Труд С. О. Макарова был в 1894 году издан Академией наук в двух томах с таблицами для обработки удельных весов, рисунками, картами и чертежами. Макаров назвал его так: «Витязь» и Тихий океан. Гидрологические наблюдения, произведенные офицерами корвета «Витязь» во время кругосветного плавания 1886 — 1889 годов, и свод наблюдений над температурою и удельным весом воды Северного Тихого океана».
Первая часть произведения Макарова содержит систематизированный рассказ об инструментах и способах обработки наблюдений, в ней дается подробный обзор гидрологического журнала «Витязя», обобщаются результаты измерений, наблюдений, проб.
Во второй части приводится обширная сводка температур морских вод по отчетам всех плававших в Тихом океане экспедиций. В этой же части Макаров, подготавливая выводы о значении изучения моря для океанографической науки и в частности для военного флота, анализирует и обобщает материалы своих предшественников начиная с 1804 года — первого года плавания Крузенштерна в Тихом океане.
Особое значение придавал Макаров точности наблюдений и измерений. В главе «Цель производства гидрологических наблюдений» он наглядно показывает, с какой тщательностью и старанием в продолжение трехгодичного плавания на «Витязе» определялся удельный вес воды в различных морях, отмечалась температура, изучалась соленость.
Макаров считал, что целью его исследований был не только теоретический интерес, как полагали многие. «Чем шире поставлена научная задача, — замечает он, — чем глубже удается проникнуть в связь явлений, тем обильнее жатва практических применений, тем полнее делается владычество человека над силами природы.
Гидрологические явления находятся в самой тесной зависимости от явлений метеорологических, оказывающих огромное влияние на всю жизнь людей. Вот пример: юго-западные ветры, так называемые муссоны, обычно дуют регулярно и приносят к берегам Индии большое количество влаги, выпадающей на землю в виде дождя. В 1891 году, вопреки обыкновению, муссоны запоздали, были слабы и не принесли достаточного количества осадков. Результатом этого был неурожай и голод в Индии. Нарушение привычных атмосферных условий в каком-либо из участков земного шара, как правило, отражается и на других, значительно более отдаленных районах. В том же 1891 году в России неурожай постиг районы Поволжья. Двадцать миллионов человек остались без хлеба. Указав на эти примеры, Макаров смутно предвосхитил созданную лишь в наше время новую отрасль метеорологии — учение о «мировой погоде», основанное на том неоспоримом, хорошо понятом Макаровым факте, что погода в каком-либо районе есть только местное проявление причин, кроющихся в общей циркуляции атмосферы.
«Трудно надеяться, — заключает Макаров, — чтобы человек когда-нибудь настолько поборол природу, что мог бы изменять по своему произволу весь муссон Индийского океана, но будет уже и то большим шагом вперед, если, по совокупности наблюдаемых явлений метеорологических и гидрологических, можно будет предсказывать засухи, чтобы своевременно уменьшить порождаемое ими зло».
Изучение гидрологических явлений, говорит Макаров, может иногда принести большую пользу и при решении более узких задач технического порядка. С постройкой Сибирской железной дороги конечный пункт ее — Владивосток — приобрел первостепенное значение, а потому изучение температурного режима здешних вод стало совершенно необходимо для правильного разрешения вопроса: как поддерживать в зимнее время связь портов Тихого океана с замерзающим Владивостокским портом.
Измерение температуры и определение удельного веса воды в море может оказать большую помощь, например, при проверке различных предположений.
Так, во времена Макарова существовало в научных кругах мнение, что туманы в северной части Японского моря и Татарского пролива образуются вследствие проникновения в Японское море с севера масс холодных вод из Амура и Охотского моря. Из этого делался такой вывод: достаточно засыпать пролив между мысом Лазарева и Сахалином, чтобы доступ холодной воды в Японское море был прекращен. Однако произведенные Макаровым исследования на Амуре с полной очевидностью показали, что засыпка пролива никакого метеорологического эффекта не даст, так как вода Амура в летнее время теплее воды прилегающей части Татарского пролива. Причину надо было искать в другом.
