О чем рассказывают песчаные моря [1950 Федорович Б.А.

Взойдите на пригорок и осмотритесь вокруг. Какое раздолье и разнообразие предстанет перед вашими глазами! И далекая темная полоса леса, синеющая у горизонта, и извивающаяся речка, и заливные луга в пойме, и огороды, и разноцветные массивы полей, и балки, селения и рощи, далекая мельница и холмы за долиной другой, невидимой с пригорка речки. Но житель плоских степей знает хорошо, что, куда он ни пойдет, горизонт его будет неширок, на 2 - 3 километра вокруг, не больше. И только с высокого кургана открываются настоящие просторы степи. А в песках и так, и не так. Ровного места в них не сыскать. Найти в песках ровную площадку, даже величиной с волейбольную,- дело не легкое. Тропа тянется между грядами, отстающими одна от другой всего лишь на 150 - 300 метров, значит, и видимость ваша ограничена этими узкими пределами. А влезете на такую гряду и увидите с нее, что через те же 150 - 300 метров тянется другая такая же гряда. Надо долго выискивать местечко повыше, но и с него увидите всего несколько сливающихся в одну плоскость гряд. Но песчаные гряды - это самый правильно устроенный рельеф. А бывает, что целыми днями путь идет то вверх, го вниз, то на какой-то бугор, то на холм, то в котловину, то в вытянутую ложбину, и в этом разнообразии в конце концов все покажется настолько "бестолковым", запутанным и непонятным, что в целом представится однообразным лабиринтом, которому легче всего дать название бугристых песков. Так и делало большинство путешественников, выделяя среди запутанного, расчлененного рельефа песков всего лишь две-три группы: оголенные летучие - барханные пески и полузакрепленные пустынной растительностью - бугристые пески, из которых некоторые особо выделяли грядовые. Но сравните описания одних и тех же мест, сделанные разными путешественниками, и окажется, что одинаковые формы одни называют грядовыми, другие - бугристыми, третьи - холмистыми, и все сходятся на том, что пески не имеют определенных форм, что они обладают однообразным и "неправильным" расчленением. А раз так, то нечего ими и заниматься: записал высоту бугров, и хватит.

Но так ли это? Не похожи ли наземные наблюдатели рельефа песков на муравья, ползущего по статуе Аполлона? Ведь все ему будет полого, холмисто и достаточно однообразно. Мне удалось пройти с верблюжьими караванами не одну тысячу километров по песчаным пустыням. Верблюжий шаг, что часовой механизм, отсчитывает по 4 километра в час. На текинском жеребце есть полная возможность остановиться на час-другой в интересном месте, отъехать в сторону и самым внимательным образом изучить те 20 - 25 километров, что проходит экспедиция за день, тем более, что и на месте ночевки всегда успеваешь как следует походить и понаблюдать. Должен сказать, что с этим муравьем я сравниваю в первую очередь себя. Теперь, оглядываясь назад, лишь с сожалением могу отметить, что, тщательно изучая пески только с земли, я хотя и имел возможность исследовать их состав и строение, выяснять историю их образования и условия обводнения, но рельефа их не мог охватить в целом и потому не мог по-настоящему понять процессы его образования.

Но вот однажды мне надо было ознакомиться с восточной частью Кара-Кумов, и я воспользовался для этого самолетом.

Мы летели намного выше, чем летают птицы, и могли окинуть пески более чем "орлиным" взглядом. Первое, что бросилось мне в глаза,- это поразительная закономерность рельефа песков. Можно смело сказать, что рельеф песков - это не только не "бессмысленное" нагромождение неправильных бугров, а наоборот, самый геометрический, самый закономерный и правильный тип рельефа, подчиненный единым законам и совершенно отличный от всякого другого.

Море песка. От северного Приаралья на юг, вдоль восточных берегов Арала, через всю пустыню Кызыл-Кумы и далее через просторы Кара-Кумов до Афганистана и подножий Гиндукуша, от подножий Тянь-Шаня до берегов и островов Каспия расстилается громадное, покрытое волнами море, над которым возвышаются лишь отдельные острова. Но не сине это море, не плещут его волны и не водой наполнено оно. Море это переливает то красными, то желтыми, то серыми, то беловатыми тонами.

Волны его, во многих местах неизмеримо более высокие, чем буруны и валы океана, неподвижны, как будто застыли и окаменели в самый разгар невиданной бури.

Откуда взялись эти громаднейшие скопления песков и что создало их недвижимые волны? Советские ученые изучили пески достаточно хорошо, чтобы можно было теперь ответить на эти вопросы определенно.

В Приаральских Кара-Кумах, в песках Большие и Малые Барсуки и на восточных берегах Арала пески имеют матово-белый цвет. Каждое зернышко их окатано и отполировано, как мельчайшая дробинка. Состоят эти пески почти исключительно из одного только кварца - самого устойчивого из минералов - и небольшой примеси более мелких черных зернышек магнитного железняка и других рудных минералов. Это пески-старики. Длинен был их жизненный путь. Трудно разыскать сейчас останки их предков. Род их ведет начало от разрушения каких-то древних гранитных хребтов, остатки которых сохранились теперь на поверхности земли лишь в виде далеких гор Мугоджар. Но с тех пор очень много раз эти пески переоткладывались реками и морями. Так было и в пермское время, и в юрское, и в нижне- и в верхнемеловое. Последний раз перемыты, отсортированы и переотложены были они в начале третичного периода. После этого некоторые слои оказались так крепко спаянными растворами кремневой кислоты, что слились зерна с цементом, образовав твердый, жирный в изломе, чистый, как сахар, кварцит. Но и на этот крепчайший камень действует пустыня. Выдуваются более рыхлые слои песков, разрушаются твердые камни, и вновь пески переоткладываются, на этот раз не морской и не речной водой, а ветром.

