Текст книги "Океан и атмосфера"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 11 страниц)

С. И. Кан
Океан и атмосфера

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

Ответственный редактор доктор географических наук Л. Л. Аксенов

Океан

Открытие и изучение океанов

Большую часть нашей планеты занимают моря и океаны. Их площадь составляет 361 млн. км², т. е. 71 % от поверхности всего Земного шара (510 млн. км²). Кроме того, Мировой океан – это непрерывное водное пространство, в то время как суша представляет собой отдельные массивы, как бы острова в безбрежной массе океана.

Самые протяженные участки суши располагаются в северном полушарии, а воды – в южном. Более всего выдвинута в Северный Ледовитый океан северная оконечность Гренландии – до 84° с. ш., а далее этой точки водная поверхность неразрывна. Постепенно к югу поверхность суши все более сужается и на 35°—50° ю. ш. выклинивается лишь мысами на юге Южной Америки, Африки и Австралии. У мыса Горн, на 55°59′ ю. ш., суша исчезает. Здесь океан охватывает Землю сплошным кольцом, встречаются лишь небольшие острова. Однако с 68° ю. ш. суша появляется вновь – это Антарктида.

Следовательно, у Северного полюса планеты расположен обширный и глубокий (до 5 тыс. м) океан, а у Южного – обширный и высокий (более 5 тыс. м) материк.

Неровность земной поверхности обусловила распределение суши и океана, хотя эти неровности и незначительны по отношению к общим размерам Земли. Повышенные части земной коры образовали материки, а пониженные (тоже, впрочем, выпуклые, как и общая поверхность материков) заполнены водами океанов.

В целом Мировой океан не имеет естественного деления, но все же материки разбивают его на три большие части. Полагают, что первым был открыт Индийский океан. Это название появилось на карте в 1555 г., ранее океан именовали Восточным. Был и Западный, но с 1507 г. он становится известен как Атлантический. Мореплаватель Магеллан первым пересек Тихий океан, также имевший другое название. Первый европеец, обозревший океан с возвышенных берегов Мексики, назвал его Великим. Однако Магеллан решил, что «Тихий» ему больше подходит, ибо за время его длительного плавания, океанские воды были удивительно спокойны. Очень долго существовали оба названия, пока не стало принятым Магелланово – «Тихий океан».

Потребовалось несколько столетий, чтобы окончательно установить и границы океанов. В 1845 г. Королевское географическое общество в Лондоне определило, что на Земном шаре – пять океанов: два Полярных, Тихий, Индийский и Атлантический. В соответствии с их очертаниями были зафиксированы границы, сохранявшиеся до начала XX столетия. Между тем изучение океанов углублялось, открывались и исследовались все новые его свойства, пришло время разделения Мирового океана с учетом его физико-географических особенностей: систем океанических и воздушных течений, приливов, горизонтального и вертикального распределения температуры и солености и др. В результате Мировой океан оказался поделенным на три океана: Индийский, Атлантический и Тихий. Такой принцип был более научным и менее формальным.

В настоящее время принято считать, что Мировой океан состоит из Тихого, Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого, хотя последний по своим физико-географическим свойствам является внутренним морем Атлантического океана. Многие ученые предлагают восстановить пятый, Южный океан, утративший свою официальную самостоятельность в 30-х годах текущего столетия.

Океаны, вдаваясь в той или иной степени в глубь суши, приобретают особые гидрометеорологические отличия – это части, отгороженные от остальной океанической массы островами или подводными возвышенностями. Так определяются моря. Пока нет общепринятой их классификации. Разделяют моря по ряду признаков: расположению, степени удаленности от океана, особенностям режима, происхождению, форме. В работах Ю. М. Шокальского описываются и средиземные (междуматериковые и внутриматериковые) и окраинные моря, окаймляющие материки.

Размеры и глубины океанов следующие (табл. 1).

Как видим, половину всего Мирового океана занимает Тихий. Ему же принадлежит и самое большое море – Коралловое, площадь которого 4068 тыс. км², а объем – 11,5 тыс. км³. Здесь же отмечен и предел глубины для морей – 9174 м. Из морей, омывающих нашу страну, самое большое – Берингово. Знание точных размеров морей и океанов очень важно не только для физической географии в целом; суша и вода по своим физическим свойствам различаются чрезвычайно сильно, поэтому и влияние их на атмосферу и климат велико и разнообразно.

