Владимир Кёппен. Ученый, посвятивший жизнь метеорологии

© 1955 Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, Birkenwaldstrasse 44, 70191 Stuttgart, Germany

© Паулсен, 2018

Владимир Кёппен (1846–1940)

Предисловие к русскому изданию

Эта книга – перевод на русский язык биографии Владимира Кёппена, составленной на основе его личных заметок и дополненной его дочерью Эльзой Вегенер. Впервые книга была опубликована в 1955 году в Германии. Лаборатория Кёппена при Институте наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета, созданная при поддержке мегагранта Министерства науки и образования Российской Федерации, названа в его честь и призвана увековечить имя этого замечательного человека. Санкт-Петербург может быть назван российской Меккой наук о климате. Здесь работал Михаил Иванович Будыко (1920–2001) – один из самых авторитетных климатологов ХХ века, здесь трудились и продолжают трудиться в различных научных организациях города ученые – метеорологи, географы, палеоклиматологи.

Владимир Петрович Кёппен родился 25 сентября 1846 года в Санкт-Петербурге. Ученый происходил из семьи с немецкими корнями. Его дед, врач Иоганн Фридрих Кёппен, был приглашен в Российскую империю Екатериной Великой в 1786 году для оказания помощи в становлении медицинской службы. Став подданным Российской империи, он получил известность под именем Иван Иванович Кёппен. В 1811 году его семье было пожаловано дворянство. Сын Ивана Ивановича Пётр Иванович Кёппен – отец Владимира Петровича – стал известным археологом, географом и специалистом по статистике, был избран членом Российской Императорской Академии наук в Санкт-Петербурге. Как член академии, Пётр Кёппен получил квартиру для себя и своей семьи в «Доме академиков» в Санкт-Петербурге. В его академической квартире обсуждались идеи основания Русского географического общества – события, произошедшего 6 августа 1845 года. Позднее, с 1872-го по 1874 год, Владимир Кёппен был секретарем РГО.

Во время работы в Санкт-Петербурге Владимир Кёппен углубил свои знания в области метеорологии и климатологии, в частности, в вопросах глобального распределения климатических зон. Он работал в то время в лаборатории под руководством швейцарского метеоролога Генриха фон Вильда, члена Российской академии наук и президента Международной полярной комиссии. Именно при участии В. Кёппена и с учетом важных материалов, полученных исследовательской станцией на острове Сагастыр в дельте реки Лены, Россия внесла значительный научный вклад в Первый международный полярный год (1882–1883). Это случилось несколько лет спустя после переезда В. Кёппена в Гамбург; вне сомнения, именно он сыграл ключевую роль в установлении контактов между Георгом Ноймайером и Генрихом фон Вильдом, который был руководителем В. Кёппена в ранний период подготовки к Первому полярному году. Владимир Кёппен участвовал в международных конференциях метеорологов и вскоре обрел известность как в России, так и за рубежом. Его «открыл» Георг Ноймайер, основатель и директор Deutsche Seewarte в Гамбурге (более позднее название DHI (Deutsches Hydrographisches Institut – Немецкий гидрографический институт), ныне это BSH (Bundesamt für Seeschiffahrt und Hydrographie – Федеральная морская и гидрографическая служба)). Георг Ноймайер – выдающаяся фигура в европейской климатологии и полярных исследованиях – нуждался в квалифицированных ученых, он предложил Кёппену должность начальника департамента прикладной метеорологии в своем недавно основанном учреждении. Несмотря на молодость, Кёппен уже тогда достиг успехов в науке, и ему наверняка было лестно получить приглашение в зарубежный гидрографический институт, где он и проработал с 1876-го по 1919 год.

Возможно, и немецкие корни Кёппена сыграли свою роль, но, скорее всего, близость научных идей Ноймайера и Кёппена привела этих двух ученых к многолетней совместной работе. Им обоим вскоре стало ясно, что для метеослужб очень важно международное взаимодействие. Позднее Кёппена освободили от многочисленных административных обязанностей в пользу его научной деятельности; он продолжал работать в институте вплоть до выхода на пенсию в 1919 году. На этом научном посту его сменил зять, близкий друг и коллега – ученый Альфред Вегенер.

Кёппен также играл важную роль в Немецком метеорологическом обществе, сменив Ноймайера после его выхода в отставку. Владимир Кёппен много трудился на службе в Deutsche Seewarte (1875–1945), относящейся сначала к прусскому, а потом к германскому военно-морскому флоту. Похвальное слово (laudatio на эсперанто) в адрес ученого было опубликовано коллегами по Deutsche Seewarte по случаю его 80-летия в 1926 году (Deutsche Seewarte, Гамбург, 1926). Любопытно, что Кёппен был сторонником языка эсперанто, он видел в нем средство международной коммуникации.

