Удивительная океанология

Но наиболее выдающимся по научным результатам было плавание в Антарктиду русских моряков Ф. Ф. Беллинсгаузена (1778–1852) и М. П. Лазарева (1788–1851), предпринятое в 1819–1821 годах на двух шлюпах — «Восток» и «Мирный». Это было очень рискованное плавание: русским морякам впервые пришлось встретиться с суровой антарктической природой. Тем не менее 28 января 1820 года шлюпы подошли к берегам Антарктиды, и этот день и поныне считается датой одного из величайших географических открытий — открытия последнего, шестого континента.

Разумеется, исследования морей и океанов проводили не только русские. Например, в 1819–1820 годах английская экспедиция Уильяма Эдуарда Парри (1790–1855) на судах «Гекла» и «Грайпер» провела глубоководные измерения температуры воды в северной части Атлантического океана. Аналогичные наблюдения проводились в 1825–1828 годах на английском судне «Блоссом» под командованием Фредерика Бичи (1796–1856) в Атлантическом и Тихом океанах и в Беринговом море. А французская экспедиция Жюля Себастьена Дюмон д’Юрвиля (1790–1842) на судне «Астролябия» в 1826–1829 годах провела первые глубоководные наблюдения в морях Восточно-Индийского архипелага и нанесла на карту северные берега Новой Гвинеи и Новой Зеландии.

Примеры и имена отважных мореплавателей можно было бы приводить еще очень долго; им посвящено немало книг. Здесь же мы только хотели показать, что океанология — наука относительно молодая. И приборы, без которых невозможно ее существование, появились сравнительно недавно.

В 1839 году русский ученый-мореплаватель Ф. П. Литке (1797–1882) предложил создать прибор, записывающий уровень моря, — приливомер. Эту идею воплотил в жизнь академик Э. X. Ленц. Под его руководством приливомер был построен и впервые установлен на берегах Тихого океана в Ново-Архангельске (Русская Америка), а затем на берегах Северного Ледовитого океана.

Понятно, что первые океанографические приборы были весьма простыми; они опускались с борта корабля на металлическом тросе с помощью обычной лебедки. Но тем не менее именно с их помощью в конце XIX века были заложены основы целостного изучения природы Мирового океана.

Впрочем, это только кажется, что приборы были простыми. На самом деле вот задачка даже для современного человека: как снять показания прибора, находящегося на глубине в несколько километров?

Казалось бы, надо поднять его на поверхность. Но за время подъема прибор пройдет через самые разные слои воды, и его показания многократно изменятся… В XIX веке люди нашли весьма оригинальное решение этой проблемы. Чтобы зафиксировать, например, значение температуры на нужной глубине, они использовали особый «опрокидывающийся» термометр. После переворачивания «вверх ногами» такой термометр уже не менял своих показаний и фиксировал температуру воды именно на той глубине, на которой произошло опрокидывание. А почему он больше не менял показаний? Да потому, что на нужной глубине в этом ртутном термометре капилляр сужался вблизи резервуара ртути, а при опрокидывании термометра столбик ртути отрывался от резервуара, фиксируя показание. А как термометр опрокидывался? Сигналом к этому служило падение посыльного грузика, который соскальзывал вниз по несущему тросу.

Морские приборы XIX века: секстант, компас

Аналогичным образом при переворачивании закрывались и горловины сосудов для отбора проб воды на химический анализ. Такие сосуды были названы батометрами.

В 1832 году известные физики, профессор Тартуского университета Иоганн Фридрих Паррот (1767–1852) и академик Петербургской Академии наук Эмилий Христианович Ленц (1804–1865) разработали новый тип батометра: они соединили его с термометром, изолированным от влияния давления воды. Они также сконструировали первый глубомер — устройство для погружения в толщу воды измерительных приборов и для определения глубины моря.

В последние годы на смену таким сравнительно простым, но весьма оригинальным приборам, долгое время верой и правдой служившим океанографам, стали приходить их электронные «собратья», которые опускают в толщу морских вод на токопроводящем кабеле. Через такой кабель прибор сообщается с бортовым компьютером, который сразу же запоминает и обрабатывает данные, поступающие из глубины.

Но и таких устройств, более точных и более удобных в обращении, чем их предшественники, явно недостаточно для получения полной картины состояния Мирового океана. Дело в том, что его размеры столь велики, что даже самому быстроходному судну потребовалось бы много десятилетий, чтобы побывать повсюду. Да в этом и нет смысла, ибо состояние вод постоянно меняется, подобно тому, как меняется погода в атмосфере. В результате можно получить лишь фрагментарную картину, к тому же сильно искаженную из-за растянутости наблюдений во времени.

Современное научноисследовательское судно