Породы, в которых велись горные работы, по большей части оказались крайне трудными для разработки. Те, кто полагает, что основная масса наших горных хребтов состоит из такого гранита, который используется в строительстве и отличается однородностью текстуры и твердости, сильно недооценивают трудности, с которыми пришлось столкнуться инженерам этого грандиозного сооружения. Значительная часть породы состоит из кристаллизованного известкового сланца, сильно раздробленного и деформированного; сквозь эту породу во всех направлениях проходят крупные массивы чистого кварца. Можно представить, насколько сложной была работа по проходке сквозь столь неоднородную субстанцию. Перфораторные машины рассчитаны на наиболее эффективную работу при равномерном сопротивлении, и часто случалось, что неравномерное сопротивление, оказываемое перфораторам, приводило к поломке резцов. Но еще до начала буровых работ пришлось преодолеть огромные трудности. Понятно, что в туннеле такой колоссальной протяженности было абсолютно необходимо, чтобы процессы бурения, ведущиеся с двух сторон, направлялись с идеальной точностью. В коротких туннелях часто случалось, что между двумя половинами работы не было полного совпадения, и проходчики с одной стороны иногда вовсе не встречались с проходчиками с другой. В коротком туннеле такое отсутствие совпадения не очень важно, поскольку внутренние концы туннелей в любом случае не могут находиться далеко друг от друга. Но в случае с туннелем Мон-Сени любая неточность в направлении двух проходок была бы фатальной для успеха работы, поскольку в месте, где они должны были встретиться, могло оказаться, что они разошлись в стороны на двести-триста ярдов. Поэтому перед началом работ необходимо было провести тригонометрическую съемку местности, чтобы с идеальной точностью определить взаимное расположение концов туннеля. «Необходимо было, — говорится в описании этих первоначальных работ, — подготовить точные планы и разрезы для определения уровней, зафиксировать ось туннеля и “разметить” ее на вершине горы; возвести обсерватории и направляющие сигналы — прочные, надежные и точные». Вспоминая характер перевалов через Мон-Сени, можно представить сложность разметки линии такого рода через Альпийский хребет. Необходимость постоянно карабкаться по скалам, оврагам и обрывам при переходе от станции к станции создавала трудности, которые, какими бы великими они ни были, ничто по сравнению с трудностями, вызванными суровой погодой на этих скалистых горных высотах. Бури, проносящиеся по Альпийским перевалам — постоянно повторяющиеся штормы с дождем, слякотью и метелью, — являются испытанием для обычного путешественника. Поэтому понятно, насколько ужасно они должны были мешать тонким процессам, связанным с геодезической съемкой. Часто случалось, что целыми днями невозможно было выполнить никакой работы из-за невозможности использовать нивелиры и теодолиты при воздействии штормовой погоды и лютых холодов на этих высокогорных перевалах. Однако в конце концов работа была завершена, причем с таким успехом, что максимальное отклонение от точности составило менее одного фута на всей протяженности в семь с половиной миль.
Столь же примечательными и масштабными были работы, связанные с подготовительными мероприятиями. Пришлось строить новые прочные дороги, мосты, каналы, склады, мастерские, кузницы, печи и механизмы; необходимо было возвести жилье для рабочих и конторы для инженеров; фактически, на каждом конце туннеля пришлось создать полноценное предприятие. Те, кто пересекал Мон-Сени с начала работ, были озадачены странным видом и характером механизмов и сооружений, которые можно было увидеть в Модане и Фурно. Масса труб и трубок, резервуаров, емкостей и механизмов, которая показалась бы удивительной в любом месте, выглядит еще более странно на диком и суровом Альпийском перевале.
(Из газеты Daily News, 1869 г.)
ТОРНАДО.
