Текст книги "Их именами названы корабли науки"

Автор книги: Алексей Трешников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 19 страниц)

После выполнения работ в самой северной точке «Садко» спустился к острову Ушакова, обогнул его с юга, затем прошел к Земле Франца-Иосифа, вернулся к острову Визе, пересек юго-западную часть Карского моря, прошел через пролив Югорский Шар и 28 сентября 1935 года бросил якорь в Архангельске.

Научные результаты экспедиции были выдающимися. Обширное мелководье, вершинами которого являются острова Визе и Ушакова, было названо мелководьем «Садко». Уточнены очертания подводных желобов, врезающихся из Арктического бассейна в Карское море, и обнаружено проникновение через них теплых глубинных атлантических вод. В этой же экспедиции были выполнены работы по определению взаимодействия корпуса судна со льдом, его ледопроходимости в зависимости от мощности машин, толщины и прочности льдов. Эти данные явились началом работ по исследованию взаимодействия корпуса со льдом.

Николай Николаевич Зубов особенно тщательно изучал закономерности сжатия и разрежения льдов в зависимости от фазы прилива. На основе этих данных им было введено понятие «ледовый час» – средний промежуток времени между верхней кульминацией луны и ближайшим последующим приливным сжатием пли разрежением льдов в данном месте. И в настоящее время суда и караваны судов при плавании в сплоченных льдах учитывают эти закономерности.

Гидрологические и ледовые исследования высоких широт арктических морей, проведенные в этой экспедиции, имели большое значение для прояснения картины дрейфа льдов, движения водных масс, для развития методики ледовых прогнозов, а в конечном итоге – для практических целей мореплавания по Северному морскому пути.

Что касается идеи о выгодности регулярного плавания по высокоширотной трассе, то она не подтвердилась в том виде, в каком ее представлял капитан Попов. Н. Н. Зубов был прав, высказываясь более осторожно о преимуществах плавания высокими широтами, хотя рейс «Садко» и показал, что летом иногда могут создаваться благоприятные ледовые условия в высоких широтах.

Следует указать, что Зубов настаивал па продолжении исследования высокоширотной трассы восточнее Северной Земли, по пути, которым в 1932 году прошел «Сибиряков». Однако из Москвы было получено указание возвращаться и второй поход вокруг Северной Земли не состоялся. Но в наши дни идея плавания высокими широтами возрождается в связи с вводом в строй мощных ледоколов и потребностью в расширении сроков навигации. Зимой или ранней весной, когда припай еще не взломан, мощные ледоколы, вероятно, могут проводить суда ледового класса по Великой северной полынье, или, как ее сейчас называют, Заприпайной полынье.

МОРСКИЕ ВОДЫ И ЛЬДЫ

«Морские воды и льды» – так Н. Н. Зубов назвал свою первую капитальную книгу, изданную в 1938 году как учебное пособие для гидрометеорологических вузов. Этой монографии предшествовал ряд статей и книг по частным вопросам океанологии. Среди них выделяются работы «Элементарное учение о приливах в море» (1933) и «Динамический метод обработки океанологических наблюдений» (1935). Для работ Зубова характерно умение описать явление в простой и ясной форме, завершить теоретические положения четкими практическими указаниями для вычисления конкретных величин. Например, в книге «Динамический метод обработки океанологических наблюдений» после глубокого и критического анализа теории Бьеркнеса дается практическая схема расчета и построения динамических карт по данным наблюдений над температурой и соленостью на глубоководных станциях.

Книга «Морские воды и льды» основана на материале лекций по курсу океанологии, которые автор читал с 1931 года в Московском гидрометеорологическом институте. В предисловии Н. Н. Зубов писал:

«В своем изложении автор стремился быть понятным возможно более широкому кругу читателей. Поэтому автор полагал целесообразным ввести в книгу объяснения некоторых необходимых понятий из физики и химии и при изложении пользоваться более простыми доказательствами».

В этом отношении Зубов следовал примеру Ю. М. Шокальского, который в книге «Океанография» также исходил из принципа простых доказательств. Поэтому Зубов посвятил «Морские воды и льды» своему учителю и другу Ю. М. Шокальскому.