Наши исследования показали, что за время этого последнего "путешествия", начавшегося еще в позднетретичное время и продолжавшегося в течение всего четвертичного периода, пески эти были перенесены ветром от северного Приаралья, вдоль восточных берегов Арала вплоть до берегов Аму-Дарьи, а возможно и далее на юг, то есть примерно на 500 - 800 километров!

Как произошли "Красные пески". Недаром зовут казахи и каракалпаки свою самую большую песчаную пустыню Кызыл-Кумами, то есть Красными песками. Ее пески во многих районах действительно имеют яркооранжевый, красновато-рыжий, а то и кирпично-красный цвет. Откуда взялись эти толщи окрашенного песка? От разрушенных гор!

Невысоки теперь древние полуразрушенные горы Центральных Кызыл-Кумов, поднимающиеся на 600 - 900 метров над уровнем моря. Миллионы лет назад они были значительно выше. Но столько же времени на них действуют разрушающие силы ветра, горячего солнца, ночного холода и воды.

В средние века истории земли, в мезозое и в начале третичного периода, климат здесь был субтропический и на склонах гор отлагались красноземные почвы. Разрушение остатков этих почв, или, как говорят геологи, "древних кор выветривания", и окрашивает местами пески Кызыл-Кумов в красные тона. Но пески этой пустыни далеко не всюду имеют одинаковую окраску. Останцевые возвышенности, как острова, поднимаются над поверхностью Кызыл-Кумов. Их, как шлейфы, опоясывают полосы полого-наклонных щебенистых выносов, а дальше тянутся песчаные равнины. Местами пески этих равнин светложелтые - это там, где подвергались перевеванию древние морские пески. В других районах пески эти желтовато-сероватые, - это древние наносы Сыр-Дарьи, районы которых удалось нам наметить как в южных, так и в центральных и в западных частях этой пустыни. На юге пески эти темно-серые и принесены они рекой Зеравшаном, а на западе они синевато-серые и содержат много блесток слюды - туда они доставлены были Аму-Дарьей в один из этапов ее блужданий. Таким образом, история Кызыл-Кумов далеко не проста, и биография их песков, пожалуй, сложней и разнообразней большинства других пустынь мира.

Сыпучие песка и вечно блуждающие реки пустыни наступают на город Турткуль в Каракалпакской ССР

С севера его засыпают пески Кызыл-Кумов с юга квартал за кварталом сносит могучая Аму-Дарья. Парк, видимый в центре снимка через год был уже уничтожен рекой

'Каждая капля воды - это жизнь', - говорит туркменская пословица. Вот почему так тщательно оберегаются в пустынях колодцы; их облицовывают камнем, крепят саксаулом, защищают от песка и солнца

Как образовались "Черные пески". Самая южная пустыня СССР - Кара-Кумы. Это название ("Черные пески") дано им потому, что они сильно поросли темными кустами саксаула и горизонт во многих местах темнеет, как опушка леса. К тому же и пески здесь темные - сероватые.

Там, где они лишь обнажаются ветром в межгрядовых понижениях, цвет их серо-стальной, иногда голубовато-серый. Это самые молодые пески - пески-младенцы в истории нашей планеты, и состав их очень разнообразен. Сорок два различных минерала можно насчитать в них под микроскопом. Тут в виде мелких зернышек имеются и гранаты, и турмалины, знакомые многим по ожерельям и кольцам. На глаз видны крупные пластиночки блестящей слюды, зерна кварца, розовые, зеленоватые и кремовые зерна полевых шпатов, черно-зеленые песчинки из роговой обманки. Зерна эти так свежи, словно только что размололи и перемыли гранит. Но там, где ветер успел перевеять эти пески, окраска их меняется, принимая серовато-желтый цвет. А вместе с этим медленно, постепенно начинает меняться и форма песчинок: из угловатой, свойственной молодым речным пескам, она все больше принимает округлую форму перевеянных ветром, так называемых "эоловых" песков.

Состав каракумских песков, форма их зерен, свежая сохранность малоустойчивых минералов, их серый цвет, условия залегания и характер наслоения свидетельствуют непреложно об их речном происхождении. Но могла ли река, принесшая пески, создать и их рельеф? Как могла она сотворить высокие гряды, идущие поперек направления былого течения реки? Что общего между рекой и цепями барханов? В наших пустынях разница в высоте гряд или бугров и ближайших западин бывает по 10 - 15 метров, местами 30, а иногда достигает 60 и даже 75 метров, при большой густоте расчленения. В пустынях Африки высота оголенных дюн достигает не только 100 метров, но местами гигантские пирамиды сыпучего песка вздымаются даже на полкилометра. Каково же происхождение всей этой бесчисленной массы всевозможных бугров, холмов, гряд, пирамид и впадин, не оставляющих в песчаных пустынях ни одного ровного места?

