Высоко-слоистые облака (altostratus)

Слои среднего яруса, известные как «скучные облака»

Высоко-слоистые относятся к облакам среднего яруса и, как и слоистые этажом ниже, красотой не отличаются. Как правило, это облачный слой без всяких добавочных элементов, который часто затягивает все небо на высоте 6 500-16 500 футов[70].

Определить, что перед вами именно высоко-слоистые облака, бывает довольно трудно, поскольку их легко спутать со слоистыми, а также с перисто-слоистыми верхнего яруса. Высоко-слоистые — облака «умеренного толка» с неоднородным составом: в них присутствуют и капельки воды, и кристаллики льдинок, в зависимости от температуры воздуха. Это толстое облачное покрывало, толщина которого сильно варьируется: если слои тонкий, и, соответственно, просвечивается небо, то облака выглядят яркими, белыми с синевой, если же слой толстый и плотный, облака темно-серые. Высоко-слоистые нельзя отнести либо к сухим облакам, либо к облакам, приносящим осадки. Часто они представляют собой светло-серую хмарь без всяких осадков, однако, переродившись в более плотный слой, становятся причиной затяжной мороси, снега или ледяной крупы. Так как эти облака, что называется, промежуточные, понятно, почему в определении их нет четкости, почему оно такое размытое.

Как же бедному и несчастному любителю облаков определить, что за облако перед ним: высоко-слоистое или какое другое? Задача облегчается, если облако принадлежит к разновидности просвечивающих — в таком случае его слой достаточно тонок, и можно определить местонахождение солнца или луны.

Чаще всего высоко-слоистые облака ошибочно принимают либо за более низкие слоистые, либо за более высокие перисто-слоистые. Если сравнивать их со слоистыми просвечивающими, то кажется, что солнце, виднеющееся через высоко-слоистые облака, находится как будто за матовым стеклом: его диск видится более размытым, нечетким из-за того, что высоко-слоистые облака состоят из капелек воды и кристалликов льда. Когда солнце или луна закрыты перисто-слоистыми облаками, часто состоящими из ледяных кристалликов в форме призм, появляются такие оптические эффекты, как кольца света или гало. Высоко-слоистые облака едва ли способны на подобное, так что одно уже только наличие этих оптических эффектов позволяет с точностью определить, что за облака перед нами.

Однако тонкий слой высоко-слоистых облаков создает свой собственный оптический эффект вокруг солнца или луны. Называется он «венец» и выглядит как плотный диск света, совсем не похожий на гало перисто-слоистых облаков. Диск венца имеет яркий голубоватый цвет; иногда ближе к краю он переходит в желтовато-белый, а внешняя сторона у него коричневая. Вокруг диска могут быть видны менее четкие цветные кольца; это происходит, когда высоко-слоистое облако состоит из капелек одинаковой величины.

И все же наличие венца не слишком помогает различить высоко-слоистые и перисто-слоистые облака, поскольку последние также могут вызывать подобный эффект. А вот если вокруг солнца наблюдается гало, справедливо будет сказать, что перед вами перисто-слоистые, а не высоко-слоистые облака.

Есть еще один способ отличить эти два рода облаков друг от друга; заключается он в том, чтобы смотреть не вверх, а вниз. Солнечный свет, пробивающийся через слой высоких перисто-слоистых облаков, всегда достаточно яркий, чтобы вы увидели свою тень на земле, а вот если на небе высоко-слоистые облака, вы, скорее всего, лишитесь тени, совсем как Питер Пэн.

Но как быть, если через слой высоко-слоистых облаков солнце или луна не видны? Что делать любителю облаков, если облачный покров настолько сгустился, что его можно отнести скорее к разновидности плотных, а не просвечивающих облаков, и непонятно, где в данный момент находится солнце или луна? Что ж, с ходу можно отмести предположение о том, что перед вами высокие перисто-слоистые облака, поскольку эти всегда пропускают достаточно солнечного или лунного света. Гораздо труднее отличить высоко-слоистые облака от низкого, такой же толщины слоя слоистых плотных облаков.