Таблица 1

	2		3
Тихий	178 684	50	723 699	4 028	11 022
Атлантический	91 655	25	337 607	3 926	8 742
Индийский	76 174	21	291 945	3 897	7 209
Северный Ледовитый	14 699	4	17 072	1 205	5 527
Мировой	361 212	100	1 370 323	3 795	11 022

Указанный принцип деления Мирового океана не единственный. Вдаваясь в сушу, океан или море образуют залив, границы которого обычно условны. Заливы имеют различную форму и, в зависимости от происхождения и других характеристик, называются фиордами, лиманами, лагунами, бухтами, губами. Относительно узкие части океана или моря, простирающиеся между участками суши и соединяющие два смежных водоема, представляют собой проливы. Они обладают особым гидрологическим режимом, обусловленным их размером, водообменом и особенностями водоемов, которые они соединяют. Впервые проливы обстоятельно и детально изучены, а также научно классифицированы в книге советского океанолога Н. Н. Зубова «Учение о проливах Мирового океана».

Накопление знаний об океане шло постепенно. «Драгоценнейший дар человеческой мысли, – писал Ю. М. Шокальский, – пытливо относиться ко всему окружающему – с первых времен умственного развития людей заставлял их интересоваться всем окружающим»[1]1
  Шокальский Ю. М. Океанография. Л.: Гидрометеоиздат, 1959, с. 19.


[Закрыть].

Рассмотрим кратко историю изучения океанов. Первые сведения о них были добыты финикийцами еще в III тысячелетии до н. э. Колонии финикийцев, занимавшихся мореходством и торговлей, простирались далеко на запад, по берегам Средиземного моря. Свои плавания они совершали также к берегам Красного моря, Персидского залива, по Индийскому и Атлантическому океанам. Существует сказание о путешествии финикийцев вокруг Африки, но было ли оно на самом деле – неизвестно. Достоверно лишь, что вдоль западного берега Африки они доходили до 7°—8° с. ш.

Египтяне, греки, китайцы и другие народы, населявшие земли Тихого океана, были знакомы с такими явлениями, как приливы, течения. Высказывались убедительные предположения и о единстве океана, о сферичности Земли. В V в. до н. э. в Греции уже существовала географическая карта. Упоминания о ней встречаются в комедиях Аристофана. В труде греческого философа Эудокса (IV в. до н. э.) содержалось совершенно правильное утверждение, что населенная часть Земли в 2 раза длиннее по параллели, чем по меридиану.

Аристотель (IV в. до н. э.) определил развитие науки на многие сотни лет вперед. В его труде «Метеорология» в главе, посвященной океану, говорилось о распределении суши и моря, о неразрывном кольце океана в средних широтах. Последнее означало, что берега Индии и Испании разделяет лишь океан (это заключение и послужило основой для плавания Колумба). Аристотель указал на различия глубин Средиземного, Азовского, Черного и Эгейского морей. Он писал также о течениях в Босфоре, Дарданеллах и Керченском проливе. Дициарх, ученик Аристотеля и автор многих географических трудов, изобрел первую картографическую сетку.

Ученый Древней Греции Страбон (I в. н. э.), как и Аристотель, считал Мировой океан единым. Он полагал, что поверхность Земли в прошлом менялась – на месте теперешних материков могло быть море, и наоборот.

Римский ученый Сенека (I в. н. э) составил верное представление о балансе влаги на планете – испарение с океанов компенсируется водой, которую они получают от рек и дождей. Отсюда последовал вывод о постоянстве солености вод океана, не утративший справедливости и по сей день.

Результаты длительных наблюдений были обобщены во II в. н. э. Птолемеем в капитальном труде «География». Его географическая карта (около 8 тыс. названий) включала все, что было известно в ту пору в пределах от Атлантического океана до Индокитая, и содержала много новых данных. Птолемей отрицал единство Мирового океана. Он полагал, что суша, охватывая океаны, делит их на самостоятельные моря. Так, на его карте возник отделенный от Атлантического Индийский океан – их якобы разделяла вытянутая южная часть Африки, «поворачивающая» с 20° ю. ш. на восток и по южной границе Индийского океана соединенная с Китаем. Эта ошибочная точка зрения продержалась до XV столетия.

