Андрей Капица. Колумб XX века

«Изучать надо лучше, чем это делается в настоящее время современными методами… География — наука многокомпонентная и перегруженная информацией. А кибернетика — „наука о сложности“ как бы специально создана для географии, которая так заждалась системности, структурности, количественного подхода, машинной техники для ее становящегося непосильным объема информации… Географы ждут практических результатов применения математического — кибернетического — системного подхода. На этом пути имеются трудности, и одна из них состоит в необходимости формализации данных пока еще в высшей степени „неформализованной“ географии. Последнее замечание, во всяком случае, относится к физической географии.

Эти требования учитываются при создании нового Тихоокеанского института географии Дальневосточного научного центра АН СССР. В этом институте создаются лаборатории геокибернетики, геофизики, геохимии, палеогеографии, картографии…

Курсы общей физической географии — общего землеведения — решительно нуждаются в обновлении…

Для чего?

Я остановлюсь только на новой и теперь на главной задаче географии — географическом прогнозе. Напомню, что соглашение об охране окружающей среды было подписано 23 мая 1972 года между правительствами СССР и США. Все знают, что это задача сегодняшнего дня, стремительно выросшая вместе с ростом научно-технического прогресса и связанного с ним „наступления“ человечества на природу.

Приобрели авторитет понятия географические или близкие к физической географии, как то: географическая среда, биосфера, геобиоценоз, экосистема. Становится понятной в широких научных кругах роль географии как науки о единстве множества.

Трудно или нельзя найти в истории нашей науки время, столь благоприятное для развития обновленной географии, потому что человечество меняет лик Земли в целом как систему взаимосвязанных компонентов.

Направление внимания географов должно быть теперь на прогноз, потому что изменения природы неизбежны, в конце концов, они планетарны, причем происходит ускорение этих изменений»[238].

Так в штате ТИГ первым делом появились математики, что было нехарактерно для советских институтов географии. Это были братья Сергины — Владимир Яковлевич и Сергей Яковлевич родом из Архангельска. Старший, Владимир, пошел по военной линии: окончил Первое ленинградское артиллерийское училище, а потом и Военно-инженерную академию ракетных войск стратегического назначения (теперь Академия РВСН имени Петра Великого). В академии он окончил факультет «Системы управления ракет и космических аппаратов». Младший, Сергей, учился в аспирантуре инженерно-строительного института МИСИ, но мечтал стать геологом и палеогеографом.

Рассказывает Владимир Яковлевич Сергин, член-корреспондент РАЕН, доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Института математических проблем биологии РАН в Пущине: «Диссертация Сергея была связана, хотя и косвенно, с изменениями климата и природной среды на протяжении плейстоцена (примерно последнего миллиона лет). В этот протяженный период времени теплые климатические эпохи Земли внезапно сменялись ледниковыми, когда почти вся Европа вплоть до Черного и Средиземного морей покрывалась льдом толщиной до 2 км. В Северной Америке вырастал ледовый покров, объем которого в 3–4 раза превышал объем льда современной Антарктиды. Причины ледовых колебаний климата оставались загадкой. За 200 лет геологических исследований были предложены десятки гипотез, например таких, как изменения светимости Солнца, прохождение Земли сквозь газово-пылевые туманности или массовые спорадические выбросы вулканического пепла в атмосферу…

Постепенно мы пришли к выводу, что бессмысленно и дальше плодить гипотезы. Устоявшийся примитивный подход к проблеме: вот вам катастрофическая причина, а вот ее следствия, не работает… ледовые колебания климата могут быть… естественными проявлениями собственной динамики глобальной геофизической системы…

Но это сейчас такой подход… кажется естественным и даже тривиальным. А тогда, в 1960-е годы прошлого века, компьютеров необходимой мощности не было и не предвиделось.

До математического моделирования было еще далеко, но мы построили функциональную схему… В нашей работе рассматривалась, по сути, глобальная система ледники — океан — атмосфера, в которой большое место занимала энергетика атмосферы, перенос влаги из низких широт в полярные области, термодинамика океана, нелинейные колебания и другие процессы… Она включала атмосферу, океаны, ледовые покровы и земную кору (до слоя астеносферы). Эта нелинейная система имела обратные связи и, похоже, представляла собой глобальную систему автоматического регулирования. Если это действительно так, то доминирующей динамикой этой системы могли оказаться нелинейные колебания (автоколебания)».

Поддержка завкафедрой динамической геологии Геологического факультета МГУ Георгия Петровича Горшкова и завкафедрой метеорологии и климатологии Географического факультета МГУ Сергея Павловича Хромова открыла братьям Сергиным дорогу в мир академической науки.