|
Вот уже почти не осталось районов, не посещенных кораблями и не
нанесенных на карту. Ученые и моряки не только хорошо знают особенности
условий плавания в отдельных морях и проливах, режим погоды на главных
морских трассах. Теперь уже ясно, что воды Океана едины, что существует
прямая связь между явлениями в полярных морях и экваториальных водах,
что сложные процессы, происходящие в океанах, определяют погоду на всей
планете. Все это обусловливает новые подходы к исследованию океанов.
Наряду с единичными кругосветными плаваниями, обеспечивавшими
кратковременные посещения различных частей океана, начинаются
систематические, повторяющиеся в разные сезоны и годы исследования
отдельных районов.
Все больше внимания уделяется моделированию
процессов, происходящих в океанах: в искусственных бассейнах изучают
механизм образования волн разного типа под действием ветра и сейсмики,
схемы ветровых и приливных течений, исследуют теплообмен между водой и
атмосферой и другие физические процессы. Много внимания уделяется и
химизму вод, составу солей в Океане, для чего необходимы лабораторные
анализы и эксперименты. Все это требует нового оснащения
исследовательских кораблей, новых кадров ученых, налаживания
международных контактов для изучения океанов. И результаты крупных
плаваний становятся достоянием мировой науки.
Рубеж столетий оказался очень существенным для изучения Мирового
океана. После знаменитых экспедиций на кораблях «Челленджер» (Англия,
1872— 1876), «Витязь» (Россия, 1886—1889), «Фрам» (Норвегия, 1893—1896)
и некоторых других складывается новая наука — океанография. Она изучает
подразделения Мирового океана на естественные районы — океаны и моря,
их глубины, химический состав и физическое состояние морских вод (их
течения, температуру и т. д.). В первой четверти XX в. не только резко
возрастает число экспедиций и техническое оснащение кораблей, но и
разрабатывается общая теория океанографии.
В это время в ряде стран появились обобщающие труды, в которых дано
подробное описание океанов: немецкого океанографа Отто Крюммеля,
француза Туле, российского ученого-моряка И. Б. Шпиндлера.
Замечательной оказалась книга Ю. М. Шокальского «Океанография»,
вышедшая в России в 1917 г.
Эта книга, удостоенная премии Российской Академии наук, подвела итог
описательному этапу развития науки о море — океанографическому.
Значительно повышается и комплексность исследований. И в этой области
очень велика роль русской науки.
Здесь первым следует назвать корабль «Андрей Первозванный», который
начал работу в 1898 г. и вел ее до 1906 г. в Баренцевом море в составе
Мурманской научно-промысловой экспедиции. Возглавлял ее известный
впоследствии советский океанолог Николай Михайлович Книпович.
Деятельность экспедиции была основана на принципе комплексности,
взаимосвязанности различных процессов в океане.
В первые годы века проходили и другие интересные экспедиции. В том же
Баренцевом море совершал плавание первый в мире мощный — 10 000
лошадиных сил! — ледокол «Ермак», построенный по проекту адмирала С. О.
Макарова в Англии. Эта экспедиция дала очень интересный материал для
оценки ледовых условий плавания. Несмотря на то что было лето (июнь),
корабль зажало льдами, и он около месяца дрейфовал.
В 1901—1902 гг. в Карском, море Лаптевых и Восточно-Сибирском море
работала экспедиция Эдуарда Васильевича Толля, которая привезла
интересные материалы по морским льдам и географии берегов.
Наконец, на рубеже веков был сделан чрезвычайно важный организационный
шаг, способствовавший быстрому росту молодой науки океанографии. На
Географическом съезде в 1898 г. было решено создать Международный совет
по изучению морей, и в 1902 г. такой Совет был создан. От России в его
состав вошли С. О. Макаров и Н. М. Книпович. Первоначально руководимые
Советом исследования ограничивались частью Мирового океана, омывающей
берега Западной и Северной Европы. Но впоследствии этот Совет, активно
действующий и сейчас, по существу возглавил исследование Океана. Одной
из очень важных мер, предпринятых Советом, была стандартизация способов
и мест наблюдений. Когда океанографические работы еще только
начинались, разные страны и разные ученые вели такие наблюдения
по-своему, и сравнивать работы разных стран и даже разных кораблей
оказалось невозможно. Мало того, некоторые океанографические
характеристики определялись по-разному. И если, например, измерение
температуры по Реомюру, Цельсию и Фаренгейту нетрудно было пересчитать
по одной шкале, в определении плотности воды были принципиальные
расхождения в разных способах. В 1901 г. Совет издал «Гидрографические
таблицы», в которых была дана единая система определения солености и
плотности воды и некоторых других характеристик. Эти таблицы до сих пор
лежат в основе всех последующих таблиц подобного типа. Главная их идея
состоит в том, что все многообразие основных физико-химических
характеристик вод океана приводится к сравнению с одним и тем же
стандартом.
