1001 вопрос об океане и 1001 ответ

Наука об океане

Чтобы пояснить различие между гидрографией и океанографией, сравним океан с ведром воды; тогда можно сказать, что гидрография изучает самое ведро, а океанография — воду в нем. Гидрографы в первую очередь интересуются вопросами, связанными с навигацией. Они наносят на карты береговую черту и топографию дна. В гидрографические исследования входят также измерения магнитного склонения и наклонения, приливных колебаний уровня, течений и метеорологических элементов. Океанография же изучает океан с привлечением широкого комплекса физических и естественных наук — физики, химии, географии, геологии, биологии и метеорологии. Взаимосвязь различных дисциплин — одна из важнейших особенностей океанографии как науки. Океанографические и гидрографические исследования могут проводиться одновременно на одном и том же судне.

Очень часто термин «океанография» и «океанология» употребляют в равном значении. Однако в последнее время вместо «океанографии» ученые все чаще применяют термин «океанология» поскольку он подразумевает исследование океанов, а не простое их описание.

Промером называется измерение глубин при гидрографической съемке. При обработке полевых материалов в данные промеров вносятся поправки, учитывающие приливные колебания уровня моря и другие факторы, так что каждая указываемая на навигационной карте глубина имеет точную географическую привязку и приведена к нулю глубин карты.

Для определения глубин вначале применялся лот, а в послевоенные годы на военных и торговых судах стал использоваться эхолот. Этот прибор имеет для гидрографической съемки неоценимое значение, так как он позволяет получать непрерывный профиль глубины по всему пути судна.

Торговые суда, в навигационное оборудование которых входит эхолот, добровольно отсылают в государственные картографические учреждения многие эхограммы. Однако прежде, чем использовать эти данные при составлении карт, точность навигационных определений местоположения судна тщательно проверяется, поскольку от этого зависит правильность- привязки глубины к месту.

Это устройство для измерения глубины, представляющее собой груз, прикрепленный к тросу (лотлиню). Трос размечен марками, положенными с интервалами 1 фут или 1 сажень[5]. В нижней. части груза имеется углубление, которое заполнено жиром, чтобы взять пробу грунта в момент соприкосновения лота с дном.

Эхолот — это прибор, измеряющий время прохождения звуковой волны от судна до дна и обратно. При этом должна быть известна скорость распространения звука в воде, которая может быть разной в зависимости от температуры и солености воды… Если скорость звука определена точно, то и зафиксированные эхолотом глубины будут точными.

Это устройство было изобретено в начале XX века Береговой и геодезической службой США (ныне Национальная служба океана). Оно применяется для исследования скальных и коралловых участков дна в тех районах, где обычные методы промера не позволяют обнаружить все скальные и другие образования, находящиеся выше определенной глубины. Гидрографический трал представляет собой горизонтальный трос, фиксируемый на заданной глубине с помощью привязанных к нему через определенные интервалы поплавков. Такой горизонтальный трос при его буксировке должен зацепиться за любое препятствие, поднимающееся выше того уровня, на который установлен трал.

Впервые такое устройство было применено при работах в прибрежных внутренних водах Аляски, однако с равным успехом его можно использовать в мелководных тропических районах, где всегда встречается много коралловых образований, возвышающихся над дном. Районы, протраленные таким способом, получают на навигационных картах особую отметку, которая означает, что безопасное плавание в этом районе гарантировано лишь при осадке судна, не превышающей глубины траления, и что по всем правилам этот район не промерен. Такие районы на картах отмечают зеленым цветом.

Еще в 1800 г. в Конгресс был внесен законопроект о специальном строительстве и других портовых работах в нескольких районах, в том числе в районе р. Делавер и бухты Нантакет. Однако первые съемки береговой черты были предприняты правительством лишь в 1806 году и охватили побережье Северной Каролины и часть побережья Луизианы.

Хотя исследование побережья США было санкционировано Конгрессом еще в 1807 г., однако несколько лет ничего не делалось, да и не могло быть сделано из-за отсутствия средств. Лишь в 1811 г. были отпущены 25 тыс. долларов, сумма достаточная для начала работ. Весь следующий год вновь назначенный руководитель работ Ф. Хасслер, профессор математики, потратил на приобретение приборов и оборудования в Европе. Затем, в 1812 г. началась война и работы были отложены до ее окончания, то есть до 1815 г. В 1816 г. наконец состоялась первая прибрежная съемка, охватившая гавань Нью-Йоркского порта.

Первая гидрографическая съемка была выполнена Военно-морским департаментом США в Бостонской гавани в 1817 г. Результаты этой съемки хранятся в архиве Национальной службы океана.

