От “логики метеоров” к “погоде в цифрах”: метеорология в STS

Титульный лист латинского перевода Метеорологики (1560). Источник: Wikipedia.

Метеорологии посвящена обширная литература в истории науки и STS, отчасти пересекающаяся с литературой об атмосферной физике и климатологии. Считается, что современная метеорология сформировалась в XX веке. Во-первых, началась профессионализация и специализация “старой” синкретической метеорологии, объединявшей ученых и практиков; во-вторых, задачи прогнозирования погоды были поставлены в терминах строгой физической теории; и в-третьих, после Второй Мировой войны появились вычислительные мощности, достаточные для реализации численных прогнозов погоды на практике. Математизация теории, а также систематизация и квантификация наблюдений за погодными условиями пришли на смену “классической” метеорологической традиции, просуществовавшей со времен Аристотеля и вплоть до конца XVIII века. В рамках этой традиции под метеорологией понималось изучение μετέωρα — “метеоров”, или необычных небесных явлений, таких как кометы, полярные сияния, радуги и т. д. Согласно Аристотелю, в предмет метеорологии — или, точнее, метеоро-логики — входило

…все естественное, но менее упорядоченное, нежели первый элемент тел, что происходит в местах, тесно соседствующих с областью движения звезд: это, например, Млечный Путь, кометы и наблюдаемые [на небе] подвижные вспышки, а также все то, что мы могли бы почесть состояниями, общими воздуха и воды. Кроме того, [сюда относятся вопросы] о частях Земли, видах этих частей и состояниях. Исходя из этого, следовало бы, видимо, рассмотреть причины ветров и землетрясений и всех явлений, сопряженных с движениями такого рода. Путь к объяснению одних [явлений] для нас труден, а другие мы можем каким-то образом постигнуть. Речь пойдет, наконец, о громовых ударах, смерчах, престерах и других повторяющихся [явлениях природы], т.е. об изменениюю состояний (pathē), которые одни и те же тела претерпевают при уплотнении (dia pēxin) (Аристотель, Метеорологика, I 1, 338 а 26–330 а 5).

Необычные погодные явления всегда вызывали большой интерес . Кроме Аристотеля, “метеоры” привлекали внимание множества знаменитых наблюдателей — от Плиния Старшего, Сенеки и Цицерона до Парацельса и Альберта Великого. В отличие от современной метеорологии, основанной на инструментальных наблюдениях и моделировании, классическая традиция опиралась на форму нарративного “репортажа”, повествующего об экстраординарных атмосферных явлениях как об уникальных событиях. Для классической метеорологии были нехарактерны современные жанровые границы, отделяющие протокол наблюдения от личного дневника, исторической хроники, газетной статьи или религиозной проповеди. Вслед за Фредериком Небекером, “старую” метеорологию можно назвать синкретической не только потому, что она сочетала теоретические, эмпирические и практические традиции, но и в смысле ее включенности в широкий культурный контекст.

Иллюстрация из The Uxbridge Wonder, одностраничного описания “Аксбриджского чуда”, рассказывающего о сильной буре в Миддлсексе в июле 1738. На изображении видны грозовые облака и молнии, комета и горящие метеоры, по форме напоминающие ракеты. Источник: Vladimir Jankovic, Reading the Skies: A Cultural History of English Weather, 1650–1720 (University of Chicago Press, 2000).

От интерпретации к наблюдению

В раннее Новое время “метеоры” были, прежде всего, символами — благими или грозными предзнаменованиями, свидетельствами божественного вмешательства, которые нуждались не столько в наблюдении и фиксации, сколько в расшифровке и интерпретации. Как пишет историк метеорологии Владимир Янкович, с XVII века эмпирическое наблюдение постепенно становится более значимым, чем интерпретация символического значения метеоров, однако аристотелевское учение продолжает оставаться основным способом осмысления алеаторного характера погодных явлений. Вплоть до конца XVIII века метеорология развивается в лоне классической традиции, а основным способом осмысления алеаторного характера погодных явлений остается аристотелевское понятие “метеоров”.