Жители Земли подвержены воздействию сил, которые — несомненно, полезные в долгосрочной перспективе, а возможно, и необходимые для самого существования земных рас — на первый взгляд кажутся энергично разрушительными. Таковыми являются — в порядке убывания разрушительности — ураган, землетрясение, извержение вулкана и гроза. Когда мы читаем о землетрясениях, подобных тем, что разрушили Лиссабон, Кальяо и Риобамбу, и узнаем, что сто тысяч человек стали жертвами великого сицилийского землетрясения 1693 года, а вероятно, триста тысяч — в двух землетрясениях, обрушившихся на Антиохию в 526 и 612 годах, мы склонны сразу отдать этому разрушительному явлению первое место среди агентов разрушения. Но это суждение должно быть пересмотрено, если учесть, что землетрясения — хотя и столь страшно и внезапно разрушительны как для жизни, так и для имущества — все же случаются редко по сравнению с ветряными бурями, в то время как последствия настоящего урагана едва ли менее разрушительны, чем последствия самых сильных толчков землетрясений. После обычных штормов длинные мили морского побережья оказываются усеяны обломками многих некогда великолепных кораблей и телами их несчастных экипажей. Весной 1866 года с высот близ Плимута можно было увидеть одновременно двадцать два потерпевших крушение судна, и это после шторма, который, хотя и был сильным, был лишь пустяком по сравнению с ураганами, проносящимися над жаркими поясами, а оттуда — почти не теряя силы — иногда доходящими на север до наших широт. Именно в такой ураган потерпел крушение «Ройял Чартер» и сотни крепких кораблей вместе с ним. В великий ураган 1780 года, который начался на Барбадосе и пронесся через всю ширину Северной Атлантики, пятьдесят парусников были выброшены на берег у Бермудских островов, два линейных корабля затонули в море, и более двадцати тысяч человек погибли на суше. Столь огромной была сила этого урагана (как сообщает нам капитан Мори), что «кора была сорвана с деревьев, а плоды земные уничтожены; само дно и глубины моря были выворочены — форты и замки были смыты, а их тяжелые пушки разносились по воздуху, как мякина; дома были сровнены с землей; корабли разбиты; а тела людей и зверей подняты в воздух и разорваны в клочья штормом» — описание, которое (хотя, несомненно, добросовестно переданное Мори из изученных им источников), возможно, следует принимать cum grano salis, особенно в отношении тяжелых пушек, разносимых по воздуху «как мякина». (Если это так, то действительно «дуло из тяжелых пушек».)
Во время шторма в августе 1782 года все трофеи победы лорда Родни, за исключением «Ардента», были уничтожены, два британских линейных корабля затонули в море, множество торговых судов из конвоя адмирала Грейвса потерпели крушение, и только в море погибло три тысячи человек.
Но совсем недавно шторм, гораздо более разрушительный, чем эти, пронесся над Бенгальским заливом. Большинство моих читателей, несомненно, помнят великий шторм октября 1864 года, во время которого все корабли в гавани Калькутты были сорваны с якорей и сбиты в неразбериху один на другой. Страшными, как были потери жизни и имущества в гавани Калькутты, разрушения на суше были еще больше. Огромная волна пронеслась на многие мили по окружающей местности, дамбы были разрушены, а целые деревни вместе с их жителями были смыты. Считается, что пятьдесят тысяч душ погибли в этом страшном урагане.
Шторм, который только что опустошил Мексиканский залив, пополнил длинный список катастрофических ураганов. В то время как я пишу, последствия, вызванные этим торнадо, начинают становиться известными. Уже его разрушительность стала более чем очевидной.
Законы, которые, по-видимому, регулируют возникновение и развитие циклонических штормов, вполне заслуживают тщательного изучения.
Регионы, наиболее подверженные ураганам, — это Вест-Индия, южные части Индийского океана, Бенгальский залив и Китайские моря. Каждый регион имеет свой особый сезон ураганов.
В Вест-Индии циклоны происходят преимущественно в августе и сентябре, когда юго-восточные муссоны достигают своей кульминации. В это же время дуют африканские юго-западные муссоны. Соответственно, существуют два набора ветров, оба дуют сильно и устойчиво со стороны Атлантики, нарушая атмосферное равновесие и, таким образом, по всей вероятности, порождая великие вест-индские ураганы. Штормы, возникающие таким образом, проявляют свою силу сначала на расстоянии около шести-семисот миль от экватора и далеко к востоку от региона, в котором они достигают своей наибольшей ярости. Они проносятся северо-западным курсом к Мексиканскому заливу, проходят оттуда на север, а затем на северо-восток, описывая широкую кривую (напоминающую букву ∪, расположенную вот так ⊂) вокруг Вест-Индских морей, а затем пересекая Атлантику, как правило, исчерпывая свою ярость до того, как они достигнут берегов Западной Европы. Этот курс является путем шторма (или штормовой ⊂, как я буду его называть). О поведении ветров при прохождении ими этого пути мне придется рассказать, когда я перейду к рассмотрению особенности, от которой эти штормы получили свои названия «циклоны» и торнадо.
Ураганы в Индийском океане происходят во время «смены муссонов». «Во время этого междуцарствия, — пишет Мори, — демоны шторма правят своим ужасным балом». Часто пребывая в штиле день или два, моряки слышат стонущие звуки в воздухе, предупреждающие их о приближающемся шторме. Затем внезапно ветры вырываются из сил, которые некоторое время сдерживали их, и «кажется, бушуют с яростью, способной разверзнуть источники глубин».
В северных индийских морях ураганы бушуют в тот же сезон, что и в Вест-Индии.
В Китайских морях происходят те страшные штормы, известные среди моряков как «тайфуны» или «белые шквалы». Они случаются при смене муссонов. Возникая, подобно вест-индским ураганам, на расстоянии десяти-двенадцати градусов от экватора, тайфуны проносятся — по кривой, подобной той, по которой следуют атлантические штормы — вокруг Ост-Индского архипелага и берегов Китая к Японским островам.
В долине Миссисипи также случаются сухопутные штормы циклонического характера. «Я часто наблюдал пути таких штормов, — говорит Мори, — через леса Миссисипи. Там след этих торнадо называют “ветряной дорогой”, потому что они прокладывают просеку через лес прямо и так же чисто от деревьев, как если бы старые обитатели леса были вырублены топором. Я видел деревья диаметром три или четыре фута, вырванные с корнем, а верхушка с ветвями лежала рядом с ямой, откуда вышел корень». Другой писатель, который был очевидцем развития одного из этих американских сухопутных штормов, так говорит о его разрушительных последствиях: «Я с великим изумлением увидел, что благороднейшие деревья леса разлетались на куски. Масса ветвей, прутьев, листвы и пыли двигалась по воздуху, кружась, как облако перьев, и, проходя, открывала широкое пространство, заполненное сломанными деревьями, голыми пнями и грудами бесформенных руин, которые отмечали путь бури».
Если бы при тщательном сравнении наблюдений, сделанных в разных местах, выяснилось, что эти ветры проносятся прямо по тем путям, которым они, по-видимому, следуют, перед метеорологом возникла бы сравнительно простая задача. Но это оказывается не так. На одной части пути урагана шторм, по-видимому, движется с ужасной яростью вдоль истинной штормовой ⊂; на другой — менее яростно направляется поперек пути шторма; на третьей — но с еще меньшей силой, хотя все еще свирепо, в направлении, прямо противоположном направлению пути шторма.
Все эти движения, по-видимому, вполне объясняются теорией, согласно которой истинный путь шторма представляет собой спираль — или, вернее, что в то время как центр возмущения постоянно движется вперед по широко растянутой кривой, штормовой ветер постоянно кружится вокруг центра возмущения, как водоворот вокруг своей воронки.
И здесь наше внимание привлекает примечательное обстоятельство, рассмотрение которого указывает на способ, которым, как можно предположить, возникают циклоны. Тщательное изучение различных наблюдений, сделанных во время одного и того же шторма, показывает, что циклоны в северном полушарии неизменно кружатся вокруг движущегося вперед вихря возмущения в одном направлении, а южные циклоны — в противоположном. Если мы положим часы циферблатом вверх на один из регионов северных циклонов на карте Меркатора, то движение стрелок будет противоположным направлению, в котором кружится циклон; когда часы перемещаются в регион южного циклона, движение стрелок совпадает с направлением движения циклона. Эта особенность превращается в следующее эмпирическое правило для моряков, которые сталкиваются с циклоном и стремятся выбраться из региона самого свирепого шторма: стоя лицом к ветру, центр или вихрь шторма находится справа в северном полушарии и слева в южном. Безопасность заключается в том, чтобы во всех случаях, кроме одного, бежать от центра — а именно, когда моряк находится на прямом пути движущегося вихря. В этом случае бегство от центра означало бы оставаться на пути шторма; правильный курс для моряка в такой ситуации — держать курс на более спокойную сторону пути шторма. Это всегда внешняя сторона ⊃, как станет ясно из минутного размышления о спиральной кривой, прочерчиваемой циклоном. Таким образом, если моряк идет по ветру — во всех остальных случаях опасный маневр при циклоне — он, вероятно, выйдет невредимым. Однако существует опасность, что путь шторма может простираться до суши или даже слегка перекрывать ее, и в этом случае движение по ветру может выбросить корабль на подветренный берег. И таким образом многие великолепные корабли, несомненно, потерпели крушение.
Опасность для моряка, очевидно, больше, когда его настигает шторм на внутренней стороне штормовой ⊂. Здесь ему приходится сталкиваться с двойной силой циклонического вихря и движущейся штормовой системы, вместо разности двух движений, как на внешней стороне пути шторма. Его шанс на спасение будет зависеть от расстояния до центрального пути циклона. Если он находится близко к нему, для него одинаково опасно пытаться уйти по ветру на более безопасную сторону пути или пробиваться против ветра более коротким курсом, который вывел бы его из штормовой ⊂ с ее внутренней стороны. Полковник сэр У. Рид показал, что именно в этой четверти суда терялись наиболее часто.
Но даже опасность этой самой опасной четверти допускает степени. Она наиболее велика там, где шторм проносится вокруг наиболее изогнутой части своего пути, что происходит примерно на широте двадцати пяти или тридцати градусов. В этом случае корабль может дважды пройти через вихрь шторма. Здесь ураганы производили свои самые разрушительные действия. И именно поэтому моряки больше всего боятся той части Атлантики близ Флориды и Багамских островов, а также региона Индийского океана, который лежит к югу от Бурбона и Маврикия.
Чтобы показать, насколько важно, чтобы капитаны понимали теорию циклонов в обоих полушариях, мы расскажем здесь о том, как капитан Дж. В. Холл спасся от тайфуна в Китайских морях. Около полудня, через три дня после выхода из Макао, капитан Холл увидел «самый дикий и необычный ореол вокруг солнца». На следующий день после обеда барометр начал быстро падать; и хотя погода была еще хорошей, были немедленно отданы приказы готовиться к сильному шторму. К вечеру на юго-востоке был замечен банк облаков, но когда наступила ночь, погода была все еще спокойной, а вода гладкой, хотя небо выглядело диким, и с северо-востока надвигались облака. «Я был очень заинтересован, — говорит капитан Холл, — наблюдая за началом шторма, который, как я теперь чувствовал, приближался. Тот банк на юго-востоке был метеором (циклоном), приближающимся к нам, северо-восточные облака — его внешней северо-западной частью; и когда ночью начался сильный шторм примерно с севера или северо-северо-запада, я почувствовал уверенность, что мы находимся на его западной и юго-западной окраине. Он быстро нарастал в своей ярости; но я был рад видеть, что ветер поворачивает на северо-запад, так как это убедило меня, что я поставил корабль на правильный курс — а именно, на правый галс, держась, конечно, на юго-запад. С десяти утра до трех часов дня он дул с большой силой, но корабль, будучи хорошо подготовленным, держался сравнительно легко. Барометр был теперь очень низким, центр шторма проходил к северу от нас, к которому мы могли бы оказаться очень близко, если бы в первую очередь поставили корабль на левый галс».
Но самый примечательный момент в рассказе капитана Холла еще предстоит упомянуть. Он сошел со своего курса, чтобы избежать шторма, но когда ветер стих до умеренного шторма, он посчитал, что жаль находиться так далеко от своего правильного курса, и поставил паруса на северо-запад. «Менее чем через два часа барометр снова начал падать, а шторм начал бушевать сильными порывами». Он снова повернул на юго-восток, и погода быстро улучшилась. Нет сомнений, что если бы не знание капитаном Холлом закона циклонов, его корабль и экипаж оказались бы в серьезной опасности, поскольку в самом сердце китайского тайфуна корабль, как известно, опрокидывался на борт, даже не неся ни единого ярда паруса.
Если мы рассмотрим регионы, в которых появляются циклоны, пути, по которым они следуют, и направление, в котором они кружатся, мы сможем сформировать мнение об их происхождении. В открытом Тихом океане (как, собственно, и следует из его названия) штормы необычны; они также редки в Южной Атлантике и Южном Индийском океане. Вокруг мыса Горн и мыса Доброй Надежды преобладают сильные штормы, но они не являются циклоническими, и, как говорит нам Мори, они не равны по ярости и частоте настоящему торнадо. Вдоль экватора и на несколько градусов по обе стороны от него циклоны также неизвестны. Если мы обратимся к карте, на которой нанесены океанические течения, мы увидим, что в каждом «регионе циклонов» есть сильно выраженное течение и что каждое течение тесно следует пути, который я назвал штормовой ⊂. В Северной Атлантике у нас есть великий Гольфстрим, который проносится из экваториальных регионов в Мексиканский залив, а оттуда через Атлантику к берегам Западной Европы. В Южном Индийском океане есть «южное экваториальное течение», которое проносится мимо Маврикия и Бурбона, а затем возвращается к востоку. В Китайском море есть северное экваториальное течение, которое огибает Ост-Индский архипелаг, а затем сливается с Японским течением. Существует также течение в Бенгальском заливе, протекающее через регион, в котором, как мы видели, обычно встречаются циклоны. Есть и другие морские течения, кроме этих, которые, однако, не порождают циклонов. Но я могу отметить две особенности в течениях, которые я назвал. Все они текут из экваториальных в умеренные регионы, и, во-вторых, все они являются «подковообразными течениями». Насколько мне известно, есть только одно другое течение, которое обладает обеими этими особенностями — а именно, великое Австралийское течение между Новой Зеландией и восточными берегами Австралии. Я еще не встречал никаких записей о циклонах, возникающих над Австралийским течением, но известно, что в этом регионе преобладают сильные штормы, и я полагаю, что когда эти штормы будут изучены так же внимательно, как штормы в более известных регионах, будет обнаружено, что они обладают истинным циклоническим характером.