После падения Римской империи в V в. развитие наук существенно замедлилось. Однако в мореплавании были достигнуты очень большие успехи, благодаря появлению компаса. Удалось более точно картировать морские побережья; правда, обозначение Индийского океана как замкнутой акватории повторялось. Лишь карта 1311 г. вышла с коррективами – берега Африки уже не огибают Индийский океан.

Новый расцвет в развитии океанографии приходится на конец XV – начало XVI в., он связан с великими географическими открытиями. В 1486 г. португальцы обогнули Африку с юга, а южную ее оконечность, открытую на обратном пути, назвали мысом Бурь. Король Португалии переименовал его в мыс Доброй Надежды, предвидя, что в недалеком будущем через него пройдет новый путь в Азию. Это название сохранилось до наших дней. Так идея о возможности обойти на судах Африку, которая появилась еще в IV в. до н. э., воплотилась лишь через 2 тыс. лет.

Развитие торговли заставляло европейцев искать свободный морской путь на восток, в Азию. И в конце XV столетия появился человек, который был подготовлен к выполнению такой задачи. Это был X. Колумб родом из Генуи. Плавая с юношеских лет в Исландию, Гвинейский залив, он становился смелым, наблюдательным и опытным моряком. Предполагалось, что, идя на запад от берегов Европы, можно достигнуть Азии – о существовании материка, названного потом Америкой, ведь еще никто не знал.

3 августа 1492 г. три каравеллы Колумба вышли в Атлантический океан, держа курс на запад. В пути Колумб произвел первые наблюдения над течением в открытом океане, открыл Северное пассатное течение, Саргассово море, впервые обнаружил склонение магнитной стрелки компаса. Через 70 дней после выхода из Испании – 12 октября 1492 г. – была открыта первая земля. Посетив затем Кубу и Гаити, Колумб повернул обратно в Испанию через Азорские острова.

Другой итальянец, Дж. Кабот, живший в Англии, также предпринял путешествие с целью достичь Китая. Он вышел из Бристоля весной 1497 г., открыл Ньюфаундленд, Лабрадор (вторично после норманнов) и холодное Лабрадорское течение. Впервые на основе уже имевшихся сведений он воспользовался течением Гольфстрим, что позволило значительно ускорить плавание.

Первое кругосветное плавание португальца Ф. Магеллана (1519–1521 гг.) полностью решило проблему единства Мирового океана и дало возможность определить соотношение размеров суши и океанов на Земле. Дело в том, что великие открытия и завоевания новых земель в Америке не приблизили испанцев к цели – открытию морского пути в Индию и к Зондским островам. Мешала также невозможность пройти в Тихий океан через Панамский перешеек. Поэтому Испания охотно согласилась санкционировать экспедицию опытного моряка Магеллана.

20 сентября 1519 г. во главе эскадры из пяти судов он вышел из порта Сан-Лукар. Путь Магеллана был значительно длиннее, чем он предполагал, из-за ошибки в определении географической долготы. В этом не было ничего удивительного – географическую долготу тогда не умели определять. Впервые в истории океанографии Магеллан попытался измерить глубину океана, но лот не достал дна, и мореплаватель решил, что его судно находится над самой глубокой частью океана. Заслуга Магеллана велика – он открыл и пересек самый большой океан планеты, равный трети ее поверхности.

Таким образом, всего за 35 лет было открыто больше половины земной поверхности. Это время было справедливо названо эпохой Великих географических открытий.

В XVI–XVIII вв. многочисленные плавания охватили различные районы Мирового океана. Голландец А. Тасман впервые обогнул с юга Австралию и открыл в 1642 г. берег Новой Зеландии.

Пройдя вдоль берегов Сибири, русские обследовали весь Северо-Восток Азии. В 1648 г, казак С. Дежнев впервые достиг ее восточной оконечности и доказал, что она отделяется от Америки проливом. Он открыл также северо-восточный берег Камчатки и мыс, вначале названный Восточным. В 1898 г. по представлению Русского географического общества он стал именоваться мысом Дежнева. Следует заметить, что открытие Дежневым пролива между Азией и Америкой было впоследствии забыто. А в 1728 г. Витус Беринг вновь прошел этим проливом, и с тех пор он носит имя этого отважного морехода.