В эпоху Возрождения метеорология преподавалась в университетах Западной Европы как наука о необычных погодных явлениях — наводнениях, землетрясениях, кометах, и т.п. — оставаясь, таким образом, в русле аристотелевской традиции. Как пишет историк науки Крейг Мартин, метеорология выделялась на общем фоне ренессансной натурфилософии, идеалом которой было достоверное знание, получаемое путем силлогистической демонстрации. В случае метеорологии этот идеал, сформулированный под влиянием философии Аристотеля, оказывался неприменим в силу случайного, нерегулярного характера самого ее предмета — “метеоров”. Поэтому причинно-следственное объяснение метеорологических явлений необходимым образом носило незавершенный, гипотетический, вероятностный характер. Крейг показывает, что, осознавая сложность проведения точных наблюдений, итальянские натурфилософы-аристотелианцы были вынуждены снизить свои требования к “эпистемологическому стандарту” метеорологического знания, сделав его более восприимчивым к данным наблюдений и более открытым к пересмотру теории в свете этих данных. В свою очередь, это повлияло на их собственный дрейф в сторону от метеорологических взглядов самого Аристотеля.

Хотя ренессансная метеорология была открыта к корректировке теории в соответствии с эмпирическими наблюдениями, она не претендовала на роль инструмента прогнозирования. Эта роль досталась “астрометеорологии” — не столько университетской, сколько придворной дисциплине, занимавшейся предсказанием погоды на основе астрономических наблюдений. Придворные “астрометеорологи” эпохи Ренессанса одними из первых стали заниматься систематическим наблюдением и описанием погодных условий, чтобы оценивать достоверность своих прогнозов. Традиция “астрометеорологии” оказала большое влияние на развитие метеорологии: согласно историку науки Деборе Коэн, в XVIII веке она воспроизвелась в форме ньютонианской исследовательской программы, направленной на установление связей между атмосферными явлениями и движением небесных тел, а в XIX и начале XX века — в теориях изменения климата под влиянием орбитальных циклов Земли.

Эпоха чудес и чудовищ

Иллюстрация к Новой Атлантиде Фрэнсиса Бэкона. Источник.

Тенденции, наметившиеся в ренессансной метеорологии, усилились в XVII веке, когда изучение “метеоров” оказалось вписано в контекст формирования новоевропейской эмпирической науки — в частности, в эпистемологический проект Фрэнсиса Бэкона. В знаменитой книге Wonders and the Order of Nature, 1150–1750 (1998) историки науки Лорейн Дастон и Катерина Парк показывают, что одним из лейтмотивов новоевропейской научной революции было увлечение “чудесами”, которые выступали одновременно и как объект натурфилософского исследования, и как страсть, это исследование одушевляющая. Английское слово (to) wonder, сочетающее значение существительного и глагола, точно характеризует двойственное “настроение” этого периода в истории европейской естественной философии, который Дастон и Парк называют “беспрецедентным и неповторимым”. Впервые в истории науки “чудеса” перестали быть маргинальными отклонениями и исключениями из общего правила, превратившись в привилегированный эпистемический объект. Чудеса оказались в самом центре исследовательского внимания — зачастую во вполне буквальном смысле, будучи помещенными в “кабинеты редкостей” и “кунсткамеры”, расцвет которых пришелся на XVII век.

Развивая мысль Дастон и Парк уже с опорой на этимологию русского языка, это время можно назвать “эпохой чудес и чудовищ”, когда натуралисты и естествоиспытатели интересовались исключительными, отклоняющимися от “нормы”, из ряда вон выходящими явлениями — врожденными уродствами, странными случаями из медицинской практики, редкими растениями и минералами. С точки зрения Бэкона, чей проект реформирования натурфилософии включал написание “истории чудес”, эти “чудеса и чудовища” представляли собой образцовую форму научных фактов, более ценных с точки зрения познания природы, чем ее рядовые проявления. В области атмосферных явлений такими фактами стали “метеоры” — лунные радуги, смерчи, необычные грады, ложные солнца, огненные шары, летающие драконы и странные небесные огни. (Янкович приводит пример окфордского химика Роберта Плота, работы которого были посвящены таким “небесным диковинкам”, как низко летящие огненные шары или звуки музыки, издаваемые невидимыми воздушными существами.) В XVII веке это аристотелевское понятие продолжало активно использоваться — например, в одноименном трактате Декарта (1629) или в Новой Атлантиде самого Бэкона (1626), где упоминаются специальные башни для наблюдения за метеорами:

Есть у нас высокие башни; самые высокие из них достигают полумили, а некоторые выстроены на высоких горах; так что если прибавить еще и высоту горы, то в самой высокой из башен будет не менее трех миль. Эти места называем мы верхнею сферой, а то, что находится посредине, — среднею сферой. Эти башни служат нам, сообразно с их высотой и расположением, для прокаливания на солнце, для охлаждения или для сохранения тел, равно как и для наблюдений над явлениями природы, как-то: над ветрами, дождем, снегом, градом, а также некоторыми огненными метеорами. В некоторых из этих башен обитают отшельники, которых мы по временам навещаем, чтобы поручить то или иное наблюдение. (Фрэнсис Бэкон, Новая Атлантида).

Как пишет Янкович, в XVII веке попытки создать науку о погоде отталкивались от бэконовской посылки о том, что ее объектами должны стать экстраординарные явления. Так аристотелевское понятие “метеоров” обрело новую жизнь в рамках индуктивистской эпистемологии.

Провинциальная наука

Наложение аристотелевского учения о “метеорах” и бэконовского индуктивизма определило характер метеорологии XVII и XVIII веков. Ее центральном жанром стал жанр нарративного отчета (который Янкович называет “метеорическим репортажем”, подчеркивая качественный характер описания), а также акцент на дискретных, необычных, нестабильных и скоротечных событиях, в отличие от непрерывного наблюдения за количественными параметрами, характерного для современной метеорологии. Отличие новоевропейской метеорологии от античной заключалось в переориентации на наблюдение, и “метеорический репортаж” стал первоначальной формой фиксации этого наблюдения.

Янкович показывает, что жанр нарративных отчетов о необычных погодных явлениях, доминировавший в метеорологии вплоть до конца XVIII века, наиболее полно развился в Англии, где его практиковали представители провинциального дворянства и духовенства. Однако “метеорический репортаж” был не просто формой коммуникации в зарождавшейся эмпирической метеорологии, но также частью рефлексии о значимости места и локальной идентичности. Пример Англии демонстрирует, что метеорология формировалась как в буквальном смысле провинциальная наука — в отличие от городских естествоиспытателей, проводивших свои эксперименты в привилегированных пространствах лаборатории, клиники или “кабинета редкостей” и отвечавших за их достоверность словом джентльмена, первые метеорологические наблюдения осуществлялись сельскими приходскими священниками и провинциальными помещиками, “лабораториями” которых выступали приходской сад, лес или ветряная мельница.

Что более важно, эти наблюдения носили подчеркнуто локальный характер: провинциальные корреспонденты Королевского общества сообщали о “метеорах”, зафиксированных “по месту жительства”. Подобный “хорографический” импульс, одушевлявший авторов “метеорических репортажей”, был связан с необходимостью, с одной стороны, сделать результаты своих научных изысканий более заметными, с другой стороны — подчеркнуть их достоверность. Будучи частью научной культуры, для которой прямой опытный контакт с объектом исследования считался привилегированным способом познания природы, но не имея доступа к пространствам, в которых подобный контакт становился возможным — клиникам и лабораториям — провинциальные метеорологи педалировали локальный характер описываемых ими явлений и достоверность своих описаний, основанную на непосредственном наблюдении “на земле”. Одновременно с этим они также усиливали собственную локальную идентичность как представителей именно этого региона, а также идентичность самой локальности — как того самого места, где в таком-то году наблюдали “метеор”.

Погода как идентичность

Конец XVIII века стал временем упадка метеорического репортажа как жанра и “автохтонной” метеорологии английских провинций. Янкович показывает, что его причиной был вовсе не “триумф рациональности”, в результате которого провинциальные авторы метеорических репортажей переняли у своих столичных коллег более продвинутые практики исследования атмосферных явлений, ориентированные на количественные измерения и экспериментальную дисциплину, а упадок “видимости” их публикаций, которые попросту перестали печатать в научной прессе столиц. Фоном для маргинализации метеорического репортажа была критика его методологических изъянов — отчеты о блуждающих огоньках или удивительной радуге были несопоставимы друг с другом, фокусировались на единичных явлениях и постольку делали невозможным индуктивный вывод на основе серии однотипных наблюдений. С другой стороны, нарративные отчеты о “необычных” погодных явлениях отставали от развития форм коммуникации в естественных науках. К началу XIX века на смену красочным репортажам пришли огромные таблицы, сопоставляющие среднесуточные или среднемесячные значения температуры или атмосферного давления, давшие начало эмпирической климатологии.