Высоко-слоистые облака часто бывают еще менее выразительны, чем слоистые, они вообще лишены каких бы то ни было характерных черт. Если вам удается рассмотреть фактуру облачного слоя, перед вами, скорее всего, слоистые облака, принадлежащие нижнему ярусу. Однако если смотреть с земли, толку будет мало. Единственный надежный способ определить род облаков — выяснить, на какой высоте находится плотный слой: если ниже 6 500 футов[71], то это слоистые облака, если между 6 500 и 23 000 футов[72], то это облака высоко-слоистые.

_{Неудивительно, что некоторые называют высоко-слоистые облака скучными облаками.}

Но так как у нас, любителей облаков, обычно не бывает под рукой самолета, чтобы подняться на высоту, в вопросе о том, какие перед нами облака, высоко-слоистые или слоистые, содержится еще меньше четкости, чем в нечетком и размытом небе, затянутом плотным серым слоем.

Из-за скудости видимых признаков высоко-слоистых облаков на виды такие облака не подразделяются. Однако у них есть пять общепризнанных разновидностей: просвечивающие и плотные — в зависимости оттого, видите вы сквозь слой солнце (луну) или нет; двойные, у которых больше одного выраженного слоя; волнистые с небольшими различимыми волнами в основании облаков; лучевидные, состоящие из рядов волн, которые будто сходятся у горизонта.

Надо сказать, что эти обыденные высоко-слоистые облака не наделены никакой особой красотой, так что едва ли их можно порекомендовать для любования. Метеорологи в шутку называют высоко-слоистые облака скучными облаками, и я их хорошо понимаю.

***

Однако для каждого облака когда-нибудь да наступают лучшие времена. А может, дни или хотя бы часы. В случае с высоко-слоистым облаком это восход или закат. В лучах восходящего и заходящего солнца любое облако, даже самое скучное и однообразное, хорошеет.

Никто не знал об этом лучше американца Генри Дэвида Торо, сторонника теории натурализма. Он был большим поклонником облаков вообще, утверждая, что «самое красивое зрелище в природе — это солнце, отражающееся от облака, которое вот-вот прольет слезы»[73]. Его дневники щедро приправлены восхвалениями неба, они ничуть не менее восторженны, чем приведенная выше цитата, где автор восхищается великолепным закатом. Торо понимал, что своей красотой закатное небо обязано именно облакам:

Эти маленькие облачка, последние стражи дня, уже совсем потемневшие, снова на миг осветились приглушенным желтоватым свечением, а затем опять потемнели; теперь вечер начал окрашиваться в темно-красный цвет, пока весь горизонт на западе или северо-западе не покраснел; небо как будто хорошенько натерли стойкой индейской краской, как будто Художник смешал свои красные тона вдоль края перевернутого небесного блюдца… Похоже на пятно от ягоды, раздавленной и размазанной по краю неба[74]

На какой-то миг, когда солнце опускается низко над горизонтом, даже скучные высоко-слоистые облака облачаются в модные наряды, чтобы раскрасить небо в красные и рубиновые тона. Зрелище, конечно, недолгое, но зато как же преображается небо! Совершенно неожиданно ничем не примечательное серое полотно превращается в изумительное море нежных оттенков розовато-оранжевого, розового и лилового.

Низкое солнце высвечивает контуры основания высоко-слоистого облака, принося долгожданные перемены. «Жителям земли обыкновенно открыта лишь темная, изнаночная сторона небесной мостовой, — писал Торо, — и только в утреннее и вечернее время, если смотреть под нужным углом к горизонту, можно увидеть в просветы яркую облицовку облачного полотна»[75].

Понятно, что солнцу удается осветить нижнюю часть слоя таких облаков, как высоко-слоистые, только если небо в стороне восхода или заката чистое. Что объясняет старую поговорку: «Красен вечером закат — пастушок примете рад. Утром алое свеченье — пастуху предупреждены». Воздушные массы в умеренных широтах, как правило, перемещаются с запада на восток[76], и, таким образом, красное небо на закате означает, что, несмотря на облачность прямо над головой, в западной стороне, там, где заходит солнце, небо чистое — потому-то рубиновое зарево и проглядывает между облаков. Если на западе небо безоблачное, существует большая вероятность того, что погода будет хорошей. И наоборот, красное небо на восходе означает, что облака окрашиваются в оттенки утреннего солнца, лучи которого беспрепятственно проникают с восточной стороны, свободной от облаков, а значит, вполне возможно, что период хорошей погоды заканчивается, и скоро небо затянет тучами.

