Պատմության ամենահմայիչ օդերևութաբանական սարքերը

«Հիդրոօդերևութաբանության և մոնիթորինգի կենտրոն» ՊՈԱԿ-ի տնօրեն Լևոն Ազիզյանը սոցցանցի իր էջում գրել է. «Արբանյակների և սուպերհամակարգիչների հայտնվելուց շատ առաջ մարդիկ փորձում էին կանխատեսել եղանակը ձեռքի տակ եղած միջոցներով, և այդ մեթոդներից որոշներն այսօր իսկապես զարմանք են առաջացնում։ Շշերի մեջ պահված տզրուկները զանգեր էին հնչեցնում, գորտերը սանդուղքներով բարձրանում էին, իսկ յուղազերծված կնոջ մազը ղեկավարում էր խոնավաչափի սլաքը։ Այս սարքերից մի մասը դարձավ գիտության համար ծառայած փայլուն գյուտ, մյուսները մնացին որպես գեղեցիկ մոլորություններ։ Անդրադառնանք պատմության ամենաանսովոր օդերևութաբանական սարքերին և փորձենք հասկանալ՝ դրանցում որքանն էր գիտություն, և որքանը՝ մաքուր սնահավատություն։

Սանդուղքով բարձրացող գորտը

Պատմության ամենահմայիչ օդերևութաբանական սարքերից մեկը «գորտային բարոմետրն» էր, որը հատկապես տարածված էր XVIII–XIX դարերի Գերմանիայում և Ֆրանսիայում։ Սարքը ներկայացնում էր ապակյա տարա ջրով, որի ներսում տեղադրվում էր փոքրիկ փայտե սանդուղք, իսկ դրա վրա՝ կենդանի ծառագորտ։ Համաձայն գաղափարի՝ պարզ եղանակից առաջ գորտը բարձրանում էր վերև, իսկ անձրևից առաջ իջնում դեպի ջուրը։

Թեև գաղափարը ամբողջովին անհիմն չէր՝ ծառագորտերը իսկապես արձագանքում են խոնավության և մթնոլորտային ճնշման փոփոխություններին, սակայն ապակյա տարայի մեջ գտնվող կենդանին ավելի շատ արձագանքում էր սթրեսին, սովին և պատահական գործոններին, քան մթնոլորտային ճակատներին։ Այնուամենայնիվ, «Wetterfrosch» («եղանակային գորտ») արտահայտությունը գերմաներենում մինչ օրս օգտագործվում է որպես օդերևութաբանի կատակային անվանում։

Դոկտոր Մերրիուեզերի տասներկու տզրուկները

Եթե գորտային «բարոմետրը» ժողովրդական զվարճանք էր, ապա տզրուկային «բարոմետրը» հավակնում էր գիտական հեղինակավորության։ 1851 թվականին անգլիացի գյուտարար Ջորջ Մերրիուեզերը Լոնդոնի համաշխարհային ցուցահանդեսում ներկայացրեց իր «Տեմպեստարիում» կոչվող սարքը՝ փոթորկի կանխատեսիչը։ Տասներկու ապակյա շշեր, յուրաքանչյուրում՝ ջրի մեջ պահված տզրուկ։ Երբ տզրուկը «զգում էր» մոտալուտ փոթորիկը և բարձրանում էր վերև, այն շարժում էր մեխանիզմը, որն էլ զանգ էր հնչեցնում։

Որքան շատ տզրուկներ էին միաժամանակ խառնվում, այնքան ավելի բարձր էին զանգերը հնչում, և Մերիվեզերի կարծիքով՝ ավելի լուրջ էր սպասվում փոթորիկը։ Գյուտարարն այնքան վստահ էր իր ստեղծագործության մեջ, որ նամակ գրեց ծովակալությանը՝ առաջարկելով ամբողջ բրիտանական ափի երկայնքով տեղադրել տեմպեստարիաներ։ Թեև տզրուկների վարքագիծը որոշ չափով զգայուն է ճնշման փոփոխություններին, ամբողջ համակարգը ավելի շատ արվեստի գործ էր, քան վստահելի օդերևութաբանական սարք։ Բրիտանական ծովակալությունը մերժեց այն կիրառելու առաջարկը։