Из биографии Кёппена стало известно, что его общественная деятельность выходила далеко за рамки сугубо профессиональных обязанностей. Помимо своей основной работы в научном учреждении, он наладил контакт с недавно основанным Гамбургским университетом. Кёппен стал титулярным профессором в Гамбурге, а в 1926 году получил степень почетного доктора. Его главные научные достижения были связаны с глобальной классификацией климатов, базирующейся на математически обоснованном разделении основных климатических зон Земли.

Молодой Альфред Вегенер познакомился с Владимиром Кёппеном в начале ХХ века. Он приезжал к своему старшему коллеге в Гамбург за советом. Там он влюбился в одну из дочерей Кёппена, Эльзу, и вскоре двух ученых уже связывали не только научные интересы, но и семейное родство.

Альфред Вегенер стал профессором метеорологии и геофизики в Университете Граца (Австрия) в 1924 году. Тогда же обе семьи переехали из Гамбурга в Грац, где Вегенер с Кёппеном продолжили вести активную научную жизнь до самой смерти. (Вегенер умер в 1930 году, дожив только до 50 лет; Кёппен – в 1940 году в возрасте 93 лет.) Ранняя смерть Вегенера стала большим горем для семьи.

У Кёппена и Вегенера существовало зрелое научное партнерство, что ясно видно по их совместной книге «Климаты геологического прошлого» (Köppen & Wegener, 1924), которая привела обоих к тесному научному сотрудничеству с Милутином Миланковичем.

В этой книге Кёппен и Вегенер исследовали вариации земной орбиты вокруг Солнца и их влияние на кайнозойскую изменчивость климата (циклы Миланковича). Циклы Миланковича могут быть как реконструированы для прошлого, так и рассчитаны для будущего; некоторые ученые считают их важным инструментом для прогноза климатических изменений в будущем.

Всё это имеет высокую социально-экономическую значимость, поскольку развитое общество с его сложными технологиями настоятельно нуждается в основанных на научных данных «системах раннего предупреждения» о грядущих климатических изменениях и их экологических последствиях, с которыми мы можем столкнуться в будущем.

Мы выражаем признательность Фредерику Паулсену за его щедрость и спонсорскую поддержку издания этой книги на русском языке.

Йорн Тиде и Андрей Жиров,

Лаборатория Кёппена,

Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета

Введение

Владимир Петрович Кёппен родился 25 сентября 1846 года, ушел из жизни 22 июня 1940 года. Он признан мировым научным сообществом одним из выдающихся ученых-метеорологов. За свою жизнь он написал множество научных трудов.

Кёппен обладал удивительной работоспособностью и умением сосредотачиваться на основных проблемах, постоянно ставя перед собой все новые и новые задачи в сфере своих научных интересов.

В. Кёппен обладал глубокими познаниями во всех областях метеорологии: общей и синоптической метеорологии, которую он начал изучать первым в Германии, морской метеорологии, аэрологии.

Наиболее ярко его талант исследователя проявился в климатологии, тесно связанной со всеми прочими разделами метеорологии.

Будучи ученым-универсалом, В. Кёппен постоянно стремился к системному подходу при изучении физики атмосферы и климата.

Новаторский подход и настойчивость, с которой В. Кёппен брался за решение научных задач в метеорологии, характеризует эпиграф к его статье в «Метеорологическом журнале» за 1914 год: If you think it is vain, try and try and try again[1].

В своей научной деятельности В. Кёппен уделял внимание изучению различных вопросов. В заметках по гидрографии и морской метеорологии 1920 года он писал:

Развитие научной мысли идет весьма запутанным путем, и часто очень сложно проследить ее возникновение и рост. Поэтому неудивительно, что исследователи, особенно молодые, часто приводят ошибочные данные. Тем не менее ценность результатов научной работы значительно возрастает, если мы узнаем о ее начале, и этот процесс сам по себе очень интересен, поэтому стоит время от времени обращаться к прошлому… В вопросах приоритетов сложно определиться; «Ступай, чудак, про гений свой трубя! Что б сталось с важностью твоей бахвальской, когда б ты знал: нет мысли мало-мальской, которой бы не знали до тебя!»[2] Конечно, новые мысли возникают, но они появляются настолько случайно, и в такой различной форме, и так мало поначалу привлекают внимания, что обычно развиваются в головах многих людей независимо друг от друга…

Ежегодно на протяжении более 70 лет, с 1868-го по 1940 год, из-под пера Кёппена выходили научные труды. До конца жизни он продолжал заниматься исследовательской деятельностью с публикацией в научных изданиях.

