Временные вариации различных процессов как в неживой, так и в живой природе человек наблюдает с древнейших времен, а глубина и охват этих наблюдений постоянно растут, особенно в XX в. В неживой природе в первую очередь они связаны с вращением Земли вокруг Солнца, а в живой — со сменой поколений во всех биологических видах, населяющих Землю, и их биоритмами.
На первом Всесоюзном симпозиуме по колебательным процессам в биологических и химических системах (Пущино, 1966 г.) было заявлено, что «в основе всех видов биологического движения находятся колебательные (циклические) процессы». Однако до недавнего времени не было возможности проводить анализ всех этих разнообразных вариаций. Одна из причин — разбросанность данных по различным геофизическим, биологическим, медицинским и другим, порою редким, изданиям. Другая причина заключается в том, что эти результаты существуют в весьма разнородных формах — от летописных до компьютерных. Вот почему коллектив энтузиастов Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН и других организаций попытался собрать эти данные, подвергнуть единой обработке и издать в виде атласа.
К настоящему времени вышло два тома: Атлас временных вариаций природных процессов. Т. 1: Порядок и хаос в литосфере и других сферах (М., 1994) и Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Т. 2: Циклическая динамика в природе и обществе (М., 1998).
Первый том состоит из двух частей: в одной приводится информация общего содержания — идеология, постановка проблемы, подход, методы наблюдений и обработки результатов, а в другой -фактические данные, результаты их обработки и трактовка. Основное внимание здесь уделено процессам, происходящим в литосфере в разные промежутки времени — от часов (суток) до столетий. Наиболее детально оценены результаты сейсмического мониторинга литосферы в Южном Таджикистане.
Кроме того, в первом томе рассмотрены и другие вопросы, связанные с современной геодинамикой отдельных частей Земли. При этом взяты примеры из разных наук о Земле, различные объекты и масштабы пространства и времени. Сопоставлены процессы, происходящие в Земле и Луне. Авторы попытались исследовать некоторые из них, протекающие в Каспийском, Аральском морях и других водоемах, а также отдельные явления, происходящие в атмосфере и животном мире.
Первый том атласа состоит из 10 глав. Второй — существенно превосходит его по объему. Он посвящен памяти выдающихся ученых России -А.Л. Чижевского, В.И. Вернадского и Н.Д. Кондратьева, внесших огромный вклад в развитие наук об эволюции Земли и биосферы, в развитии земных, биологических и социальных связей с космосом. В этом томе собраны данные о природных, антропогенных и социальных процессах в разных масштабах пространства и времени, а также современные методы их анализа. Рассмотрены космос, литосфера, атмосфера, гидросфера, а также социальная сфера. Выявлены их фундаментальные закономерности в природе и обществе. Сформулированы и обоснованы предложения о создании единой системы комплексного геодинамического, экологического, социального и медицинского мониторинга для улучшения экологической и демографической ситуации, устойчивого развития России.
Материал атласа скомпонован в основном в виде временных рядов, обработанных при помощи спектрально-временного анализа. Это позволило получить качественные и количественные данные о протекании нестационарных процессов в различных средах и объектах и сделать выводы об их общих и частных закономерностях.
Уже проведено первое публичное обсуждение содержащихся в атласе материалов на заседании секции геофизической биологии Научного совета по проблемам физики Земли Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук РАН. Было отмечено, что, несмотря на существование огромного материала по исследованию временных процессов и выявление целого ряда важнейших корреляций, еще оспаривается достоверность подобных результатов. Например, при составлении программы II съезда биофизиков России (1999) состоялась очень острая дискуссия о целесообразности проведения специального симпозиума, посвященного космофизическим явлениям в биологии.
Видимо, существование такого недоверия вряд ли оправдано. В статье О.Г. Газенко, опубликованной во втором томе и посвященной одному из основоположников космической биологии, приведен такой факт. А.Л. Чижевский еще в 1914 г. задал К.Э. Циолковскому следующий вопрос: «Могут ли циклы солнечной активности иметь влияние на мир растений, животных и даже человека?» Подумав, Циолковский ответил: «Было бы совершенно непонятно, если бы такого действия не существовало. Такое влияние, конечно, существует и спрятано в любых статистических данных, охватывающих десятилетия и столетия.
Вам придется зарыться в статистику, касающуюся живого, и сравнить одновременность циклов на Солнце и в живом». Очевидно, что атлас как раз и предназначен для сбора соответствующих данных и помогает не только «зарыться в статистику», но и получить целый ряд принципиально новых результатов в данной области. Впрочем, однозначного ответа на вопрос Чижевского пока, увы, нет.
Несомненное достоинство атласа — в стремлении авторов представить самые разнородные данные в едином формате, что позволяет сравнивать процессы, изучаемые в рамках научных направлений, которые далеко отстоят друг от друга. Однако можно высказать и ряд замечаний.
Во-первых, в общей структуре атласа проглядывает в какой-то мере случайный, а не систематический набор рассматриваемых процессов и проблем. По-видимому, это связано с разной степенью доступности составителей и авторов к соответствующей информации. Но в наше время, когда успешно функционирует международная компьютерная сеть Internet, многие большие массивы информации без большого труда могут быть извлечены из далеко расположенных источников и затем представлены в соответствующей форме. К ним, например, относятся многолетние (с 1880 г.) и систематические данные измерения температур воздуха по всей координатной сетке Земли.
Следующее замечание относится к оформлению. При чтении первого тома читатель испытывает трудности в определении авторов конкретных разделов (статей), поскольку эти авторы упомянуты лишь в предисловии и противоречат колонтитулу, в котором через все издание проходят лишь три фамилии. Во втором томе уже не представляет труда определить авторов разделов. И все же они упомянуты лишь в оглавлении, а было бы более удобно, если бы их имена вместе с названием предваряли каждую главу. Эти недостатки легко могут быть устранены при издании следующих томов и переизданиях атласа.
В заключение еще раз отметим, что атлас представляет собой, во-первых, фундаментальный труд, содержащий новые результаты и формулирующий новые проблемы, во-вторых — справочное пособие, в-третьих — книгу, в которой далеко не все данные уже поняты и объяснены. Читателю предоставлена возможность творческого прочтения этих книг и дается повод для размышлений. Конечно, представленные данные и результаты нуждаются в должном анализе. Но уже сейчас следует признать, что атлас является уникальным собранием междисциплинарных исследований, подобную работу необходимо продолжать с целью накопления и публикации этих сведений для дальнейших обобщений.
Составители уже планируют работу над третьим томом.