Развитие океанографии в XVIII веке
XVIII столетие отличается усиленным развитием наук и вместе с тем и большей требовательностью к характеру работ, беглые обследования уже не удовлетворяют, необходимо более серьезное и обстоятельное изучение.
К этому времени (середина XVIII столетия) океаны вообще, а Тихий особенно, оставались почти на той же степени обследованности, на какой они были после плаваний Магеллана и Дрейка. Молодая морская нация — Англия почувствовала ту неразрывную связь, какая существует между морскими научными предприятиями и развитием морской силы вообще, имеющем такое большое влияние на исторические события; результатом такового признания этой истины было начало снаряжения Англией ряда кругосветных плаваний, предпринятых с целью производства исследований океанов. По этому пути за Англией впоследствии последовала и Франция, а в начале XIX столетия и Россия.
Первыми такими плаваниями была экспедиция (1764 г.) под начальством коммодора Байрона, за которой скоро последовало плавание французкого корабля La Boudeuse (ib 1766 г.) под командою Бугенвиля; обе эти экспедиции, особенно вторая, сделали много для открытия и обследования неизвестных еще архипелагов Тихого океана.
Начало плаваний с научной целью в сущности открывается экспедицией Джемса Кука (1768—1771 гг.), предпринятой отчасти для доставления на о. Таити астрономов для наблюдения прохождения Венеры через диск Солнца. Молодой еще офицер флота Д. Кук был избран командовать экспедицией ввиду своих выдающихся способностей, и он оправдал это доверие.
В свое первое плавание по окончании астрономических наблюдений и обследования о. Товарищества Кук направился к югу, отыскивая предполагавшийся южный материк, и после длинного плавания открыл восточные берега земли, оказавшейся Новой Зеландией, западные окраины коей уже были описаны Тасманом (1642 г.). Кук обошел острова кругом и составил карту их. Потом он открыл восточный берег Австралии на протяжении 1600 морских миль, сделал его опись и вновь открыл Торресов пролив.
Первое плавание Кука показало, что в умеренных широтах южного Тихого океана нет и следа ожидавшегося полярного материка. Для более обстоятельного обследования сего вопроса было снаряжено несколько экспедиций французским флотом3, принесших богатые результаты по географии и океанографии.
Одновременно была снаряжена вторая экспедиция под командой Кука1 (1772—1775 гг.), которая совершила первое плавание в больших южных широтах, где доходила до 71° ю. ш. и убедилась, что если южный полярный материк и существует, то он лежит за пределами полярного круга.
Последнее плавание Кука (1776—1779 гг.), окончившееся гибелью мореплавателя на Сандвичевых островах, им же открытых (1778 г.), прибавило многое для знакомства с берегами Северной Америки от р. Колумбия до Берингова пролива, части Северного Ледовитого океана, прилегающей к проливу, и берегов Азии до оконечности Камчатки.
После Колумба, Васко да Гаммы и Ф. Магеллана плавания Д. Кука принесли более всех его других предшественников для развития географии и океанографии. Они доставили очень много сведений из области последней, особенно для антарктических вод, впервые посещенных Куком.
Три плавания Кука положили начало научным морским экспедициям, число коих до 1872 г. (плавание Challenger) доходит до 75, из них около 25 кругосветных; каждая принесла какие-либо новые данные по океанографии, постепенно образовавшие материал, позволявший судить более правильно о физических свойствах вод океанов и о движении их.
Из числа таких 29 кругосветных экспедиций было: великобританских— 11, русских —8, французских — 7, германских—1, Соединенных Штатов Америки— 1, австрийских— 1. Здесь не описаны труды всех указанных плаваний3, а только ниже приведены сведения об океанографических работах русских .моряков начала XIX столетия.
Первое кругосветное плавание русских моряков было совершено на кораблях Надежда и Нева в 1803—1806 гг. под начальством кап.-лейт. И. Кр узенштерна (Невою командовал кап.-лейт. Ю. Лисянский). Суда экспедиции, обогнув м. Горн, прошли для выполнения своего назначения одно в Камчатку, другое в Аляску и затем произвели ряд исследований — корабль Надежда в Охотском и Японском морях, а Нева в северной части Тихого океана. Обратный путь был совершен большей частью совместно вокруг м. Доброй Надежды. Плавание продолжалось три года и принесло богатые географические и физико-географические результаты.
Путешествие Крузенштерна послужило началом ряда других русских кругосветных плаваний; каждое из них принесло много наблюдений, а многие из них сопровождались и значительными географическими открытиями в области архипелагов Тихого океана, а также и в больших южных широтах.
Эти плавания начала XIX столетия на парусных судах, частью принадлежавших Российско-Американской компании, как Надежда и Нева, а частью бывших судами военного флота, в обоих случаях имели всегда офицеров и команды морского ведомства. Общее число таких кругосветных плаваний первой половины XIX столетия доходит до 40; в каждом из них непременно производились наблюдения метеорологические и гидрологические, а именно течений и температур воды на поверхности; некоторые же суда производили -наблюдения температур и на глубинах, а также и удельных весов морской воды.
Крузенштерн на Надежде в 1803—1806 гг. наблюдал глубинные температуры, пользуясь для того только что изобретенным термометром Сикса (для наибольших и наименьших температур). Он и его спутник астроном Г о р н е р произвели в 7 местах вертикальные ряды наблюдений температур, а всего глубоководные наблюдения были ими сделаны в 9 местах. По времени это были первые наблюдения вертикальных рядов температур на глубинах в океане.
