Занимательное дождеведение. Дождь в истории, науке и искусстве - Синтия Барнетт

Так обстоит дело даже в эпоху больших данных, когда суперкомпьютеры ежедневно перемалывают миллиарды единиц глобальной метеорологической информации – с орбитальных спутников Земли, радаров, наземных датчиков на тысячах станций, с тысяч буев и судов в море, авиационных метеорологических приборов и тысячи бежевых шаров-пилотов с закрепленными на них белыми ящиками, называемыми радиозондами, которые ежедневно утром и после полудня запускаются из разных точек по всему миру. (Если вы когда-нибудь натолкнетесь на большой спущенный шар, привязанный к обыкновенному белому ящику, возможно, издающий странные звуки и слегка пахнущий серой, не тревожьтесь и верните его отправителю, который указан внутри на контейнере для оплаченных почтовых отправлений.)

В конце 40-х годов прошлого века военные предоставили в распоряжение Бюро погоды технические средства, которые стали одним из самых ценных инструментов предсказания осадков, – двадцать пять лишних радаров. Это событие положило начало новой эпохе метеорологических наблюдений. Сеть разрослась, в нее вошли 155 допплеровских радиолокаторов, которые позволяют метеорологам заглядывать в облака, и лидаров – лазерных дальномеров, способных моделировать наводнения. США и Япония совместно осуществляют спутниковую программу по измерению глобальных осадков. Все эти данные закачиваются в сверхскоростные компьютеры НОАА для прогнозирования погоды, которые умеют обрабатывать триллионы вычислений в секунду, постоянно повышая точность прогнозов. Сегодня четырехдневный прогноз осадков столь же точен, как прогноз на один день тридцать лет назад. Спутники и суперкомпьютеры особенно усовершенствовали прогнозы тропических бурь: Национальный центр по ураганам предсказал оползень на юге Нью-Джерси вследствие урагана «Сэнди» за пять дней.

И все же дождь продолжает бросать вызов большим данным, регулярно опровергая прогнозы о его нулевой вероятности, равно как и утверждение бывшего редактора журнала Wired Криса Андерсона о «мире, где огромные массивы данных и прикладная математика заменяют любой другой инструмент, который можно было бы задействовать». Что касается высокотехнологичных дождевых прогнозов, то чрезвычайно интересно, в какой степени их улучшают люди – метеорологи, подобные Стивенсу. Статистика Национальной службы погоды показывает, что по сравнению с чисто компьютерным методом метеорологи повышают точность прогнозирования осадков на 25 процентов.

Компьютерные прогнозы дождя не только все еще нуждаются в человеческой интуиции метеорологов, но и точно так же выигрывают от физического сбора осадков, измеряемых в дождемерах по всему миру, по сравнению с использованием только радиолокационных данных и спутниковых снимков. Климатолог Нолан Дескен из штата Колорадо был задет за живое этим открытием почти двадцать лет назад. Используемая Национальной службой погоды метеорологическая система Nexrad (допплеровский метеорадар нового поколения) не смогла обнаружить необычное изменение осадков при буре, которая образовалась прямо над Форт-Коллинзом, где живет Дескен. 28 июля 1997 года многие жители укладывались спать под аккомпанемент дождя, барабанившего по крышам, и ничто не предвещало дальнейших событий. До полуночи буря выплеснула два дюйма осадков на значительную часть региона, но юго-западу Форт-Коллинза досталось целых четырнадцать дюймов. Дожди раздули податливую реку Спринг-Крик до ливневого паводка, который затопил дома и вынудил людей забираться в пижамах на деревья и кровли. Пять человек смыло, и они погибли. Дескен так и не простил себя за то, что в ту ночь не позвонил в Службу погоды; он и вообразить не мог, что радар не улавливает таких сильных дождей.

Это стихийное бедствие побудило Дескена организовать сеть волонтеров, наблюдающих за осадками, которая получила название Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network. Добровольцы снимают показания с дождемеров у себя дома и сообщают их по интернету. Этот поначалу мелкий локальный проект разросся до 30 000 наблюдателей, следящих за погодой по всей территории США. Они создают базу данных по узко локализованным измерениям осадков (более половины наблюдателей последовательно проверяют свои дождемеры каждое утро). Собираемые физические данные оказались бесценными для ученых, особенно когда речь идет об изменчивости дождя. Однажды волонтер из Техаса сообщил о семи дюймах осадков, зафиксированных его дождемером в округе Комаль, тогда как живущие поблизости добровольцы передавали, что дождя нет вообще или всего несколько сотых дюйма. Метеорологи были уверены, что это опечатка, пока не вернулись с помощью радара в исходную точку, где обнаружили крохотный короткоживущий конвективный шторм, который сформировался и угас в одной и той же точке, обогнув усердного волонтера по кругу, подобно тучам, преследующим водителя грузовика Роба Маккенну.

В апреле 2014 года шторм, несущий больше осадков, чем выпадало в регионе при любом урагане последнего столетия, затопил узкий перешеек во Флориде, превратив отдельные районы Пенсаколы в море и поглотив целые участки живописного прибрежного шоссе. Буря нарушила энергоснабжение официальной метеорологической станции в аэропорту Пенсаколы, но ряд добровольцев сети подтвердил экстремальные осадки, сообщив, что за один день их выпало не менее 20 дюймов. Это позволило ученым зафиксировать новый рекорд. «Высокие технологии будут все чаще выигрывать, – сказал мне Дескен, – но победа окажется еще убедительнее, если ее подкрепят» достоверные измерения осадков, выпадающих во дворах десятков тысяч гражданских ученых.

Дескен – это современный Дж. Дж. Саймонс (только вместо викторианской бороды у него усы с проседью), ведущий переписку с тысячами своих волонтеров и встречающийся с ними лично во время поездок. Большинство из них старше 55 лет и так преданы своему делу, что их родственники связываются с Дескеном, когда кто-то из этих людей уходит из жизни. В ответ он пишет письма с соболезнованиями. Становясь метеорологом, он никак не ожидал, что придется выполнять и такую обязанность. «Эти волонтеры даже не догадываются, насколько важную роль могут сыграть их записи, – говорит Дескен. – Большинству из них просто интересно этим заниматься, но они не осознают, что это может еще и спасти кому-то жизнь».

Поскольку нам позарез нужно знать то, что знают они, – каждый день, даже каждый час, – метеорологам приходится делиться своими знаниями с более широкой публикой, чем большинству экспертов. С первых же дней, когда в Великобритании только появились прогнозы Фицроя, а в Америке – «Вероятности» Эббе, к метеорологам как пиявки присосались и другие интересующиеся погодой дармоеды. Журналисты охотились за новостями о погоде, которые тогда представляли главный интерес для большинства читателей их газет, а сейчас – для читателей, слушателей, телезрителей и пользователей интернета.

Мой коллега Билл Коварик, преподающий журналистику и экологическую историю в колледже Юнити в штате Мэн, говорит, что первые американские журналисты писали о погоде задолго до появления Бюро погоды США. Коварик обнаружил, что в XIX веке «Найлс уикли реджистер», самое популярное издание в стране до дебюта «Нью-Йорк таймс» в 1851 году, а затем и эта газета непременно рассказывали о погоде. «Найлс уикли» помещал длинные статьи об атмосфере в своем научном разделе; в 1849 году журнал опубликовал анализ режимов осадков по стране над новостью о воздухоплавании и еще один материал о «значении свежего воздуха». «Нью-Йорк таймс» к 1857 году регулярно освещала погоду а в 1870-х стала публиковать ежедневные метеорологические сводки.