Метель

[ogn_slon]

Вдруг метелица кругом; снег валит клоками...
    — Жуковский

На Восточном побережье США повторилась — с гораздо меньшим ущербом — история урагана «Сэнди». На этот раз случился снежный шторм, который по местному времени начался в пятницу вечером, продолжался всю ночь и утро субботы, и стих во вторую половину дня. Экстремальная непогода с мокрым снегопадом и мощными порывами ветра атаковала штаты от Нью-Джерси до Мэна, а также часть канадского побережья. Это событие будет, вероятно, признано одним из сильнейших снежных штормов за всю историю наблюдений — наверное, сопоставимым со снежной бурей 1978, когда погибли десятки людей. Сейчас сообщается о шести погибших американцах, сотни тысяч остались без света и тепла из-за неизбежных блэкаутов, а всего в зону воздействия стихии попало около 40 млн человек. Толщина снежного покрова кое-где превысила метр и во многих местах составила от трети до двух третей метра, скорость ветра порой достигала 130 километров в час. Были отменены тысячи авиарейсов, закрыты аэропорты крупных городов. Сотни автомобилистов пятничным вечером застряли в снежных заторах; кого-то из них сумели эвакуировать спасатели, кто-то выбрался сам, а кому-то пришлось провести ночь в своих машинах, надеясь, что мотор и печка не подведут, и что топлива хватит до утра. Во многих случаях в снегу застревали сами спасатели и коммунальщики на своей снегоуборочной технике — толстый слой мокрого, быстро подмерзающего снега является серьезным препятствием, особенно пока снег продолжает падать под ураганные порывы ветра. Сообщается об автоматическом отключении одного атомного реактора (угрозы не представляет).

По складывающейся традиции, разгул стихии не стал неожиданностью: метеорологи предупредили о грядущих событиях за пару дней, правильно предсказав и ожидаемые рекордные параметры явления, и его географию, и примерную толщину будущего снежного покрова в разных местах. Как всегда, прогнозы корректировались по мере поступления новых данных, но описанная заранее картина в целом не менялась. Например, как и говорилось в прогнозах, штату Нью-Йорк в этот раз относительно повезло по сравнению с территориями на севере и востоке от него, такими как Коннектикут и Массачусетс, где властям пришлось даже временно запретить любое автомобильное движение, кроме перемещений аварийных служб.

Как и в случае с ураганом «Сэнди», прогноз «в яблочко» позволил властям и простым людям подготовиться к неприятностям и значительно снизить ущерб. Миллионы сотрудников в пятницу не пошли на работу или ушли с работы раньше обычного. Родители не отправили детей в школу или своевременно забрали их домой (впрочем, многие школы просто отменили занятия). Пятничным вечером люди не поехали развлекаться, а остались дома, запасшись продуктами и терпением. Соответственно, в заторы попали сотни, а не тысячи машин, а газеты сообщают о единичных смертях, а не о десятках погибших, как это было в 1978. В общем, я не вижу смысла повторять всё то, что уже писал о хорошей работе метеорологов в случае с Сэнди (см. здесь и здесь), зато хочу поделиться обнаруженным любопытным фактом из истории моделирования погоды.


Оказывается, у истоков динамических моделей атмосферы стоял не кто-нибудь, а сам Джон фон Нейман, которого многие полагали величайшим умом своего времени. Фон Нейману мы обязаны целым рядом первоклассных результатов в математике и физике. В числе прочего, именно он считается автором проекта первой более или менее современной архитектуры компьютера, и вообще он внес значительный вклад в создание компьютерной науки (информатики). Так вот, одним из важнейших соображений, мотивировавших фон Неймана к разработке компьютеров в последние годы жизни ученого, было как раз его желание — довольно романтическое по тем временам — научиться заранее и точно предсказывать погоду. Более того, фон Нейман хотел вычислить такое воздействие на атмосферу, которое было бы способно вызвать желательное изменение погоды. Можно сказать, что фон Нейман мыслил как герои романа Даниила Гранина «Иду на грозу», чуть ли не один к одному. Фон Нейман оптимистично полагал, что его мечты реализуются на практике уже в шестидесятые годы.

Вскоре после смерти мэтра в 1957 стало ясно, что он сильно недооценил сложность метеорологических процессов, и, соответственно, сильно переоценил возможности вычислительной математики и компьютерной техники в части моделирования погоды. Что касается управления погодой, то мечта фон Неймана и по сей день принадлежит ареалу фантастов, а не ученых. Гораздо лучше обстоит дело с прогнозами, как мы убедились на примере «Сэнди» и нынешнего снежного шторма — но существенный прогресс в деле метеопрогнозирования потребовал полувека интенсивной научной работы. Построениями метеорологических моделей занимался, в частности, и коллега фон Неймана по Принстонскому институту передовых исследований Жюль Чарни — «отец современной динамической метеорологии», если верить Википедии, и «настоящий метеоролог, глядевший с должной скромностью на непостижимые загадки погоды и со скептицизмом на возможности компьютера при их разгадывании». Последняя цитата, как и описание роли фон Неймана в метеорологии, заимствованы из эссе математика и физика Фримена Дайсона «Птицы и лягушки». (В ближайшем будущем я планирую вернуться к эссе Дайсона по другому поводу.)

Эту краткую заметку о прогнозах погоды и о роли Джона фон Неймана в становлении метеорологических моделей уместно завершить мыслью Ньютона, что в науке дальше всех видят те, кто стоит на плечах гигантов. Как выяснилось, метеорология тоже следует этому правилу.