Исследования над изменением упругости воздуха под малыми давлениями завлекли меня в изучение вопроса о верхних слоях земной атмосферы, где воздушное давление менее, чем на поверхности Земли. Понятие о высших слоях атмосферы мы можем иметь не только из лабораторных опытов над разреженными газами, но также из наблюдений над облаками, которые идут на больших высотах (таковы, особенно перистые облака), а точнее всего, из аэростатических поднятий, совершаемых с измерительными приборами.
Два последних способа принадлежат к области метеорологии. Блестящее и быстрое развитие, которое получила эта наука в последние годы, отлично выражено в популярной современной книге норвежского ученого Мона, являющейся ныне в переводе на русском языке. Метеорологические вопросы, касающиеся верхних слоев атмосферы, имеют важное и живое значение по отношению к дальнейшим успехам учения о погоде. Лабораторные мои исследования над упругостью газов идут; на них есть и средства, благодаря участию в этом деле и Русского технического общества, для них нашлись и сотрудники. Это дело обеспечено в дальнейшем своем движении. Хочется получить возможность выполнить и другое заветное желание – побывать выше облаков, внести туда измерительные приборы. Меня тянет теперь в те места. Желание быть там побудило меня и к изданию этой книги.
Рассматривая ряд данных, добытых Глешером, в его воздушных путешествиях, описанных в «Report of the British association for the avancement of science» (начиная с 1862 по 1865 г.), я подметил некоторую эмпирическую законность в изменении температуры разных слоев атмосферы. Об этом я сообщал в конце 1875 г. и в начале 1876 г. в Физическом обществе, состоящем при С.-Петербургском университете, а потом в «Archives des sciences de la Biblioteque universelle de Genève» (Mars., 1876). Тогда же высказал я мысль о необходимости новой проверки опытным путем как этого закона, так и вообще добытых данных – при помощи новых систематических восхождений на аэростате в верхние слои атмосферы. Теория метеорологической стороны вопроса в том виде, в каком он ныне представляется мне, изложена мною в сообщении, сделанном в декабре 1875 г. в Физическом обществе и в Парижской Академии наук («Comptes rendus», Dec., 1875). Оставаясь верным научным преданиям, – не должно, однако, довольствоваться ни эмпирическими выводами из добытых уже данных, ни теоретическим развитием: они одни недостаточны для достижения истины, – необходимо иметь новый запас данных, усовершенствовать способы наблюдения, на новом опыте, на иных наблюдениях проверять найденное и тем доказывать или опровергать. Критика и анализ сильны были и в прежние времена; опытной проверкой современная наука пролагает свои пути, отличается от схоластики, убивает рутину. Для этого, однако, должно разнообразить условия опытов и наблюдений, иначе можно не видеть ошибок. Россия с ее континентальным климатом, во многом отличающимся от островного климата Англии, где совершены восхождения Глешера, весьма прилична для новых аэростатических восхождений, для проверки выводов из данных, полученных Глешером.
Об изучении верхних слоев атмосферы мечтал еще Ломоносов. Первое воздушное восхождение, назначенное для целей метеорологии, было предпринято из Петербурга академиком Захаровым с аэронавтом Робертсоном в 1804 г. Знаменитое восхождение Гей-Люссака было произведено в том же году, спустя два месяца. Россия, значит, не чужда зародышу мысли об изучении метеорологических явлений в верхних слоях атмосферы.
На первом съезде русских естествоиспытателей профессор Ковальский возбудил этот вопрос, рассматривая астрономическое преломление. Его поддержало внимание и ходатайство всего съезда; но поднятия не осуществились. Для них нужны крупные средства, в особенности, если дело идет о том, чтобы достичь больших высот и сделать несколько восхождений в разные часы дня и ночи и в разные времена года, в разных местностях. На больших высотах воздушное давление так мало, что человек не может действовать свободно; Цамбекари, Глешер и другие страдали в этих высотах; Кроче-Спинелли и Сивель в прошлом году погибли там оттого, что неблагоразумно долго оставались на высоте около восьми верст над поверхностью Земли.
А есть большой интерес побывать там и сделать соответственные наблюдения. Для того, чтобы правильно судить о том, что совершается в атмосфере, необходимо опытное знание разных ее слоев, а особенно тех, в которых еще ходят облака, потому что эти слои участвуют в атмосферных движениях и переменах, составляют лабораторию погоды. В наших широтах испаряется в течение года гораздо менее воды, чем падает в виде дождя и снега – эта вода принесена из-под тропиков, вместе с массою воздуха. Недаром люди заглядываются на облака – они вестники из мест, где колыбель людей.
В верхних слоях воздуха идут токи тропического и полярного ветров. Где и когда они господствуют, как это влияет на климат и на погоду? Знают это мало.
Умозаключая – как раз ошибешься. Надо и наблюдать за облаками и наблюдать среди них, смотреть и рассмотреть, предполагать и проверять на деле. Это сложнее, чем только обсуждать, критиковать, чем анализировать, но это необходимо, если не желаешь довольствоваться недостаточным. Тот, кто утверждает нечто, тот и должен искать опытных доказательств, не должен отступать пред трудностями. Исследователи не должны забывать этого. Приближаясь к границе атмосферы, мы можем составить более точное суждение, чем с поверхности Земли, о том состоянии, которое имеет воздух, весьма удаленный от земной поверхности.