Значительное место в истории занимает географическое предприятие россиян – Великая Северная экспедиция, продолжавшаяся с 1732 по 1743 г. Это было первое обследование всего северного берега Европы и Азин – от Белого моря до реки Колымы. Вплоть до начала XX столетия собранные экспедицией материалы во многом оставались уникальными.

В 1768–1779 гг. англичанин Дж. Кук предпринял три экспедиции в Тихий океан, обследовав его от Антарктики до Чукотского моря в Арктике. За столетие после плаваний Кука было проведено 75 научных морских экспедиций, из них 25 кругосветных. Все они приносили новые данные о физических свойствах вод океанов, об их движении.

Среди кругосветных плаваний необходимо отметить походы И. Ф. Крузенштерна и Ю. Ф. Лисянского на кораблях «Нева» и «Надежда» в 1803–1806 гг. На этих судах велись глубоководные океанографические наблюдения – определялись течения, температура, колебания уровня. В 1819–1821 гг. Ф. Ф. Беллингсгаузен и М. П. Лазарев, совершив беспримерное плавание на шлюпах «Восток» и «Мирный», открыли Антарктиду. Они изучали физико-химические свойства антарктических льдов, составили их классификацию. Именами шлюпов названы первые советские станции на самом южном, ледовом материке планеты.

Капитан-лейтенант О. Коцебу в 1823–1826 гг. на военном шлюпе «Предприятие» совершил кругосветное путешествие. В нем участвовал известный физик Э. Ленц, сконструировавший первый батометр. С помощью этого прибора удалось взять пробы воды и определить ее температуру до глубины почти 2 тыс. м. Таким образом были получены первые точные данные о вертикальном распределении температуры и солености в разных точках океана. Заметим, что, по подсчетам Ю. М. Шокальского, из 522 глубоководных наблюдений, проведенных до 1869 г. судами всех стран мира, более 20 % приходилось на долю русских моряков.

XVIII–XIX века – время первых больших обобщений, организации специальных океанографических экспедиций, становления новых методов исследований. Крупный вклад в развитие океанографии внесли работы И. Ньютона, П. Лапласа, Ж. Лагранжа и других великих ученых. И. Ньютону принадлежит первое теоретическое объяснение приливов. Впоследствии оно было развито П. Бернулли, П. Лапласом и Дж. Эри.

Занимала ученых и проблема океанических течении. Для их изучения особенно много сделал лейтенант американского флота М. Мори, названный его современниками «следопытом морей». Опираясь на записи в судовых журналах, Мори собрал и обработал огромный материал наблюдении, который лег в основу книги «Физическая география моря». В ней впервые помещена составленная им карта течений. Большой заслугой Мори является и то, что он стал родоначальником морской метеорологии, наметил пути совместного изучения океана и атмосферы для развития мореплавания. По инициативе Мори в 1853 г. в Брюсселе была созвана Международная морская конференция, на которой было решено установить для флотов всего мира однородную систему производства судовых наблюдений и их запись.

При всей значительности попутных наблюдений в последней трети прошлого столетня назрела необходимость в специальных экспедициях, имеющих целью сбор материала для комплексного изучения океана. В 1868 г. Лондонское королевское общество предприняло несколько небольших океанографических плаваний, в задачу которых входили отработка методики исследований, усовершенствование приборов. По существу, это была подготовка к большой кругосветной экспедиции, снаряженной по инициативе английских ученых.

21 декабря 1872 г. деревянный корвет «Челленджер» вышел из Портсмута (Англия) и вернулся в порт лишь через три с половиной года – 24 мая 1876 г. За это время он прошел почти 69 тыс. морских миль и сделал 362 морские глубоководные станции, на которых наблюдались: глубина, грунт, температуры, течения, флора и фауна. Ежечасно проводились метеорологические наблюдения. Материалов, собранных экспедицией, было так много, что на их обработку ушло 20 лет. Только к 1895 г. было закончено издание всех 50 книг. Океанологии посвящено восемь больших томов (более 2 тыс. рисунков и чертежей).

В них включены впервые составленные ежемесячные карты атмосферного давления. Значение экспедиции для океанографии огромно.

Все последующие экспедиции включали в свои программы исследования, проводившиеся на «Челленджере».