Первая съемка, проведенная судами и личным составом Береговой службы, была выполнена в 1834 г. в бухте Грейт-Саут (Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк). Другие гидрографические съемки начались в конце 1834 г. — начале 1835 г. Первыми кораблями, предназначавшимися для проведения съемок, были шхуна «Джерси» под командованием лейтенанта Гедни и шхуна «Эксперимент» под командованием лейтенанта Дж. Блейка. Районами исследования были избраны гавань Нью-Йорка, бухта Грейт-Саут и южное — побережье Лонг-Айленда. Во время съемки было обнаружено множество рифов и других навигационных опасностей, а также ранее неизвестный канал, который теперь называется каналом Гедни и служит главным входным каналом в Нью-Йоркскую гавань. В летнее время служба использовала сторожевое таможенное судно — бриг «Вашингтон», которое с 1840 г. было передано в распоряжение службы.

Этой экспедицией, продолжавшейся с 1838 по 1842 г., руководил лейтенант Чарлз Уилкс. Исследования охватили огромную акваторию — от Восточной Атлантики до Антарктики, а также районы вдоль побережья обеих Америк и удаленные от берегов воды западной и юго-западной части Тихого океана. Экспедиция внесла значительный вклад в гидрографические, метеорологические, ботанические и геологические знания об этих районах.

Принято считать, что современная океанография началась 30 декабря 1872 г., когда корабль Британского королевского флота «Челленджер» выполнил первую океанографическую станцию во время своего кругосветного плавания (1872–1876 гг.). Это была первая настоящая глубоководная океанографическая экспедиция, проведенная в открытом океане. Из анализа проб воды, собранных в этой экспедиции, впервые выяснилось, что соотношение солей в морской воде повсюду одинаково (правило Диттмара).

В середине XIX в. наиболее значительный вклад в морскую биологию внес английский натуралист Эдвард Форбс. Более всего его интересовало распределение морских организмов по вертикали в толще воды. Форбс пришел к выводу, что жизнь в море существует только лишь до определенной глубины. Его идея вызвала бурную полемику среди ученых, и это послужило важным стимулом для организации океанографических экспедиций. Фактически же возникло международное соперничество, подобное тому, какое привело к «космической гонке» в наши дни. Все это побудило Королевское общество Великобритании назначить в 1871 г. комитет, который рекомендовал правительству выделить средства на организацию экспедиции, имевшей следующие цели:

— исследование физических характеристик в глубоководных районах океанических бассейнов;

— определение химического состава морской воды на всех глубинах;

— анализ физического и химического строения морского дна и происхождения его свойств;

— изучение и классификация организмов, живущих на различных глубинах и на морском дне.

«Челленджер» представлял собой паровой корвет водоизмещением 2306 т, оборудованный помещениями для лабораторий, лебедками. тросами и прочими средствами для измерения глубин, взятия проб грунта, определения in situ температуры воды и взятия проб воды. Командовал судном капитан Джордж Нэрс, научный состав (шесть человек) возглавлял Уайвилл Томпсон. «Челленджер» вышел в плавание из английского порта Ширнесс 7 декабря 1872 г. и вернулся спустя три с половиной года — 24 мая 1876 г. За время плавания было пройдено 69 000 миль, проведены наблюдения в Атлантическом, Тихом, Индийском и Южном океанах. Всего было выполнено 492 промера глубины, 362 серийных (по вертикали) измерения температуры воды, взято 133 пробы грунта, произведено 151 траление, открыто 4417 новых биологических видов. Для составления окончательного отчета потребовалось 15 лет (он публиковался с- 1880 по 1895 г.). Отчет состоит из 50 томов общим объемом 29 500 страниц и 3000 иллюстраций. В составлении отчета принимали участие 76 авторов, редактировал его сэр Джон Мэррей. Полностью отчет был переиздан в Лондоне в 1965 г.

Латинское выражение «in situ» буквально означает «на месте». Применительно к океанографическим наблюдениям это значит, что наблюдения или измерения производятся в естественных условиях, когда изучаемый объем воды остается в первоначальном нетронутом состоянии. Океанографам часто бывает необходимо измерить определенные свойства того или иного слоя именно там, где он находится, поскольку при извлечении пробы воды на поверхность эти свойства могут измениться[6].

Первым судном, построенным в США специально для океанографических работ (по заказу Управления рыбного хозяйства), был «Альбатрос», спущенный на воду в 1882 г. Экспедиционными работами на «Альбатросе» руководил Александр Агассис, сын известного зоолога и геолога Луи Агассиса.