Простые и сложные атмосферы. Иллюстрация из работы Джона Дальтона Experimental Essays on the Constitution of Mixed Gases: On the Force of Steam or Vapour from Water or Other Liquids in Different Temperatures, Both in a Torricelli Vacuum and in Air; on Evaporation; and on Expansion of Gases by Heat (1802). Источник: Science and Industry Museum.

Янкович выделяет три фактора, запустивших процесс “нормализации” метеорологии, в ходе которого исследовательский интерес сместился от погодных “чудес” и “сверхъестественных” явлений к изучению регулярных атмосферных процессов. Во-первых, упадку “метеорической” традиции способствовала естественная теология, акцентировавшая внимание на повторяющихся погодных циклах в противовес событийности “метеоров”. Во-вторых, это была прикладная агрометеорология, перенесшая теологические рассуждения о регулярности погодных процессов в практическую плоскость. Агрометеорологи занимались прогнозированием погоды в интересах сельскохозяйственной деятельности и дистанцировались от каузальных объяснений возникновения “метеоров”, опираясь на практический опыт пастухов и фермеров, статистические корреляции между погодными явлениями и народными приметами, а также между сезонами и циклом вегетации. Наконец, в-третьих, развитие атмосферной химии, начало которому положили работы Джона Дальтона, привело к перераспределению “важного” и “несущественного” в метеорологическом исследовании: с позиций новой “химической философии” все без исключения атмосферные процессы должны быть подвергнуты анализу, невзирая на их кажущуюся незначительность. Таким образом, резюмирует Янкович, если агрометеорология нормализовала погодные явления, считавшиеся проблематичными в метеорической традиции, атмосферная химия проблематизировала “нормальное”, положив конец классической метеоро-логике.

Кроме того, XVIII век стал временем развития систематического наблюдения и фиксации погодных изменений, прежде всего, в форме “погодных дневников”, ставших частью буржуазной повседневной культуры наряду с инструментами, позволяющими уточнить и дисциплинировать эти наблюдения — барометрами и термометрами. Новая культура наблюдения за погодой была одним из проявлений модернистского императива самонаблюдения, самоконтроля и дисциплины и даже формой аскетизма, которую историк метеорологии Ян Голинский назвал “самовыражением в форме самоотрицания”. В своей книге о развитии английской метеорологии в эпоху Просвещения, Голинский продолжает рассказ, начатый Янковичем: упадок “метеорического репортажа”, неразрывно связанного с чувством локальной идентичности, происходит параллельно с формированием представления о “типично британской” погоде, которое становится частью национального воображения. Происходит смещение акцента с наблюдений за уникальными, дискретными и локальными “метеорами” на систематическую инструментальную фиксацию однородных и регулярных колебаний температуры, давления, влажности и других параметров, “типичных” для всей страны в целом.

Гомогенизация и нормализация предмета метеорологии — от “метеоров” к “типичной погоде” — впоследствии сделали возможной современную, количественную метеорологию. “Погода в цифрах” непредставима в мире “метеорических репортажей”, повествующих о несопоставимых, а потому не поддающихся подсчету, уникальных явлениях. Выражаясь языком прагматической социологии, можно сказать, что трансформация метеорологии в физическую дисциплину, основанную на компьютерном моделировании, произошедшая в XX веке, потребовала внушительных инвестиций в формы, история которых была кратко прослежена выше. Процесс восхождения от неповторимых “метеоров” к усредненным “погодным условиям”, затем — к климату как “средней погоде”, и далее — к статистическому агрегату под названием “климат Земли”, можно описать как последовательность подобного рода инвестиций. Но насколько оправдан подобный подход, учитывая возрастающую “нервозность” климата в условиях глобального потепления? Возможно, что в этих условиях стоит пристальнее вглядеться в историю метеорологии как исследования “метеоров” — этого “вытесненного” современной науки, по выражению философа Мишеля Серра.

Подробнее о взгляде современной метеорологии на проблему изменения климата и адаптации к нему можно узнать из лекции Владимира Катцова в Европейском Университете в Санкт-Петербурге:

--

--