Американской экспедиции на «Тускароре» удалось открыть огромные глубины вдоль окраин Алеутских и Курильских островов – до 8490 м. Со временем эти данные были дополнены и уточнены (они оказались еще большими).

В конце XIX в. изучались и полярные районы. Особенно выделяется знаменитое плавание по Северному Ледовитому океану Ф. Нансена на «Фраме» в 1894–1896 гг. Научный результат этой экспедиции огромен – были изучены и верно описаны океанографические условия бассейна Ледовитого океана. Много исследований проводилось и в водах Антарктики. К концу XIX в. число экспедиций в Южном полярном бассейне достигло полутора десятков. Таким образом, был собран материал обо всем Мировом океане.

Первым трудом, посвященным непосредственно океану, была «Океанография» итальянского ученого Марсильи, изданная в 1725 г. В ней сообщалось о составе грунтов океана, рельефе дна (полагая его аналогичным суше), составе солей и удельном весе морских вод.

Большой вклад в развитие океанографии внес М. В. Ломоносов. По его замыслу был сконструирован измеритель течений. В 1761 г. Ломоносов составил классификацию морских льдов, а двумя годами позже – описание Северного Ледовитого океана. Он научно обосновал идею о возможности прохода в Индию и Китай Северным морским путем.

Труды Ломоносова продолжил Ф. П. Литке. Он описал западное побережье Новой Земли, Баренцево и Белое моря. Особенно же значителен вклад в океанологию знаменитого флотоводца и ученого С. О. Макарова. В 1886–1889 гг. русский корвет «Витязь», которым командовал Макаров (в ту пору еще капитан 1-го ранга), совершил кругосветное плавание. И хотя перед экспедицией не стояло прямых научных целей, она вела очень большие океанографические наблюдения в Тихом океане, а затем в Японском, Охотском и Желтом морях. Все эти данные описаны в замечательной книге «„Витязь“ и Тихий океан» (1894).

Макарова интересовало изучение морских вод еще до плавания на «Витязе». В проливе Босфор он обнаружил глубинное течение. Здесь было выполнено более четырех тысяч наблюдений над температурой и удельным весом воды и около тысячи измерений течений – невиданный по тому времени объем работы, позволивший получить важные, до сих пор не утратившие своего значения выводы.

В 1889 г. по инициативе Макарова был построен ледокол «Ермак», равного которому в то время не было (машина в 10 тыс. сил, водоизмещение 6 тыс. т). Первое испытательное плавание ледокола совершалось к западу от Шпицбергена до полярных льдов. При этом Макаров произвел интересные океанографические работы, описанные в его труде «„Ермак“ во льдах» (1901).

В 1902 г. был создан специальный Международный совет по изучению морей, который способствовал развитию морских исследований. Создание совета было подготовлено Международным географическим конгрессом, проходившим в Берлине в 1889 г. В работе конгресса приняли участие многие страны: Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Нидерланды, Норвегия, Россия, Швеция и Соединенные Штаты. Совет просуществовал 10 лет и успел сделать очень много в области океанографии как пауки. В то же время основной целью совета было изучение морских промыслов и их охрана от хищнического истребления. Все полученные материалы быстро обрабатывались и издавались не позднее, чем через год. Организованное советом наблюдение вдоль постоянных линий (разрезов), повторяемое регулярно 4 раза в год, дало возможность обнаружить большие изменения океанографических характеристик от года к году. Таким образом, постоянный центр сделал большой шаг в исследовании морей, разработке методов, создании приборов.

В 1918 г. в Советском Союзе был создан Комитет для исследований по гидрологии, метеорологии и геологии. Через четыре года этот комитет был преобразован в Центральное гидрометеорологическое бюро, задачей которого стало изучение прибрежных зон морей (с устьями рек) и руководство гидрометеорологической сетью.

За подписью В. И. Ленина 10 марта 1921 г. был издан проект постановления об учреждении Плавучего морского института. Ему надлежало планомерно изучать советские моря, побережья, острова. Впоследствии этот институт реорганизовали, и с 1933 г. он существует как Всесоюзный научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО). Одновременно с Плавмормином появились: Институт Севера (затем Арктический и ныне Арктики и Антарктики) и морской отдел в Государственном гидрологическом институте. Создаются местные научно-исследовательские обсерватории в системе Гидрометеорологической службы и Военно-Морского Флота, институты и станции рыбного хозяйства. Работу прибрежных морских станций дополняли многочисленные экспедиции, а затем родилось могучее средство наблюдений – ледовая авиаразведка.