В издании Океанографического управления ВМС США «American Practical Navigator» («Практикум американского навигатора») перечислены следующие экспедиции:

— США, судно «Альбатрос», 1882–1920 гг.;

— Австрия, «Пола» (Средиземное и Красное моря), 1890–1896 гг.;

— Дания, «Дана», во время экспедиции 1920–1922 гг. было открыто место, где нерестятся европейские угри (район Саргассова моря);

— США, «Карнеги», 1927–1929 гг.;

— Германия, «Метеор» (Атлантика), 1928–1938 гг.;

— Англия, «Дискавери-П» (Антарктика), 1930–1939 гг.;

— Норвегия, «Фрам» и «Мод» (арктические паковые льды), 1893–1896, 1918–1925 гг.

Шведская на «Альбатросе», датская на «Галатее», английские на «Челленджере-П» и «Дискавери-II» (в Антарктике)[8].

Принц Альберт начиная с 1885 г. финансировал из своих личных средств исследования в Атлантическом океане и Средиземном море. Он был капитаном и научным руководителем на судне «Ирондель». Всю свою жизнь Альберт посвятил изучению биологии моря и взаимосвязей морских организмов с окружающей средой (особенно его интересовал гигантский кальмар). Принц Альберт был активным океанографом и палеонтологом, он лично возглавлял многие экспедиции в конце XIX — начале. XX в. Альберт основал Океанографический музей в Монако (1910 г.).

Он находится в городе Монако и расположен на обращенной к морю стороне «Скалы», защищающей порт Монако от штормовых волн Средиземного моря. Музей считается старейшим и крупнейшим из ему подобных, он известен во всем мире и символизирует собой длительные и прочные связи Монако с морем и океанографической наукой. В наши дни музей известен своей научно-исследовательской деятельностью. Между прочим, там работает капитан Жак-Ив Кусто, знаменитый исследователь морских глубин. В музее имеется аквариум с тропическими рыбами.

В 1925 г. началась Южно-атлантическая экспедиция на немецком судне «Метеор». За два года «Метеор» более десятка раз пересек Южную Атлантику, сделав 70 000 промеров глубины, позволивших обнаружить неровный характер океанского дна. Анализ проб воды, собранных «Метеором», показал, что содержание золота в морской воде ниже, чем ожидалось, так что добывать его из океана нерентабельно. Океанографические данные об этом обширном районе, собранные «Метеором», до сих пор не потеряли своей ценности

В 1899 г… восемь европейских стран создали Международный совет по изучению морей в целях совместного исследования Северной Атлантики, Северного и Балтийского морей. Однако по-настоящему широкое развитие международные исследования получили лишь с началом Международного геофизического года в конце 50-х годов нашего века.

Международная экспедиция по изучению Индийского океана (МЭИО) была начата тринадцатью странами в 1959 т. Ее целью был массовый сбор биологических образцов. Работы велись по стандартизованной методике, с тем чтобы можно было сравнивать результаты экспедиций разных стран. Образцы направлялись в Центр сбора данных по биологии Индийского океана (г. Кочин в Индии) и в Смитсонианский институт в Вашингтоне для рассылки специалистам. Участники МЭИО выполнили также обширную программу океанографических и метеорологических наблюдений.

Были открыты огромные нетронутые популяции тунцов, креветок, омаров и сардин. Среди многих достижений океанографов отметим открытие течения, движущегося вдоль Сомалийского побережья во время юго-западного муссона со скоростью более 6 узлов. При этом в результате подъема глубинных вод на поверхность выходит холодная вода, самая холодная во всей приэкваториальной зоне земного шара.

Самое крупное из судов, построенных специально для океанографических работ, — японское исследовательское судно «Фудзи», хотя для океанографических работ в ряде случаев использовались и более крупные суда, но первоначально они имели иное назначение. «Фудзи» был спущен на воду в марте 1965 г., его водоизмещение при полной загрузке составляет 8305 т. Это судно, предназначенное для работ в полярных областях, способно преодолевать ледяной покров толщиной более 6 м, его носовая часть имеет усиленную стальную обшивку, что позволяет ему вползать на ледяное поле и давить его своим весом. С 1957 г. и до спуска на воду «Фудзи» крупнейшим судном, предназначенным для океанографических работ, было советское судно «Михаил Ломоносов[9]». На этом корабле 16 научных лабораторий, позволяющих выполнять самые разнообразные виды исследований и анализов. Научный штат состоит из 69 человек, среди них есть и женщины. Водоизмещение судна 5960 т.

