Электронная библиотека » Николай Зубов » » онлайн чтение - страница 33


  • Текст добавлен: 30 января 2015, 19:02


Автор книги: Николай Зубов


Жанр: География, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 33 (всего у книги 49 страниц) [доступный отрывок для чтения: 13 страниц]

Шрифт:
- 100% +

Глава VI. Плавания и исследования от семидесятых годов XIX века до Великой Октябрьской социалистической революции


1. Начало исследований режима океана

Широкое внедрение на морских судах парового двигателя и винта, а также постепенный переход от деревянного судостроения к железному, совпавшие с началом рассматриваемого периода, отразились не только на мореплавании как таковом, но и на возможностях описи берегов и исследования режима Мирового океана. Влияние условий погоды на производство исследовательских работ сильно уменьшилось.

Действительно, опись берегов с моря для парусного судна при ветре, противном намеченному маршруту, почти невозможна. Приходится лавировать, лавировка же короткими галсами утомляет команду; при лавировке длинными галсами судно, отходя от берегов, теряет их из виду. Само счисление при лавировке неточно, и это отражается на точности съемки. Штиль не только прекращает опись, производимую парусным судном, но иногда вблизи берегов создает опасность и для него самого.

Паровое судно прекращает опись только при очень сильном ветре. Оно всегда имеет возможность, например в случае тумана или при ветрах, прижимающих судно к берегу, отойти в открытое море. Штиль является лучшим состоянием погоды для производства описных работ паровыми судами и худшим для парусных судов.

Длинные и извилистые узкости почти недоступны для точной описи с парусных судов. Для паровых судов такая опись не представляет затруднений. Неудивительно поэтому, что винтовая канонерская лодка «Морж» (1860–1862) под командой капитан-лейтенанта Александра Егоровича Кроуна – одно из первых русских паровых судов, следовавших из Кронштадта в устье Амура вокруг Южной Америки, – свободно прошла через Магелланов пролив. Участник этого плавания лейтенант Николай Алексеевич Фесун составил подробное его описание. Капитан-лейтенант Роберт Александрович Лунд в 1864 г. на парусно-паровом судне «Варяг» первым из русских военных моряков прошел Магелланов пролив полностью.

Более или менее сильный ветер не позволяет парусному судну производить глубоководные исследования. Дело в том, что при таких работах необходимо посылать приборы на заданную глубину, а при большом дрейфе парусного судна трос, на котором посылаются приборы, изгибается иногда настолько сильно и сложно, что полагаться на показания приборов почти не приходится. Паровое же судно во многих случаях можно привести на ветер и, работая машиной, удерживаться на месте так, что тросы, на которых приборы посланы на глубину, остаются почти вертикальными.

Преимущество паровых судов особенно сказалось при производстве океанологических разрезов и океанологических съемок моря, когда наблюдения необходимо производить в заранее намеченных пунктах, в заранее намеченной очередности и притом в возможно более короткий срок, что для парусного судна почти невозможно.

Приблизительно к началу рассматриваемого периода были изобретены приборы и разработаны методы для исследования глубинных вод океана. Уже в 1854 г. появился так называемый лот Брука, идея которого была впервые осуществлена Петром Первым. Этот прибор дал возможность измерять большие глубины океана.

Как только была получена возможность посылать приборы на большие глубины, сейчас же началось изучение глубинных вод океана, определение их физических, химических и биологических характеристик.

Основными физико-химическими характеристиками водных масс Мирового океана являются: температура, соленость, прозрачность и содержание кислорода. С начала XX в. в дополнение к этим основным характеристикам стали изучать содержание соединений углерода, азота, фосфора, кремния и других элементов, определяющих жизнь в океане.

Температура и соленость, обусловливая самую возможность существования в море тех или иных организмов, в то же время определяют плотность морских вод.

Изучая распределение плотности по пространству и глубине, мы получаем возможность судить о направлении и скорости движений водных масс и с помощью методов, разработанных в начале XX в., вычислять эти величины. Кроме того, изучая распределение температуры и солености по глубине, мы получаем представление о напряженности вертикального перемешивания вод в океане, о теплообмене между океаном и атмосферой и т. д.

Изучая распределение прозрачности и цвета, мы получаем возможность судить о замутненности морской воды взвешенными в ней органическими и неорганическими частицами. Чем меньше этих частиц, тем прозрачнее и синее воды океана. Поэтому, если желтый цвет – цвет пустынь на суше, то синий цвет – это цвет морских пустынь.

