Ганс-Юрген Брозин
Атака на неизведанное
Предисловие
С кругосветного плавания «Челленджера» началось систематическое исследование Мирового океана
В последнее время интерес к изучению Мирового океана неуклонно растет. Это вызвано как все расширяющимся освоением огромных биологических и сырьевых ресурсов океана, так и вновь возникающими научными и техническими проблемами, решение которых требует поисков новых методов океанологических исследований. Среди них важное место занимают прямые наблюдения, проводимые человеком, находящимся под водой.
Предлагаемая вниманию читателей книга охватывает широкий круг проблем, связанных с океанологическими исследованиями и главным образом с непосредственным проникновением человека в подводный мир.
Как в нашей стране, так и за границей в последние годы появилось много научно-популярных работ, посвященных разным аспектам исследования океанической толщи. Брошюра Г.-Ю. Брозина выгодно отличается от большинства из них сжатостью изложения, хотя в ней рассматриваются самые различные вопросы, касающиеся деятельности человека под водой.
Значительное место уделено истории развития исследований в океане, начиная с первых океанографических экспедиций на «Челленджере», работ адмирала С. О. Макарова на корвете «Витязь» и Ф. Нансена во время знаменитого дрейфа «Фрама» и кончая советскими исследованиями последних лет.
В глубь веков уходит появление первых водолазов. Автор прослеживает историю проникновения человека в море с попыток первых погружений, предпринятых еще Александром Македонским, и до создания самых современных батискафов.
Читатель с интересом познакомится с различными батисферами, «подводными домами» и батискафами, уникальным буем Кусто. Среди батискафов, конечно, не забыт и «Триест», совершивший рекордное погружение в Марианский желоб на глубину более 10 000 м.
В Советском Союзе подводным исследованиям придается очень большое значение. Ведутся разработки различных подводных домов, в частности и новой модели подводной лаборатории «Черномор». Недавно Академия наук СССР приобрела в Канаде два батискафа «Pises», рассчитанных на погружение до 2000 м. Каждый из батискафов управляется двумя пилотами и берет на борт научного сотрудника. Серьезное внимание уделяется созданию подводных манипуляторов.
Книга очень оптимистична. Эпиграфом к ней могли бы быть поставлены приводимые автором в тексте слова директора Института океанологии АН СССР члена-корреспондента АН СССР А. С. Монина, сказанные им в одном из интервью: «Человек по природе смел и предприимчив. Он все глубже проникает в бездну морей».
Книга, безусловно, будет интересна читателям самого различного возраста и профессий.
М. Козлянинов
Неизведанное море
Последние два десятилетия явились началом новой эры научных открытий, захватывающих нас смелым новаторством. Запуск 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли — Спутника 1 положил начало проникновению в космос. Всего лишь три с половиной года понадобилось для того, чтобы первый человек — Юрий Гагарин — покорил космическое пространство, а через восемь лет американские астронавты вступили на Луну. Ho еще раньше этих событий новейшую информацию давали автоматические приборы и зонды. С 1960 г. несут свою службу метеорологические спутники, позволяющие вести непрерывные наблюдения за погодными процессами на Земле. Наконец, советская орбитальная станция «Салют» стала первой пилотируемой космической лабораторией нашей планеты. Благодаря этому изучение околоземного космического пространства поднялось на более высокую ступень и открыло новые возможности в исследовании Земли.
На фоне грандиозных успехов в изучении космоса несколько отодвинулись на задний план достижения в исследовании океанов и морей, занимающих большую часть нашей планеты. Правда, погружение батискафа «Триест» в 1960 г. на максимальную глубину в океане вызвало сенсацию, подобную сенсации, связанной с проникновением в космос. Привлекли к себе внимание и первые обитаемые «подводные дома». И все же многое в деятельности человека в изучении Мирового океана было почти обойдено молчанием.
