Рассказывают ученые

Человек может не только познать ритмику интересующих его процессов природы, но и в нужных случаях активно изменять их ход. Врачи уже сейчас дают рекомендации спортсменам для перестройки их месячных и суточных биоритмов, чтобы максимальный, рекордный результат был достигнут именно в день и час ответственных соревнований. Активно вмешиваться и влиять на биоритмы необходимо не только в случаях болезни (например, при расстройствах сна), но и при подготовке к работе в специфических условиях, при использовании новых методов обучения и т. д.

Несмотря на значительные успехи в изучении ритмичности природных процессов, следует отметить, что во многих случаях еще не удается дать уверенный, точный прогноз динамики (ритмики) тех же процессов в будущем. И связано это, как уже отмечалось, с тем, что для большинства природных процессов свойственна многослойная ритмика, с разной амплитудой и с изменяющимся периодом. С помощью гармонического анализа подобные ритмические изменения можно разложить на несколько правильных гармонических колебаний со свойственными им амплитудами и периодом. Таким путем можно вскрыть иерархию .периодических процессов, в колебаниях которых в чистом виде отражаются конкретные воздействия отдельных факторов окружающей среды, оказывающих регулирующее воздействие на изучаемый процесс. Однако суммарный эффект от наложения всех воздействий во взаимодействующих системах с учетом обратных связей оказывается настолько сложным, что порой не поддается точному прогнозу. Вот почему и предсказания, основанные на изучении ритмичности, часто носят статистический характер: например, указывается, что опасность землетрясения или урагана в определенные дни месяца, сезона года значительно возрастает. Но когда речь идет о предостережении людей от таких катастрофических явлений, интерес представляет только абсолютный прогноз.

Ритм пронизывает не только явления естественной природы. Он характерен для динамики и некоторых других явлений. О значении ритма в музыке, поэзии говорить излишне. Пока до конца еще неясно, почему одни мелодии, одни сочетания звуков вызывают в человеке радость, другие боль и гнев, а третьи - расслабляют и угнетают. Время от времени в специальной литературе появляются заметки о чувствительности к музыке, ритму не только человека, но и растений. Ритм проявляется и в пространстве, когда оказывается как бы увековеченным и застывшим в виде конкретных форм. Его нетрудно обнаружить в повторах, чередованиях определенных комплексов, слагающих разрезы горных пород, их обнажения или в закономерном сочетании характерных деформаций складок, разрывов. Ритм легко обнаруживается в творениях архитекторов, начиная с планировки городов и кончая деталями (например, колоннады) шедевров мирового зодчества.

Что же такое ритм? Какие существенные черты, свойства реальных явлений и процессов находят в нем отражение?

Ритм связан с закономерностями движения и развития материальных систем и отражает относительную повторяемость в их движении (как отражение динамики их взаимодействия). В нем отражается взаимодействие различных материальных объектов, которое в философии рассматривается в качестве основного закона - закона единства и борьбы противоположностей. Взаимосвязь и взаимодействие природных процессов может выражаться в ритмичном изменении либо только количественных параметров, либо и качественного состояния рассматриваемых систем. Таким образом, ритм является важнейшей особенностью, категорией развития как чисто эволюционных количественных этапов, так и резких, взрывных, революционных потрясений в существовании разнообразных проявлений неорганического и живого мира. И поэтому именно изучение ритмичности может вскрыть трудноуловимые, интимные, но, однако, самые важные взаимосвязи, казалось бы, невзаимосвязанных явлений и процессов.

В последнее время люди начали понимать, что нельзя бездумно и резко нарушать естественный ход природных процессов на Земле, так как печальные последствия таких действий хотя и не сразу, но тем не менее резко проявляются по принципу обратной связи. Вспомним загрязнение рек, озер и атмосферы промышленными отходами. Хотя Земля и велика, но она не бесконечна. Даже беглое исследование показывает тесную и часто неожиданную взаимосвязь многих ее природных процессов.