Примете этой не меньше двух тысяч лет. Если верить Библии, Иисус упомянул о ней, когда укорял фарисеев и саддукеев, просивших явить им знамение с неба:

Он же сказал им в ответ: вечером вы говорите: «будет ведро, потому что небо красно»; и поутру: «сегодня ненастье, потому что небо багрово». Лицемеры! Различать лицо неба вы умеете, а знамений времен не можете? [77]

_{Именно в теплых лучах рассвета и заката высоко-слоистые облака озаряются светом — так, как запечатлено на этой черно-белой фотографии.}

Мне ужасно любопытно вот что: правда ли, что те самые облачка, которые Торо назвал «последними стражами дня» дали название морошке[78]? Морошка близка к малине, только ягода ее состоит из меньшего числа шариков, напоминая по форме родственные высоко-слоистым высоко-кучевые облака — облака среднего яруса. Созревая, из огненно-красной морошка становится шафранной, а затем золотистой. В точно такой же последовательности окрашиваются и высоко-кучевые облака в лучах разгорающегося солнца.

Морошка растет только в болотистой местности далеких северных земель, что делает ее в своем роде деликатесом. Бескрайние просторы тундры в арктической полосе России считаются как раз теми самыми местами, в которых этот ягодный кустарник чувствует себя лучше всего. В условиях прохладного полярного лета, когда солнце не заходит все двадцать четыре часа в сутки, морошка созревает медленно, постепенно обретая свой уникальный, ярко выраженный вкус; ягодки возвышаются на стебельках подобно крошечным высоко-кучевым облакам в лучах заката, окруженные темными мхами и кустарниками заболоченной тундры.

***

Прохладным осенним вечером в конце сентября именно ровное покрывало высоко-слоистых облаков укутало все небо над дельтой северной реки Печоры, впадающей в Баренцево море. Облака нарядились как на вечеринку — приближается зима, и солнце наконец начинает опускаться к линии горизонта.

В этих далеких краях не так уж много обитателей, которые с удовольствием лакомятся морошкой, однако ягода не пропадет. Оля, как и многие тысячи ее родственников, ежегодно посещающих эти места, наедается ягод про запас. Пятнадцать летних сезонов подряд она проводила в дельте реки, под багряными высоко-слоистыми облаками, поедая морошку так, будто от этого зависит ее жизнь. Что очень похоже на правду.

Оля — лебедь, точнее, малый тундровый лебедь; она кормится морошкой, а также другими ягодами и мхами, которых в тундре хватает, и все это с одной целью. Сегодня вечером она со своим партнером и двумя маленькими лебедятами отправится в перелет длиной 2 000 миль[79] к дельте реки Северн, графство Глостершир, Великобритания. Вместе с остановками на отдых путешествие займет у них пару недель. Дорога изнурительная, и тем более трогательно, что Оля проделывает весь этот путь для того, чтобы продемонстрировать нам один закон оптики.

_{Волнистые — одна из наиболее интересных разновидностей высоко-слоистых облаков, даже если они и не расцвечены лучами низкого солнца.}

Дело в том, что Оля покажет нам, почему лучи солнца, расположенного низко над горизонтом, расцвечивают облака вроде высоко-слоистых великолепными, пламенеющими красками. Она отправляется в такую даль для того, чтобы мы поняли, почему солнечный свет, проходя через атмосферу под малым углом, меняется в цвете.