Наконец, Совет разработал так называемые стандартные разрезы. Дело в
том, что станции метеорологической сети на суше твердо, стоят каждая на
своем месте. В открытом море, даже на сравнительно малой глубине,
укрепить станции в определенных точках весьма трудно. Поэтому корабли
должны приходить в эти точки через определенные сроки и в одно и то же
время, чтобы производить наблюдения на определенных- горизонтах. Такая
система дает возможность строить карты и разрезы распределения
характеристик для одного и того же момента времени, т. е. получать
материалы, подобные синоптическим картам погоды. В этих работах
принимали участие Великобритания, Германия, Дания, Норвегия, Швеция, а
также некоторые другие страны. Россия свою часть работ вела на «Андрее
Первозванном» в Баренцевом море и на других судах в Балтийском. Эта
весьма сложная работа продолжается и теперь, как будет видно, она не
только не завершена, но встречает все новые и новые трудности. Вскоре
работу Совета пришлось приостановить — разразилась первая мировая война
1914 г.
Океанографические исследования велись не только в рамках Совета по
изучению морей. В первые годы века много внимания уделялось полярным
областям Мирового океана.
В Антарктике работали английские корабли «Дискавери» (1901—1904) и
«Скотия» (1902—1904), немецкие «Гаусс» (1901—1903) и «Дейчланд» (1911 —
1912), французский «Пуркуа-па» (1908—1910) и др. В открытом океане
наиболее значительным было плавание германской экспедиции на судне
«Планет» (1906—1907) и норвежской «Михаил Саре» (1910). В арктических
водах плавали «Бельгика» (1905) и норвежские «Йоа» (1901), «Фритьоф»
(1910) в Гренландском море. Русские суда «Таймыр» и «Вайгач»
исследовали арктические воды от Берингова пролива до Карского моря
(1913—1915). Эта экспедиция совершила величайшее географическое
открытие первой половины нашего столетия — открыла, уточнила восточные
берега Северной Земли.
Перерыв в исследованиях, вызванный войной, продолжался недолго. В нашей
стране уже в 1921 г., после изгнания интервентов, возобновились работы
на Кольском меридиане (33° 30' в. д.) — одном из стандартных разрезов,
принятых Международным советом по изучению морей, на котором наблюдения
начались в 1898 г. Мурманской научно-промысловой экспедицией.
Наблюдения на этом разрезе, где теплые воды Гольфстрима проникают в
Арктику, имеют важное климатологическое значение. Продолжительность
наблюдений приближается к столетию.
Мурманская промысловая экспедиция вела свои исследования в тесном
контакте с Мурманской биологической станцией, основанной в 1899 г. 1921
год можно с уверенностью считать годом рождения советской океанологии.
10 марта этого года В. И. Ленин подписал декрет о создании Плавучего
морского научного института (Плавморнин). Первенцем советского
исследовательского флота был «Персей». Плавморнин некоторое время
являлся центром комплексных океанологических исследований в нашей
стране, а затем на его основе были созданы другие учреждения, которые
ведут океанологические работы.
Понятие «океанология», как наука о процессах в океане, прочно
закрепившееся в нашей стране примерно с конца 30-х годов, по мнению
многих исследователей, шире, чем «океанография». Дело даже не в том,
что океанография, соответствующая времени своего расцвета, больше была
описательной наукой об океанах и морях. Океанография много сделала для
изучения физики и химии моря, воздействия океана на погоду Земли.
Океанология кроме этих вопросов включает в себя исследование биологии
океана, строения и развития морского дна.
Она исследует океан не сам по себе, а как часть гидросферы, в тесном
взаимодействии с другими сферами планеты. Очень важно отметить, что
после потрясения, вызванного империалистической войной, молодая
Советская республика первой, раньше других стран, стала продолжать
начатые исследования.
