Эти описания, одно — водяных смерчей, другое — вихря, по-видимому, согласуются в этой детали; то, что один джентльмен описывает как трубку, черную по краям и белую в середине, другой называет черным облаком со столбом света в нем; последнее выражение имеет лишь немного больше чудесного, но суть та же, и понять это не очень трудно. Когда смерчи доктора Стюарта были полностью заряжены, то есть когда вращающаяся труба воздуха была заполнена между a a a a и b b b b, рис. I, количествами капель и пара, оторванными от столба W W, рис. II, все это становилось настолько темным, что сквозь него нельзя было видеть, ни обнаружить спиральное восходящее движение; но когда количество поднимающейся материи уменьшалось, труба становилась более прозрачной, и восходящее движение становилось видимым. Ибо при рассмотрении рисунка на противоположной странице, представляющего сечение нашего смерча с вакуумом посередине, ясно, что если мы посмотрим на такую полую трубу в направлении стрелок и предположим, что непрозрачные частицы равномерно смешаны в пространстве между двумя круговыми линиями, то и часть между стрелками a и b, и часть между стрелками c и d будут казаться намного темнее, чем та, что между b и c, так как в линии зрения через стороны должно быть гораздо больше этих непрозрачных частиц, чем через середину. Именно так волос в микроскопе явно кажется трубкой, стороны которой выглядят темнее середины. Вихрь доктора Мэзера, вероятно, был заполнен пылью, стороны были очень темными, но вакуум внутри, делая середину более прозрачной, заставляет его называть это столбом света.
Именно в этой более прозрачной части, между b и c, Стюарт мог видеть спиральное движение паров, чьи линии на ближней и дальней стороне прозрачной части, пересекаясь, представляли дым, поднимающийся в дымоходе; ибо, поскольку количество все еще было слишком велико в линии зрения через стороны трубки, движение там нельзя было обнаружить, и поэтому они представляли твердые стенки дымохода.
Когда пары в трубе достигают от облаков почти до земли, теперь неудивительно для тех, кто понимает электричество, что вспышки молнии должны спускаться по смерчу, как в случае с римским.
Но вы возразите: если вода может таким образом переноситься в облака, почему у нас нет соленых дождей? Возражение сильное и разумное, и я не знаю, смогу ли я ответить на него к вашему удовлетворению. Я никогда не слышал ни об одном соленом дожде, кроме того случая, когда смерч прошел довольно близко к кораблю, поэтому я полагаю, что это лишь капли, отброшенные от смерча центробежной силой (как птицы в Хатфилде), когда они были подняты так высоко, что оказались выше или стали слишком сильно центробежными для давления сопутствующих ветров, окружающих его: и, действительно, я верю, что не может быть никакого другого вида соленого дождя; ибо благости Божьей было угодно так распорядиться, что частицы воздуха не притягивают частицы соли, хотя они сильно притягивают воду.
Отсюда, хотя все металлы, даже золото, могут соединяться с воздухом и становиться летучими, соль остается фиксированной в огне, и никакой жар не может заставить ее подняться на сколько-нибудь значительную высоту или принудить воздух удерживать ее. Отсюда, когда соль поднимается, как она может немного подняться, в воздух вместе с водой, мгновенно происходит разделение; частицы воды прилипают к воздуху, а частицы соли падают обратно, как будто отталкиваемые и вытесняемые из воды какой-то силой в воздухе; или, как некоторые металлы, растворенные в соответствующем растворителе, покидают растворитель, когда приближается другое вещество, и прилипают к нему, так вода покидает соль и обнимает воздух; но воздух не обнимет соль и не покинет воду, иначе наши дожди были бы действительно солеными, и каждое дерево и растение на лице земли было бы уничтожено вместе со всеми животными, которые зависят от них в своем пропитании. — Тот, кто соразмерил и наделил надлежащими качествами все вещи, не забыл и об этом. Давайте поклонимся Ему с хвалой и благодарением! По некоторым рассказам моряков, кажется, что столб воды W W иногда падает внезапно; и если он, как говорят некоторые, пятнадцать или двадцать ярдов в диаметре, он должен падать с большой силой, и они могут справедливо опасаться за свои корабли. Согласно одному сообщению в «Транзакциях» о смерче, который упал в Кольне в Ланкашире, можно подумать, что столб иногда поднимается с воды, переносится над сушей и там падает единым телом; но это, я полагаю, случается редко.
Стюарт описывает свои смерчи как выглядящие не больше мачты, а иногда и меньше; но их видели на расстоянии полутора лиг.
Мне кажется, я читал ранее у Дампира или другого путешественника, что смерч в своем поступательном движении прошел над кораблем в штиль у побережья Гвинеи и сначала опрокинул его на один бок, унеся фок-мачту, затем внезапно подхватил его и опрокинул на другой бок, унеся бизань-мачту, и все закончилось в одно мгновение. Я полагаю, что первый ущерб был нанесен передней стороной вихря, последний — задней стороной, так как их движение противоположно.
