Удивительная океанология

Преображенский Викентий Юльевич

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

По этой причине на помощь океанологам сейчас пришли искусственные спутники Земли, совершающие несколько оборотов в течение суток либо же «неподвижно» зависающие над какой-либо точкой. Главный принцип тут — регистрация испускаемого поверхностью океана электромагнитного излучения. Анализируя это излучение, улавливаемое спутниковыми приборами, можно определять практически все: и температуру поверхности океана, и скорость течения, и высоту волн, и многое-многое другое.

Кстати, а чем отличается океанология от океанографии? Мы уже несколько раз употребляли эти слова, и настало время ответить на этот вопрос.

Более двух третей поверхности Земли занято морями и океанами, и их изучает наука океанология. Другое ее название — океанография.

Термин «океанология» происходит от слова «океан» и греческого слова логос, что значит «суждение» или «высказывание». В свою очередь, термин «океанография» происходит от слова «океан» и греческого слова графия, что значит «пишу» или «описываю».

В принципе, эти два термина можно считать синонимами. Первое из них чаще используется в России,

а второе — в Америке и западноевропейских странах. Иногда под океанографией подразумевают простое описание того, что мы можем непосредственно наблюдать, тогда как к океанологии относят более глубокое проникновение в суть явлений и процессов, протекающих в океане.

А вот полное научное определение, данное в Большой советской энциклопедии:

Океанология (океанография) — это совокупность научных дисциплин о физических, химических, геологических и биологических процессах в Мировом океане. Целесообразность объединения физики, химии, геологии и биологии океана в единую науку определяется единством среды, в которой происходят разнородные процессы, многообразными взаимодействиями между ними, общей методологической основой их изучения — исследованием трансформации и обмена энергии и веществ в океане, единством основных технических средств исследования. Главные практические цели океанологии — обеспечение безопасности и повышение эффективности надводного и подводного мореплавания, использование биологических минеральных и энергетических ресурсов вод и дна океана, усовершенствование методов прогноза погоды.

Океанология делится на следующие семь разделов:

— морская биология, или биологическая океанография, изучает флору и фауну морей и океанов, а также их экологические взаимодействия;

— химическая океанология изучает химию морей и океанов;

— морская геология, или геологическая океанография, изучает геологию и минеральные ресурсы морского и океанического дна;

— отдельный раздел изучает взаимодействие океана и атмосферы;

— физическая океанология изучает физические свойства морской воды (термодинамика, акустика, оптика), динамические процессы (течения, волны, приливы), а также структуру водных масс;

— техническая океанология изучает и разрабатывает приборы, используемые в океанологии, обеспечивает их применение в научных экспедициях;

— промысловая океанология изучает влияние среды обитания на воспроизводство, распределение и поведение скоплений промысловых объектов с целью рациональной эксплуатации биологических ресурсов Мирового океана.

Какая разница между океаном, морем, бухтой и заливом? Понятно, что океан больше моря. Он представляет собой огромное водное пространство, простирающееся на сотни километров. Например, длина Атлантического океана с севера на юг составляет 13 335 километров.

Всего на Земле четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Самый маленький из океанов — Северный Ледовитый. Он же и самый мелководный: его средняя глубина составляет «всего» 1225 метров. А вот в Тихом океане есть место, глубина которого превышает 11 километров (это высота 170 двадцатиэтажных домов, поставленных друг на друга).

Моря гораздо меньше по размерам. Существуют два вида морей: внутренние и наружные. Внутреннее море со всех сторон окружено континентом (например, Средиземное море), а наружное лишь примыкает к нему (например, Баренцево море). А еще по степени обособленности и особенностям гидрологического режима моря подразделяются на внутренние (средиземные и полузамкнутые), окраинные и межостровные. По географическому положению средиземные моря иногда делят на межматериковые и внутриматериковые.

Самое большое в мире — это Филиппинское море. Его площадь составляет 5726 тысяч квадратных километров. Правда, есть еще и Саргассово море, площадь которого составляет около 7000 тысяч квадратных километров, но оно особенное. Это море находится в Атлантическом океане и ограничивается весьма условно — течениями: на западе — Гольфстримом, на севере — Северо-Атлантическим, на востоке — Канарским, на юге — Северным Пассатным.

Слова «залив» и «бухта» являются практически взаимозаменяемыми. Более часто используется слово «залив». Некоторые заливы по размерам превосходят многие моря. Например, Мексиканский залив имеет площадь в 1544 тысяч квадратных километров, а длина его береговой линии от мыса Сейбл (штат Флорида, США) до мыса Каточе (Мексика) составляет 500 километров.