Ученые выходят в море
научно-исследовательском судне
Ежегодно на берегах морей строятся новые гидрометеорологические станции. На них в строго определенное время суток в непосредственной близости от берега выполняются наблюдения за уровнем моря, направлением и скоростью ветра и течения, движением льдов, температурой воздуха и воды, волнением и другими характеристиками вод и атмосферы. Исследования открытых частей океанов и морей ведутся также со специальных научно-исследовательских судов. Полученные на судах сведения передаются по радио в береговые центры.
Начало специальным океанологическим экспедициям на судах было положено в XIX веке. 21 декабря 1872 года английское паровое судно «Челленджер» — деревянный корвет водоизмещением в 2306 тонн — отправилось из порта Портсмут в Англии в первую кругосветную океанологическую экспедицию. Этой экспедицией, в которой участвовали 6 ученых-мореведов, руководил известный океанолог Уайвилл Томсон.
Была составлена подробная программа работ, сконструированы и изготовлены приборы для наблюдений, оборудованы лаборатории для различных видов исследований.
За 4 года корвет прошел 69 тысяч морских миль. Во время плавания исследователи выполнили научные наблюдения в 362 точках Мирового океана.
Отобрали тысячи проб воды в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. Ученые впервые использовали новые приборы. Они опускали в толщу вод батометры — приборы, которые можно открывать на заранее намеченной глубине, наполнять водой и закрывать их, прежде чем поднять обратно на борт судна. На каждой глубине делались измерения температуры воды. Определялись направление и скорость течения на поверхности океана. Во многих точках измерялось также течение на различных глубинах. При помощи драги исследовались флора и фауна вод, брались образцы грунта дна и многое другое.
Работы «Челленджера» открыли новую эпоху в исследовании Мирового океана, и именно с этой экспедиции океанология оформилась как самостоятельная наука.
Труды ученых были опубликованы в виде отчета, состоявшего из 50 больших томов.
В последующие годы в Мировом океане было проведено множество экспедиций ряда стран на научно-исследовательских судах.
Экспедиции на научно-исследовательских судах (НИС) дали ученым основные знания о природе Мирового океана. Однако проведение работ с борта судна требует большой затраты времени, а сами наблюдения можно вести только в одной точке океана. В силу этого начиная с 50-х годов стала все шире использоваться постановка автоматических океанологических приборов. Наиболее распространенным видом такой постановки является автономная буйковая станция (АБС). Помещенные на ней автоматические приборы способны в продолжение многих суток регистрировать различные характеристики океана и атмосферы. Каждое судно может расставить сеть АБС.
Автоматические приборы устанавливаются также на льдах, на удаленных от материка островах и в других труднодоступных местах. Например, сотрудники Арктического и антарктического научно-исследовательского института для изучения перемещения льдов в Северном Ледовитом океане применяют радиобуи. Их устанавливают на льдах и оставляют там. В заданный срок часовой механизм включает ток, начинает работать радиопередатчик, сигналы которого принимаются береговыми радиостанциями. Это позволяет с достаточной точностью определять местонахождение всей установки и судить о перемещении льда между заданными сроками. Хуже, конечно, обстоит дело, когда лед разрушится. Но бую это не страшно. Он не тонет, а начинает плавать. Наблюдателей об этом оповещают специальные сигналы.
Для более сложных наблюдений применяются автоматы, размещенные на больших плавучих или стоящих на якоре платформах. Как правило, такие установки ведут наблюдения не только за морем, но и за атмосферой. Программное устройство, управляемое электронными часами, ведет поочередной «опрос» всех приборов. Записывает их показания и передает по радио. Передатчик и приборы могут длительное время работать без вмешательства человека.
По одному из существующих международных проектов изучения океана предполагается установить в различных районах Мирового океана 3 тысячи подобных установок. Прием передаваемых ими данных и передача их на берег должны осуществляться искусственным спутником Земли.
Безусловно, использование судов для исследований дало основные представления о жизни океана. Однако проведение экспедиционных работ на судах занимает много времени. Ученые стали искать обладающий большой скоростью транспорт. И нашли. Самолет. Сразу возникает вопрос: как же наблюдать за жизнью вод с воздуха? Конечно, с помощью новых, совершенных приборов.
Теперь с воздуха ведут наблюдения за перемещением льдов, даже измеряют их толщину. Карты же, куда заносятся эти данные, по радио передаются на суда, которые плывут в этих льдах.
С воздуха можно измерить волнение и температуру поверхностных вод. Летит такая воздушная научно-исследовательская лаборатория и наблюдает, на сколько градусов нагрета вода внизу, под крылом самолета.
С береговых станций, с морских платформ, со всех судов к исследователям морей стекаются самые разнообразные сведения о море. Обработка их вручную невозможна — потребовалось бы слишком много времени. Сделать это удается только с помощью современных электронно-вычислительных машин. «Умные» машины очень быстро ведут вычисления и даже вычерчивают карты и графики, более наглядные, чем таблицы с их бесконечными колонками цифр.
Иногда для того, чтобы узнать, как протекают в океане те или иные процессы, их моделируют на специальных установках. Так, например, по инициативе академика В. В. Шулейкина в Южном отделении Института океанологии в Крыму на побережье Черного моря построен кольцевой штормовой бассейн. Здесь по воле человека зарождаются, развиваются и умирают волны. Наблюдая за ними, можно судить с большой степенью достоверности и о закономерностях процесса волнения в открытом море или океане.
В Государственном гидрологическом институте в Ленинграде на другой модели проводилось исследование ленинградских наводнений, а сотрудники Арктического и антарктического научно-исследовательского института следили на модели, как ведут себя созданные волей человека течения Северного Ледовитого океана.
В лабораториях многих институтов, изучающих жизнь моря, моделируют сейчас и отдельные районы Мирового океана, и происходящие в них явления.
Для этого используются и физические модели, имитирующие район или явление, и математические, существующие только в написанных на бумаге формулах.
За Мировым океаном постоянно наблюдают искусственные спутники Земли. Установленная на них телевизионная аппаратура передает на Землю разнообразную, порой бесценную и уникальную информацию.
Не так давно возникший специальный раздел «Космическая, или спутниковая, океанология» быстро развивается.
По данным наблюдений из космоса можно получить сведения об изменчивости уровня океана, о температуре его поверхности, о загрязнении вод, о распределении ледяных полей, о происходящих в океане биологических процессах.
Но как разглядеть то, что происходит в глубинах океанов? Ни со спутников, ни с судов ничего не увидишь. На помощь ученым пришла черно-белая и цветная фотография. Созданы специальные киноаппараты, которые дали возможность снять в глубинах немало интересных и познавательных фильмов. Многие восхищались такими, например, кинокартинами, как «Голубой континент», «В мире безмолвия», «Мир без солнца».
Знакомиться с океанскими глубинами позволяет и телевидение. Оно помогает решать и связанные с океаном технические задачи. Подводные телевизионные установки, кстати, применялись при поисках американской атомной подводной лодки «Трешер», затонувшей в 1963 году восточнее банки Джорджес-Банк у атлантического побережья США во время ходовых испытаний.
|
|
Читайте в рубрике «Исследования океанов»: |