет в телефоне точный прогноз погоды, находясь при этом на улице и полностью игнорируя возможность самостоятельно составить представление о погодных условиях. Отчасти к оторванности от реальности нас подталкивает глобальное потепление. Принято считать, что погодные условия больше никогда не будут такими, как раньше. Шейлса это не удивляет. Он видит в этом парадокс "новой метеорологии": желание человечества предвидеть будущее идет рука об руку с надеждой, что оно окажется ни капли не похожим на все то, с чем мы уже сталкивались.

По материалам: The Conversation
Перевод Анны Синящик