В. Кёппен обладал даром научного предвидения, и его труды определяли направление исследований в области метеорологии на много лет вперед.

Отличительной особенностью научных работ В. Кёппена являлись ярко выраженное стремление к систематизации материалов исследований и тщательный учет мельчайших деталей при анализе больших массивов информации.

Объяснению должно предшествовать точное установление фактов; мы должны пытаться представить фактический материал как можно более наглядно и выделить из всей полноты отдельных деталей крупные черты общей картины, не искажая факты преждевременным обобщением (Мет. журн., 1929).

Методы работы В. Кёппена характеризуются широтой исследования рассматриваемых научных проблем и поиском причинно-следственных связей. Процессы формирования и изменения климата он рассматривал в планетарном масштабе. Его деятельность в Германской морской обсерватории, где объектом исследования был «целый мир», была особенно плодотворной. Его также интересовали проблемы палеоклиматологии, то есть истории изменения климата в далеком прошлом.

В. Кёппен, как и его коллега, известный австрийский метеоролог Юлиус фон Ганн в Вене, сознавал свою ответственность за дальнейшие пути развития метеорологии. Размышления и рекомендации В. Кёппена современникам, иногда достаточно резкие, нашли отражение в ряде его научных статей.

Ученого отличал комплексный подход к изучаемым проблемам. Например, в 1914 году он писал в «Метеорологическом журнале»:

Многие размышления, опубликованные за последние годы, уже 30–40 лет назад велись с таким же тяжелым трудом и, возможно, кажутся их авторам новыми только потому, что они уделили недостаточно внимания соответствующим фактам, из-за которых тогда рассмотрение этих вопросов было приостановлено. Существует мало оснований полагать, что возможно путем теоретических размышлений, без обнаружения новых важных фактов, прийти к новым объяснениям, которых мы все так хотим.

В период службы в морской обсерватории он активно поддерживал инициативы коллег и сотрудников для развития их интереса к изучению метеорологии и в шутку называл себя «рабочим со случайным заработком». По этому поводу он однажды написал:

Инициативы, обусловленные практическими потребностями, высоко ценятся в работе метеорологов. Для расширения наших знаний о природе первым необходимым шагом всегда является «постановка вопроса», и этот первый шаг во множестве случаев вызван практической необходимостью. Наука благодарна практике за это, но оставляет за собой право изучать дальнейшие вопросы, возникающие при достижении этой цели… Запросы и задачи, поступающие извне, – это очень важные и эффективные стимулирующие средства, даже если поначалу их воспринимают как помехи.

Кёппен неоднократно высказывался о проблеме организации научной деятельности в крупных институтах, заключающейся в противоречии между «рутинной работой» и собственно научными исследованиями, что он тяжело переживал.

В докладе на общем праздничном собрании по случаю 25-летия основания Германской морской обсерватории в Гамбурге в 1908 году он сказал следующее (Мет. журн., 1909).

Чтобы достичь нового этапа в метеорологии, нужно обработать огромное количество сохраненного материала глубже, чем делалось до этого. Нам нужно больше сотрудников, больше умов, причем таких, на которые не давит ежедневная рутина. Метеорологическим институтам необходимо срочно устранить препятствие, заключающееся в распределении всех сил на подобные постоянные работы, и предоставить ученым пространство для рассмотрения сменяющих друг друга научных вопросов. Только тогда станет возможным выполнение их задачи – развития науки.

Кёппен был верным и бескорыстным товарищем, прекрасным собеседником, поддерживающим и вдохновляющим коллег в личных беседах и общении.

После смерти в 1906 году своего единомышленника, метеоролога Адольфа Шпрунга (ассистент Кёппена с 1876-го по 1886 год), он писал в некрологе в «Метеорологическом журнале»:

В это время мне посчастливилось наладить со Шпрунгом прекрасные отношения – мы постоянно сотрудничали и дополняли друг друга; такое бывает лишь раз в жизни. Для нас обоих это было самое плодотворное время. Молодая наука, синоптическая метеорология, требовала теоретического обоснования накопившихся в ней ценных научных данных, и Шпрунг идеально подходил для этой работы, потому что при его великолепной математической подготовке почва фактов никогда не уходила у него из-под ног.