Когда дует ветер. В западной Туркмении, между горной системой Копет-Дага на юго-востоке и Красноводским плато и горой Большой Балхан на северо-западе, расположен низменный коридор, в середине которого, как остров, возвышается небольшой хребет Малого Балхана. Весной, когда воздух над пустыней быстро нагревается, становится легким и начинает подниматься кверху, на смену ему устремляется холодный тяжелый воздух с еще не нагревшегося после зимы Каспийского моря. Сужаясь в этом горном коридоре, воздушный поток приобретает такую скорость, что превращается в настоящий ураган. Осенью же наблюдается как раз обратная картина. Море, разогревшееся за лето, долго еще хранит тепло, а пески быстро остывают, и ураганные ветры, еще более сильные и более продолжительные, устремляются из холодной пустыни к теплому морю, в направлении, обратном весенним бурям.

Как-то осенью мне пришлось пересечь этот коридор. Ночь была ясная и спокойная, но с восходом солнца появился ветерок, который начал усиливаться все больше и больше. Уже к моменту выхода каравана ветер дул достаточно сильно, но мы шли по закрепленным растительностью пескам, по поверхности которых перекатывались, как казалось, лишь отдельные песчинки.

Через час после выхода с ночевки картина резко изменилась. Мы вышли из-под влияния "ветровой тени" удаленного от нас на 8 километров, но все же сильно защищавшего нас Малого Балхана и сразу же попали в зону ураганного ветра, а вместе с тем и другого ландшафта. Узкие прямолинейные, вытянутые вдоль ветра гряды песка кончились, уступив место пониженной ровной голой солончаковой поверхности.

Ветер дул настолько сильный, что верблюды и лошади шли совершенно наклонно. Воздух был так насыщен песком и пылью, что, находясь сзади каравана, я не мог остановиться ни на минуту, потому что сразу бы потерял его.

О количестве пыли и песка, несшегося в этом ветровом потоке, можно судить хотя бы по тому, что примерно через час после того, как мы вышли на солончак, карманы моей куртки, хотя я не слезал с коня, оказались заполненными целыми пригоршнями песка. Характерно то, что песок не перекатывался по поверхности земли, как это бывает обычно, песчинки не подскакивали и не "прыгали", а стремительно неслись горизонтально в воздухе, не касаясь земли. Вместе с песком неслись обрывки растений, веточки кустарников, и не видно было, чтобы они где-нибудь падали на землю.

У верблюдов и лошадей, как ни закрывали они глаза, текли обильные слезы и на мордах нарастали длинные потоки засыхающей грязи. Мы были в очках-консервах, но и они плохо защищали. Глаза нестерпимо резало песком. Еще труднее было дышать. Пришлось закрыть нос и рот "паранджой" из носового платка, но он оказался слишком тонким. Сверх платков мы закрыли лица мешочками для образцов, чтобы меньше резало лицо песком и чтобы дышать только этим профильтрованным сквозь материю воздухом, хотя и от него скрипело на зубах. Мы ежеминутно рисковали, что верблюды, стремясь повернуться по ветру, порвут связывающие их веревки и в тот же миг исчезнут в этом ревущем, свистящем, режущем и колющем хаосе. Когда стихнет ураган? Удастся ли сохранить караван? Эта буря может продолжаться несколько суток, а то и две недели, не прекращаясь ни на час ни днем, ни ночью. Впереди лежала открытая для ветров равнина, где не было нам спасения. Работать было невозможно, и как ни обидно было отказываться от намеченного маршрута, но сознание того, что все равно наблюдения будут сорваны, заставило нас повернуть обратно и укрыться в той же ветровой тени Малого Балхана. Действительно, на заветренных склонах этого горного массива было затишье. Ночью ветер стал слабеть, и к утру стало совсем тихо. Но впереди, в коридоре между Малым и Большими Балханами, несся еще такой поток песка и пыли, что лишь иногда, на отдельные мгновения, проглядывали контуры вершин Больших Балханов, а их высота 1880 метров!

Далеко не всегда, а в иных местах лишь изредка, дуют такие бури в пустынях. В тихие дни, при слабых ветрах пески недвижимы, и там, где они полузакреплены, опытному следопыту ("юзчи") даже через неделю удается найти следы ушедшего верблюда.

Описания песчаных бурь были нужны науке в "познавательный период" ее развития. Теперь задача науки иная. Она призвана помогать перестраивать не только хозяйство, но и самую природу. Но чтобы перестраивать, надо знать все точно, нужны цифры. Но как измерить бурю? Как узнать, сколько песка может нести в пустыне ураган? Способов для этого есть немало, но приведу здесь лишь один.

Песок пришел. В той же западной Туркмении, к западу от Балханского коридора, расстилается солончаковая низменность Кель-Кор, посредине которой расположена невысокая возвышенность Небит-Даг, славящаяся своими нефтяными промыслами. Рабочий поселок - ныне уже город - удален отсюда к подножьям Больших Балханов в более тихую, несколько защищенную от ветров местность. Но самый Небит-Даг обдувается ураганными ветрами, вырывающимися из Балханского коридора. На 20 километров вовсе стороны от Небит-Дага, а на восток даже на 60 километров, расстилается идеально ровная поверхность Кель-Кора. Основные пространства ее покрыты белым, сверкающим на солнце покровом соли. На остальных площадях пухлый солончак защищен хрустящей серой соляной корочкой. Казалось бы, нет нигде и горсти песка. Но когда подует осенний ветер, то такую массу песка начинает нести откуда-то издалека, что приходится немало сил тратить на защиту промыслов от этого песчаного "нашествия". Одним из видов защиты является установка впереди промыслов невысоких загородок из тростника, вкапываемых в песок с таким расчетом, чтобы они возвышались над его поверхностью на полметра. Такие загородки устраиваются поперек направления ветра, причем делается десять, а то и более параллельных друг другу рядов этой "защитной полосы". Однажды, только установили новые загородки, подул осенний ураган, достигавший скорости до 21 метра в секунду. А через трое суток, когда ветер стих и замерили количество песка, которое принес ураган, - не всё, а лишь ту часть, которая оказалась задержанной, - то выяснилось, что за эти три дня на каждом погонном метре камышовой защиты (считая все ее ряды вместе) было отложено по 3 кубических метра песка. Вот какова нагрузка воздуха тяжелым песком! Недаром, когда построили как-то в том же Небит-Даге на неудачном месте хлебопекарню, то уже через год пришлось ходить в нее не через двери или окна, а... через специально устроенный вход на крыше, оказавшейся на одном уровне с песком, принесенным сюда ветром.