Մի մազ, որը փոխեց օդերևութաբանությունը

Գորտերի և տզրուկների ֆոնին, Օրաս-Բենեդիկտ դը Սոսյուրի մազային խոնավաչափը նման է գիտական ​​խստության մոդելի, և, ի տարբերություն նախորդ սարքերի, այն իրականում աշխատել է։ Շվեյցարացի գիտնականը 1783 թվականին բացահայտեց, որ մարդու մազը խոնավության բարձրացման դեպքում երկարում է, իսկ նվազման դեպքում՝ կարճանում։ Թեև ամբողջությամբ չորի և ամբողջությամբ հագեցածի փոփոխությունը փոքր էր (մոտ 2.5%), լծակային համակարգի միջոցով այն հնարավոր էր փոխանցել սլաքին։ Սոսսյուրը յուղազերծեց մազը և այդպիսով ստեղծվեց մազային խոնավաչափը, որը բավականին ճշգրիտ չափում էր հարաբերական խոնավությունը։

Հետաքրքիր մանրամասնություն. կանանց մազերը, հատկապես բաց գույնի մազերը, ամենահարմարն էին. դրանք ավելի միատարր կառուցվածք ունեին և ավելի հաստատուն ցուցանիշներ էին ցույց տալիս: Մազային խոնավաչափը զարմանալիորեն երկար ժամանակ դիմացավ մասնագիտական ​​օդերևութաբանության մեջ. այն օգտագործվել է օդերևութաբանական կայաններում մինչև 20-րդ դարի երկրորդ կեսը, իսկ որոշ երկրներում՝ նույնիսկ 2000-ականների սկզբին: Սա, թերևս, մեր ցանկում միակ սարքն է, որը արժանի է հարգանքի, այլ ոչ թե ժպիտի:

Սոճու կոն, որն ավելին գիտի, քան թվում է

Սոճու կոնը, թերևս, մարդկության պատմության մեջ ամենահին և ամենամատչելի «եղանակի գործիքն» է: Դրա աշխատանքի սկզբունքը ծանոթ է յուրաքանչյուրին, ով երբևէ անտառում սոճու կոներ է հավաքել. թեփուկները բացվում են չոր եղանակին և ամուր փակվում խոնավ եղանակին: Սա պարզապես ժողովրդական սնահավատություն չէ, այլ մաքուր կենսամեխանիկա: Սոճու կոների թեփուկները բաղկացած են բջիջների երկու շերտերից՝ տարբեր խոնավության կլանման ունակություններով. արտաքին շերտը ավելի շատ է ուռչում, քան ներքինը, ինչի պատճառով թեփուկը թաց ժամանակ դեպի ներս է ծռվում և չոր ժամանակ ուղղվում: Ըստ էության, սոճու կոնը բնական խոնավաչափ է, և այն էլ բավականին զգայուն:

Անցյալում սոճու կոները կախված էին տան մուտքի մոտ կամ պատշգամբում, և տերը կարող էր միայն հայացքով դատել, թե արդյոք արժե անձրևանոց բերել: Իհարկե, սոճու կոնը ցույց է տալիս ընթացիկ խոնավությունը, այլ ոչ թե կանխատեսում է երեք օր հետո սպասվող անձրևը, բայց այլ գործիքների բացակայության դեպքում նույնիսկ այս տեղեկատվությունն արժեքավոր էր: Ժամանակակից ինժեներները, ի դեպ, չեն մոռացել սոճու կոնի մասին. ինքնակարգավորվող օդափոխման համակարգեր և շենքերի ադապտիվ ճակատներ ստեղծելու համար օգտագործվում են բիոմիմետիկ նյութեր, որոնք ընդօրինակում են դրա թեփուկների կառուցվածքը։