Все же он еще раз в полной мере испытал это счастье интенсивной, плодотворной, вдохновляющей совместной работы, когда в 1910 году начал активную переписку и обмен идеями со своим будущим зятем Альфредом Вегенером. Отношения стали еще ближе, когда Вегенеры в 1919 году переехали в дом Кёппена. Это была встреча двух единомышленников, которые соответствовали друг другу по своему интеллекту, человеческим качествам, доброте и отзывчивости.

Кёппен перешел в метеорологию из биологии. Его склонность к биологии впоследствии проявлялась в работах по климатологии, где он увязывал результаты метеорологических исследований с живой природой и человеком. Его научные интересы распространялись за пределы метеорологии. Он занимался вопросами философии, истории и опубликовал по ним ряд работ.

В течение 44 лет Кёппен вел необычайно плодотворную деятельность в Германской морской обсерватории в Гамбурге. Оставив свой пост в 1919 году, он после этого еще более 20 лет занимался научной деятельностью. Его жизнь была чрезвычайно насыщена творческими идеями и научными успехами.

Об авторитете В. Кёппена как выдающегося ученого и человека в научных кругах Германии и за рубежом можно судить по количеству юбилейных изданий, подаренных ему в связи с круглыми датами (на 80-й, 85-й и 90-й дни рождения): два сборника сочинений Кёппена из «Хроник по гидрографии и морской метеорологии» и три тома его трудов из сборника «Сообщений по геофизике Герланда». Дань уважения памяти В. Кёппена отдана в некрологах, изданных в 1940 году. Их опубликовали Морская обсерватория – в «Хрониках по гидрографии», Р. Зюринг – в «Метеорологическом журнале», Г. Шотт – в «Сообщениях Герланда», Э. ван Эвердинген – в голландском журнале «Хемель эн Дампкринг». Подробное перечисление заслуг Кёппена опубликовал В. Мейнардус в «Географических сообщениях Петерманна».

Кёппен был простым, скромным и непритязательным человеком. Он не был публичной персоной и не любил выступать на официальных мероприятиях или принимать личные награды.

Каждого, кто знакомился с ним близко, он быстро располагал к себе любезным вниманием при ответах на все вопросы и постоянной готовностью к помощи. Его всестороннее образование и интересы, выходящие далеко за рамки специальности, объединяли его с людьми самых различных кругов. В этом ему помогала великолепная память, которая до самого преклонного возраста давала ему возможность держать в уме прочитанные ранее книги – не только труды по его специальности, но и художественную литературу (его любимым произведением был «Фауст» Гёте).

В возрасте 85 лет Кёппен по просьбе своей семьи начал писать воспоминания. Он разобрал старые письма, записал памятные события, дополнив их фотографиями своих родителей, братьев и сестер, университетских преподавателей, коллег и друзей, и переплел все материалы в шесть томов. Первая часть настоящей биографии почти дословно была взята из этих мемуаров.

К сожалению, ученый занимался данной работой только до 1903 года. Он решил, что его дети могли бы продолжать эту хронику, поскольку они в сознательном возрасте присутствовали при основных событиях его жизни. Однако его жизнь – более, чем семейная история. Она отражает развитие метеорологии с 1868-го по 1940 год. Большая часть материала, собранного для продолжения биографии, пропала во время беспорядков в Граце в 1945 году, только часть переписки между В. Кёппеном и А. Вегенером с 1910-го по 1918 год случайно оказалась спасена.

Профессор Эрих Кульбродт из Гамбурга любезно согласился обработать научную часть биографии. Он работал вместе с Альфредом Вегенером в Германской морской обсерватории с 1920-го по 1924 год и поэтому знал Кёппена лично. В 1946 году в Гамбурге он произнес праздничную речь по случаю 100-летия моего отца и был хорошо знаком с тематикой его научных исследований. Большинство данных о трудах Кёппена, а также начало этого введения принадлежат его перу, я же только включила их в описание жизни моего отца.

Я постаралась раскрыть важные особенности его биографии, которые повлияли на моего отца как ученого и сделали его тем, кем он был для науки, семьи и друзей. Рассказ о его молодости занимает относительно большое место, так как происхождение, окружение и обстановка, безусловно, определили его будущую жизнь. По его рассказам об этом времени можно заметить, что уже в молодости была заложена основа его добросердечной, гармоничной натуры и творческого пути.

Эльза Вегенер-Кёппен

Часть первая

Из личных воспоминаний Кёппена о его жизни до 1903 года, записанных им собственноручно