Да-да, знаю: орнитологи возразят мне, что, мол, у малого тундрового лебедя имеются и другие причины для того, чтобы покинуть полярную тундру в сентябре. Понижение температуры в это время года предвещает начало суровой северной зимы: весь край окажется скован холодом, и от морошки, равно как и от остальной дающей птицам пищу растительности, останутся одни воспоминания. Малые тундровые лебеди отличаются постоянством, скажут нам орнитологи, эти птицы учат своих птенцов запоминать маршрут к любимым зимовьям в болотистых местностях Северо-Западной Европы. Раз найдя подходящее место, они каждый год снова устремляются туда, даже если приходится лететь 2 000 миль.

Все это так, но Оля — лебедь необычный. У нее есть цель. И она продемонстрирует оптический закон, когда достигнет места назначения, находящегося среди камышовых зарослей дельты Северна, где морошки днем с огнем не сыскать.

***

Как и остальные лебеди, улетающие из тундры, Оля и ее партнер подходят к выбору вечера отлета со всей тщательностью. Весь день со стороны Карского моря, мимо архипелага Новая Земля дул северо-восточный ветер — попутный в их перелете вдоль побережья на запад. К тому же высоко-слоистые облака этим вечером располагаются достаточно высоко, и слой их довольно тонкий, а значит, видимость во время ночного перелета будет хорошая. В течение всего перелета лебеди будут часто останавливаться у озер и болот, чтобы передохнуть и подкрепиться. Они полетят в юго-западном направлении, над Белым морем и через Карелию к Финскому заливу, их маршрут захватит побережье Балтики, а в конце они после пересечения Северного моря со стороны Нидерландов достигнут побережья Британии.

Хотя на взлете лебеди — даже малые тундровые, которые меньше остальных, — не могут похвастаться грациозностью, приземляются они гораздо изящнее. Вот и хорошо; значит, по прибытии в Глостершир Оля сможет выполнить свою задачу, показав себя во всей красе, как и ожидается от лебедя, пусть далее уставшего после такого невероятно долгого перелета и значительно потерявшего в весе.

Вот, наконец, лебеди подлетают к поросшим камышом болотам в дельте Северна. Спутник Оли, у которого сил побольше, летит впереди. Они прибывают в середине октября, утром на рассвете. Спутника Оли не интересуют законы физики, поэтому он опускается на воду далеко от камышей. А вот для Оли наступает звездный час — она со всей ответственностью подходит к выбору места посадки.

Расставив перед собой перепончатые лапы, она проносится со свистом и изящно опускается на водную гладь рядом с островком камышей. Широкая волна накатывает на камыши, которые в данном случае играют роль небольшого препятствия на пути воды, распространяющейся дальше.

Точно так же и микроскопические частички, из которых состоит наша атмосфера, — все эти молекулы кислорода и азота, частички пыли, соли и сажи, — выступают в качестве преград для световых волн, идущих от Солнца к Земле.

Однако то, ради чего Оля проделала путешествие в 2 000 миль, еще не закончилось: мы увидели лишь первую часть. Волна, поднявшаяся после того, как свежим октябрьским утром Оля опустилась на поверхность водоема, была в промежутках от гребня до гребня значительно шире, чем маленькие камышовые преграды на ее пути. Так что волна прошла через камыши практически беспрепятственно и появилась с другой стороны островка растительности.

Из всех видимых световых волн, которые достигают Земли с Солнца, те волны, которые кажутся нам красными, имеют наибольшее расстояние между гребнями — это волны самой большой длины. Как и волна, образовавшаяся в результате посадки Оли на воду, эти длинные волны света, когда проходят через атмосферу, почти не рассеиваются, встречаясь со всевозможными крошечными молекулами и частицами.

_{Оля объясняет, почему на восходе и на закате облака окрашиваются в красные и оранжевые тона.}

Для Оли настало время перейти ко второй части опыта. Она еще не успела устроиться на новом месте, ей хочется есть, но она все равно завершит то, что должна. Быстро убедившись, что оба юных отпрыска тоже опустились на воду Оля, едва заметно перебирая лапками, плывет мимо все того же островка камышей, и от груди ее при этом расходится небольшая рябь.

В отличие от больших волн эти маленькие, достигая камышей, имеют длину волны (от гребня до гребня), почти равную толщине камышового стебля. «Вы только посмотрите, как разошлись волны среди камышей!» — сказала бы Оля, если бы могла; и в самом деле, рябь, достигнув камышей, исчезла.

