Использовав все имевшиеся тогда данные о горной системе Восточной Сибири, Кропоткин построил собственную орографическую схему. Интуитивно он представил себе строение огромной территории, как будто ему удалось увидеть ее сверху, с борта космического корабля. Он понял, что главную роль в строении всей Северной и Восточной Азии играют не горные цепи, а высоко поднятые плоскогорья. Более двух лет ушло у него на построение новой, собственной схемы расположения горных систем Восточной Сибири. Он собрал большой объем данных о барометрическом давлении во множестве пунктов, нанес вычисленные им высоты на карту участника Амурской академической экспедиции С. С. Шварца. «Затем последовали месяцы упорной мысли, чтобы разобраться в хаосе отдельных наблюдений. Наконец, все разом внезапно осветилось и стало ясно и понятно…»
Так был сделан первый шаг к раскрытию действительной картины рельефа азиатского материка, а конкретнее — восточной его части. Кропоткин надеялся прийти к очень широким обобщениям и изучал материалы по рельефу различных регионов. В его архиве сохранились рукописи статей «Горная цепь северо-западного края Сибирской платформы», «Горные страны прибрежья Тихого океана», «Геологические исследования Восточной Сибири». В частности, была задумана большая работа, посвященная Байкалу и его горному обрамлению. Вот названия параграфов плана этой статьи, озаглавленной «Байкальские горы и озеро Байкал»: «От В. Ангары до Баргузина», «От Баргузина до р. Селенги», «Западная часть Байкала», «Долины Уды, Хилка и Никоя», «Верхнеудинск и Селенгинск», «Страна устьев Селенги и Култука»… Судя по плану, предполагалось особо рассмотреть климат и времена года на Байкале, строение дна, волнение, возможности плавания, рыбной ловли и охоты, ледовые условия, внутренние движения воды, флору и фауну, а также административное и хозяйственное значение Иркутска и других околобайкальских населенных пунктов. Замышлялась и комплексная страноведческая работа. Но главным образом его интересовало взаиморасположение горных хребтов (орография) Восточной Сибири и всей Северной Азии; ему хотелось найти закономерность в хаотическом их переплетении, в котором не смог разобраться даже Гумбольдт.
В том же томе «Записок ИРГО», где напечатан обстоятельный «Общий очерк орографии Сибири», появился «Орографический очерк Минусинского и Красноярского округов Енисейской губернии». На объединенном заседании отделений физической и математической географии, состоявшемся 2 октября 1873 года, Кропоткин продемонстрировал составленную им карту рельефа юга Енисейской губернии и такие же карты для юга Восточной Сибири и части Монголии. На этом заседании он был включен в комиссию по присуждению золотых медалей общества. К этому времени он уже состоял членом целого ряда комиссий: по проекту проведения Кумо-Манычского канала, по изучению предложения Н. А. Северцова об экспедиции в Среднюю Азию (в Кашгар и на озеро Каракуль), по снаряжению экспедиций в Амурский и Уссурийский края, для выработки программы исследований Петербургской и Олонецкой губерний, предложенной его старым другом И. С. Поляковым, по проведению нивелировки (то есть измерения высот и уклонов земной поверхности) Сибири…
Метеорологические наблюдения, проведенные Кропоткиным в Сибири, стали серьезным вкладом в науку о погоде. Вместе с шестью другими географами он подписал 2 февраля 1869 года прошение на высочайшее имя об учреждении метеорологической комиссии при отделении физической географии.