Սարդ-օդերևութաբանը և նրա ցանցը

Ժողովրդական իմաստությունը պնդում է, որ եթե սարդը ակտիվորեն հյուսում է իր ցանցը, սպասեք լավ եղանակի, իսկ եթե թաքնվում է, անձրև կգա։ Տարօրինակ է, բայց այս համոզմունքն ունի որոշակի գիտական ​​հիմք, չնայած ոչ այնքան պարզ, որքան կարելի է հուսալ։ Սարդերը իսկապես զգայուն են խոնավության և մթնոլորտային ճնշման փոփոխությունների նկատմամբ։ Բարձր խոնավության դեպքում ցանցի թելերը դառնում են ավելի ծանր և կորցնում են իրենց կպչունությունը, ինչը որսը դարձնում է պակաս արդյունավետ, և սարդը նախընտրում է սպասել։ Ցածր խոնավության և կայուն ճնշման դեպքում հյուսելու պայմանները օպտիմալ են, և սարդն ավելի ակտիվ է։

18-րդ և 19-րդ դարերի որոշ բնագետներ փորձել են ձևակերպել սարդերի դիտարկումները և կազմել են սարդերի վարքագծի և հետագա եղանակի միջև փոխհարաբերությունների ամբողջական աղյուսակներ։ Ֆրանսիացի բնագետ Քվատրեֆաժը նույնիսկ առաջարկել է ստեղծել դիտակետերի ցանց, որտեղ մարզված դիտողները կգրանցեին սարդերի ակտիվությունը և կփոխանցեին տվյալները կենտրոնական գրասենյակ։ Նախագիծը, իհարկե, երբեք չիրականացավ, մասամբ այն պատճառով, որ սարդերը չափազանց անվստահելի տեղեկատուներ էին, և մասամբ այն պատճառով, որ հեռագիրը և իրական բարոմետրերը, որոնք շատ ավելի լավ էին աշխատում, քան ցանկացած սարդ, հայտնվեցին մոտավորապես նույն ժամանակ։

Սնդիկ, վակուում և վախ սատանայից

Էվանջելիստա Տորիչելլիի կողմից 1643 թվականին ստեղծված սնդիկային բարոմետրը այսօր համարվում է գիտության պատմության ամենակարևոր գյուտերից մեկը, սակայն իր հայտնության պահին այն առաջացրեց իսկական իրարանցում։ Տորիչելլին՝ Գալիլեյի աշակերտը, երկար ապակյա խողովակը լցրեց սնդիկով, շրջեց այն և բաց ծայրը տեղադրեց սնդիկով լի տարայի մեջ։ Խողովակի ներսում սնդիկը իջավ մինչև որոշակի մակարդակ, իսկ վերևում առաջացավ դատարկ տարածություն՝ պատմության մեջ առաջին արհեստական վակուումը։ Եկեղեցին և ժամանակի բազմաթիվ փիլիսոփաներ սարսափի մեջ էին․ Արիստոտելի ժամանակներից ընդունված էր կարծել, որ բնությունը «վախենում է դատարկությունից», և դատարկ տարածք պարզապես չի կարող գոյություն ունենալ։

Ոմանք Տորիչելլիին մեղադրում էին աստվածապղծության մեջ, մյուսները պնդում էին, թե խողովակի մեջ սատանա է բնակվել։ Մինչդեռ սարքը գործում էր անթերի․ սնդիկի սյունը բարձրանում և իջնում էր՝ կախված մթնոլորտային ճնշումից, և արդեն մի քանի տարի անց Բլեզ Պասկալը դա ապացուցեց՝ բարոմետրը բարձրացնելով Պյուի-դը-Դոմ լեռը և արձանագրելով, որ սնդիկի սյունը բարձրության հետ նվազում է։ Սնդիկային բարոմետրը դարձավ առաջին իսկապես գիտական օդերևութաբանական գործիքը և շուրջ երեք հարյուր հիսուն տարի մնաց չափանիշ, մինչև այն փոխարինվեց էլեկտրոնային տվիչներով։ Իսկ ճնշման չափման միավորը՝ սնդիկի սյան միլիմետրը, մինչ օրս կիրառվում է բժշկության և առօրյա կյանքում։