Такова сила ветра и его "способность" переносить песок.

О чем рассказывает песчаное кружево. Если взглянуть на песчаную пустыню с высоты нескольких километров, то рельеф песков напоминает искусно сотканное гигантское кружевное покрывало, прихотливым и тонким узором покрывающее землю. Но невозможно охватить его единым взглядом даже с такой высоты. На помощь приходят современные фотоаппараты, дающие в руки исследователей исчерпывающие и точнейшие фотодокументы неоценимого значения. Немало времени пришлось мне потратить, чтобы изобразить на картах это кружево песков так, как оно видно с высоты, но уменьшенным во много раз.

То, что дают эти карты песчаного кружева, могло бы послужить материалом для особой книжки, рассказывающей о том, как выглядит физиономия ветра, как на протяжении тысяч километров отображается на песках движение атмосферы, о том, как скопления песков изменяют свою форму от каждого кустика, от наличия или отсутствия травы и воды, от климатических условий, возраста того или иного участка, количества и сыпучести песка, от работы человека. На этом кружеве песков ботаник будет изучать зависимость растительного покрова от рельефа песков, географ - взаимодействие различных элементов ландшафта. Геолог по кружевному узору может установить возраст различных участков пустыни, прочерчивать границы былых морей и озер, летчик - находить пути своему кораблю, а климатолог - читать о режиме ветров в тех краях, где нет еще метеорологических станций. Многое можно увидеть и понять, разглядывая это кружево песков. Нужно лишь уметь понимать его узоры, дающие в руки человека чудесную книгу, открывающую сокровеннейшие тайны природы.

У нас нет возможности рассказать здесь обо всем этом разнообразнейшем мире песков и песчаных волн. Но попытаемся хоть в самых общих чертах представить себе главные черты этого узора.

Волны моря и волны песка. На песчаном берегу реки, озера или моря, можно увидеть, как на мелководий набегающие на берег волны создают на поверхности песка как бы волны в миниатюре, образуя поперечную берегу рябь. Величина этой ряби зависит не только от силы волн, но и от величины зерен песка. На илистом песке один гребешок ряби будет отстоять от соседнего всего на полсантиметра, на среднезернистом песке - на 5 - 8 сантиметров. Но во всех случаях рябь схожа с волной и параллельна ей.

На обсохших песчаных берегах повсюду, где песок лишен растительности и перевевается ветром, он образует почти совершенно такую же рябь, какая бывает и под водой.

Во всех этих случаях рябь очень похожа в плане как на волны моря, так и на волны песка, покрывающие пространства многих пустынь. Раньше многие думали, что рябь может увеличиваться постепенно до тех пор, пока не превратится в дюну или бархан. Но природа развивается не только постепенно, но и скачкообразно. Как бы ни увеличивалась рябь под влиянием ветра и крупнозернистости песка, она всегда останется только рябью, потому что дюны и барханы создаются колебаниями значительно более мощного слоя воздуха.

Под действием ветра на ровной поверхности песка местами появляются сперва как бы пологие вздутия и валы, вытянутые поперечно ветру. Их склоны начинают постепенно становиться все менее и менее симметричными, и, наконец, на более крутом заветренном склоне, где ветер нанес песка выше 30-50 сантиметров, появляется вследствие завихрения воздуха полуворонка. Это и есть начало возникновения бархана. Постепенно он принимает все более правильную форму, разрастается и превращается в одиночный серповидный бархан, напоминающий полулуние. Обращенная к ветру его сторона остается более пологой, а заветренный откос осыпания разрастается в серп, вытягивающийся концами в сторону ветра. Высота такого бархана обычно колеблется в пределах 1 - 2, реже 5 - 12 метров, причем самой высокой является его средняя часть, а "рога" постепенно снижаются. Но такой бархан, хорошо знакомый нам по школьным учебникам, не так-то просто бывает разыскать в пустыне. Для образования правильного одиночного бархана надо: во-первых, чтобы не было растительности, во-вторых, чтобы песка было сравнительно немного, чтобы он не мог покрыть сплошь всю поверхность земли толстым слоем, а в-третьих, чтобы сама поверхность земли, в отличие от сыпучего песка, была твердой и плоской. Вот почему так редки одиночные барханы. Чаще же там, где барханный рельеф формируется на сплошной толще песка, барханы сливаются в поперечные валы, образуя барханные цепи, в точности напоминающие морские волны.

Вот это единство ряби подводной и ветровой и полное сходство морских волн с волнами песка в пустыне заставляло долгое время считать, что нет различий в движении морских и песчаных волн, что всякие, скопления песка поперечны ветрам. Основываясь на этом, пытались закреплять пески и на опыте убеждались в том, что песок двигался совсем не так, как он "должен" был бы перемещаться.