Я полагаю, что вихрь или смерч может быть стационарным, когда сопутствующие ветры равны; но если они неравны, вихрь приобретает поступательное движение в направлении сильнейшего давления.
Когда ветер, придающий поступательное движение, становится сильнее внизу, чем вверху, или вверху, чем внизу, смерч будет изгибаться, а когда причина исчезнет, снова выпрямится.
Ваши вопросы к концу статьи кажутся разумными и заслуживающими рассмотрения. В настоящее время у меня нет достаточных фактов, чтобы дать на них какой-либо уместный ответ; и в этой статье уже достаточно предположений.
Ваш способ приспособления описаний к вашей гипотезе о нисходящих смерчах, признаюсь, остроумен, и, возможно, эта гипотеза может быть верной. Я рассмотрю ее подробнее, но пока я ею не удовлетворен, хотя в будущем могу быть.
Здесь вы имеете мой метод объяснения основных явлений, который я представляю на ваше беспристрастное рассмотрение.
И поскольку я теперь, кажется, почти написал книгу вместо письма, вы сочтете, что мне давно пора закончить; что я и позволю себе сделать, уверяя вас, что
Я, сэр, и т. д.
Б. ФРАНКЛИН.
СНОСКА:
[6] Перкинс. Редактор.
ДОКТОР М. [7], БЕНДЖАМИНУ ФРАНКЛИНУ, ЭСКВАЙРУ, В ФИЛАДЕЛЬФИЮ.
Описание водяного смерча на Антигуа.
Прочитано в Королевском обществе 24 июня 1756 года.
Нью-Брансуик, 11 ноября 1752 года.
Сэр,
Я получил ваше письмо от 2-го числа сего месяца и с удовольствием выполню вашу просьбу, описав (насколько позволяет моя память) водяной смерч, который я видел на Антигуа; и буду считать эту или любую другую услугу, которую могу оказать, хорошо вознагражденной, если она внесет вклад в ваше удовлетворение в столь любопытном исследовании.
Я часто видел водяные смерчи на расстоянии и слышал много странных историй о них, но никогда не знал ничего удовлетворительного об их природе или причине, пока не увидел тот, что был на Антигуа; который убедил меня, что водяной смерч — это вихрь, который становится видимым во всех своих измерениях благодаря воде, которую он поднимает с собой.
Недалеко от устья гавани Сент-Джонс появилось два или три водяных смерча, один из которых взял курс вверх по гавани. Его поступательное движение было медленным и неравномерным, не по прямой линии, а как бы рывками или скачками. Когда он был прямо у причала, я стоял примерно в ста ярдах от него. В воде появился круг диаметром около двадцати ярдов, который произвел на меня ужасное, хотя и приятное впечатление. Вода в этом круге была сильно взволнована, ее крутило и поднимало в воздух с большой быстротой и шумом, и она отражала блеск, как будто солнце ярко светило на это место, что было более заметно, так как вокруг него появился темный круг. Когда он достиг берега, он с той же силой поднял дранку, клепки [8], большие куски крыш домов и т. д., а один маленький деревянный дом он поднял целиком с фундамента, на котором тот стоял, и перенес на расстояние четырнадцати футов, где он опустился, не сломавшись и не перевернувшись; и, что примечательно, хотя вихрь двигался с запада на восток, дом переместился с востока на запад. Два или три негра и белая женщина были убиты падением бревен, которые он поднял в воздух и снова уронил. Пройдя через город, он, я полагаю, вскоре рассеялся; ибо, кроме срывания большой ветви с дерева и части покрытия сахарного завода недалеко от города, я не помню никакого другого ущерба, причиненного им. Заканчиваю, желая вам успехов в вашем исследовании,
И остаюсь и т. д.
У. М.
СНОСКИ:
[7] Доктор Мерсер. Редактор.
[8] Я полагаю, что дранка, клепки, лесоматериалы и другие пиломатериалы могли лежать в больших количествах на причале для продажи, будучи привезенными из северных колоний. Б. Ф.
ДОКТОР [9], ИЗ БОСТОНА, БЕНДЖАМИНУ ФРАНКЛИНУ, ЭСКВАЙРУ, В ФИЛАДЕЛЬФИЮ.
Падающие звезды.
Прочитано в Королевском обществе 8 июля 1756 года.
Бостон, 14 мая 1753 года.
Сэр,
Я получил ваше письмо от апреля прошлого года и благодарю вас за него. Некоторые вещи в нем заставляют меня теряться в догадках, на чьей стороне истина, и побуждают ждать дальнейших доказательств.