Следует указать, что Шокальский и Зубов понимали под «простыми доказательствами» не примитивные описания, а глубокие теоретические положения, основанные на применении общих законов физики и химии к комплексу явлений в гидросфере и атмосфере.

В первых главах Зубов описывает свойства морской воды, основные законы, управляющие термикой и динамикой водных масс в океане. При этом автор приводит многочисленные примеры собственных наблюдений, сопоставляет их с данными других авторов, развивает и дополняет отдельные положения, изложенные в своих многочисленных статьях, опубликованных в разных журналах. В каждом параграфе чувствуется оригинальность мышления автора, богатый материал личных наблюдений. Особенно это очевидно во второй части книги, посвященной морским льдам. Там же, где автор использует полевые материалы своих коллег и учеников, каждый раз указывается, кем, когда и где получен тот или иной вывод или данные наблюдений. Зубов в этой книге впервые дал наиболее полную классификацию морских льдов с подробным описанием их видов и условий формирования. Эта классификация Зубова, впоследствии более подробно разработанная его учениками, является основой современной международной ледовой номенклатуры.

В заключительной части книги «Морские воды и льды» Н. Н. Зубов подчеркивал, что для Советского Союза льды в море представляют особый интерес. Льды образуются во всех морях, омывающих берега нашей страны, а в арктических морях они существуют круглый год и являются главным препятствием для мореплавания.

«Между тем наши познания о морских льдах и законах, управляющих их режимом, распространением и движением, весьма скудны, хотя и увеличиваются с каждым годом, – пишет Зубов. И заканчивает книгу словами: – Чем меньше познания и чем труднее они даются, – а наблюдения над льдами даются с трудом, – тем благодарнее задача исследователя. Помочь решению этой задачи ставит своей скромной, хотя и основной целью настоящая книга».

Ученик и соратник Зубова А. Д. Добровольский, характеризуя книгу «Морские воды и льды», подчеркнул, что «эта книга особенно ценна, так как она развивает самостоятельность мышления студентов, заставляет их активно воспринимать содержание книги». «Этим и объясняется то, что, несмотря на отдельные недостатки, – указывает далее Добровольский, – „Морские воды и льды“ до сих пор является настольной книгой океанологов, во всяком случае тех, которые имеют дело с практической работой на море». Эти слова были написаны к семидесятилетию Н. Н. Зубова, в 1955 году, они справедливы и теперь.

Наряду с чтением лекций и писанием книг Н. Н. Зубов активно участвует в работе Междуведомственного бюро ледовых прогнозов при начальнике Главсевморпути, обсуждает с капитанами ледоколов условия плавания во льдах отдельных судов и караванов под проводкой ледоколов. Обладая опытом навигатора и знанием законов образования и движения морских льдов, он первым разработал практические рекомендации для плавания во льдах. Уже в книге «Морские воды и льды», хотя она и была предназначена в качестве учебного пособия для студентов гидрометвузов, в приложении даются «Некоторые указания о плавании во льдах». Зубов в этих указаниях исходил из того, что даже ледоколу не под силу преодолеть впрямую сплошной мощный арктический лед; подлинное искусство плавания во льдах заключается в возможно более полном использовании разводий и полыней и учете их расположения в связи с постоянно изменяющимися метеорологическими и гидрологическими условиями.

Н. Н. Зубов весьма активно включается в организацию ледовых авиаразведок. В 1938 году он выдвинул предложение о включении в экипажи самолетов ледовой разведки гидрологов-авиаразведчиков, мотивируя это тем, что пилот и штурман, запятые управлением самолета и аэронавигацией, не смогут тщательно наблюдать и фиксировать ледовую обстановку по маршруту полета. Это предложение было принято, и в 1938 года на самолетах стали летать гидрологи-разведчики. Зубов организовал специальные курсы ледовых разведчиков и читал на них лекции о морских льдах и методах их наблюдения. Чтобы проверить свои рекомендации, а главное продвинуть дело сбора сведений о распределении льдов с самолета, он сам в конце мая 1939 года принял участие в преднавигацнонной разведке. Командиром четырехмоторного самолета «СССР-Н-171», на котором полетел Зубов, был известный полярный летчик, Герой Советского Союза М. В. Водопьянов, вторым пилотом А. Н. Тягунин и штурманом Н. М. Жуков.