Изучая распределение растворенного в водах океана кислорода, мы судим о происхождении водных масс, о биологических процессах в этих массах и даже о «возрасте» водных масс. Действительно поверхностные слои океана насыщаются кислородом из атмосферы и в результате фотосинтетической деятельности растений. На глубинах кислород только расходуется (на окисление). Запасы его здесь пополняются лишь в результате перемешивания глубинных вод с поверхностными и в результате приноса течениями вод, обогащенных кислородом, из районов, где эти воды были когда-то поверхностными. Поэтому, изучая распределение содержания кислорода по пространству и особенно по вертикали, мы можем судить о напряженности поступления и расхода кислорода на глубинах океана. Там, где кислород отсутствует, и особенно там, где вместо кислорода находится сероводород, жизнь, за исключением особых (анаэробных) бактерий, невозможна.

Самыми простыми из перечисленных наблюдений являются определения температуры поверхностных слоев океана. Однако до XIX в. даже такие наблюдения были несистематическими, случайными.

Как мы видели, первые определения вертикального распределения температур в океане были сделаны во время кругосветного плавания «Надежды» в 1803–1806 годах.

Во время кругосветного плавания «Предприятия» (1823–1826) Э. X. Ленд построил первый «изолированный» батометр, в котором вода, взятая на глубине, доставлялась наверх с почти не измененной температурой.

Определения Ленцем глубинных температур считаются классическими, а изобретенный им батометр стал прообразом многих батометров вплоть до начала XX века.

Но определение глубинных температур с помощью максимально-минимальных термометров, которыми пользовались Крузенштерн и другие русские мореплаватели первой половины XIX в., было достаточно точно только при условии убывания температур океана от поверхности на глубину. Для районов, в которых теплые и холодные воды переслаиваются, такие термометры неприменимы. «Батометрический» метод определения глубинных температур, использованный Ленцем, не зависит от распределения температур, но дает точные результаты только в очень опытных руках.

В 1878 г. английские механики Негретти и Замбра изобрели опрокидывающийся термометр с отрывающимся столбиком ртути. Усовершенствованный опрокидывающийся термометр, прикрепленный к опрокидывающемуся батометру, остается основным для измерения температур в море и в настоящее время.

Удельный вес морской воды как поверхностной, так и глубинной, до начала XX в. определялся ареометрами постоянного веса. Как мы видели, точные определения температуры и удельного веса поверхностных и глубинных вод океана позволили Ленцу сделать первые, подкрепленные непосредственными наблюдениями выводы об основном круговороте Мирового океана: теплые воды низких широт поверхностными течениями устремляются в высокие широты, холодные воды высоких широт глубинными течениями проникают в низкие широты.

Ареометры не потеряли своего значения и в настоящее время. Однако более точные определения плотности морской воды получаются по солености. В свою очередь соленость вычисляется по содержанию хлора, определяемому химическим (аргентометрическим) методом. Этот метод был разработан тоже только в начале XX века.

Первые определения относительной прозрачности морской воды были произведены, как мы видели, Коцебу в 1817 г. во время кругосветного плавания на «Рюрике».

Прием Коцебу в дальнейшем получил широкое распространение. В 1827–1833 гг. очень точные и обстоятельные наблюдения прозрачности воды у побережий Белого моря и Мурмана с помощью белой тарелки были произведены лейтенантом М. Ф. Рейнеке. Как указывает Снежинский, это была первая в истории океанографии систематическая съемка прозрачности и цвета воды в море.[367]367
  В. А. Снежинский. Практическая океанография. Гидрометиздат, 1951, стр. 525.


[Закрыть]

Только в 1865 г. Секки и капитан Чальди начали определять прозрачность вод Средиземного моря по способу Коцебу. Однако в иностранной литературе диск, служащий и в настоящее время для определения относительной прозрачности, называется не диском Коцебу, а диском Секки. В советской литературе этот диск называется стандартным белым диском.

Химические методы определения растворенного в морской воде кислорода, так же как и определение содержания хлора, по которому можно вычислить соленость, были разработаны только во время обработки материалов английской научной экспедиции на «Челленджере» (1872–1876). Определение плотности морской воды по температуре и солености также разработаны во время этой экспедиции.