* * *

Таким образом, от осознания и изучения механизмов глобальной взаимосвязи природных процессов мы сейчас переходим к пониманию взаимосвязей в космических, галактических масштабах. И несомненно, интенсивное изучение космического пространства, проводимое советскими учеными и исследователями других стран, даст много нового и неожиданного для познания и земных процессов.

Уже сейчас изучение ритмичности природных процессов носит отнюдь не абстрактный, академический характер. Прогноз многих природных процессов и явлений, начиная от стихийных бедствий и кончая стоком рек или ледовитостью морей, может сэкономить не только многие миллионы рублей, но и спасти многие человеческие жизни. А такие прогнозы в значительной мере могут базироваться на познании и понимании механизмов ритмики природных процессов.

М. И. Будыко,

член-корреспондент АН СССР, лауреат Ленинской премии

Можно ли преобразовать климат!

За последние десятилетия, особенно в последние годы, мы много слышим и говорим о том, что развитие техники оказывает большое и часто губительное действие на окружающую среду: происходит загрязнение воздушного и водного бассейнов, исчезают леса, мелеют реки, заболачиваются озера, сокращаются рыбные запасы, находятся под угрозой исчезновения многие виды диких животных. С другой стороны, известно, что при соблюдении необходимых мер предосторожности современная цивилизация может мирно "сосуществовать" с окружающей средой, в чем, между прочим, наглядно проявляется факт, что человек постепенно учится властвовать над стихийными природными процессами.

Что же касается климатических условий, то еще недавно казалось бесспорным, что человеческая деятельность не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на среднегодовые температуры, характерные для того или иного района, на количество выпадающих в течение года осадков, на число солнечных дней и т. п. Однако сейчас на вопрос: "Происходят ли в климате изменения, которые могут быть объяснены деятельностью человека?" - уже можно дать утвердительный ответ: да, происходят, правда еще в сравнительно небольших пределах.

Всем, например, хорошо известно: в нашей власти изменить "климат" внутри дома - согреть комнаты в самую лютую стужу или охладить воздух в квартире с помощью кондиционера в жару. Установлено также, что в больших городах за счет сжигания больших количеств топлива и некоторых других факторов происходит изменение микроклимата - в них становится несколько теплее, чем в близлежащих районах. Изменения же среднегодовых температур оказывает в свою очередь определенное влияние на число пасмурных дней, на количество выпадающих осадков. Впрочем, тут действует и еще один фактор, а именно резкое возрастание количества пыли и дымовых частиц в воздухе над городами.

Сильное "запыление" атмосферы может привести даже к более значительным изменениям климата. Многие геологи и климатологи считают, например, что происходившие на Земле неоднократные оледенения были связаны с активизацией вулканической деятельности. Ведь во время извержений в атмосферу выбрасывалось огромное количество дыма и пепла, которые уменьшали прозрачность атмосферы, а следовательно, земная поверхность получала меньше солнечного излучения. Вот почему вслед за периодами бурной вулканической деятельности следовали ледниковые периоды. С другой стороны, некоторое потепление климата, наблюдавшееся в первой половине нашего века, вероятно, связано было с тем, что в предшествующие десятилетия не происходило сильных массовых извержений вулканов. В результате понизилась концентрация пыли в нижних слоях атмосферы, и земная поверхность стала лучше прогреваться.

А вот сегодня человек в процессе своей хозяйственной деятельности начинает в ряде случаев "состязаться" с вулканами: кто больше выбросит пылевых частиц в атмосферу. Впрочем, трудно высказать какие-либо определенные предположения о том, как повлияет запыление атмосферы на климат будущего, - ведь пока неизвестно, насколько сильно изменится концентрация пыли в атмосфере под воздействием человеческой деятельности. С одной стороны, заводские трубы выбрасывают тучи дыма, а с другой - уже принимаются эффективные меры к тому, чтобы уменьшить загрязнение воздуха.