Лейтенант Кодебу на бриге Рюрик в 1815—1818 гг. наблюдал в 83 местах температуры на глубинах, иногда до довольно значительных глубин, например, одно наблюдение было сделано на 1829 м. Из этого числа наблюдений в 10 местах были произведены определения вертикальных рядов температур (иногда на 5—6 глубинах) при помощи термометра Сикса. При введении соответствующих поправок эти данные имеют значение и теперь.
В 1819—1821 гг. Морское ведомство предприняло замечательное дело — оно снарядило первую и единственную русскую антарктическую экспедицию, благодаря которой и русские моряки и ученые оказались причастны к изучению этой отдаленнейшей области земного шара, возбуждающей большой интерес и в настоящее время. Эта экспедиция плавала на военных шлюпах Восток и Мирный под общим начальством кап. 2 ранга Ф. Беллинсгаузена (Мирным командовал лейт. М. П. Лазарев). Беллинсгаузен совершил в течение трех лет и двух зим замечательное плавание в больших южных широтах, где он доходил во многих местах до 69° ю. ш. (см- карту II, вкл-), и обследовал гораздо большее пространство за пределами полярного круга, нежели его знаменитый предшественник Кук в 1772—1775 гг. Беллинсгаузен открыл о. Петра I и Землю Александра I, лежащие к югу от м. Горн, и составил замечательное описание физико-географических условий южной полярной области, имеющие значение и до сих пор. Кроме того, им были обследованы многие архипелаги южной части Тихого океана.
Второе плавание вокруг света, совершенное кап.-лейт. О. К о ц е б у в 1823—1826 гг. на военном шлюпе Предприятие, отмечено еще более важными в океанографическом отношении работами благодаря сотрудничеству известного физика Эмилия Ленца, сопровождавшего Коцебу. Ленц обстоятельно подготовился к научным исследованиям в плавании, построил первый батометр, приносивший воду с глубин с очень мало измененной температурой; пользовался термометром,, предохраненным от давления, и вводил поправки на влияние давления воды и изменений от перемен температуры во время поднятия прибора с глубины; благодаря таким предосторожностям его наблюдения вертикальных рядов температур до 1778 м и отдельные наблюдения до 1972 м дали первые правильные представления о температурах на больших глубинах в океанах.
Наблюдения были произведены в 13 местах, из них в четырех — вертикальные ряды температур. Ленц же построил и первый глубомер с тормозом для определения момента достижения лотом дна; к сожалению, этот прибор не был в свое время достаточно известен и потому, не получив распространения, был забыт. В течение всего плавания Ленц производил правильные наблюдения над удельным весом воды, это были первые наблюдения такого рода и к тому же замечательные по своей точности. Таким образом, труды Коцебу и Ленца 1823—1826 гг. представляют во многих отношениях не только важный вклад в науку, но и действительное начало точных наблюдений в океанографии, чем русский флот и русская наука могут гордиться.
Батометру была придана цилиндрическая форма, причем стенки и днища состояли из 17 слоев по очереди из жести и сукна, пропитанного воском и салом. Снаружи прибор был обшит парусиной и окрашен. Внешний диаметр его 352 мм, а внутренний — 298 мм, высота 433 мм. Два конических клапана, соединенных железным стержнем, одновременно закрывают и открывают батометр. Для уменьшения веса клапанов над ними сделано два противовеса, загруженных настолько, чтобы клапаны имели достаточный перевес. Чтобы при поднятии прибора случайно клапаны не открывались, вверху стержня устроен стакан, открытый вверх, на который при поднятии батометра давит вода, а по выходе из нее в стакане остается еще вода, увеличивающая вес клапанов. К стержню укреплен термометр с шариком внизу батометра, чтобы он находился в наиболее холодном слое воды, если последняя нагреется при поднимании батометра. Для предохранения термометра от влияния давления на глубинах он был сделан из толстого стекла (1,1 мм толщиной), и опытом найдено, что 15 мин. достаточно, чтобы термометр принял окружающую температуру. Батометр был обстоятельно исследован, и опытом найдены поправки на изменение температуры воды в нем при поднятии его через верхние более теплые слои воды. Также были найдены поправки глубины опускания прибора от растяжения линя и его уклона от вертикальной линии (это все впервые было принимаемо во внимание). Прибор для измерения .глубин был построен на совершенно новом основании, которое было проведено в жизнь много позднее В. Томсоном только в 1870 г.
Нельзя не отметить здесь, что все эти кругосветные плавания были совершены на небольших судах (Надежда — 450 т, Рюрик—180 т, Восток — 900 т, Предприятие — 750 т), несмотря на то успешно выполнивших свою задачу.
Общее количество определений температур на глубинах в океанах, сделанных вообще судами всех наций до 1868 г. и сохраняющих свое значение и до сих пор, доходит всего до 522, из этого числа на долю русских мореплавателей приходится 119, т. е. 21%. Уже одно это обстоятельство показывает, сколь много русские моряки интересовались научными работами, не упуская случая для производства наблюдений и на маленьких судах и с небольшими средствами сделали многое, сохраняющее научное значение до сих пор, несмотря на быстрый рост географической науки.
|
|
Читайте в рубрике «Исследования океанов»: |