|
Макаров и Тихий океан (1886-1889)
 Исследования С. О. Макаровым северной части Тихого океана
были выполнены во время совершенного им в 1886-1889 гг. кругосветного плавания
на парусно-паровом корвете “Витязь”, которым он командовал.
В задачи плавания "Витязя" совершенно не входили какие-либо
научные исследования и открытия, и в личном составе корабля не было ученых-профессионалов.
Это было обычное плавание русского военного корабля, выполнявшего определенные
военные задачи. Если “Витязь” впоследствии так прославился, что его имя
красуется на фронтоне Океанологического музея в Монако среди других названий
кораблей, на которых были проведены крупнейшие научные исследования Мирового
океана, то эту славу заслужили простые русские офицеры и матросы, увлеченные
на путь служения науке своим замечательным командиром.
“Витязь” вышел из Кронштадта 31 августа 1886 г., прошел
через Магелланов пролив в Тихий океан и после заходов в Вальпараисо, Кокимбо,
Нуку-Хива (Маркизские острова) и Гонолулу 13 апреля 1887 г. пришел в Иокогаму
и здесь вступил в состав Тихоокеанской эскадры. В сентябре того же года
“Витязь” отправился в отдельное плавание, затянувшееся на целых полгода.
Во время этого плавания он посетил многие порты и острова, производя их
описание и обследуя их пригодность для захода и стоянки военных кораблей.
По возвращении из этого плавания “Витязь” производил гидрографические
работы, в том числе описал две бухты близ Владивостока. Одновременно он
занимался разными перевозками в наших дальневосточных морях.
11 декабря 1888 г. “Витязь” отправился из Нагасаки в Россию,
прошел через Суэцкий канал и Средиземное море и 20 мая 1889 г. вернулся
в Кронштадт.
Всего в этом плавании “Витязь” пробыл 993 дня, из них
на якоре 467 дней и на ходу 526 дней. Под парусами было пройдено 25 856
морских миль и под парами 33 412 миль.
Макаров отмечает, что “гидрологические наблюдения на корвете
“Витязь” состояли в наблюдениях над температурой и удельным весом морской
воды на поверхности и на глубинах, в определении скорости течений в океане
на поверхности, а в реках на поверхности и глубинах, в измерении глубин
и собирании образцов грунтов и воды. Температура поверхностной воды записывалась
на переходах во время плавания по б раз в сутки, одновременно с метеорологическими
наблюдениями... определение удельного веса поверхностной воды производилось
(сначала) один раз в сутки, в полдень, доктором Шидловским...”
Затем, когда вахтенные начальники приучились и приохотились
к этому делу, определение удельного веса поверхностной морской воды стали
производить через каждые четыре часа. В некоторых районах для точного установления
границ морских течений, определения температуры и удельного веса морской
воды велись в продолжение многих часов через каждые 5-6 минут.
Во время плавания на “Витязе”, так же как и во время исследования
Босфора, Макаров очень много внимания уделял методике и точности произведенных
им наблюдений.
Образцы воды для последующего определения ее температуры
и удельного веса брались с глубин 25, 50, 100, 200, 400 и, реже, с глубины
800 метров. Добывались эти образцы специальным батометром типа “Витязь”,
сделанным на самом корвете по типу батометра Ленца. Образцы воды с малых
глубин доставались насосом, шланг которого опускался на желаемую глубину.
Химический состав морской воды на борту “Витязя” не определялся.
Из плавания было привезено 150 бутылок с образцами воды из разных районов
океана и впоследствии эти образцы были обработаны доктором Шидловским,
первое время плававшим на “Витязе”.
Скорости морских течений определялись по сравнению счислимых
и обсервованных мест корабля.
Измерение глубин производилось (из-за отсутствия необходимых
приспособлений) только до 800 метров. Для взятия проб грунта применялись
особые щипцы, прикрепляемые к лоту. Иногда образцы грунта, вместе с придонными
организмами, добывались драгой, сделанной “домашними” средствами.
После того как была закончена первичная обработка материалов,
собранных на “Витязе”, Макаров увидел, что их по некоторым районам собрано
недостаточно для суждений об общей циркуляции вод океана. Поэтому он ограничил
район, подлежащий исследованию, и избрал для анализа лишь северную часть
Тихого океана. В этом районе “Витязем” собрано было наибольшее количество
материалов и, кроме того, Макаров был знаком с ним по своим предшествовавшим
плаваниям.
В предпринятой громадной обобщающей работе он широко использовал
все опубликованные до того труды, а именно: “Очерк физической географии
Северо-Японского моря” (1869) академика Л. Шренка, “О течениях Охотского,
Японского и смежных с ними морей” (1874) того же автора и “Собрание наблюдений...”