Конец 1860-х годов ознаменовался становлением метеорологической службы в России, за организацию которой взялся назначенный в 1867 году директором физической обсерватории швейцарец на русской службе Генрих Вильд[42]. Появилась плеяда талантливых климатологов: А. И. Воейков, В. П. Кёппен, М. М. Рыкачев. На этом этапе развития метеорологии в России определенную роль сыграл и Кропоткин. В 1868 году, когда в «Санкт-Петербургских ведомостях» появилась его статья о прогнозах погоды, ведущие русские метеорологи и климатологи делали самые первые шаги в науке. Кропоткин же прибыл в Петербург с обширным багажом собственных метеорологических исследований в неведомых горах Сибири. Он участвует в заседаниях метеорологической комиссии, на собраниях отделения выступает при обсуждении тем, касающихся проблем метеорологии и климатологии. Его высказывания часто неожиданны. Например, он возражает H. М. Пржевальскому, предположившему, что причиной высыхания озера Ханка является проведенная там вырубка леса. Не только Ханка, но все озера Восточной Сибири, говорит Кропоткин, уменьшаются в размерах, и объясняется это общим климатическим характером переживаемого нами геологического периода. Так впервые прозвучала его идея о послеледниковом высыхании Евразии, к которой он вернется через много лет в докладе, прочитанном в Королевском географическом обществе в Лондоне.
На другом заседании, говоря об исследованиях на Сахалине геолога И. П. Лопатина, доказавшего промышленное значение угольных месторождений на острове, он обращает особое внимание на то, что исключительно большое снегонакопление на Сахалине делает необходимым организацию там постоянных метеорологических наблюдений.
В обширной монографии известного статистика академика К. С. Веселовского «О климате России», вышедшей в 1857 году, использованы все имевшиеся к тому времени материалы метеорологических наблюдений на территории Российской империи. Но в этом труде нет раздела об атмосферном давлении, о нем даже вообще не упоминается. И не потому, что автор не понимал значения этой важнейшей характеристики состояния атмосферы в формировании погоды и климата — уже были открыты определяющие погоду области пониженного и повышенного давления, созданы первые карты «барического рельефа». Просто измерений атмосферного давления в России было слишком мало, а те, что имелись, оказались несравнимыми: они делались от случая к случаю, в разное время, по непроверенным приборам.
Чутье прирожденного естествоиспытателя подсказало Кропоткину, что именно барометрические измерения являлись в то время главным звеном в развитии науки о погоде. Вопросы распределения барических «ям» и «гор» (минимумов и максимумов давления) и обусловленных ими ветров, изменчивость этих характеристик погоды и климата во времени занимают его в большей степени. Впервые Кропоткин берет с собой барометр для постоянных измерений атмосферного давления во время плавания по реке Сунгари, не обходится без барометра и во всех последующих походах по Сибири. Сотни измерений сделаны им лично. Было понятно, что и новые расчеты недостаточно точны. Кропоткин убеждается в необходимости проведения точных определений высот метеорологических станций — это сделает сравнимыми измеренные на этих станциях величины атмосферного давления и можно будет широко использовать барометрический метод и в геоморфологии, и в метеорологии.
В январе 1872 года директор Главной физической обсерватории Г. И. Вильд предложил провести нивелировку всей территории Сибири. Кропоткин поддержал проект, и ему вместе с Вильдом поручено было отредактировать окончательный вариант программы этой грандиозной работы. Позднее Петр Алексеевич занялся проблемой выявления атмосферного давления на больших территориях по данным измерений в отдельных местах. Для решения вопросов орографии Сибири необходимы были сведения о высоте горных хребтов над уровнем моря. Единственным же способом их получения было «барометрическое нивелирование», то есть определение высоты места на основе сравнения его атмосферного давления с окружающим «фоном». Известно, что атмосферное давление зависит от высоты места над уровнем моря. Столкнувшись с плохой сравнимостью данных об изменении давления в разных пунктах, Кропоткин специально занялся разработкой системы приведения атмосферного давления к единому уровню отсчета и вывел свою формулу, расчеты по которой оказались недостаточно точными. Просто он забежал вперед и на основе небольшого объема данных пытался сделать точные выводы, прийти к широким обобщениям. Но времени этим расчетам он отдал немало. Его работа в области метеорологии и климатологии, менее известная, чем другие грани его научного творчества, занимает свое место в истории науки о климате и погоде. С этой темой он тоже не расставался всю жизнь, периодически возвращаясь к ней как в России, так и в эмиграции.