Разведка началась успешно. При полете над Карским морем Зубов убедился, что, несмотря на кажущееся однообразие ледяного покрова, с воздуха можно заметить многие особенности его распределения еще до взлома припая и начала интенсивного таяния. С воздуха легко определяется граница припая. За припаем наблюдаются заприпайные полыньи или молодые льды, отличающиеся более темным цветом. Дрейфующие льды вследствие постоянного движения разламываются на большие ледяные поля, обломки и совсем мелкие льдины. В одних местах преобладали льдины, сплошь покрытые торосами, – значит, здесь происходили интенсивные подвижки льдов, в других районах поверхность льдин была более ровной – следовательно, дрейф льдов здесь более однороден.

Картина распределения льдов, если внимательно и грамотно их наблюдать, думал Зубов, позволяет определить, каким воздействиям подвергались льды в предшествующий период, и предвидеть их поведение в будущем. Очевидно, что молодые льды, обладая более темным цветом и меньшей толщиной, растают быстрее, а в полыньях будет накапливаться тепло от солнца и весной они станут центрами таяния окружающих льдов.

Вместе с Зубовым на борту самолета находился Б. Г. Чухновский. Он еще в 1924 году первым летал в ледовую разведку над Карским морем. Чухновский к этому времени уже не водил самолеты и в этот полет отправился для выполнения эксперимента. Он предложил окрашивать отдельные льдины и затем, наблюдая их местоположение с воздуха, изучать дрейф льдов. С борта самолета в районе пролива Маточкин Шар и у западного берега полуострова Ямал сбрасывались на лед стеклянные бутыли с краской. Бутыли при ударе о лед разбивались, и краска расплывалась по поверхности льдины ярким фиолетово-красным пятном. По-видимому, краска была неустойчивой и вскоре выцвела – «меченых льдин» больше никто не видел, и эксперимент сочли не оправдавшим надежд.

Началось интенсивное таяние снега на берегу, взлетно-посадочные полосы стали раскисать, и М. В. Водопьянов увел свою колесную машину в Москву.

Николай Николаевич Зубов, докладывая руководству Главсевморпути результаты авиаразведки, настоятельно рекомендовал проводить разведку не только в период навигации, но и до, и после нее. С тех пор авиаразведка, обеспечивающая проводку судов, стала называться тактической, а разведка, предназначенная для изучения ледового режима в разные сезоны года, – стратегической.

Настоящий энтузиазм вызвал у Зубова дрейф научной станции «Северный полюс» в 1937 году. Он характеризовал материалы наблюдений этой станции как «великий вклад в мировую науку», «научный подвиг папанинцев» и т. п. Предварительные результаты наблюдений этой станции привели Зубова к важному выводу о том, что движение льдов в Арктическом бассейне происходит под действием двух факторов: 1) временных и переменных ветров, определяющих быстро меняющийся дрейф в различных направлениях и 2) преобладающих ветров и течений за длительный срок, определяющих генеральный вынос льдов от Северного полюса в Гренландское море. Этот вывод он изложил в параграфе книги «Морские воды и льды», посвященном движению льдов.

Так же активно и оперативно реагировал Н. Н. Зубов на научные результаты, поступавшие с ледокольного парохода «Седов», который в 1938–1940 годах находился в вынужденном дрейфе. В этот период он публикует в различных научных и общественно-политических периодических изданиях статьи о значении дрейфа для развития науки о льдах и делает глубокие научные выводы. Они получат стройное оформление в фундаментальной книге Зубова «Льды Арктики», материалы для которой он тщательно собирал в течение многих лет. (О ней – речь впереди.)

В этот период Зубов занимается не только вопросами ледоведения – он продолжает читать лекции и работает над другими вопросами океанологии.