Со знаменитой станции «Северный полюс-1» (1937–1938 гг.) началось планомерное освоение этого сурового района, прерванное на несколько лет войной.

В послевоенное время все большее развитие стали получать специальные океанские экспедиции, организуемые Институтом океанологии АН СССР, Морским гидрофизическим институтом и Гидрометеослужбой СССР. Исследования проводились на судах «Витязь», «Михаил Ломоносов», кораблях погоды – «А. И. Воейков», «Ю. М. Шокальский». В 1966–1969 гг. вступили в строй флагман научно-исследовательского флота Академии наук СССР «Академик Курчатов», суда Гидрометеорологической службы «Профессор Визе», «Профессор Зубов» и др.

Во всех экспедициях тех лет применялась единая методика наблюдений и их обработка. Особенно широко развилось международное сотрудничество, многие экспедиции стали проводиться совместно разными странами. Так было во время Международного геофизического года (МГГ) в 1957–1958 гг., Международного геофизического сотрудничества (МГС) в 1959–1962 гг. и позднее. С 1958 г. начаты обширные советские экспедиции в районы Антарктики, проводимые также в порядке международного сотрудничества. Интенсивно изучаются внутренние и окраинные моря, омывающие берега нашей страны.

Какова же реальная цель многочисленных дорогостоящих, трудоемких, а зачастую и небезопасных экспедиций? Развитие океанологии, как и всякой науки, определяется постоянно растущими запросами хозяйственной и культурной жизни человечества. С глубокой древности изучение океана было связано с промыслом рыбы и морского зверя. Все явления, наблюдаемые в океане, важны для мореплавателя, но есть среди них и такие, которые привлекают особое внимание. Это прежде всего волнение на поверхности моря, колебания уровня, течения и ледовые условия. Сильное волнение не только усложняет плавание, приносит повреждения, но может стать и причиной гибели судна. Поэтому необходимо точно знать фактические и ожидаемые условия волнения. В настоящее время широко внедрено плавание так называемыми рекомендованными курсами, передаваемыми из центральных учреждений Гидрометеослужбы судам, находящимся в океане.

В прибрежной зоне суда находятся в большой зависимости от приливов, достигающих в отдельных пунктах предельных величин (12–19 м). Такие крупнейшие порты мира, как Бордо, Гамбург и Ливерцуль, могут принимать большие суда только во время прилива. Морские течения с давних времен учитываются в морской навигации. И даже современные огромные суда не могут не принимать их в расчет: встречные течения замедляют ход судна, попутные – увеличивают скорость его движения.

В замерзающих морях (а в нашей стране на всех морях, даже на теплом Черном, бывает лед) исключительно важно знать ледовую обстановку, и не только текущую, но и ожидаемую на маршруте судов. Так, в некоторых случаях можно обойтись без ледокола, а иногда он необходим. Исключительно тяжелые ледовые условия бывают во всех арктических морях. Покрываются льдом и дальневосточные моря, северная треть Каспия, в отдельные зимы – даже Азовское море.

Обычно меньше внимания уделяется учету такого элемента гидрологического режима, как плотность морской воды. Но знание сезонных распределений плотности помогает решать вопрос об изменении загрузки судов – ее увеличении или уменьшении. И это, казалось бы, не такое уж значительное обстоятельство, дает в итоге огромный экономический эффект.

Особенно важно знать и изменение во времени гидрологических условий – в первую очередь температуры, солености, содержания газов (в особенности кислорода) – для промысла рыбы. Известно, что в некоторых районах океана существует подъем глубинных вод на поверхность (принято английское название «апвеллинг»). Такие места замечены у берегов Южной Америки и Африки и в открытом океане, в районах встречи вод с различными свойствами (фронтов). При апвеллинге лежащие выше слои воды обогащаются питательными солями, поэтому здесь бурно развивается биологическая жизнь. Определить эти места, объяснить сущность явления и даже попытаться предсказать его – одна из задач современной океанологии.