Экспедиция на паровом корвете «Челленджер» была большим событием в науке об океане. Она отправилась из Англии в декабре 1872 г. и вернулась в мае 1876 года. За это время было пройдено 68 900 морских миль и сделаны 362 глубоководные станции, на которых определялись: глубина, грунт, температура на разных глубинах от поверхности моря; кроме того, собирались образцы воды для последующего химического анализа и исследовались флора и фауна морских вод от поверхности до дна. На каждой станции определялись также поверхностные течения, иногда течения на глубинах и велись ежечасные метеорологические наблюдения.

Экспедиция на «Челленджере» и последовавшие за ней научные морские экспедиции других стран, совершенные также на паровых судах, собрали множество самых разнообразных фактов о режиме глубоководных районов океана. Постепенно внимание отдельных исследователей обратилось главным образом не на добывание новых фактов, а на обработку и обобщение фактов уже известных, а также на обоснование процессов, создающих эти факты.

Наиболее яркими представителями исследователей такого направления были: за рубежом Ф. Нансен, у нас в России – С. О. Макаров. Этих ученых надо считать основоположниками современной науки о море. Разница состоит лишь в том, что Нансен был ученый-профессионал, а Макаров прежде всего практик-судоводитель и флотоводец и наукой мог заниматься только в свободное от служебных обязанностей время.

2. Плавания и океанологические наблюдения Миклухо-Маклая
(1870–1882)

Путешественник и географ в самом широком значении этого слова, Николай Николаевич Миклухо-Маклай был одновременно одним из крупнейших океанологов своего времени. Интерес к вопросам океанологии у Миклухо-Маклая зародился во время его путешествия, еще студентом (в 1866–1867 гг.), на Канарские острова. Уже тогда он понял, что нельзя изучать морские организмы, не изучая одновременно морскую среду, в которой эти организмы обитают.

В самом начале своей самостоятельной научной деятельности, в 1869 г., Миклухо-Маклай отправился на Красное море для изучения морских губок. При этом он обратил внимание, что донная фауна Красного моря резко отличается не только от фауны Средиземного моря, от которого она отделена Суэцким перешейком, но и от фауны Индийского океана, с которым Красное море соединяется Баб-эль-Мандебским проливом.

Это явление Миклухо-Маклай объяснял резко повышенной температурой поверхностных и придонных вод Красного моря. Действительно, температура придонных вод Красного моря (наибольшая глубина около 2604 м), равна около 21,5°, в то время как на такой же глубине в Средиземном море господствуют температуры порядка 13–14°, а в прилегающих районах Индийского океана всего около 3°.

Кроме того, Миклухо-Маклай обратил внимание на существенные различия в фауне морских губок, у африканского и азиатского берегов Красного моря, объясняя это явление морскими течениями, создающимися господствующими ветрами, дующими то в одном, то в обратном направлении, вдоль оси. Красного моря.

Интерес к океанологии особенно укрепился у Миклухо-Маклая после того, как он стал разбирать коллекции морских губок Зоологического института Академии наук, собранные русскими учеными в Белом и Баренцовом морях и в Тихом океане, главным образом в Охотском море. Для того чтобы объяснить большое разнообразие форм губок, Миклухо-Маклай в своих работах подробно разобрал океанологический режим этих районов Мирового океана. Он писал:

«Только при точном определении температур воды и ее колебаний, плотности и состава ее, морских течений и соседства других организмов и вообще всех разнообразных географических и физиологических условий местности можно объяснить удовлетворительно, почему и каким путем развилась та или иная форма». Эти положения Миклухо-Маклая сейчас общеприняты в биологии моря и, в частности, в промысловой океанологии.

В докладе Географическому обществу, сделанном 7 октября 1870 г., о планах своего путешествия в Тихий океан среди многих других задач Миклухо-Маклай ставил следующие:

«Исследование температуры и удельного веса морской воды на разных глубинах и в разных местах.

Проверка открытия Росса относительно линии постоянной температуры.[368]368
  Закон Росса основан на следующем. Температура вод на больших глубинах открытых районов Мирового океана почти постоянна. Температура поверхностных антарктических вод ниже этой температуры, температура поверхностных вод в тропических и умеренных широтах – выше. Следовательно, на некоторой широте должна существовать линия (или пояс), на которой средняя температура от поверхности до дна почти постоянна. Росс считал, что такая линия в южном полушарии проходит приблизительно по 56°14′ ю. ш. и считал это своим великим открытием. Последующие наблюдения показали, что это не так.