Вскоре началось плавание замечательной норвежской экспедиции в
Восточно-Сибирском море на корабле «Мод» (1922—1924), которая принесла
чрезвычайно важные сведения о течениях, приливах и льдах, имеющие
значение не только для района экспедиции, но и для развития
теоретических основ науки о море. В этой экспедиции проявился талант X.
У. Свердрупа — впоследствии крупнейшего океанолога.
Видное место в исследовании океана занимает германская экспедиция на
корабле «Метеор» (1925—1927), которой руководил А. Мерц. Эта экспедиция
охватила систематическими наблюдениями почти весь Атлантический океан,
применяя наиболее совершенные по тому времени приборы. Например, к 1912
г., когда была составлена первая карта глубин (батиметрическая)
Мирового океана, имелось около 16 тыс. измерений, проведенных при
помощи проволочного лота. А «Метеор» за два года собрал 68 тыс.
измерений глубины при помощи эхолота — прибора, основанного на
использовании скорости звука в воде.
Следующая важная экспедиция была проведена океанографами США на
немагнитной шхуне «Кар-неги» (1928—1929) под руководством X. У.
Свердрупа. К сожалению, судно это сгорело в бухте Апиа (Самоа), не
успев закончить намеченные работы. Но все же экспедиция собрала весьма
значительный материал о Тихом океане и по многим принципиальным
вопросам науки о море.
Важную роль в дальнейших исследованиях сыграл Второй международный
полярный год (2 МПГ, 1932—1933). Основные его задачи были связаны
главным образом с метеорологией, климатологией, геофизикой и т. д., с
тем чтобы выявить, какие изменения произошли за 50 лет после 1 МПГ
(1882— 1883). По предложению ученого секретаря Советского комитета 2
МПГ Николая Николаевича Зубова, в программу были включены и морские
работы. Главный вклад здесь внесли советские ученые. В навигации 1932 и
1933 гг. во всех морях, омывающих берега Советского Союза, были
проведены почти одновременные исследования, которые дали очень много и
для познания отечественных морей, и для развития теоретических
направлений океанологии.
Следующий, качественно новый шаг в науке о море опять-таки связан с
научной деятельностью нашей страны. Это исключительная по смелости
замысла и четкости осуществления экспедиция «Северный полюс» (СП-1,
1937). Четыре отважных исследователя И. Д. Папанин, П. П. Ширшов, Е. К.
Федоров и 9. Т. Кренкель высадились на льдину около Северного полюса и,
дрейфуя на ней несколько месяцев, собрали такой замечательный материал
о характере дрейфа льдов, о распределении по глубине вод с разной
температурой, о жизни организмов в морских глубинах и т. д., что тогда
говорили о новом — после Нансена — открытии Северного Ледовитого
океана. Впоследствии, после окончания второй мировой войны,
исследования Арктики с дрейфующих станций получили широкое развитие,
В 1941 г. был использован новый прием изучения Арктики — при помощи
самолета. Весной этого года самолет «СССР-Н-169» совершил несколько
посадок на арктические льды в районе так называемого Полюса
недоступности, к северо-востоку от острова Врангеля, причем в каждой
точке были произведены океанологические наблюдения. Этот опыт принес
необычайно плодотворные результаты, и в дальнейшем подобные операции
проводились ежегодно по всей акватории Арктического бассейна.
Осенью 1939 г. разразилась Вторая мировая война, которая летом 1941 г.
захватила и Советский Союз. Конечно, во время войны экспедиционные
работы были прерваны, но обработка собранных ранее сведений
продолжалась. В нашей стране появляются книги Н. Н. Зубова («Морские
воды и льды», 1938, «Льды Арктики», 1941), В. В. Шулейкина («Физика
моря», 1941), «Океанологические таблицы», второе, расширенное издание,
1941) и т. д. За рубежом выходит классическая книга X. У. Свердрупа в
соавторстве с Флемингом и Джонсоном. Эта книга, многократно
переиздававшаяся, до сих пор считается одной из основополагающих в
науке об Океане.
За время войны особенно хорошо развивались те вопросы океанологии,
которые были насущно необходимы для победы. Дальше всего, и
теоретически и экспериментально, продвинулись вперед прежде отстававшие
разделы науки: акустика и волнение.
Вскоре после окончания войны возобновились и экспедиционные работы. В
нашей стране уже в 1944 г. начались работы в Белом и Карском морях. Но
качественный перелом в постановке всех океанологических исследований
произошел в 1949 г., когда вышел в море новый советский экспедиционный
корабль «Витязь», воплотивший в себе идеи ленинского декрета о плавучем
морском институте. Если «Персей» имел водоизмещение 450 т, скорость 6
узлов, продолжительность плавания 3 недели, лабораторий 5, научных
сотрудников 16, то водоизмещение «Витязя» уже 5500 т, скорость
поднялась до 13 узлов; он может без захода в порт плавать 21/2 мес., а
в его 13 лабораториях одновременно работают 70 научных сотрудников,
«Персей» мог работать на глубинах до 500—1000 м, «Витязь» способен
исследовать предельные глубины океана (11 022 м). Первые же рейсы
«Витязя», начавшиеся в Охотском, Японском и Беринговом морях и в
северо-западной части Тихого океана, принесли огромное количество новых
сведений, существенно изменивших карты этого района. «Витязь» начал
новый период в изучении океана. Вскоре после первых экспедиций он вышел
в открытый Тихий океан, затем в Индийский. Подобно «Персею», он
является школой для молодых океанологов, которые теперь сами стали
учителями следующего поколения.
За рубежом в послевоенные годы тоже усиливаются океанологические
исследования. Кругосветные плавания совершают «Альбатрос» (Швеция,
1948), «Галатея» (Дания, 1949), «Челленджер II» (Англия, 1951—1952),
которые приносят чрезвычайно много новых сведений о рельефе дна океана,
о донных отложениях, о жизни в океане, о физических характеристиках его
вод.
Развертывание работ отдельных стран, в числе которых выделяются
Советский Союз, США, Япония, Англия, Дания и др., приводит к
необходимости координации усилий всех стран. В 1955 г. США, Япония и
Канада предприняли совместную океанографическую съемку северной части
Тихого океана — больше двадцати кораблей в течение одного месяца
покрыли однородными наблюдениями огромную акваторию.
На основании этой работы, а главным образом на опыте 2 МПГ создана
новая организация — Международный геофизический год (МГГ, 1957—1958). В
это время в Мировом океане работали многочисленные экспедиции целого
ряда стран, по одинаковой программе, под единым руководством и с единой
системой сбора и обработки всех результатов наблюдений. Успеху МГГ
помогло и то, что в 1956 г. начались совместные международные
исследования Антарктики. И не удивительно, что с общего согласия всех
стран-участниц программа была продолжена еще на год (1959) под знаком
«Международное геофизическое сотрудничество».
В Тихом океане основные исследования проводил советский корабль
«Витязь», экспедиции на котором изучали течения, распределение
температуры, солеСоветское научно-исследовательское судно «Академик
Королев». На нем 29 лабораторий, оснащенных новейшим оборудованием.
В 1959 г. в Нью-Йорке состоялся Первый международный океанографический
конгресс, вновь подтвердивший необходимость координировать работы
различных стран по исследованию океана, составить единую программу
таких исследований. Но и до разработки такой единой программы
проводятся коллективные исследования отдельных океанов или их частей по
специальным программам.
В 1959—1965 гг. проводилась Международная индоокеанская экспедиция. Ее
начал 6 октября 1959 г. «Витязь». В этом плавании он прошел около 30
тыс. миль. На дне Индийского океана были обнаружены обширные
возвышенности и отдельные горы. В глубинных слоях океанских вод
обнаружено много неизвестных науке видов различных животных и рыб. А
через год в Индийский океан направились корабли 15 государств. Начиная
уже с 1962 г., по существующему Международному соглашению 22 стран об
океанографических исследованиях Индийского океана, там ежегодно
работает экспедиция на 30 судах. Кроме «Витязя» в Тихом океане ведут
исследования и другие советские корабли.
В тропической зоне Атлантического океана и в Гвинейском заливе с 1958
г. находится экспедиция десяти стран — СССР, США, Франции, Англии и др.
В этой части Мирового океана проводит большую работу советское судно АН
СССР «Михаил Ломоносов» и научно-исследовательские рыболовные траулеры.
В 1963—1964 гг. проведено три цикла операции «Эквалант» в
экваториальной части Атлантического океана силами десятка стран. В 1966
г. в проливе между Исландией и Фарерскими островами проходила операция
«Оверфлоу» («Перелив») с участием 14 судов десяти стран. С 1965 г.
началась операция «СИК» (Совместное изучение течения Куро-Сио),
продолжающаяся и сейчас; уже на первых этапах в ней приняло участие 40
кораблей семи стран. В этих предприятиях наша страна ведет весьма
значительные работы на кораблях «Витязь», «Михаил Ломоносов», «Академик
Курчатов» и т. д.
В 1965 г. начались работы по программе Международного гидрологического
десятилетия. Их цель — изучение вод суши, что важно и для океана, так
как реки впадают в него. Более ста стран будут участвовать в этих
исследованиях.
В мае—июне 196,6 г. в Москве проходил Второй океанографический конгресс
под лозунгом «Океан на благо человека». На нем было решено проводить
начиная с 1967 г. пятилетние исследования по Международной
биологической программе с целью учета биологической продуктивности
океана, значение которой в обеспечении человечества непрерывно
возрастает.
В 1967 г. в Баренцевом море работала экспедиция СССР, Норвегии и
Англии. Целью ее было определение «урожайности» рыб. На следующий год
эти работы были продолжены 4-й океанографической экспедицией тех же
трех названных стран. Кроме прочих работ была проведена
океанографическая съемка Баренцева моря и восточной части Норвежского
моря.
Современная океанология развивается в двух главных направлениях:
детализации подробностей знания отдельных процессов и создания крупных
теоретических обобщений. В ее развитии немалую роль должны сыграть
налаживаемая сейчас Международная система постоянных океанологических
станций в открытом океане (ОГСОС) и экспедиционные исследования
отдельных районов Мирового океана, которые проводятся объединенными
силами многих стран.
Океанология решает много теоретических и практических задач, которые
можно сгруппировать в несколько основных направлений исследований. Одно
из них обеспечивает интересы службы погоды и климатологии. Оно
рассматривает не только влияние океана на погоду, но и основные
закономерности изменения во времени температуры воды, ее солености и т.
д.
Другое направление связано с теоретическими океанологическими
проблемами (движение океанических вод, система течений, перенос ими
наносов и т. д.). Третье, весьма интенсивно разрабатываемое в нашей
стране, — комплексное направление, рассматривая кроме физических и
химических вопросов также биологические и геологические, главное
внимание уделяет взаимосвязи и взаимообусловленности различных явлений
в океане, рассматривает его как единое целое.
Наконец, большое значение имеют и оперативные, прикладные исследования,
связанные с разведкой льдов, поиском рыбы, проектированием портов и
другими запросами практики. При этом резко повышается техническое
оснащение океанологии.
Прежде всего повышается класс кораблей. К 70-м годам флагманом
советского исследовательского флота стал корабль «Академик Курчатов»,
еще более крупный, чем «Витязь», оснащенный электронной аппаратурой,
вычислительными машинами, разнообразными самописцами по очень тонким
характеристикам вод и дна океана.
После войны появились и совсем новые средства исследования, одно
перечисление которых может показать характер развития технических
средств в области океанологии: подводные лодки («Северянка», СССР,
1950), батискафы («Триест», США, 1957, и др.). аквалангисты, «прыгающее
блюдце» («Дениз», Франция, 1959), «плавающая труба» («Флип», США,
1962), подводные дома (Франция, США, СССР — «Черномор»-68 и -69),
система космических спутников и т. п.
Резко возросла точность определения основных океанологических
характеристик — в целом в 10 раз, а в некоторых отношениях, главным
образом в отношении геологических исследований, еще больше.
Океанологические исследования в XX в. приобрели международный характер.
Недаром важность изучения океана сравнивалась с космическими
исследованиями. Ведь исследование океана связано с перспективами
обеспечения человечества пищевыми, минеральными и энергетическими
ресурсами и даже с обеспечением водой, не говоря уже о текущих
практических интересах промысла, транспорта, службы погоды и т. д.
Советская океанологическая наука по объему работ, их техническому
оснащению, а главное, по широте научных исследований занимает одно из
первых мест в мире. Программы советских исследований поражают своей
масштабностью.
Источник: институт географии РАН |