Что касается падающих звезд, как их называют, я знаю очень мало и едва ли знаю, что сказать. Я представляю их себе как прохождение электрического огня с места на место в атмосфере, возможно, вызванное случайным давлением неэлектрической окружающей среды, и, таким образом, путем пропульсии, или притянутое обстоятельством отдаленного количества минус-электризованной материи, которую он устремляется восполнить, и становится видимым благодаря своему сжатому прохождению через неэлектрическую среду. Электрический огонь в нашем земном шаре всегда в действии, иногда поднимаясь, опускаясь или переходя из региона в регион. Я полагаю, что он избегает слишком сухого воздуха, и поэтому мы никогда не видим, чтобы эти вспышки поднимались. У него всегда достаточно свободы, чтобы проходить вниз незамеченным, но, я полагаю, не всегда — чтобы проходить в отдаленные климаты и меридианы, менее насыщенные им.
Вспышки иногда направлены в одну сторону, что в последнем случае и должно быть.
Возможно, в нашей атмосфере могут быть скопления частиц, которые постепенно формируются путем притяжения либо подобных им per se, либо неподобных частиц при посредстве других. Но тогда, взрываются ли они сами по себе или от приближения какого-то подходящего постороннего скопления, случайно принесенного близко обычными волнениями и обменами нашей атмосферы, особенно когда высшие и низшие регионы смешиваются перед сменой ветров и погоды, я оставляю на ваше усмотрение.
Я полагаю, что теперь сказал достаточно о том, о чем ничего не знаю. Если это послужит вашему развлечению или каким-либо образом обяжет вас, это все, к чему я стремлюсь, и буду по вашему желанию всегда готов сказать то, что думаю, так как уверен в вашей беспристрастности.
Я, и т. д.
СНОСКА:
[9] Доктор Перкинс. Редактор.
Последующая статья от того же автора.
Водяные смерчи и вихри.
Прочитано в Королевском обществе 8 июля 1756 года.
Смерчи обычно считались подъемами воды снизу к области облаков, а вихри — средством переноса. Мир был вполне удовлетворен этими мнениями и предубежден в отношении любых наблюдений о них. Люди ученые и способные имели много возможностей при прохождении тех регионов, где эти явления были наиболее частыми, но, кажется, старательно уклонялись от какого-либо внимания к ним, если только не для того, чтобы избежать опасности, как от дела совершенно неважного в случае, столь ясном и определенном, какими их природа и способ действия считаются. Отсюда было очень трудно получить какие-либо сносные отчеты о них. Никто, кроме тех, рядом с кем они падали, не может сообщить нам что-либо, на что можно положиться; следуют три или четыре таких примера, когда суда были так близко, что их экипажи не могли не знать чего-то примечательного в отношении обсуждаемых вопросов.
Капитан Джон Уэйкфилд-младший, проходя Гибралтарский пролив, видел, как один упал рядом с его кораблем; он спустился внезапно, как они думают, и все согласны, что спуск был несомненным.
Капитан Лэнгстафф, в плавании в Вест-Индию, видел, как один прошел через корму его судна и удалился от него. Вода упала в таком количестве, что нынешний капитан Меллинг, который тогда был простым матросом на руле, говорит, что она чуть не утопила его, заливаясь в рот, нос, уши и т. д., и добавляет, что на вкус она была совершенно пресной.
Один прошел мимо борта корабля капитана Хоуленда так близко, что стало довольно ясно, что вода опускалась от начала до конца.
Мистер Роберт Спринг был так близко к одному в Малаккском проливе, что мог заметить, что это был маленький, очень густой дождь.
Все они уверяют меня, что не было никакого ветра, дующего к ним, и я не нашел никого другого, кто наблюдал бы такой ветер.
По этим немногим примерам кажется ясным, что вихри не всегда сопровождают смерчи; и что вода действительно опускается в некоторых из них. Но следующее соображение в подтверждение этого мнения может, возможно, сделать вероятным, что все смерчи являются спусками.
Кажется маловероятным, чтобы существовало два вида смерчей, один восходящий, а другой нисходящий.
Еще не доказано, что хоть один смерч когда-либо поднимался. В пользу этого можно привести лишь обманчивую видимость; и те, кто был наиболее уверен в этом, находились на расстоянии более лиги, когда наблюдали, как Стюарт и другие, если я не ошибаюсь. Однако я считаю невозможным быть уверенным, поднимается вода или опускается, на половине этого расстояния.