В то время как пилотируемые космические корабли облетают Землю на высоте сотен километров, к неисследованным планетам с поразительной точностью запускаются автоматические станции, морские глубины, непосредственно доступные человеку, ограничиваются всего лишь несколькими сотнями метров. Несмотря на тысячелетнюю связь человека с морем, океан хранит в себе много тайн и еще целый ряд проблем ждет своего разрешения.
Проникновение человека в глубины моря, трудности длительного пребывания в нем — лишь одна сторона этой сложной проблемы. Даже такая важная задача, как исследование и измерение пространственных характеристик морей, до сих пор не решена. Необходимым условием использования морей в интересах человека является прежде всего накопление знаний о процессах, происходящих в Мировом океане, об их причинах и основных закономерностях. Без этих знаний невозможно освоение морских ресурсов. Однако непродуманное вмешательство в происходящие в море процессы может вызвать нежелательные изменения естественных условий, которые не смогут быть ликвидированы или будут устранены лишь с большим трудом.
Огромные размеры Мирового океана, занимающего свыше двух третей земной поверхности, и его большая глубина затрудняют исследование происходящих в море процессов. Из 510 млн. км2 земной поверхности 361 млн. км2, или 71 %, приходится на океаны и моря, в то время как суша составляет только 149 млн. км2, или 29 %. Мировой океан имеет среднюю глубину 3790 м. На глобусе диаметром 335 см она соответствовала бы углублению всего в 0,1 мм, т. е. примерно была бы равна линии, оставляемой чертежным пером средней толщины. (Для сравнения вспомним, что средняя высота материков 875 м.)
Соотношение между протяженностью и глубиной Мирового океана составляет примерно 10 000:1. Поэтому в происходящих в океане явлениях главную роль играют процессы большого горизонтального масштаба в сравнительно незначительной вертикальной толще. В качестве примера можно упомянуть хотя бы о сильных морских течениях. Однако не следует упускать из виду, что и вертикальные процессы имеют важное значение для океанических условий. Доказательством служат процессы вертикального перемешивания.
Соотношение масштабов океана в горизонтальной и вертикальной плоскостях практически не позволяет геометрически воссоздать подобие океанических процессов на модели. Например, если бы мы попытались изобразить без искажений Балтийское море, длина которого около 1500 км и средняя глубина 55 м, то модель при длине свыше 27 м должна была бы иметь толщину в 1 мм. В этом водном слое, в соответствии с естественными условиями, должна была бы моделироваться разница температур в летнее время более чем в 15°С, а содержание соли на дне было бы примерно в 2 раза больше, чем на поверхности, и, наконец, направление течений многократно изменялось бы с глубиной.
Огромная водная поверхность Мирового океана разделена материками на несколько больших океанов, в которых, в свою очередь, более или менее отчетливо выделяются отдельные районы и окраинные моря. Согласно данным океанологических исследований последнего времени теперь склоняются к тому, что, помимо трех известных океанов — Атлантического, Индийского и Тихого, следует выделить еще четвертый — Арктический океан. Он включает воды Северного полярного моря, которое ранее считали окраинным морем Атлантического океана. Южное полярное море до сего времени еще не получило собственного наименования, и антарктические воды соответственно относят к Атлантическому, Индийскому и Тихому океанам.
При рассмотрении рельефной карты морского дна вызывает удивление, что она выглядит такой же сложной, как карта поверхности суши. Если встречающиеся на Земле естественные возвышенности и низменности расположить по закону частоты распределения случайных величин, то получится так называемая гипсометрическая кривая. Она позволяет определить также некоторые важные закономерности увеличения глубин в море, причем отдельные отрезки кривой могут характеризовать соответствующие крупные формы рельефа морского дна.
Мелководное море, или шельф, — это прилегающая к материку часть морского дна с глубинами до 200 м. Эта область глубин охватывает около 27,4 млн. км2, или 5, 4 % земной поверхности. В настоящее время непосредственное вторжение человека в море и его деятельность по освоению морских ресурсов сосредоточены главным образом именно в этой области.
