Об открытии этой оболочки Земли упоминают очень и очень немногие специалисты. И это одно из очевидных проявлений инерции мысли, склонности ученых и популяризаторов науки к устоявшимся мнениям, занесенным в учебные пособия и справочники. Тем более что даже крупные теоретические открытия в географии обычно недооцениваются, тогда как о достижениях путешественников-первооткрывателей пишут много и подробно.
О том, что в северных краях климат становится холоднее, просвещенные европейцы знали еще в античное время. Еще раньше догадывались об этом в Древней Индии, где некоторые предания повествуют о холодных северных странах. Упоминается о них и в сборнике древнеиранских гимнов «Авеста», приписываемом пророку Зороастру. Некоторые исследователи в конце XIX века, опираясь преимущественно на древние мифы, пришли к выводу, что сведения о полярных областях сохранились в этих преданиях с тех времен, когда арийские племена обитали на севере Европы.
Подобные идеи обобщил русский популяризатор науки Евгений Елачич в книге «Крайний Север как родина человечества» (1910). Однако несмотря на миграцию племен от заполярных областей до тропиков, а также на то, что люди видели покрытые вечными снегами горные вершины, мысль о существовании морозного слоя Земли не приходила никому в голову ни в далекой древности, ни в более поздние времена, когда укрепилась в массовом сознании мысль о шарообразности нашей планеты и зонах ее охлаждения у полюсов.
Не упомянули о существовании морозного слоя ни А. Гумбольдт, ни другие географы, которые в XIX веке давали общие описания Земли, ни Э. Зюсс, открывший систему геосфер. Хотя именно в этом веке начались активные исследования не только заполярных областей Евразии, но и Антарктического региона, а также севера Америки и крупнейшего острова планеты, почти сплошь покрытого ледниками — Гренландии. В начале XX века были достигнуты полюса планеты.
«В конце концов, — писал В.И. Вернадский, — научно охвачена снежная и ледяная природа приполярных стран. В работах А. Добровольского (1924) впервые твердая фаза охвачена как закономерная часть строения земной коры, как криосфера».
В другом месте он отметил: "Все же прав А. Добровольский (1924), говоря о существовании на нашей планете криосферы — ледяной оболочки. Она сосредоточена в биосфере. Ее наиболее яркую форму дают подвижные снежные тучи и рассеянные на необозримых пространствах снежники тропосферы…"
К сожалению, наш великий ученый и замечательный историк науки в данном случае допустил две ошибки: одну несущественную, другую принципиальную. Книга А. Добровольского «История природного льда», на которую он ссылается, вышла в Варшаве не в 1924 году, а в 1923-м. Об этой мелочи и говорить бы не стоило, если б не одно важное обстоятельство. Ни Добровольский, ни Вернадский не упомянули в своих работах о том, что был еще в XVIII веке ученый, который первым открыл существование единого морозного слоя Земли.
Вот что писал он в книге, изданной в 1763 году:
«Кому расстояние вечной зимы, то есть холодного слоя атмосферы от нижней земной или от морской поверхности известно, тот не будет сомневаться о причине столь холодного растворения воздуха в Тибете, в рассуждении других мест на одной широте с ним положение имеющих. Не обинуясь, скажет, что Тибет… стоит в приближении морозного слоя атмосферы, в котором снег и град родится; и из коего, невзирая на летние жары, не токмо в наших краях, но и под самым жарким поясом сверху упадают, доподлинно уверяя, что лютая зима беспрестанно господствует недалече над нашими головами. Отстояние ее показывают завсегда льдом и снегом покрытые высоких гор вершины».
Это — слова М.В. Ломоносова из книги «О слоях земных». Он первым, задолго опередив ученых всех стран, особо выделил «морозный слой атмосферы», где «лютая зима беспрестанно господствует». Более того, он присоединил к этому слою полярные морские льды и область подземной мерзлоты:
«Искусные Астрономы и Географы измерили, что под Екватором морозный слой атмосферы отстоит близко четырех верст от равновесия морской поверхности. Около полярных поясов, то есть на 66 1/2 градусе, лежит уже на земле. Сие соединение переменяется, отдаляясь от оного пояса летом к северу, зимою к полудни; так что тут зима, где морозный слой атмосферы до земли досягает».