Гораздо чаще, чем барханные цепи, встречаются в пустынях узкие длинные крутосклонные гряды песка. Они то абсолютно прямолинейны, то, как рябь на песке, слегка извилисты, то снижаются и заканчиваются, то разделяются надвое, то вновь сливаются. Считали, что нет существенной разницы между барханными цепями и грядами. В наших внетропических пустынях гряды обычно порастают редкой травой и кустарниками, и поэтому всю разницу между ними сводили к тому, что гряды - это заросшие барханные цепи и потому поперечны ветру. А когда в какой-нибудь пустыне обнаруживали, что гряды эти, наоборот, параллельны ветру, то, не задумываясь, решали, что ветры теперь дуют под прямым углом к прежнему направлению.

Шестьдесят лет назад академик В. А. Обручев указал, что в Кара-Кумах гряды эти продольны ветру. Почти одновременно с ним А. В. Каульбарс утверждал это же для Кызыл-Кумов. Но сложившееся убеждение оказалось сильнее фактов. Только теперь, когда параллельность оголенных песчаных гряд ветру доказана для пустынь Сахары и Ливии, а полузаросших - для пустынь Австралии, когда по нашим пустыням изображение рельефа песков сделано с большой точностью и каждый может проверить это по данным наших метеорологических станций и убедиться в истинной продольности гряд ветру, - только теперь сломлена упорная вера в аналогию морских и песчаных волн.

Но ведь законы природы едины и разве в действительности нет этой аналогии? Аналогия имеется, но заключается она вот в чем. Волны моря связаны только с колебательными движениями воды, то поднимающейся, то опускающейся, и смещается вода только на гребнях бурунов. Так вот, в тех районах, где ветры, попеременно сменяя друг друга, как это бывает во время утренних и вечерних бризов или весенних и осенних муссонов, дуют в двух противоположных направлениях, там песок, перемешаясь то вперед, то назад, в целом, в среднем за год, имеет тоже колебательное движение. Вот тогда-то он и образует поперечные ветру барханы и барханные цепи. Взгляните на карту рельефа песков наших пустынь (стр. 77), и вы увидите, что всюду, где есть сезонная смена ветров, широко развиты поперечные барханные цепи, во многом, действительно, подобные и морским волнам и ряби.

Мы уже говорили о смене осенних и весенних ветров в районе Красноводска и Небит-Дага в западной Туркмении, и там, действительно, развиты мощные барханные цепи. Ветры в течение большей части года дуют из Кызыл-Кумов и Кара-Кумов в долину Аму-Дарьи, в сторону ее верховьев. Но зимой холодные массы воздуха с нагорий стекают вниз по той же долине Аму. В результате этой смены противоположных ветров вдоль Аму-Дарьи развивается широкая полоса барханных цепей. Раньше думали, что она всецело связана с тем, что растительность уничтожена здесь человеком и его стадами. На самом деле, хотя человек здесь во многом повинен, но не он породил эти оголенные пески. Характерно, что область барханных цепей значительно расширяется на севере в тех местах, где выпаса очень мало, но где как раз происходит уравновешивание силы обоих этих противоположных ветров. Здесь, примерно по параллели 40°, на линии Бухары, Каракуля и далее на юго-запад, обе воздушные массы, сталкиваясь, создают наиболее благоприятные условия для нагромождений барханных цепей. Вот почему здесь и Задерживать пески труднее, чем в других местах.

Такие поперечные оголенные цепи или полузакрепленные поперечные гряды, как мы видим на карте, существуют против каждой заходящей в горы широкой долины. Есть они и у Сыр-Дарьи в юго-восточном углу Кызыл-Кумов, против Ферганской долины, есть они и в Муюн-Кумах у входа в долину Чу, и в долине Или. Шире всего, однако, развиты они в межгорной впадине Тарима, лежащей на юг от Тянь-Шаня и к востоку от Памира, в песках одной из наиболее злостных пустынь мира - Такла-Макан. И нет этих поперечных цепей в долине только одной реки Теджен в Туркмении. Почему их там нет? Потому, что нет в ней и противоположных ветров. Ветры, собирающиеся в этой долине, находят для себя невысокий проход на юг. Иранцы называют этот проход "долиной стовосьмидесятидневных ветров" Здесь ветер всегда направлен в одну сторону, и пески образуют совсем другой тип рельефа - продольные гряды. Это вполне понятно, так как не может же песчинка под влиянием ветрового потока смещаться куда-нибудь в сторону. Ее несет по ветру, несет не равномерно, а струями, и образуются гряды, вытянутые по ветру. Здесь с волнами и не должно быть сходства, потому что движение и воздуха и песка не колебательное, а только поступательное. Вот этого-то многие исследователи и не учитывали. И если есть здесь сходство с морем, то не с волнами, а с морскими течениями и струями, идущими тоже вдоль ветра и сопровождающимися постоянным смещением частиц воды в одном и том же направлении.

Как видите, аналогию между морем воды и морем песка проводить можно, и законы природы, действительно, едины. Но все дело в том, что надо различать, какие валы песка сходны с морскими волнами, а какие подобны морским "рекам" - течениям.

Водовороты и "воздуховороты". Неслышно, но быстро катит свои серые воды Кура у древнего Метехского моста в Тбилиси. Плывет по воде выдолбленная половина арбуза. И вдруг что-то чмокнуло, и исчезла арбузная корка - только глубокая воронка с отвесными краями, крутясь, движется быстро вниз по реке. Опасен бывает такой водоворот и для хорошего пловца - в один момент может затянуть на дно. Такой же, по сути, водоворот каждый может увидеть в наполненной водой ванне, если открыть пробку для спуска воды. Обратите внимание на образующуюся при этом воронку. В редком случае она закрутится налево, обычно же начнет быстро вращаться в правую сторону.