Распределение рыбных и других промысловых богатств в океане неравномерно – есть богатые «пастбища», есть зоны, подобные бесплодным пустыням. В целом же биологические ресурсы океана далеко не безграничны и в ряде случаев в современных условиях значительно истощены. Вот почему во всем мире принимаются меры для сбережения этого великого богатства, в значительной степени обеспечивающего население Земли животным белком. Но население растет, и уже остро встал вопрос не только об увеличении промысла рыбы и морского зверя, но и других органических веществ, – таких, как протеин.

В то же время вдоль берегов океанов и морей все более развивается строительство различных сооружений: портов, причалов и т. д. При их проектировании и возведении совершенно необходимо знать гидрометеорологические характеристики: колебания уровня, волнения, течения, льды, химический состав вод, биологическую активность (связанную с обрастанием моллюсками и пагубной деятельностью древоточцев), подверженность явлению тягуна, цунами и др. Для нефтяных морских сооружений, покоящихся на металлических сваях, необходим учет возможной коррозии. Здесь бывает опасен подход плавучих льдов, высокие волны.

Можно подумать, что развитие техники уменьшает роль океанологии. В действительности дело обстоит как раз наоборот – значение ее возрастает буквально с каждым годом. Экономика большинства стран, в том числе и тех, которые не имеют прямого выхода в океаны и моря, так или иначе связана с их использованием. Это – дешевые пути сообщения, источник рыбных и минеральных (нефти, алмазов, золота и т. д.) богатств. Из самой воды извлекаются поваренная соль, магний, бром. В целом элементы всей таблицы Менделеева заключены в океане.

Гигантская энергия океанов еще только начинает использоваться. Мощная электростанция Сен-Мало во Франции, советская станция на Белом море и др. основаны на действии приливов. Впереди перспектива освоения многих гигантских энергетических ресурсов океана: морского волнения, течений, тепловой энергии. Можно предположить с достаточным на то основанием, что когда энергетические возможности суши исчерпаются, ее место займет океан.

Итак, в сферу практических интересов человечества в океане входят источники питания, минеральное сырье, энергия, пути сообщения между материками, островами, государствами.

Назревает и новая проблема – улучшение климата отдельных районов Земли. Без использования Мирового океана эту проблему решить нельзя. Сюда относятся проекты использования тепла океанических течений, растапливания полярных льдов и др. Не исключено также, что сам человек, который в какой-то форме вышел из моря, вернется в него на новом, высшем уровне. Но это пока больше относится к области фантастики, которая часто превращается в реальность быстрее, чем можно ожидать.

Мировой океан заметно влияет на состояние атмосферы (это взаимное влияние – весьма важный и сложный вопрос, к которому мы еще вернемся). Изучение теплосодержания морей, взаимодействия океана и атмосферы – один из путей улучшения долгосрочных прогнозов погоды.

Одновременно с увеличением значения Мирового океана возрастает роль океанологии и ее практических рекомендаций. Методологически океанология развивается в трех связанных между собой направлениях: теоретическом, экспериментальном (моделирование) и непосредственные наблюдения в природе. Каждый из них перспективен. В ряде разделов (например, изучение приливов и морского волнения) теория достигла определенных результатов. Достаточно точно можно рассчитать колебания уровня моря и элементы волн. Ведутся исследования в области исключительно сложных проблем: непериодических течений, глубинной циркуляции, термики моря.

Автоматизация наблюдений и механизация их обработки, внедряющиеся в последние десятилетия, – крупный шаг в развитии натурных наблюдений. Основная идея современного развития океанологии – организация сети стационарных станций в открытых частях океанов и морей для сбора возможно более полной информации.

В настоящее время объем этой информации столь огромен, что встал вопрос о том, как успеть ее обработать, проанализировать, сформулировать выводы.

Что понимается под стационарной сетью станций? Это – прежде всего «корабли погоды», которым надлежит находиться в заданном районе океана и проводить обширный комплекс океанологических и метеорологических наблюдений непрерывно в течение нескольких лет; заякоренные буйковые станции (без человека), передающие информацию с моря, судов, самолетов и искусственных спутников Земли на берег; станции, медленно дрейфующие во льдах или в районах океанов с замкнутой циркуляцией. К этим источникам прибавляются давно ведущиеся прибрежные и островные наблюдения на суше и попутные наблюдения судов, курсирующих в океанах и морях. Вся эта гигантская информация, обобщенная, картированная, сведенная в таблицы, является основой для получения режимных характеристик и развития научно-исследовательских работ.