(1878), произведенных лейтенантом Михаилом Лукьяновичем Онацевичем во время
его географической командировки в Восточный океан (т. е. в северную часть
Тихого океана) в 1874-1877 годах.
Контр-адмирал К. С. Старицкий, плававший еще лейтенантом
в дальневосточных водах в 1866-1870 гг., передал Макарову свои метеорологические
журналы. Макаров использовал также материалы лейтенанта Э. В. Майделя,
много плававшего по Японскому морю на военных и коммерческих судах, подполковника
Клыкова, долго прослужившего на Амуре и собиравшего данные о вскрытии и
замерзании вод дальневосточных морей, и доктора Зуева, занимавшегося изучением
температур Японского моря.
Кроме того, Макаров использовал подлинные журналы всех
русских кораблей, плававших в водах Тихого океана, а также данные некоторых
иностранных экспедиций.
Тщательно анализируя журналы наблюдений, Макаров особо
отметил некоторые прекрасные наблюдения. Так, на пароходе Добровольного
флота “Владивосток” под командой лейтенанта В. Н. Миклухо-Маклая температура
поверхностной воды измерялась каждые полчаса, а лейтенант Остолопов, принявший
“Владивосток” от Миклухо-Маклая, даже превзошел своего предшественника.
Макаров подчеркнул, что лучшие гидрометеорологические
наблюдения принадлежат кораблям, лучшим и в других отношениях.
Все температуры и удельные веса на поверхности и на глубинах
Макаров обработал по квадратам и свел их в таблицы и графики.
Понятно, что определений удельного веса в его распоряжении
оказалось значительно меньше, чем температур.
Первые известные определения удельного веса морской воды,
как мы видели, были сделаны физиком Горнером во время кругосветного плавания
на “Надежде” (1803-1806). Очень точные измерения были произведены Ленцем
во время кругосветного плавания на “Предприятии” (1824-1826).
В 1875-1878 гг. много измерений удельного веса морской
воды было сделано лейтенантом Э. В. Майделем во время его плаваний на военных
и коммерческих судах по Японскому морю. В 1886 г. такие наблюдения производились
на корвете “Варяг”.
Наконец, в 1888 г. определение удельного веса морской
воды было выполнено на клипере “Наездник”, под командой капитана 2-го ранга
Зарина, который в течение месяца исследовал гидрологические особенности
пролива Лаперуза. В этих исследованиях большое участие принимал старший
штурман Филипповский.
Обсуждая распределение удельных весов поверхностных вод
Тихого океана, Макаров приводит некоторые любопытные примеры. Так, он пишет:
“Возьмем для примера какую-нибудь частицу воды Тихого
океана и проследим ее путь. Предположим, что мы взяли частицу воды на 2-3°
южнее Сандвичевых (Гавайских) островов. Находясь в поясе пассатов
и двигаясь со среднею скоростью 25 миль в сутки, она через 180 дней подойдет
к Филиппинским островам и направится в струе Куро-Сио к берегам Японии.
Если принять скорость ее тут в 35 миль в сутки, то она будет на параллели
Иокогамы через 45 дней. Затем от берегов Японии воображаемая нами частица
воды пойдет на восток и, поддерживаемая в этом направлении господствующими
западными ветрами, она, двигаясь со скоростью
15 миль в сутки, через 300 дней дойдет до берегов Калифорнии
и оттуда, спускаясь к югу и двигаясь на ЮЗ по 20 миль, будет на меридиане
Сандвичевых островов, т. е. на месте, откуда она ушла, через 130 дней,
совершив свое огромное путешествие в два года”.
Попутно Макаров рассматривает увеличение удельного веса
этой воображаемой частицы, вследствие испарения в области пассата и уменьшения
удельного веса, вследствие выпадения дождей в области западных ветров.
Такой прием исследования был применен впервые Макаровым и он сохранил свое
значение до сих пор.
В связи с приведенными только что рассуждениями Макарова
об общей циркуляции поверхностных вод надо напомнить, что он первый обратил
внимание на громадное влияние отклоняющей силы вращения Земли. на направления
морских течений и впервые сделал очень важные выводы. Макаров писал:
“Это влияние (отклоняющей силы вращения Земли),
впервые указанное Галлеем по отношению к пассатам, никем не оспаривается,
но ему не приписывается той первенствующей роли, которую оно в действительности
имеет на направление течений в морях и океанах. Все внутренние моря северного
полушария, большие и малые, имеют круговое вращение воды против видимого
движения Солнца. Эта общая черта не случайность и должна быть объяснена
или ветрами, или отклонениями течения от вращения Земли. Если допустить,
что в северном полушарии ветры направляются по преимуществу вокруг барометрических
минимумов, то общее направление их будет против Солнца, следовательно на
каждом море получится источник силы, вращающий его воды также против Солнца”.