В жаркий безветренный день в пустыне постоянно можно видеть вертящиеся столбы пыли и песка. Они то стоят на одном месте, то быстро движутся в сторону, то расширяются и как бы оседают, то вытягиваются в узкий спиральный столб, поднимаясь на 200 - 500 метров. Воронка воды в ванне и этот пылевой смерч - явления одного порядка, и вращаются они в нашем полушарии в одну и ту же, правую, сторону.

В пустыне они постоянны потому, что песок, как мы знаем, очень сильно накаляется и в той же мере разогревает приземный слой воз духа, который оказывается намного легче, чем вышележащий. Создаются сильные восходящие струи, в которых воздух, увлекая пыль, песок и ветки, со свистом устремляется вверх. Вращательное же движение и смерчи и водовороты приобретают только в силу вращения земли. В пустынях эти "воздуховороты" обычно бывают не сильны, но они всегда возникают там, где воздух всего сильнее нагревается,- во всевозможных западинах. Они играют громадную роль в формировании замкнутых впадин, окаймляющих во всех пустынях мира любой край плато, любой обрыв. И в песках они совершают не малую работу, постоянно выдувая песок из западин рельефа даже в безветренный день.

В любых условиях ветер у поверхности земли дует крайне неравномерно, так как резко меняет свое движение при столкновении с любым препятствием. А препятствием ему служит каждая неровность рельефа, любое скопление воды и каждое дерево. Иное дело в песках. Здесь весь рельеф создан самим ветром, следовательно, он не только не нарушает его движения, а, наоборот, как бы настраивает его, отображая характер его движения, его завихрений.

Поэтому, когда ветер дует в песках, то он сохраняет как бы весь характер штопорообразного движения смерча. Разница лишь в том, что в смерче, образующемся при безветрии, штопор направлен кверху и круто завернут, а при ветре он как бы лежит на земле, движется в горизонтальном направлении и спирали его сильно удлинены. Благодаря этому штопорообразному движению песок, с одной стороны, все время выдувается из понижений и набрасывается на гряду, а с другой стороны, движется постепенно вдоль гряды, в результате чего самая гряда очень медленно, но продвигается вперед по направлению ветра.

А представьте себе, что такой горизонтально направленный штопор ветра встречает какое-либо препятствие в виде горного хребта или моря, над которым воздух прохладней и потому плотней. Что будет тогда? Ветер начнет затормаживаться, и штопор как бы свернется в клубок и частично в сторону. При этом явлении песок и начнет сгружаться не в продольные гряды, а в поперечные цепи и гряды. Таким образом, выходит, что в основе тех главных форм движений воздуха, которые создают основные типы песчаных скоплений, лежит один и тот же штопорообразный тип движения, или спиралевидный вихрь. При безветрии он образует смерч, при ветре вытянут горизонтально, а при торможении скручивается в более тугую спираль и частично сворачивает в сторону. Вот это штопорообразное движение и его торможении обусловливают образование основных песчаных скоплений.

Узоры песчаного кружева. Формы песчаных скоплений зависят от самых различных условий. Природа едина, и каждый ее элемент так или иначе воздействует на другой. Все взаимно увязано, все находится во взаимодействии. Поэтому, например, если песок сплошной, то гряды отстоят одна от другой чаще всего на одно и то же расстояние, в среднем на 180 метров. Но если песка мало, то гряды раздвигаются несколько повышаются. Если песок сух, то он перевевается одинаково легко как у оснований, так и на вершине его скоплений. Но если он расположен во влажных странах или близки грунтовые воды, напитывающие песок снизу, то передуваться легче всего будет наиболее быстро просыхающая верхняя часть песчаных скоплений Ясно, что в этих условиях форма их примет иной вид. Вот почему вместо полулунного бархана пустынь, у которого рога направлены вперед по ветру, в странах умеренного пояса образуется непохожая на эти барханы дюна. У нее пониженные рога чаще промочены и движутся поэтому медленнее, чем легко просыхающая вершина. В результате вершина уходит вперед по ветру и дюна принимает дугообразную форму, рога оказываются сзади.

Невысока и крайне разрежена бывает травянистая растительность в песках пустыни. Но все же она образует хоть и неплотный, но дерновый покров. Хорошо известно, что когда во время шторма на море судно терпит аварию, то для усмирения шторма надо вылить за борт побольше нефти или другого масла, и волны сразу улягутся, станут несравненно спокойней. Точно так же действует на песок и тонкий разреженный дерновый покров. Как масло усмиряет бурю, так и покров из невзрачных травинок сковывает пески, замедляя их движение буквально в сотни и в тысячу раз. Наличие даже одного кустика и то резко воздействует на рельеф, задерживает песок, обогащает его пылью, уплотняет его, способствует образованию маленького пятнышка почвы. В целом же растительность не только сдерживает пески, но и меняет самую форму песчаных скоплений.

Однако и увлажненность, и количество песка, и даже закрепленность его растительностью не творят рельефа песка, а только лишь воздействуют на него. Влияние оказывает и фауна песков, особенно грызуны, и человек, то излишне уничтожающий растительность неумеренным выпасом стад и вырубкой кустарников, то, наоборот, закрепляющий песок искусственными мерами, либо механическими, либо лесоразведением. Но создатель песчаных скоплений - ветер, и потому он в первую очередь обусловливает их форму.