Рассматривая особенности мелководных Татарского и Корейского проливов в связи с характером и направлениями местных течений, Макаров говорит, что, углубив эти проливы, можно было бы улучшить климат дальневосточных районов. Но, добавляет он, «вероятно надо, чтобы прошло еще много веков, пока человек вступит на подобный путь улучшения климата и такие работы, как углубление больших проливов, окажутся осуществимыми». Макаров ошибся в определении срока наступления такой эпохи. Прошли не века, а всего лишь полвека с небольшим, и наступила эпоха социалистического преобразования природы. Советские люди, во всеоружии научных и технических знаний, смело приступили к улучшению климата на огромных пространствах своей земли.
Огромное значение имеют гидрологические работы и для мореплавания, особенно дальневосточного. Здешние туманы — истинный бич для моряков, источник многих бед и аварий. Ясная погода, открытый горизонт в летнее время — только счастливая случайность. Как ориентироваться в тумане, нередко вблизи скалистых берегов или предательских мелей? Казалось бы, измерение глубин лучше всего может помочь морякам. Но и это средство ненадежно. На больших глубинах лот не достигает дна. В этом случае нельзя определить местонахождение корабля по глубинам, а опасность нередко подстерегает мореплавателя как раз в непосредственной близости от глубокого места. Более надежными ориентирами являются температура и удельные веса воды. «Я не хочу сказать, — замечает Макаров, — что с термометром в руках можно в туман ходить так же смело, как в ясную погоду, но термометр, а особенно ареометр79, могут очень часто дать командиру весьма веские указания. В Лаперузовом проливе, прощупывая в тумане дорогу, термометр и ареометр помогут определить, когда корабль пройдет полосу холодной воды и можно поворачивать на северо-запад к Корсаковскому посту80. Особенно полезным в таких случаях оказывается самопишущий термометр для поверхностей воды и приспособление для подачи сигнала о перемене температуры».
Проблеме изучения явлений тумана Макаров уделял большое внимание. Из наблюдения, что сквозь туман, как правило, видны и солнце и звезды, Макаров делает правильный вывод, что толщина туманного слоя незначительна. Он ставит вопрос: как добиться измерения высот светил во время тумана и тем самым определить свое положение в море? Макаров предвидел появление в будущем таких маяков, которые, подобно рентгеновским лучам, пронизывающим ткани человеческого тела, будут проникать сквозь любой туман. Он советовал физикам заняться разработкой этого вопроса, важного как для навигации вообще, так и в особенности для военных кораблей, «ибо с введением маяков, пронизывающих мглу, они днем в туман будут иметь те же тактические выгоды, какие они имеют теперь ночью без тумана».
Макаров предвосхищает здесь современное радиопеленгование и радиолокацию.
Примеры, приводимые Макаровым, свидетельствуют о том, насколько важны и необходимы исследования гидрологического режима Тихого океана. «Тот факт, — замечает он, — что о температурах воды одного Тихого океана мне приходится писать толстую книгу, показывает, что предмет этот недостаточно изучен, ибо когда все изучат, тогда результат можно будет дать в очень сжатом виде».
Круг исследований Макарова не ограничивался измерением температуры и удельных весов воды.
Помимо гидрологических и метеорологических наблюдений, Макаров производил измерение глубин, брал пробы воды и грунта. Очень интересны высказанные Макаровым соображения об отклоняющем действии вращения Земли на все морские течения.
В труде «Витязь» и Тихий океан» один из параграфов озаглавлен: «Влияние вращения Земли на направление течений». «Я полагаю, — пишет Макаров, — что отклоняющее действие Земли на все морские потоки играет первостепенную роль». Уже с давних пор почти во всех морях наблюдается система течений, идущих против часовой стрелки, так называемая циклоническая. По-видимому, это одинаковое направление течений не случайно, а обусловлено какой-то общей закономерной причиной. Ветер вряд ли может влиять на образование морских течений, ведь ветры и циклоны — явления изменчивые, непостоянные. Всего вероятнее, причиной следует считать отклоняющую силу вращения Земли. Поступающие в море с материка водные массы, подвергаясь действию силы вращения Земли, в восточном полушарии отклоняются вправо и создают, таким образом, водный круговорот против часовой стрелки.
Высказанная Макаровым мысль о роли отклоняющей силы вращения Земли на образование общей системы течений в океанах и морях в то время не встретила общего признания. Степан Осипович не был математиком-специалистом, и потому не смог аналитически обосновать свою мысль. Однако в ее правильности он был совершенно убежден и указывал на необходимость при различных океанографических исследованиях учитывать подмеченное им явление81.