Часть видимых солнечных лучей, кажущихся голубыми и фиолетовыми, обладает длиной волны, сравнимой по размерам с молекулами и частицами, составляющими атмосферу. Как и та рябь, что расходится от плывущей Оли, эти волны в момент прохождения через атмосферу в значительной степени рассеиваются.

Пока Оля перебирает лапками в поисках пищи и местечка для отдыха, знакомя лебедят с их новым зимним пристанищем, любители облаков могут задаться вопросом: как же то, что она продемонстрировала, объясняет теплые тона, в которые окрашиваются на закате и восходе облака вроде перисто-слоистых?

Когда солнце в небе высоко, его свет отражается от облаков и попадает на землю, пройдя через слой атмосферы. До нас доходит почти весь спектр видимого света, поскольку толщина атмосферного слоя, через который он проходит, недостаточна для того, чтобы вызвать среди коротких волн — голубых и фиолетовых — слишком большие потери. Весь спектр видимого света представляется нам белым, поэтому облака, отражающие его, тоже белые.

Когда солнце находится низко над горизонтом, свет, отражающийся от облаков, доходит до нас только после того, как пройдет через длинный, отклоняющийся «кусок» атмосферы. Поскольку атмосфера имеет тенденцию изменять траекторию движения света, направляя его вдоль окружности земли, те лучи, которые находятся рядом с горизонтом, могут пройти через сорок «лишних» слоев атмосферы в сравнении с лучами, которые попадают на Землю прямо с высоко стоящего солнца.

Свет под таким углом отражается от облаков и достигает нас с вами только после того, как большая часть коротких (голубых и фиолетовых) волн рассеивается молекулами и частицами, находящимися в атмосфере. Более длинные, красные волны достигают земной поверхности почти беспрепятственно.

Так же объясняется и голубой цвет дневного неба. Тот видимый свет, что достигает нас, рассеивается атмосферными молекулами и частицами. Но при высоко стоящем солнце короткие волны, которые выглядят голубыми и фиолетовыми, рассеиваются меньше, чем на закате или рассвете. (Наши глаза менее чувствительны к коротким волнам фиолетового спектра, отсюда и преобладание голубого.) Этим же объясняется и то, почему закаты после вулканических извержений окрашиваются в более яркие и насыщенные оттенки красного. Все те дополнительные частицы, что попадают в атмосферу, рассеивают еще больше коротких и средних волн, оставляя лишь волны красного спектра.

Красные облака считались особенно благоприятными знамениями в Древнем Китае. Очевидно, одно такое облако выделилось из Лао-цзы, философа, который по легендам был основателем даосизма. Красный и желтый считались цветами «верховной власти»; разноцветные облака опускались на холмы, где совершались соответствующие жертвоприношения. Мифического Желтого императора Хуан-ди, который предположительно правил в третьем тысячелетии до нашей эры, называли «повелителем всех вещей волею облаков».

Не менее важно и то, что расцветка облаков может указывать на примерную высоту их нахождения в атмосфере. Расчеты таковы: когда солнце находится у самого горизонта, свет, отражаемый низкими облаками, проходит через большее число «слоев» атмосферы, из-за чего кажется красным по сравнению со светом, отражаемым высокими облаками. Так, низкое солнце окрашивает облака следующим образом: самые высокие кажутся ослепительно-белыми, облака среднего яруса — золотистыми, а нижнего — красными. Когда солнце находится за горизонтом, низкие облака становятся темными из-за тени, которую отбрасывает на них Земля.

