в том, что иного пути исследования глобальных проблем просто нет! Разумеется, одних моделей биосферного взаимодействия недостаточно для глубокого анализа перспектив развития рода человеческого, но и обойтись без них нельзя – они необходимы. Рождается новое направление фундаментальной науки, бесконечно важное для людей, и математические модели займут в нем важнейшее место.
В Москве, на семинаре в Вычислительном центре, мой доклад собрал необычно большую аудиторию, однако особой поддержки я также не встретил. Особенно резко высказался Дородницын. У нас своих задач достаточно, зачем лезть в те области, где мы ничего не понимаем, – таков был лейтмотив его комментариев.
Но неожиданную поддержку я получил в секции наук о Земле. После моего доклада очень активно выступил тогдашний вице-президент Сидоренко, и для предлагаемой работы мне было выделено шесть ставок – немало даже по тем временам, когда на науку еще тратили деньги. Вместе с ресурсами Вычислительного центра это позволило мне организовать две новых лаборатории. Одна из них должна была заниматься проблемами моделирования процессов биотической природы, а другая – динамикой системы «океан – атмосфера». Руководить первой было поручено Ю. М. Свирежеву, а второй – В. В. Александрову. Работать они должны были в тесном контакте, по единой программе.
И началась счастливая жизнь.
У Свирежева я честно учился тому, что такое биота, ибо выяснилось, что знал я о ней чудовищно мало. Потом начал что-то понимать, и мы с Юрием Михайловичем даже написали несколько совместных статей. Однако в конце семидесятых годов эта кооперация начала давать трещины. Одной из причин нашего разрыва было то, что Свирежев стремился делать не то, что надо, а то, что он мог, что было относительно легко. А работа требовала концентраций усилий, поисков нового качества. В результате он начал заниматься какими-то своими задачами, и я потерял одну из созданных мною лабораторий. Восполнить этот пробел я уже не смог. И он пагубно отразился на всей работе.
Зато со второй лабораторией дела шли более чем успешно. И здесь мне было гораздо легче, поскольку я был профессором именно по гидродинамике, то есть понимал предмет, а не был только учеником, а Александров – человеком, лишенным тех амбиций Свирежева, которые помешали нашей совместной работе. Совместно мы трудились с ним вечерами, обсуждая множество деталей. Организовывали семинары, приглашая самых разных специалистов, в том числе и из-за рубежа. Самым трудным для нас было обеспечение «равноточности» системы моделей: все ее компоненты должны вычисляться с одинаковой точностью. А решить вопрос о том, какие детали следует отбросить, а какие сохранить – всегда очень непростой вопрос. Приходилось много считать. Одним словом, к концу семидесятых годов первый вариант системы моделей был разработан. Это был настоящий совместный труд и совместное обучение. Дородницын в одном был совершенно прав: учиться пришлось многому.
Дальше шел труднейший этап разработки математического обеспечения: выбор алгоритмов, разностных схем и реальное программирование. Все это сделал Александров сам! Мое участие здесь было минимальным. Я выступал, скорее, в роли критика. Но провести конкретные расчеты мы тогда еще не могли. Вычислительный центр располагал в то время только вычислительной машиной БЭСМ-6, а ей задача была явно не по зубам.
Выручили американцы. Руководитель американской климатологической программы профессор Бирли выделил средства, для того чтобы нашу систему моделей отладить в Центре климатологических исследований в городе Боулдер, и Александров уехал на восемь месяцев в Штаты. Он не просто отладил программу и провел множество компьютерных экспериментов, но и снял с дисплея фильм, с которым вернулся домой. Фильм запечатлел динамику изобар – линий равного давления, рассчитанных по начальным данным на 31 декабря 1970 года.
Я взял фильм Александрова и полетел в Новосибирск, где Г. И. Марчук, который тогда был председателем Сибирского отделения академии, собрал группу синоптиков. Когда на экране появился знаменитый сибирский антициклон, его сразу же узнали, и аудитория в один голос сказала: типичный январь! Это была высшая оценка качества модели, ибо стало ясно, что модель правильно отражает основные особенности динамики атмосферы и гидросферы. Ни на что, кроме качественного соответствия реальности, рассчитывать мы и не могли. Одобрение синоптиков доказало нам самим возможность использования математического моделирования в сложнейших процессах взаимодействия таких биосферных процессов, как перемещение воздушных масс, образование облачности, движение океанических вод и т. д. и подтвердило их взаимодействие – что было особенно важным.
Мы понимали, что сделан лишь первый и очень робкий шаг, что предстоит еще понять, как научиться в рамках создаваемой системы описывать динамику биоты, как включить в нее описание активной деятельности человека и найти ответ на множество других труднейших вопросов. Но памятный семинар в Новосибирске, на котором специалисты-синоптики узнали январский климат, для меня был ответом на сомнения, которые меня мучили, – не есть ли моя затея с моделированием биосферы, затея, в которую я вовлек уже значительное количество людей и средств, результатом моего легкомыслия? Эти сомнения казались тем более основательными, что подобных прецедентов нигде – ни в Штатах, ни в Европе – не было. Наша работа носила действительно пионерный характер.
Мы нащупали брод. Теперь надо было аккуратно по нему продвигаться. Предстояли годы тяжелой, профессионально сложной работы. Несмотря на то, что Свирежев не захотел быть членом команды, работа шла достаточно успешно.
Карл Саган и первые сценарии ядерной войны
Проблема «ядерной ночи» возникла неожиданно. До марта восемьдесят третьего года мы о ней не думали. Все наши усилия были направлены на создание инструмента для анализа характера возможных взаимоотношений человека и биосферы, – не нового варианта форрестеровской «Мировой динамики», годной для демонстрации потенциальных опасностей на уровне студенческих семинаров, а настоящего инструмента научных исследований. О каком-либо конкретном его использовании до поры до времени речь и не шла. Только А. М. Тарко, активный член нашей команды, сделал попытку оценить возможные изменения продуктивности планетарной биоты при удвоении концентрации углекислоты в атмосфере. Я думаю, что это была первая работа такого характера.
Но в марте восемьдесят третьего года известный американский астроном Карл Саган опубликовал ряд сценариев возможной ядерной войны, которая сопровождается обменом ядерными ударами мощностью в тысячи мегатонн. Такая ситуация не могла не иметь глубоких планетарных климатических последствий. Чисто умозрительно Саган и его коллеги создают представление о «ядерной ночи», которая должна была бы наступить после грандиозных городских пожаров и той пелены сажи, которая окутала бы планету после ядерных ударов… Как следствие «ядерной ночи», должна была бы начаться «ядерная зима», так как поверхность планеты стала бы недоступной для солнечного света и начала бы быстро остывать.
Когда мы получили эти материалы, то я сказал В. В. Александрову и сотруднику его лаборатории Г. Л. Стенчикову: «Вот шанс, который нельзя упустить. Сегодня только наша система