Полное подтверждение мысль Макарова получила только в 1905 году, то есть после его смерти. Известный норвежский ученый и полярный исследователь Фритьоф Нансен, подробно изучив во время дрейфа «Фрама» движение льдов в Ледовитом океане, пришел к выводам, сходным с выводами, сделанными Макаровым. Взяться за разработку подробной теории течений он не смог по той же причине, что и Макаров: из-за недостаточного специального математического образования. Он высказал свои соображения молодому шведскому инженеру Вальфриду Экману, который и разработал физико-математическую теорию морских течений, полностью подтвердив высказанную впервые Макаровым идею. Без макаровской теории течений были бы невозможны теперь никакие теоретические исследования в области динамики океана. «В этом, — замечает советский океанограф А. Д. Добровольский, — огромная заслуга Макарова, и из этого видно, что он стоял в самом первом ряду ученых мира и намечал пути, по которым должна была развиваться наука в будущем"82.
Подробная обработка наблюдений и вычисление удельных весов, конечно, не могли быть произведены во время плавания, и Макаров занялся этой работой, вернувшись из плавания в Петербург.
В июне 1889 года он поселился на даче в Лесном и с головой ушел в работу. Обширная рабочая комната была заставлена сотнями бутылок с водой, добытой почти из всех океанов и морей земного шара с разных глубин, здесь же лежали образчики грунта, гидрологические инструменты и груды таблиц. На стенах висели диаграммы и карты. Чертежник и вычислитель, нанятые Макаровым, занимались технической стороной дела. Сам Макаров группировал и обобщал наблюдения, вычисляя поправки.
Это вычисление поправок оказалось самой сложной и кропотливой работой, занявшей целый год. Степан Осипович хотел добиться идеальной точности получаемых данных. Однако это было нелегко. Например, добытая батометром вода, при прохождении через более холодные или теплые верхние слои воды, изменяет свою температуру. Вторично вода изменяет температуру, когда ее переливают (как бы быстро это ни делали) из батометра83 в кружку и несут к месту наблюдения. Поправки на эти изменения и должны быть выяснены при окончательном определении истинной температуры воды, взятой с соответствующей глубины.
Для этой цели имелись таблицы. Но Макаров, принявшись за обработку своих исследований, убедился, что таблицы эти недостаточно точны. Тогда он решил для точного определения величины поправок произвести опыты.
Опыты были поставлены в Кронштадтском морском госпитале. Они производились в двух резервуарах, вмещавших примерно по тонне воды каждый. В одном из них вода охлаждалась льдом, в другом — нагревалась паром. Батометр погружали в первый резервуар с холодной водой и, после того как он принимал температуру этой воды, выливали из него воду в кружку и измеряли в ней температуру. Поправку выводили из разности между температурой воды в резервуаре и температурой воды в кружке.
При окончательной обработке всех собранных им материалов Макаров убедился в недостаточной точности таблиц для обработки удельных весов. Пришлось составить новые таблицы и для этой цели. После выхода в свет труда Макарова прежними таблицами пользоваться перестали.
Закончив эту часть работы, Макаров приступил к широкой систематизации и обобщению собранных гидрологических данных и наблюдений. «Пока не начнется систематического собирания сведений, до тех пор можно сказать, что большие сокровища, заключавшиеся в морских журналах, можно признать лежащими без пользы для дела», — заявляет Макаров в одном из своих сообщений. Он собирает и обрабатывает все наблюдения, когда-либо произведенные в северной части Тихого океана, как на поверхности, так и на глубинах. Сюда входят и неизданные наблюдения русских мореплавателей с начала XIX столетия, и все наблюдения, произведенные на иностранных судах, а также и свои собственные.
Стремясь во всем к максимальной точности, он часто не верил вполне и собственным выводам, как бы тщательно ни была обоснована методическая сторона проделанной работы. Приступая к изучению огромного количества чужих наблюдений и материалов, Степан Осипович должен был, по его словам, отличить хорошее от плохого. Можно ли доверять всем этим показаниям, истинность которых проверить невозможно? «По наружному виду судить трудно, — заключает Макаров, — но тем не менее можно сказать, что особое доверие чувствуешь к засаленным, грязным тетрадям, на которых, кроме следов чернил, встречаются следы капель воды, падающей с фуражки промокшего мичмана, вносящего правдивую цифру в эту летопись.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50