Может быть нелишним рассмотреть места, где они случаются чаще всего. Это места, подверженные штилям из-за отходящих ветров с обеих сторон, как на границах экваториальных пассатов, штили у побережья Гвинеи, в Малаккском проливе и т. д., места, где нижний слой атмосферы оттягивается горизонтально. Я думаю, они не приходят туда, где штили без отходящих ветров; и я полагаю, причина в том, что такие места, и места, где ветры дуют навстречу друг другу, подвержены вихрям или другим подъемам нижнего слоя, что я считаю противоположным смерчам. Но первые подвержены спускам, которые я считаю необходимыми для их образования. В соответствии с этим кажется разумным полагать, что любое Средиземное море должно быть более подвержено смерчам, чем другие. Море, обычно так называемое, таково. Малаккский пролив таков. Некоторые большие заливы могут, вероятно, быть таковыми в подходящих широтах; так же Красное море и т. д., и все по той причине, что нагретые земли с каждой стороны оттягивают нижний слой воздуха и заставляют верхний опускаться, откуда могут происходить внезапные и удивительные конденсации, вызывающие эти спуски.
Мне кажется, что способ их появления и протекания благоприятствует представлению о спуске.
Более или менее облако, как я информирован, всегда появляется над местом сначала; затем брызги на поверхности воды внизу; и когда это продвинулось до значительной степени, смерч выходит из облака и опускается, и это, если причины достаточны, до мест разбрызгивания, с ревом, пропорциональным количеству разряда; затем он ослабевает или останавливается, иногда более постепенно, иногда более внезапно.
Я должен заметить несколько вещей по этим деталям, чтобы показать, как, по моему мнению, они согласуются с моей гипотезой.
Предшествующее облако над местом показывает конденсацию и, следовательно, тенденцию вниз, что поэтому должно естественно предотвращать любой подъем. Кроме того, насколько я могу узнать, вихрь никогда не приходит под облако, а только в ясное небо.
Разбрызгивание можно легко представить как вызванное потоком капель, падающих с большой силой на место, воображая, что смерч начинается так, когда внезапная и большая конденсация происходит в сжатом пространстве, как «Бычий глаз» на побережье Гвинеи.
Смерч, кажущийся опускающимся из облака, по-видимому, происходит из-за потока почти соприкасающихся капель, приводящих воздух в согласие, чтобы унести вниз количество пара облака; и заостренный вид, который он принимает, может быть из-за того, что нисходящий курс самый быстрый в середине, или центре смерча: это естественно притягивает внешние части внутрь, а центр — к точке; и впереди будет казаться то, что движется быстрее. Явление отступления и продвижения, я думаю, можно объяснить, предположив, что поступательное движение превышает или не равно потреблению пара путем конденсации. Или более просто так: нисходящий пар, который образует видимый смерч, если он медлен в своем продвижении вниз, конденсируется так же быстро, как продвигается, и поэтому кажется стоящим на месте; когда он конденсируется быстрее, чем продвигается, он кажется отступающим, и наоборот.
Его продолжительность и способ окончания зависят от причин и могут варьироваться из-за различных случайностей.
Само облако может быть в таких обстоятельствах, чтобы остановить его; как когда, широко распространяясь, оно давит вниз на расстоянии вокруг, в то время как маленький круг у смерча, будучи освобожденным разрядом, поднимается и закрывает проход. Новое определение ветра может, возможно, остановить его тоже. Места, подверженные этим явлениям, очень подвержены частым и внезапным их изменениям.
Такие случайности, как удар грома, стрельба из пушек и т. д., могут остановить их, и причина может быть в том, что любой удар такого рода может заставить частицы, которые близки к сцеплению, немедленно сделать это; и тогда все, таким образом конденсированное, падает сразу (что, я полагаю, вульгарно называют разрывом смерча), и в интервале между этим периодом и тем, когда следующий набор частиц готов объединиться, смерч закрывается. Так что если это рассуждение верно, эти явления согласуются с моей гипотезой.
Обычная температура воздуха во время их появления, если у меня верная информация, довольно прохладна для сезона и климата; и это стоит заметить, потому что холодный воздух тяжелый и не будет подниматься; кроме того, когда воздух становится холодным, это показывает, что верхний слой опускается и передает эту температуру вниз; и когда температуры равны, никакой вихрь не может иметь места. Но смерчи были известны, когда нижний слой был действительно холодным. Смерч Гордона в Даунсе — пример этого (см. Философские транзакции), где верхний слой, вероятно, был совсем не холоднее, если вообще был так же холоден, как нижний: это был холодный день в марте, последовал град, но не снег, и примечательно, что даже град не следует или не сопровождает их в умеренные сезоны или климаты, когда и где они наиболее часты. Однако не невероятно, что как раз около места спуска может быть холоднее, чем в соседних частях, и это способствует удивительной быстроте конденсации. Но, в конце концов, если бы мы допустили, что нижний слой является самым жарким, и вихрь имеет место в нем: предположим тогда, что морская вода поднимается, она, безусловно, охладила бы смерч, и тогда вопрос, не препятствовало ли бы это очень сильно, если не полностью, его продвижению.