Еще в 1931 году Н. Н. Зубов в соавторстве с другими известными специалистами-мореведами – Л. Ф. Рудовицем, В. В. Шулейкпным и С. В. Бруевичем – издал «Океанографические таблицы». Инициатором и душой этого издания был Зубов. Взяв за основу таблицы, составленные датским океанографом М. Кнудсеном еще в 1901 году и ставшие библиографической редкостью, он расширил их в несколько раз и дополнил более современными данными. Эти таблицы сыграли весьма важную роль в развитии методики обработки разнообразных океанологических наблюдений. Они избавляют от кропотливых расчетов и ускоряют получение научных выводов из многочисленных наблюдений. Каждый ученый, инженер, техник или студент, имеющий дело с изучением океана, пользуется этими таблицами.

Позднее Н. Н. Зубов еще раз переработал эти таблицы, дополнил их существенно и выпустил в свет новым изданием в 1940 году.

СНОВА НА ФЛОТЕ

В начале второй мировой войны Московский гидрометеорологический институт был эвакуирован в глубокий тыл – Среднюю Азию. Николай Николаевич Зубов остался в Москве, На все предложения отправиться вместе с Институтом он отвечал категорическим отказом. Он хотел оказать реальную помощь в защите родины. Но где применить ему свои знания? Конечно, на флоте, решает Зубов. Он подает заявление с просьбой о добровольном зачислении в ряды военно-морского флота. После настойчивых просьб н ходатайств профессора Зубова зачисляют во флот в звании капитана второго ранга. В таком звании он закончил службу в царском флоте. Но тогда он был боевым командиром корабля. 24 года, прошедших с тех пор, Зубов плавал на экспедиционных судах в качестве ученого-океанолога, и командование военно-морским флотом призвало его для службы на флоте как знатока морских льдов. Его направили в Архангельск, в штаб ледокольного отряда Беломорской флотилии Северного флота.

Здесь Николай Николаевич встретился со своими учениками и коллегами. И. Д. Папанин, тогдашний начальник Главсевморпути, был назначен уполномоченным Государственного комитета обороны по перевозкам на Севере. Он привлек Зубова к проведению зимних плаваний в Белом море. Н. Н. Зубов вместе с М. М. Сомовым составлял прогнозы ледовых условий Белого моря в зиму 1941-42 года, участвовал в ледовых авиаразведках и консультировал капитанов судов об условиях плавания в горле Белого моря при сильных здесь приливо-отливных течениях. Одновременно он читал лекции о морских льдах офицерскому составу.

Военное командование привлекло Зубова к разработке методов строительства ледяных переправ через реки. Здесь с особой остротой проявилась его способность быстро, на основе небольшого объема данных наблюдений, делать теоретические обобщения и давать практические рекомендации.

В результате Н. Н. Зубовым уже в 1942 году была выпущена в свет небольшая книга «Основы устройства дорог на ледяном покрове». «До сих пор не было работ, позволяющих с достаточной точностью из сравнительно простых зависимостей получить ответ на поставленные инженерной практикой вопросы…» – писал об этой книге известный ледоисследователь И. С. Песчанский. В этой брошюре в сжатой форме Зубов приводит основные сведения о свойствах льда, силах, действующих на ледяное поле, и дает расчетные методы определения прочности льда под нагрузкой в зависимости от толщины льда, температуры, солености ледяного поля и характера его снежного покрова. Кроме того, в этой брошюре дано описание конструкций из бревен, усиливающих полотно переправы, когда толщина льда еще недостаточна, чтобы выдержать перевозимый груз.

Соратники Зубова по работе в Архангельске рассказывают, что он под свою личную ответственность решал вопросы о перевозке грузов, когда многие авторитетные специалисты утверждали, что переправа не выдержит. Но оказывался прав Зубов, и фронт получал важные грузы. Об этом сам Николай Николаевич в начале своей книги писал весьма скромно:

«В зиму 1941–1942 года мне пришлось консультировать по автомобильным и железнодорожным переправам на реке Северной Двине и на Белом море. При этом я широко пользовался выводами и таблицами настоящей брошюры, так что нх можно считать полученными и проверенными на практике».

