От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении
Юбилей Михаила Будыко, одного из первопроходцев в науке климатологии
Попросите кого-нибудь из тех, у кого насущные взрослые проблемы не вытеснили базовые знания, например старшеклассников или студентов, назвать выдающихся российских ученых. Наверняка они вспомнят математиков и физиков, возможно, химиков, историков, философов… Уверен, в их перечне не окажется климатологов.
Да, климатология относительно молодая наука (хотя и можно вести ее от «Метеорологии» Аристотеля), не успевшая в полной мере занять свою нишу в современной системе знаний; кроме того, она зиждется на фундаменте развивавшихся с глубокой древности «старших сестер», в первую очередь физики и математики.
Но беспрецедентно быстрое изменение климата и его последствия — подъем уровня мирового океана, деградация многолетней (специалисты больше не называют ее вечной) мерзлоты, учащение погодно-климатических аномалий — отражаются практически на всех сторонах человеческого бытия.
Сегодня на передний план климатологических исследований вышло математическое моделирование. Это стало возможным благодаря впечатляющему прогрессу в области вычислительной техники, а также налаживанию и регулярному совершенствованию всеохватного (в том числе спутникового) мониторинга. Над моделями работает все больше самых разных ученых: не только математики, физики, программисты, но и химики, гидрологи, гляциологи, биологи и многие другие. Исследования перестали быть уделом выдающихся ученых-одиночек. Но чтобы прийти к этому, необходимы были первопроходцы, обозначившие направления и методы исследований. Одним из главных первопроходцев был Михаил Будыко, по праву занимающий место среди самых авторитетных климатологов XX века.
Тепловой баланс Земли
Климатология вплоть до середины прошлого века оставалась наукой главным образом теоретической и описательной, не способной полноценно выполнять своё основное столь актуальное сегодня предназначение — быть прогностической дисциплиной.
Не хватало выделения ключевого природного механизма, главенствующего при формировании эволюции земной климатической системы. И вот по мере накопления эмпирических данных такой механизм — наличие или нарушение среднегодового баланса между приходящей к Земле коротковолновой (солнечной) и уходящей от нее длинноволновой радиацией — был открыт и научно обоснован. Едва ли можно абсолютно точно указать имя ученого, первым высказавшего эту идею, но Михаил Будыко стал ее апологетом. Его понимание определяющей роли энергетического баланса для климатообразования на Земле возникло не на пустом месте — этому предшествовали результаты многолетних исследований.
Михаил Будыко пришел работать в Главную геофизическую обсерваторию им. А. И. Воейкова (ГГО) по распределению по окончании Ленинградского политехнического института. Первые его исследования были посвящены оценке влияния турбулентности пограничного слоя атмосферы на испарение с «подстилающей поверхности». Анализ результатов позволил молодому ученому создать математическую модель турбулентности приземного слоя атмосферы.
Далее его внимание оказалось сосредоточено на структуре подстилающей поверхности, поскольку ее изменения (смена растительности и влажности почв, облачность и пр.) влияют на тепловой баланс, температуру поверхности и атмосферы в целом, а значит и на климат. В середине 1950-х в результате детальных исследований энергетического баланса поверхности вместе со своим учителем, географом и климатологом А. А. Григорьевым Михаил Иванович сформулировал «периодический закон географической зональности» (в разных географических поясах, обладающих различными тепловыми ресурсами, но в близких по увлажнению условиях формируются типы ландшафтов, аналогичные соответствующим географическим зонам), а также произвел расчет теплового баланса Земли с учетом падающего потока солнечной энергии. Логическим продолжением работ стало составление двух атласов теплового баланса Земли, изданных в 1955 и 1963 годах. Эта работа, выполненная под руководством Будыко (с 1954 года — директора ГГО) коллективом ученых ГГО, была удостоена Ленинской премии.