В каждой местности песчаный узор прежде всего зависит от совокупности дующих в ней ветров - от режима ветров. Области пустынь в основном связаны с постоянными ветрами одного и того же или близких направлений, так называемыми пассатами. Давно известны были на океанах по обеим сторонам от экватора эти "торговые ветры", которыми с давних пор пользовались мореплаватели. Но только недавно установлено, что эти же ветры создают продольные гряды, оголенные в пустынях северной Африки и полузакрепленные в пустынях Средней Азии и Австралии.

Давно известны другие ветры - муссоны, но лишь 10 лет тому назад удалось нам установить, что только они и подобные им ветры вызывают мощное развитие поперечных ветру барханов и барханных цепей самой разной величины.

Между этими двумя крайними типами форм рельефа песков имеются все переходы, и в том случае, если в какой-либо местности ветер в среднем за год оказывается равномерным со всех сторон, то получается третий крайний тип рельефа песков. Местность покрывается округлыми в плане и полукруглыми в профиле как бы чашами - впадинами выдувания. Они так близко прилегают одна к другой, что получается почти геометрический сотовый или, как его мы назвали, "ячеистый" рельеф, в котором округлые впадины чередуются с бугристым рельефом разделяющих их узких гребней. Но бывает, что при таком же равномерном режиме ветров особенно сильно развиваются восходящие потоки воздуха. Тогда некоторые гребни разрастаются, и в конечном счете образуется рельеф песчаных пирамид, иногда достигающих громадной величины.

Мы видели, что между рябью и барханной цепью имеется полная аналогия, но нет перехода, так как бархан образуется "воздуховоротами" - вихревыми движениями значительно большего слоя воздуха. Вспомните, вам, наверное, приходилось неоднократно видеть, что дым, выходящий из трубы вертикально вверх, на какой-то высоте поворачивает под прямым углом и дальше переходит в горизонтальную струю. Связано это с резким расслоением атмосферы. Каждый слой ее образует при ветре вихревые движения совершенно различной " величины. Вот почему песчаный узор сильно усложняется еще и тем, что в каждой местности мы можем встретить схожие формы песчаных скоплений, но совершенно различных, как говорят, "категорий величины". И если песчаную рябь мы будем считать первой, самой мелкой категорией величины, то обычная барханная цепь будет являться формой второй "категории величины". Как только она начнет увеличиваться больше 70 - 100 метров ширины и 5 - 7 метров высоты, так на ее наветренной стороне начнут появляться новые добавочные цепи, и в результате такая цепь станет "комплексной". Заветренный откос у нее будет един, а наветренная сторона окажется покрытой не только рябью, но и барханными цепями меньшей величины; самая крупная комплексная барханная цепь окажется уже пятой категорией величины. Она будет совершенно подобна обычному бархану, но шириной дойдет до Километра, высотой до 70 - 100 метров, а одна от другой они будут отстоять не меньше чем на 1,5 - 2,5, а то и на 4 километра (см. верхнюю фотографию перед стр. ИЗ). Такие гигантские скопления песка могут образоваться вихревым движением слоя атмосферы лишь не менее 0,5 - 1 километра. Аналогично этому и продольные ветру гряды сначала появляются на речных наносах лишь в виде "прикустовых косичек" - гребешков песка за кустом, или в виде валиков песка в 0,5 - 1 метр высотой, а в конце концов в районах, где ветер действует сотни тысяч лет и работает над преобразованием мощной толщи песков, разрастаются в сложную систему больших гряд, отстоящих одна от другой на 2 - 4 километра и покрытых системой более мелких гряд. Вот почему в одном и том же месте формы песчаных скоплений бывают различны. К тому же, в одном месте ветры очень постоянны и гряды образуются такие прямолинейные, словно вытянуты по линейке, в другом месте сказывается влияние второстепенных ветров и рельеф образуется ячеисто-грядовый, где и гряды словно вихляют и изгибаются, и помимо них появляются поперечные перемычки, разбивающие межгрядовые понижения на серии ячеек выдувания. И в каждом участке, в каждой пустыне расположение этих всех форм, их распределение и комбинации оказываются совершенно различными. Чтобы понять причины этих различий, понадобилось составить карты рельефа песков.

Фотография ветра на земле. Если подняться на 3 километра над землей и большим аппаратом сфотографировать ее поверхность, то на снимке 1 сантиметр будет соответствовать 300 метрам на местности, то есть снимок даст уменьшение в 30 000 раз! Если бы мы захотели сделать сплошную фотографию в этом масштабе участка пустыни в 150 километров длиной, то наш снимок оказался бы равен 5 метрам. Представьте себе, что все, что мы можем увидеть на этом пятиметровом узорном рисунке, мы попробовали бы передать всего лишь на 1 caнтиметре. Задача оказалась бы не простой. Ведь от одной песчаной гряды до другой чаще всего бывает только 180 метров, а здесь пришлось бы их изображать уменьшенными в 15 миллионов раз! Это значит, что на 1 сантиметре их должно уместиться 900 штук! Конечно, это невозможно, но взять основное, типичное и показать в непропорционально большом виде - можно. Такую попытку и представляет изображенная здесь схематическая карта рельефа песков Средней Азии и Казахстана, которую удалось сделать только через 10 лет после того, как я начал составлять карты рельефа песков (см. карту на стр. 77).