***

У Торо не было времени на то, чтобы давать научное объяснение цветам облаков па закате. Он не видел нужды в том, чтобы прибегать к сухому языку науки, объясняя изменяющиеся краски вечера. Причина его не интересовала, для него важно было оценить облака по достоинству:

Я становлюсь свидетелем, красоты, выражающейся в разноцветной окраске облаков, которая будит мое воображение и которую ты пытаешься объяснить научно, взывая к моему разуму, но не воображению… И вот я, находясь в двадцати милях, вижу малиновое облако на горизонте… Ты говоришь мне, что это масса испарений, которая поглощает все другие лучи и отражает красные, но к чему все твои выкладки, когда эти красные тона приводят меня в волнение, горячат кровь, будоражат чувства… Что это за, наука такая, если она делает богаче разум, но обкрадывает воображение?[80]

Автор этого высказывания вторит Джону Китсу, поэту, который терпеть не мог Исаака Ньютона за то, что тот объяснил радугу с помощью совершенно бесстрастных ссылок на длину световой волны, проходящей через капли воды. Китс считал, что «холодная философия» Ньютоновых объяснений совершенно лишена какой бы то ни было души:

… От прикосновенья

Холодной философии — виденья

Волшебные не распадутся ль в прах?

Подрезал разум ангела крыла,

Над тайнами линейка верх взяла,

Не стало гномов в копи заповедной

И тенью Ламия растаяла бесследной.[81]

_{Высоко-слоистые облака иногда сопровождаются добавочными элементами под названием «mamma». Эти похожие на вымя облачка-мешочки очень кстати оживляют однообразный серый слой облаков.}

Я прекрасно понимаю, что хотели сказать Торо и Китс. Однако они немножко напоминают эстетствующих юнцов, очутившихся среди заядлых «ботаников». В средней школе я выбрал для изучения сплошь естественнонаучные дисциплины, и у меня остались болезненные воспоминания о том, как драчливые одноклассники постоянно задирали меня — у меня, мол, «над тайнами линейка верх взяла, не стало гномов в копи заповедной». Ну да, наверно, они выражались как-то иначе, однако смысл тот же.

Любители облаков поднимутся выше мелочного дележа на науку и искусство, они воспарят над всем этим, как наши пушистые друзья-облака. Для нас с вами не существует противоречий в том, что касается облаков; мы полны энтузиазма в обоих случаях: когда испытываем полет воображения и когда обогащаем свой разум с помощью «холодной философии».

Что касается последнего, то мне кажется, Оля хотела бы указать Генри Дэвиду Торо кое на что. Она ведь приложила столько усилий, чтобы продемонстрировать: при заходящем солнце облако становится красным вовсе не потому, что «это масса испарений, которая поглощает все другие лучи и отражает красные».

Если бы Торо был повнимательнее, он бы понял, что облака более-менее одинаково отражают все видимые волны. Цвет же появляется оттого, что солнечные лучи, под низким углом совершая путешествие через длинный, отклоняющийся «кусок» атмосферы, теряют свои короткие волны. А до нас доходят лишь волны красного спектра.

Черт возьми, а ведь Оля могла бы и не затевать всю эту возню с перелетом!

***

Получается, что высоко-слоистые облака образуются в результате уплотнения и снижения облаков, находящихся выше — перисто-слоистых. Часто это снижение не останавливается на уровне высоко-слоистых облаков, а продолжается дальше.

Сопровождаемые непрекращающейся моросью, высоко-слоистые облака все сгущаются и темнеют, а их туманообразное основание снижается. По мере того, как толща облачного слоя растет, осадки усиливаются. Вскоре облака занимают не только средний ярус тропосферы, но захватывают и нижний слой в несколько тысяч футов. Так высоко-слоистые превращаются в слоисто-дождевые, которые с удовольствием поливают нас без остановки.

Конечно, не всегда события разворачиваются именно так. Иногда высоко-слоистые, сформировавшись, попросту нависают в небе, облаченные в скучные мрачно-серые одеяния, и не знают, то ли уйти, то ли остаться, то ли разродиться моросью, то ли нет.

Но как бы ни были унылы отдельные представители облачного мира, мы должны проявлять великодушие и помнить их другими, в их лучшие времена. Любителям облаков не следует забывать, что в начале и конце дня высоко-слоистые облака выглядят невероятно празднично. Облака дают нам полезный урок, тот самый, который так точно сформулировал Джон Раскин: «Пусть каждый восход станет для тебя началом жизни, а каждый закат — ее завершением».

Глава 7