Разбирая далее влияние циклонов, Макаров приходит к выводу,
что “одних ветров недостаточно для образования общих круговых течений во
всех внутренних морях”.
“Вторая причина, - продолжает он, - могущая порождать такие
течения, заключается в отклоняющей силе вращения Земли. Всякие берега дают
в море пресную воду (речной сток)... От вращения Земли вода эта
отклоняется в северном полушарии вправо...”
Таким образом, создается “общая циркуляция моря против
видимого движения Солнца”. Это свое мнение Макаров подтверждает своими
собственными наблюдениями на “Витязе”.
Далее он продолжает:
“Существует еще подтверждение того, что отклоняющая сила
вращения Земли проявляется весьма резко. Так, кругом каждого острова, обильного
пресной водой, почти всегда замечается течение по Солнцу. Такое течение
кругом острова Сахалина неудивительно, так как направление его совпадает
с направлением главных круговоротов Охотского и Японского морей, но течение
вокруг острова Формозы, где вдоль восточного берега вода должна пробираться
навстречу течению Куро-Сио, оттесняя это последнее в сторону, объяснить
одним ветром невозможно”.
“С. В. муссон по западную сторону Формозы дует сильнее,
чем по восточному, между тем по западную сторону течение идет против ветра,
а по восточную оно идет по ветру и навстречу главному океанскому потоку”
Таким образом, Макаровым впервые были обоснованы основные
законы общей циркуляции поверхностных вод в морях северного полушария.
Эти законы сформулированы автором книги следующим образом:
1. В морях северного полушария общее движение поверхностных
вод направлено против часовой стрелки.
2. Вокруг достаточно больших островов и архипелагов северного
полушария существуют огибные течения, направленные по часовой стрелке.
3. В достаточно широких проливах северного полушария течения
направлены так, что если стать поперек пролива и вытянуть правую руку вперед,
а левую назад, то вытянутые руки покажут направления течений у обоих берегов.
Это правило легко выводится из первых двух
Большое значение для понимания режима морей и районов
океана в полярных и умеренных широтах имеет обоснование Макаровым так называемого
холодного промежуточного слоя как слоя, в котором еще сохранились остатки
зимнего охлаждения.
Весьма интересны исследования С. О. Макаровым пятен холодной
воды, встречающихся в летнее время в Охотском, Беринговом и в других морях.
Эти пятна Макаров объяснял или выходом холодных глубинных вод, или же сильным
приливо-отливным перемешиванием, как это имеет место в проливах Курильских
островов.
Чрезвычайно интересны оправдавшиеся впоследствии высказывания
Макарова об антарктическом происхождении глубинных вод северной части Тихого
океана.
Не менее интересны взгляды Макарова на положение уровня
океанов и морей. Он считал, что глубинные изобарические поверхности (поверхности
равного давления вышележащих слоев воды) горизонтальны и поэтому по средним
плотностям морской воды можно вычислить разность уровней в смежных районах
морей и океанов. Надо напомнить, что во времена Макарова океанология как
наука еще только создавалась и поэтому в рассуждениях Макарова не все достаточно
четко. Однако справедливость требует отметить, что сейчас мы вычисляем
скорости и направления морских течений, пользуясь совершенно тем же приемом,
каким пользовался Макаров.
Книга Макарова “Витязь” и Тихий океан” вышла в свет в
1894 году. Она получила полную премию Академии наук и большую золотую медаль
Географического общества. Эта книга стала классическим трудом по океанографии
и доставила автору славу ученого с мировым именем, тем самым поставив нашу
страну на первое место в области океанографии.
Ценность этого труда состоит не только в использовании
огромного числа океанологических наблюдений, но и в богатстве и оригинальности
мыслей автора-большинство из них является настоящим вкладом в теоретическую
океанологию и в методику океанологических наблюдений.
Уже отмечалось, что для своего труда Макаров использовал,
кроме русских, также и некоторые наблюдения иностранных научных экспедиций.
Надо, однако, отметить, что написать книгу “Витязь” и Тихий океан” на основании
только иностранных наблюдений было нельзя, а на основании только наблюдений
Макарова и его предшественников-русских моряков - можно.
Неудивительно поэтому, что Макаров посвятил свою книгу
“памяти русских ученых моряков начала настоящего столетия” и закончил свое
посвящение замечательными словами:
“Да послужат труды этих исследователей драгоценным заветом
дедов своим внукам и найдут в них грядущие поколения наших моряков пример
служения науке”
|