Սուրճի բաժակը՝ բարոմետրի փոխարեն

Կենցաղային «մետեոսարքերի» շարքում կա մեկը, որի հետ գրեթե յուրաքանչյուրը առնչվել է, սակայն քչերն են ուշադրություն դարձրել։ Խոսքը թարմ պատրաստված սուրճի կամ թեյի մակերևույթին առաջացող պղպջակների մասին է։ Գոյություն ունի տարածված հավատալիք․ եթե պղպջակները հավաքվում են բաժակի կենտրոնում՝ ճնշումը բարձր է և եղանակը լավ կլինի, իսկ եթե ցրվում են դեպի եզրեր՝ ճնշումը նվազում է և սպասվում է անձրև։ Գաղափարը զուրկ չէ ֆիզիկական տրամաբանությունից․ բարձր մթնոլորտային ճնշման դեպքում հեղուկի մակերևույթը թեթևակի ներս է ճկվուն՝ առաջացնելով հազիվ նկատելի գոգավորություն, և պղպջակները սահում են դեպի կենտրոն։ Ցածր ճնշման դեպքում մակերևույթը փոքր-ինչ ուռուցիկ է դառնում, և պղպջակները շարժվում են դեպի եզրեր։

Սակայն այս ազդեցությունն այնքան թույլ է, որ այն հեշտությամբ խաթարվում է այլ գործոններով՝ բաժակի ձևով, ըմպելիքի ջերմաստիճանով, մակերևույթում առկա ճարպային շերտով, սեղանի թրթռումներով և անգամ այն հանգամանքով, թե ինչպես եք խառնել շաքարը։ Համացանցում նկարագրված մի քանի սիրողական փորձեր տվել են հակասական արդյունքներ, իսկ այս թեմայով լուրջ գիտական ուսումնասիրություններ, ըստ երևույթին, չեն իրականացվել․ գիտնականներն ունեն ավելի կարևոր զբաղմունքներ, քան ժամերով սուրճի պղպջակներ դիտելը։ Այնուամենայնիվ, այս նշանը շարունակում է ապրել և փոխանցվել սերնդեսերունդ, և դրա մեջ կա յուրահատուկ հմայք․ անգամ մթնոլորտի գերհամակարգչային մոդելների դարաշրջանում մարդը ցանկանում է հավատալ, որ առավոտյան սուրճի բաժակը կարող է իրեն ինչ-որ բան պատմել ապագայի մասին։

Պարանին կախված քարը՝ ամենաազնիվ մետեոսարքը

Մեր ցանկում առկա բոլոր սարքերից մեկն արժանի է առանձնահատուկ հիշատակման իր անբասիր ազնվության համար։ Խոսքը այսպես կոչված «եղանակային քարի»՝ weather rock-ի մասին է, որը մինչ օրս կարելի է հանդիպել ճամբարներում, տուրիստական բազաներում և աշխարհի տարբեր գյուղերում։ Սա սովորական քար է, որը պարանով կախված է սյունից, իսկ կողքին ամրացված է հրահանգով ցուցանակ։ Եթե քարը թաց է՝ անձրև է գալիս։ Եթե քարը չոր է՝ անձրև չկա։ Եթե քարը ճոճվում է՝ քամի է։ Եթե քարը ստվեր է գցում՝ արևոտ է։ Եթե քարը չի երևում՝ մառախուղ է։ Եթե քարը սպիտակ է՝ ձյուն է։ Եթե քարը չկա՝ տորնադո է։

Անշուշտ, սա կատակ է, բայց կատակ՝ խորը օդերևութաբանական իմաստով։ Եղանակային քարը ծաղրանմանում է պարզ և համընդհանուր եղանակի կանխատեսիչ ստեղծելու բոլոր փորձերի նկատմամբ և միաժամանակ հիշեցում, որ եղանակն իմանալու ամենահուսալի եղանակը պատուհանից դուրս նայելն է։ Մարդկության պատմության ընթացքում ոչ մի սարք չի ապահովել հարյուր տոկոսանոց ճշգրիտ կանխատեսումներ, և նույնիսկ ժամանակակից գերհամակարգչային մոդելները սխալվում են, որովհետև մթնոլորտը քաոսային համակարգ է, որը զգայուն է ամենափոքր սկզբնական պայմանների նկատմամբ։ Պարանին կախված քարը պարզապես ընդունում է այդ փաստը զինաթափող անկեղծությամբ։

Անձրև կանխատեսող ծառը

Եվրոպայի և Հյուսիսային Ամերիկայի որոշ շրջաններում գոյություն ուներ ավանդույթ՝ թարմ կտրված եղևնու ճյուղը որպես բարոմետր օգտագործելու։ Ճյուղի մի ծայրը մեխում էին տան պատին մյուս ծայրը թողնելով ազատ և շարժուն։ Չոր եղանակին ճյուղը ուղղվում և բարձրանում էր, իսկ անձրևից առաջ՝ իջնում։ Մեխանիզմը նույնն է, ինչ սոճու կոնի դեպքում․ փայտյա մանրաթելերը տարբեր կերպ են արձագանքում խոնավությանը, ինչի հետևանքով ճյուղը ծռվում է։

Որոշ գյուղացիներ պնդում էին, որ եղևնու «բարոմետրը» կարող է անձրևը կանխատեսել վեցից ութ ժամ առաջ, և հնարավոր է, որ դրա մեջ ճշմարտության որոշ բաժին կար․ օդի խոնավությունը իսկապես աճում է դեռևս մինչ առաջին կաթիլները կհասնեն գետնին։ Սկանդինավյան երկրներում նման սարքերը պահպանվել են գյուղերում մինչև XX դարի կեսերը և հաճախ զարմանալիորեն օգտակար են եղել, հատկապես խոտհունձի ժամանակ, երբ «այսօր անձրև կլինի՞» հարցը չափազանց կարևոր էր։ Իհարկե, եղևնու բարոմետրի ճշգրտությունը չէր կարող համեմատվել իրական գործիքների հետ, սակայն այն գյուղացու համար, որը չուներ ոչ ռադիո, ոչ բարոմետր, պատին ամրացված ճյուղը ավելի լավ էր, քան ոչինչ։

Գիտության և սնահավատության սահմանին

Նայելով այս տարօրինակ հնարքների և անսովոր մեթոդների շքերթին՝ հեշտ է զարմանալ և ծիծաղել մեր նախնիների միամտության վրա։ Բայց դա սխալ կլիներ։ Այս բոլոր սարքերի ետևում կանգնած էր աշխարհը հասկանալու և բնության քմահաճույքներից պաշտպանվելու խոր ցանկությունը։ Այդ սարքերից որոշները՝ մազային հիգրոմետրը և սնդիկային բարոմետրը դարձան գիտության հիմնաքարեր։ Մյուսները գորտային բարոմետրը ու Մերրիուեզերի տեմպեստարիումը մնացին որպես հետաքրքիր պատմական էջեր, բայց դրանք նույնպես նպաստեցին դիտարկումների մշակույթի ձևավորմանը։ Գիտության և սնահավատության միջև սահմանը երբեք հստակ գիծ չի եղել․ այն միշտ եղել է լայն, մշուշոտ գոտի, որտեղ հանճարեղ ենթադրությունները հարևանել են մոլորություններին, իսկ ճշգրիտ դիտարկումները՝ սխալ մեկնաբանություններին։ Ժամանակակից օդերևութաբանությունը ծնվել է փորձերի և սխալների այդ ճանապարհային քաոսից։ Եվ արդար չի լինի մոռանալ նրանց, ովքեր այդ ուղին անցան առաջինը՝ մեկ ձեռքում գորտ մյուս ձեռքում սոճու կոն պահած։