[Закрыть]

Наблюдения над образованием льда в море; действительно ли он образуется вследствие поднимающихся со дна или с глубины пластинок льда…

Действительно ли закон понижения температуры вблизи берегов у островов Тихого океана оказывается неверным?

Наблюдения над направлением и значительностью морских течений».

Из этого перечня видно, какое большое значение придавал Миклухо-Маклай океанологическим исследованиям.

В свое первое путешествие на Новую Гвинею Миклухо-Маклай отправился на винтовом корвете «Витязь», которым командовал капитан 2-го ранга Павел Николаевич Назимов.

«Витязь» вышел из Кронштадта 27 октября 1870 года. В Портсмуте Миклухо-Маклай получил от Английского адмиралтейства шесть диплотов с выемками для взятия проб грунта, 1000 морских сажен (1830 м) пенькового пятимиллиметрового лотлиня и два заказанных заранее глубоководных термометра Миллер-Казелла.

3 февраля 1871 г. на переходе корвета от островов Зеленого Мыса к Рио-де-Жанейро на 3° с. ш. и 24°24′ з. д. во время штиля, Миклухо-Маклай измерил температуру океана на глубине 1830 метров. Температура оказалась равной 3,5°, в то время как на поверхности моря она была равна 27,6°.

Это измерение глубинной температуры повлекло за собой две интересные статьи Маклая. В одной из них он говорит о том, что вода в глубинах океана находится в постоянном движении и что в океане существует обмен вод экваториальных и полярных и подчеркивает, что этим опровергается теория Росса.[369]369
  А. Г. Грумм-Гржимайлс. Н. Н. Миклухо-Маклай на фоне современной ему эпохи, «Изв. ВГО». 1939, т. LXXI, вып. 1–3, стр. 57.


[Закрыть]

Как мы видели, первые основанные на наблюдениях сообщения об обмене полярных и экваториальных вод были высказаны еще Э. Ленцем.

В дальнейшем Миклухо-Маклай не упускал ни одного случая для измерения температур океана. Во время стоянки корвета в Рио-де-Жанейро с 12 по 24 февраля 1871 г. им было сделано семь станций. На четырех из них температура измерялась через каждую сажень от поверхности моря до дна на глубине 14 сажен. Одна станция была сделана к востоку от Рио-де-Жанейро до глубины 170 сажен, десять станций – на материковой отмели между устьем Ла-Платы и заливом Сан-Матиас, и семь станций в Магеллановом проливе.

В Тихом океане Миклухо-Маклай сделал пять станций с измерением температуры через каждые пять сажен (две в заливе Консепсьон и по одной у Вальпараисо, у острова Питкерн и острова Мангарева). Два ряда измерений температур в Тихом океане – один ряд на глубинах до 500 сажен на 32°26′ ю. ш. и 73°10′ 28'' з. д. и другой – на глубине до 1000 сажен на 14°40′7'' ю. ш. и 164°01′51'' з. д.

Для проверки гипотезы Гумбольдта о том, что температура поверхностных вод океана понижается по мере приближения к берегам, Миклухо-Маклай измерял поверхностные температуры океана при приближении к бухте Консепсьон, к Вальпараисо и к островам Пасхи, Мангарева, Таити, Уполу (Самоа), Ротума и к Новой Ирландии.[370]370
  Н. Н. Миклухо-Маклай. Собрание сочинений, III, часть вторая, изд. АН СССР, 1952, стр. 312–331.


[Закрыть]
Надо отметить, что этот вопрос до сих пор окончательно не выяснен. Известно лишь, что во многих районах понижение температуры поверхностных вод, по мере приближения к берегу, объясняется сгонно-нагонными явлениями, создающими у берегов перемешивание теплых поверхностных вод с более холодными глубинными.

Для деятельности Миклухо-Маклая характерно, что он не только наблюдал, но, производя наблюдения, отмечал, для какой цели эти наблюдения были произведены и какие выводы из них можно сделать. Наблюдая резкие суточные колебания температуры поверхностных вод в Рио-де-Жанейро, Маклай, среди других факторов, отмечал влияние на спокойную воду солнечной радиации в дневное время и излучения – в ночное. Указывая на низкую температуру вод материковой отмели восточного побережья Южной Америки, он объяснял это явление малыми глубинами, а однородность вод у восточного входа в Магелланов пролив, так же как и в самом Магеллановом проливе, сильным приливным перемешиванием.