Посмотрим теперь, как располагаются узоры этого кружева на пространствах пустынь нашей Родины и что могут рассказать эти узоры, следы ветра, отпечатанные им самим на поверхности земли при помощи самого податливого материала - тонкого сыпучего песка.

Взгляните на карту рельефа песков Средней Азии и Казахстана. Разве это не фотография ветра на песке? Разве она не передает всех черт движения атмосферы со всеми ее осложнениями, вызванными характером поверхности Земли? Но как "прочитать", как понять этот прихотливый орнамент песков, сплетающий такой разнообразный узор? Попробуем разобраться.

Величайший материк мира - Азия в течение почти девятимесячного периода бывает холодней окружающих морей. Над центральными ее районами, где зимой наступают сильнейшие морозы, скопляется холодный тяжелый воздух, образующий сибирский максимум давления, или азиатский антициклон. Над территорией Казахстана располагается западный отрог этого антициклона, установленного величайшим климатологом мира, русским ученым А. И. Воейковым. Продольный гребень этого отрога называют поэтому "осью Воейкова". Из школьных учебников мы знаем, что плотный воздух из области антициклонов растекается, отклоняясь, вследствие вращения земли, вправо - по часовой стрелке. Поэтому-то ось Воейкова служит "главнейшим ветроразделом", от которого ветры дуют в разные стороны.

Этот антициклон порождает основные черты климата всего нашего юго-востока. По его осевой линии воздух, опускаясь из высоких слоев атмосферы, разогревается и становится от этого относительно сухим. По мере движения на юг он разогревается все больше и еще больше иссушается, порождая наши пустыни. Наоборот, к северу от оси антициклона воздух по мере движения на северо-восток очень быстро охлаждается, а следовательно, относительно увлажняется и вскоре достигает предела насыщения влагой. В этом кроется причина того, что географические зоны здесь оказываются крайне сближенными. Полупустыни Прикаспийской низменности почти граничат с черноземными степями Приволжской возвышенности, а сухие степи Казахстана располагаются на недалеком расстоянии от болот Барабы и Васюганья. Общая схема антициклона осложняется влиянием горных хребтов на востоке и юге Средней Азии и замкнутых водных бассейнов Арала и Каспия.

Посмотрите на карту, и вы увидите, что как ни разнообразны бывают ветры в каждой местности, но на песке отпечаталось какое-то единое, "юсредненное", итоговое состояние циркуляции атмосферы близ поверхности земли. От оси антициклона гряды в общем отходят на юг, вслед за ветрами, стремящимися к расположенному на юг от Ирана минимуму давления. Посмотрите, как обтекают песчаные гряды останцевые горные массивы центральных Кызыл-Кумов. Точно так же обтекали бы камень струи воды.

Взгляните, как "разбиваются" гряды песков при встрече с Копет-Дагом, обтекая его как на западе, так и на востоке и образуя поперечные завихрения против центральных его частей. Посмотрите, как вырвавшиеся из Кара-Кумов гряды песков как бы отклоняются морем и, описывая на приморской равнине геометрически правильный полукруг, устремляются на юго-восток, в межгорный проход восточнее хребта Эльбурса, к иранскому минимуму давления.

Посмотрите на пески Муюн-Кумы, и вы увидите совершенно аналогичную картину. Гряды песков уходят от хребта Кара-Тау на юго-восток, обтекают его и с северо-западной стороны, а против центральной части хребта Кара-Тау образуют пару таких же, как и к северу от Копет-Дага, "подушек завихрения" из поперечных гряд.

Песок отражает в атмосферу 30 процентов тепла, получаемого им от солнца, вода же излучает только 5. Этим объясняется то, что воздух в течение почти девяти месяцев в году бывает над песками более теплым, чем над морем. Прохладный плотный воздух, лежащий, словно шапка, над Аралом и Каспием, оказывается в результате мощным препятствием для ветра. Сочетание расположения этих морей, иранского минимума давления и общего направления западного отрога антициклона еще больше подчеркивает это влияние водной поверхности на направление ветров. Посмотрите на карту, и вы увидите, как резко поэтому изменяются направления песчаных гряд к востоку и северу от Арала.

Карта рельефа песков (составил Б. А. Федорович)

Еще семьдесят лет тому назад А. И. Воейков отметил, что невысокая Ергенинская возвышенность, отходящая на юг от Приволжской возвышенности, действует на климат не меньше, чем снежные хребты Альп. Действительно, вдоль этой возвышенности располагается так называемый климатический фронт, по которому часто проходят циклоны. Под его влиянием заворот ветров на западной окраине антициклона еще более усиливается. Посмотрите на карту, и вы увидите, как четко это передается на рельефе песков.

Можно было бы еще многое рассказать о характерных чертах того изображения ветра, который отпечатывается на песке и позволяет теперь совершенно по-новому видеть все скрытые прежде черты его движения, от самых незначительных до таких грандиозных, как азиатский антициклон.

"Любое явление может быть понято и обосновано, если оно рассматривается в его неразрывной связи с окружающими явлениями". Но при этом надо, чтобы явления рассматривались "с точки зрения их движения, их изменения, их развития, с точки зрения их возникновения и отмирания"*, - так формулировал товарищ Сталин главнейшие положения основы всех наук - диалектического материализма. Эти положения товарищ Сталин дополнял, в частности, указанием на то, что "все зависит от условий, места и времени"**. Мы видим, что рельеф песков, это созданное природой "песчаное кружево", являющееся "фотографией ветра на земле, может служить наглядной иллюстрацией этих положений.

*(И. Сталин. О диалектическом и историческом материализме. 1948, стр. 5.)