В другом месте, говоря о ледниках и плавающих льдах, а также о заснеженных горных вершинах, он восклицает: «Знатная обширность поверхности земной занята льдами и снегами». Действительно, морозный слой обволакивает всю планету, охватывает обширное пространство в приполярных областях в океанах и на континентах, а граница его колеблется от зимы к лету.
Выходит, А. Добровольскому наука обязана благозвучным и достаточно точным термином «криосфера», тогда как открыл и доказал существование «морозного слоя» М.В. Ломоносов. (В «Слове о рождении металлов от трясении земли» в 1757 году он упомянул о «студеном слое атмосферы».)
Интересно, что в учебнике для вузов «Общее мерзлотоведение. Геокриология» (1978) имя Ломоносова упоминается лишь в связи с его теоретическим положением о существовании вечной мерзлоты, точнее, — многолетнемерзлых пород, образующихся в результате воздействия климатических условий. Кстати сказать, Ломоносов предполагал, что подземная мерзлота сохраняется благодаря каким-то катастрофическим явлениям. И в этом случае он проявил поистине гениальную прозорливость. Действительно, только благодаря ледниковой эпохе сформировалась эта область.
Несмотря на то что изучение зоны вечной мерзлоты наиболее активно проходило в России, все мерзлотоведы, упоминая о криосфере, дружно ссылались и продолжают ссылаться на А. Добровольского, не упоминая Ломоносова. Даже странно, что этот упрек можно отнести и к Вернадскому, великолепному знатоку творчества Ломоносова.
Но может быть, открытие морозного слоя планеты — не такое уж большое достижение? Какую роль оно играло в науках о Земле?
Увы, до сих пор идея криосферы слишком медленно входит в сознание исследователей. А ведь именно криосфера наряду с Мировым океаном является главным фактором климатообразования. Временами она властно заявляет о себе на огромных территориях и акваториях. Тогда возникают ледниковые эпохи.
В середине XIX века П.А. Кропоткин (между прочим, автор термина «вечная мерзлота») привел наиболее полные и убедительные доказательства ледниковой теории. Суть ее в том, что многочисленные и разнообразные факты свидетельствуют о существовании в недавнем геологическом прошлом эпохи, когда великие ледники покрывали обширные пространства Северной Евразии и Северной Америки. При этом значительно менялись природные зоны и климатические пояса планеты.
«Теснейшая связь ледниковых периодов с областями охлаждения, — писал Вернадский, — совершенно ясна… Ледниковый период — это период, отвечающий расширению области охлаждения… Есть пульсации криосферы на нашей планете. Пульсациями криосферы будут ледниковые периоды».
Казалось бы, незначительное событие — увеличение морозного слоя атмосферы (или приближение его к земной поверхности) — вызвало колоссальные последствия для всей области жизни. Огромные массы льда накапливались в приполярной зоне, растекаясь под собственной тяжестью на сотни километров к югу. От их морозного дыхания менялся климат, смещались ландшафтные зоны. Значительная часть солнечных лучей отражалась ледяным покровом, уходя в космическое пространство. От этого снижалась общая температура у земной поверхности.
Под неимоверной тяжестью «ледяной пяты» земная кора прогибалась на многие десятки метров. Вода, замороженная в ледниках, изымалась из Мирового океана, уровень которого от этого опускался на десятки метров. Осушались обширные прибрежные пространства — шельфы. Перераспределение масс воды и льда на земном шаре сказывалось на скорости его вращения, что могло активизировать вулканизм, землетрясения, движения блоков земной коры…
Вот неполный перечень событий, вызванных пульсацией криосферы. И вряд ли случайно именно в такую эпоху наиболее активно шла биологическая эволюция наших предков. Человек — дитя ледниковой эпохи, времени наиболее резких колебаний криосферы.
В настоящее время, когда техническая цивилизация уничтожает лесные массивы, создает техногенные пустыни и выбрасывает в атмосферу огромные количества двуокиси углерода и других техногенных газов, со всей определенностью проявляются аномалии погоды и общее потепление на планете. Все эти процессы сказываются на состоянии криосферы, но, к сожалению, на это исследователи практически не обращают внимания. Происходит это по причине значительной инертности научной мысли, растекающейся по уже протоптанным путям. А цельного учения о криосфере так и не создано.
Выходит, великое открытие гениального ученого-мыслителя М.В. Ломоносова до сих пор еще не оценено по достоинству. Остается надеяться, что рано или поздно (лишь бы не слишком поздно) будет создано комплексное учение о морозном слое Земли — криосфере.