Миклухо-Маклай в своей работе отметил большую помощь, оказанную ему в его исследованиях командиром корвета Павлом Николаевичем Назимовым, старшим офицером П. П. Новосильским и командой «Витязя».

8 сентября 1871 г. «Витязь» пришел в залив Астролябия (берег Маклая на Новой Гвинее), где Миклухо-Маклай обосновался для своих этнографических работ.

15 сентября корвет отправился на Дальний Восток. На пути к заливу Астролябия и во время стоянки на якоре в этом заливе «Витязь» положил на карту северо-восточный берег Новой Гвинеи, залив Астролябия с прилегающими островами, бухту Константина и пролив между островом Лонг-Айленд и берегом Новой Гвинеи, названный проливом Витязь.

Во время пребывания в заливе Астролябия, помимо основных своих работ по этнографии и биологии, Миклухо-Маклай вел три раза в день правильные метеорологические наблюдения и измерения температуры поверхностной воды, а также наблюдения над уровнем моря. Это были первые правильные гидрометеорологические наблюдения в этом районе Мирового океана.

* * *

О Маклае, оставшемся на Новой Гвинее, до Петербурга доходили лишь смутные слухи. Поэтому клиперу «Изумруд» под командой капитана 2-го ранга Михаила Николаевича Кумани, стоявшему в Шанхае, было приказано пройти к Новой Гвинее.

7 декабря 1872 г. «Изумруд» стал на якорь в бухте Астролябия, из которой вместе с Маклаем на борту вышел 22 декабря. Попутно он описал пролив между островом Каркар (Дампир) и Новой Гвинеей, названный проливом Изумруд. В Гонконге Маклай покинул корабль.

Следующее свое путешествие на Новую Гвинею, на этот раз в ее северо-западную часть, Маклай совершил в 1874 г. на специально нанятом местном парусном судне. Здесь Маклай открыл не обозначенный на карте пролив между Новой Гвинеей и небольшим архипелагом Мавара, названный проливом великой княгини Елены. В этом районе он пробыл неделю.

Третье посещение Новой Гвинеи (берега Маклая) продолжалось с конца июня 1876 г. по середину ноября 1877 года. За это время, помимо обычных для Миклухо-Маклая исследований, он собрал интересные сведения о землетрясениях в районе берега Маклая, а также установил, что этот берег на большом расстоянии от береговой черты «представляет не что иное, как выдвинутый из моря коралловый риф».[371]371
  Н. Н. Миклухо-Маклай. Собрание сочинений, III, часть вторая, Изд. АН СССР, 1952, стр. 390.


[Закрыть]

В июне 1878 г. Маклай приехал в Сидней и свои путешествия стал совершать из этого порта. В 1881 г. по его настоянию в Сиднее была открыта морская биологическая станция.

В 1879–1880 гг. Маклай четвертый раз побывал на Новой Гвинее, а в начале 1881 г. пятый раз.

В начале 1882 г. Мельбурн посетила русская эскадра в составе судов «Африка», «Пластун» и «Вестник». На «Вестнике» Маклай добрался до Сингапура, где пересел на корвет «Азия», возвращавшийся в Россию через Суэцкий канал. В Генуе он пересел на броненосец «Петр Великий» и во второй половине сентября 1882 г. вернулся в Петербург. Таким образом, после почти двенадцатилетних путешествий Маклай завершил кругосветное плавание.

Уже в конце 1882 г. Маклай снова отправился в Индонезию для продолжения своих исследований. В Батавии (ныне Джакарта, столица Индонезии на острове Ява) он случайно увидел корвет «Скобелев» под командой капитан-лейтенанта Вадима Васильевича Благодарева. «Скобелев» должен был итти во Владивосток, но Маклай уговорил находившегося на судне контр-адмирала Копытова зайти в залив Астролябия. В середине марта 1883 г. он в шестой и последний раз побывал на Новой Гвинее.

«Скобелев» простоял в заливе Астролябия двое суток и положил на карту северо-западную часть залива, бухту Алексея и несколько небольших островков, из которых крупнейший был назван островом Скобелева. Сошел Маклай с корвета на Филиппинских островах.

Все другие свои морские переезды Миклухо-Маклай совершал на иностранных судах.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации