Как изучают Мировой океан

Но вернемся к Черному морю. На рис. 2.3 [9] показан фактический рельеф дна.

Рис. 2.3. Рельеф дна Черного моря.

На рис. 2.4 [9] приведена современная морская карта, позволяющая оценить общий рельеф и увидеть, как изменяется глубина от побережья к центральной части моря.

Рис. 2.4. Современная карта Черного моря.

Сейчас известно, что подводный рельеф не менее разнообразен, чем рельеф материков (рис. 2.5 [10]).

Рис. 2.5. Общий рельеф дна океана.

Основные части подводного рельефа – шельф, материковый склон, ложе океана, глубоководные желоба, срединно-океанические хребты, подводные котловины, океанические плато, острова. Более подробно рельеф дна вы будете изучать на уроках географии. Цель книги, которую вы сейчас читаете, показать, как получают и обрабатывают информацию, на основе которой картографы строят модели дна океанов. Получает эту информацию специалист-гидрограф.

Каждый раз, когда вы видите карту, следует понимать, что фактический рельеф значительно сложнее, чем указано. Для примера на рис. 2.6 [10] приведены изображение Тихого океана из школьного атласа и карта фактического рельефа дна. Для того чтобы, глядя на карту, понять, насколько рельеф сложен, необходимо научиться правильно ее читать. Тогда вам не потребуется искать изображение рельефа. Помогут прочитать карту условные знаки, приведенные на карте.

Рис. 2.6. Сравнение рельефа дна Тихого океана, указанного на физической карте, с картой фактического рельефа.

Глава 3

Становление гидрографии как специальности

С незапамятных времен, как только люди начали осваивать просторы морей, стало понятно, что для безопасного плавания необходимо знать глубину. Только в том случае, если глубина достаточно большая, судно может свободно маневрировать на любой скорости, а при приближении к берегу подойти к нему близко и при этом избежать посадки на мель.

Указывались глубины на картах морей и рек. Основным содержанием подобных карт, помимо глубин, были конфигурация береговой черты и подходы к воде со стороны берега. Все элементы, нанесенные на карту, должны были максимально точно соответствовать их фактическому положению на акватории и на местности. Сейчас этот процесс носит название привязка объекта к координатам.

Карты изготавливались в единичных экземплярах и высоко ценились среди моряков. Каждая карта принадлежала специалисту, который ее создал, или тому моряку, кто заплатил за ее изготовление. Изготовители и пользователи морских карт имели комплект только на тот участок моря, где они работали. Морские карты ценились так высоко, что до Средних веков фиксировались случаи пиратских нападений на суда только с одной целью – завладеть имевшимися на борту картами.

На небольшом расстоянии от берега для измерения глубины использовали шест с нанесенными делениями. Если шест полностью уходил под воду и не доставал при этом дна, значит, проход судов безопасный. Если шест доставал дно, то по значению деления, совпадавшему с уровнем воды, определялась глубина в точке выполнения измерений. Шест, как очень простой и надежный инструмент, использовался на протяжении сотен лет. Даже в настоящее время, когда созданы суперсовременные технические средства измерения глубины, в отдельных акваториях такой метод может быть применен. Этот вид работ называется пеший промер и выполняется в труднодоступных участках акваторий (рис. 3.1 [11]).

Рис. 3.1. Измерение глубин шестом. Фотография XIX в.

В местах, где рельеф дна изобилует подводными опасностями и работать с лодки нельзя из-за возможности повредить ее корпус, измерения глубин выполнялись зимой со льда. Этот вид работ носит название ледовый промер (рис. 3.2 [11]).

Рис. 3.2. Измерение глубин шестом со льда в Карелии.

Фотография XIX в.

На фотографии видно, что группа работников состоит из трех человек: руководителя работ (в центре), работника, непосредственно измеряющего глубину (справа), и работника, записывающего значения измеренной глубины (слева). Обратите внимание на высокий шест, находящийся за спиной второго работника. Он поставлен специально для того, чтобы с берега можно было заметить и зафиксировать место на акватории, в которой измерялась глубина.

Промер с помощью шеста позволял выполнять абсолютно точные измерения, но его использование было ограничено глубиной до 5–6 метров.

На больших глубинах, далеко от берега, для измерения использовали простой, но очень надежный прибор – ручной лот. Это длинная веревка с грузом на конце и завязанными через равные промежутки узлами. Чем больше вытравлено веревки, тем глубже. Узлы были особым образом помечены, что позволяло записать значение измеренной глубины. Использование ручного лота позволяло измерить глубины на десятки метров, что обеспечивало безопасное плавание любых надводных судов.

Ручной лот, как и шест, используются настолько давно, что имена тех, кто начал применять их первыми, не сохранились. Да это и невозможно сделать, так как эти приборы настолько просты в применении, что использовались по всему миру (рис. 3.3 [11]).

Рис. 3.3. Измерение глубин ручным лотом.

Рисунок XIX в.

Ручной лот позволял измерять глубину в любом районе, но приходилось учитывать особенности его применения. Моряки понимали, что значения могут быть неточными или, как говорят специалисты, «выполнены с погрешностью». Ошибка в измерении глубины обусловливалась тем, что лот сносит течением, как это показано на рис. 3.4 [11].

Рис. 3.4. Погрешности при измерении глубины ручным лотом.

Чем сильнее течение, тем больше лот сносило в сторону и тем большей была погрешность в измерениях. В случае, если глубина была небольшой, а течение – сильным, могло показаться, что глубина позволяет безопасно пройти судну. Фактически же судно могло сесть на мель. Так выяснилось, что любые измерения, от которых зависит безопасность судна, необходимо тщательно проверять.

Все же лот был и остается очень надежным и простым в использовании средством измерения. На небольших судах, где не требуется использования дорогостоящего оборудования, ручные лоты применяются до настоящего времени (рис. 3.5 [11]).

Максимальная глубина, которую на судне измеряли ручным лотом, составляла несколько десятков метров. С появлением в XVIII–XIX вв. механических лебедок она увеличилась до нескольких километров, что давало возможность описать рельеф дна не только в прибрежной полосе, а на большом удалении от берега. Использование лота положило начало массовому картографированию рельефа дна, выполняемому с целью обеспечения безопасности судовождения.

Рис. 3.5. Современный ручной лот.

Первые сведения о попытке определения глубины Мирового океана на большом удалении от берега относятся к 1520 г. Члены экспедиции португальского и испанского мореплавателя Фернана Магеллана во время первого кругосветного путешествия, находясь в Тихом океане, опустили лот на максимально возможную глубину. Дно обнаружено не было. После нескольких безуспешных попыток измерения были прекращены.

Измерения глубины лотом продолжались только в мелководных районах. Следующие задокументированные сведения об измерении глубины в открытом море относятся уже ко 2-й половине XIX в.

После измерения глубин полученные данные обобщаются, определяются пути для безопасного прохода судов, которые обозначаются на акватории с помощью плавающих буев или стационарных знаков (рис. 3.6 [12]).

Рис. 3.6. Обозначение на акватории безопасного прохода для судов стационарными знаками.

Обозначаются все объекты, представляющие опасность для судов, как видимые, так и скрытые под водой (рис. 3.7 [12]).

Рис. 3.7. Обозначение на акватории навигационных опасностей.

Чем интенсивнее осуществлялось судоходство, тем яснее становилось, что только одного знания о глубине недостаточно для того, чтобы обеспечить безопасное судовождение. Необходимо знать состав грунта. У моряков возникали вопросы. Почему в одних местах судно стоит на якоре, не меняя своего места, а в других постепенно перемещается под воздействием ветра и течения? Почему в одном месте поднять якорь просто, а в других это сделать очень тяжело?

Наблюдения показали, что ответы на эти вопросы дает знание о характере грунта морского дна. Ведь если внизу сплошная каменная плита, то якорю будет не за что зацепиться и судно не сможет устоять в одной точке. Если дно, наоборот, состоит из толстого слоя ила, то судно будет стоять «как вкопанное», но его якорь может настолько сильно в нем завязнуть, что для его поднятия будет недостаточно силы матросов, несущих дежурство, и потребуется привлечение всей команды без исключения. Подобные работы, требующие общего сбора, на судах носят название аврал.