За зимнюю кампанию 1941-42 года в Архангельске и на Белом море Н. Н. Зубов был награжден орденом Отечественной войны 1-й степени и получил звание инженер-капитана первого ранга.

Значение ледовых операций не только на Белом морс, но и на трассе Северного морского пути в ходе Великой Отечественной войны возрастало все больше. Друзья и соратники Зубова заставили его засесть за книгу о морских льдах, обобщить все накопленные знания как о физических свойствах льдов, так и об особенностях их географического распространения.

Военное командование, признавая важность создания такого обобщающего труда, откомандировало его в конце 1942 года в Москву, где условия для подготовки книги были более благоприятны, чем в Архангельске.

И вот уже в мае 1943 года рукопись книги под названием «Льды Арктики» была закончена. Она вышла в свет в издательстве Главсевморпути в 1945 году. В предисловии Н. Н. Зубов так характеризовал свою книгу:

«…„Льды Арктики“ написаны, примерно, по тому же плану, что и моя книга „Морские воды и льды“, изданная в 1938 г.

В первой части даются общие сведения о физико-химических свойствах морской воды, о процессах, изменяющих температуру и соленость океана, о процессах, формирующих водные массы, о взаимодействии океана и атмосферы. Эта первая часть в сравнении с той же частью „Морских вод и льдов“ значительно сокращена, но в то же время дополнена новыми данными. Почти все примеры взяты применительно к Арктическому бассейну.

Вторая часть, посвященная льдам, заново переработана и дополнена на основе последних работ как моих, так и других авторов, в частности, по наблюдениям и исследованиям, проведенным в зиму 1941/42 г. на Белом море».

Оценивая «Льды Арктики» сейчас, мы можем сказать, что эта монография явилась вершиной научного творчества Н. Н. Зубова. Она переведена за границей и признана классическим произведением о морских льдах. Хотя сам Зубов не считал эту книгу учебником, на ней выросли сотни специалистов-ледоисследователей, по ней строились и строятся программы курсов о морских льдах в учебных заведениях. Глубокие теоретические положения, гипотезы и предположения, содержащиеся в этой книге, основаны на огромном фактическом материале полевых наблюдений; в ней стройно сочетаются теория и практика.

Многие положения книги позднее были развиты в самостоятельные разделы и легли в основу методики ледовых прогнозов. Здесь не ставится задача изложить все положения книги «Льды Арктики», укажем лишь на одно из них, касающееся дрейфа льдов.

Изучая дрейф «Седова», Зубов подметил, что этот дрейф происходил приблизительно по изобарам, вычерченным по данным средних декадных и месячных значений атмосферного давления. Анализ многочисленных данных позволил Зубову установить следующее правило: «Над глубоким морем, вдали от искажающего влияния берегов, чисто ветровой дрейф сплоченных льдов направлен по изобарам, притом так, что область повышенного давления атмосферы находится справа, а область пониженного давления слева от направления дрейфа».

Далее Зубовым было сформулировано еще одно правило, согласно которому ветровой дрейф льдов происходит со скоростью, прямо пропорциональной градиенту давления атмосферы, или, иначе, со скоростью, обратно пропорциональной расстоянию между изобарами. В последующем эти правила были проверены многочисленными исследованиями для разных акваторий Северного Ледовитого океана по материалам обитаемых дрейфующих станций, дрейфующих автоматических радиометеорологических станций, наблюдений с самолетов и искусственных спутников. Этот метод используется для расчетов смещения границ льдов разного возраста и ледовых массивов. Для разных географических районов определены свои коэффициенты дрейфа. Метод расчета дрейфа по изобарам оказался применимым п для Антарктики, только там дрейф направлен так, что область повышенного атмосферного давления находится слева от направления дрейфа.

В конце войны, в 1945 году, Н. Н. Зубову было присвоено звание инженер-контр-адмирала. В день шестидесятилетня многочисленные ученики, друзья и почитатели Николая Николаевича сердечно поздравили его с присвоением этого высокого звания.