Из американских океанографических судов самые крупные — «Дискаверер» и «Океанограф». Их длина 92 м, водоизмещение — 3805 т.

В основном океанографические наблюдения проводятся в дрейфе или на ходу судна, но иногда, если нужно получить серию повторных наблюдений в одной точке или измерить течения на разных глубинах, океанографические суда становятся на якорь на несколько часов, суток или недель.

При этом вес самого якоря не обязательно должен быть велик, так как вес лежащего на дне якорного троса может превышать 2 т. Военные корабли США обычно имеют якоря весом 250–350 кг, однако иногда для постановки на глубине 1500–2000 м применяется якорь Дэнфорта весом всего 18 кг.

На глубинах порядка 5000 м обычно используют конический трос с диаметром, уменьшающимся от 16 до 13 мм, а на больших глубинах — с диаметром соответственно от 19 до 15 мм.

Для быстрой постановки на большой глубине применяют свободно падающий якорь. Такой якорь весом 1800 кг проходит расстояние от поверхности до дна в 5000 м за 16 мин. Поднять обратно трос и якорь и не пытаются: даже если бы и существовала такая лебедка, которая могла бы выбрать якорный трос, ее стоимость намного превзошла бы стоимость якоря и троса.

Чтобы предотвратить собственные круговые движения судна, применяют два якоря — носовой и кормовой или же так называемое бридельное устройство, состоящее из трех-четырех заякоренных буев.

Океанологи, в силу многих причин являясь новаторами, часто прибегают к нестандартным методам наблюдений. Обычно океанологические наблюдения проводятся с судна, однако для получения определенных видов информации используются — особенно в последние годы — многие другие средства. Длинные ряды наблюдений в отдельных точках океана дают плавучие маяки и корабли погоды. В начале 50-х годов были проведены первые океанографические наблюдения с вышек, установленных в открытом море; теперь такие наблюдения стали обычными. Уже более двух десятков лет для проведения морских и других геофизических наблюдений в Арктике ученые используют плавучие ледяные острова. Они живут и работают на них по многу месяцев и даже лет подряд. Иногда такие экспедиции приходится эвакуировать из-за разрушения льда, или когда льдина сядет на мель, либо окажется вынесенной в район, где проводить наблюдения не требуется.

Для сбора океанографических данных используются также самолеты, вертолеты и спутники. В глубинах океана наблюдения ведутся с борта подводных аппаратов разного типа — пилотируемых и автоматических, больших и малых; выполнены они из стеклопластика, стали или алюминия. Хорошей платформой для получения океанологической информации служат также подводные лаборатории, такие, как, например, «Силаб» и «Тектайт». Все, что применяется впервые, считается вначале необычным и странным, а потом на это смотрят как на нечто стандартное. Пожалуй, наиболее своеобразная океанографическая платформа — это судно типа «флип». Его буксируют к месту постановки, и там, приняв балластную воду, «флип» переворачивается и принимает вертикальное положение, при этом он погружен в воду почти на 100 м.

В антарктических водах регулярно работают два американских судна. Одно из них — «Элтанин», грузовое судно, переоборудованное для океанографических исследований. Оно приобретено в 1962 г. Службой военно-морского транспорта; финансирование работ осуществляется из Национального научного фонда. Второе судно, 38-метровый траулер «Хиро» («Герой»), принадлежит Научному фонду. Оно специально построено для океанографических работ в антарктических водах. Порт его приписки — станция Палмер (Антарктический п-ов). Кроме того, океанографические и ледовые наблюдения в высоких широтах южного полушария выполняются на ледоколах Береговой охраны США. Обычно на этих ледоколах плавают несколько научных работников и специалистов Береговой охраны. В сезоны 1969–1970 гг. в Антарктике работали американские ледоколы «Эдисто», «Глейшер» и «Бертон Айленд». В этот же период здесь вели работы советское судно «Обь», а также ледоколы «Генерал Сан-Мартин» (Аргентина), «Фудзи» (Япония), «Индевр» (Новая Зеландия).

Этим кодовым названием обозначают операции, регулярно проводимые в Антарктике ВМС США, — доставка персонала, приборов, оборудования, продовольствия, топлива и всего необходимого на отдельные научные станции, строительство зданий и т. д. Операция «Дип фриз» началась в феврале 1955 г., когда на ВМС была возложена ответственность за обеспечение работ США в Антарктике по программе Международного геофизического года. Из состава Атлантического флота была выделена особая группа (Военно-морская группа поддержки), задачей которой было материально-техническое обеспечение исследовательских работ в Антарктиде. Международный геофизический год оказался настолько успешным, что была принята долгосрочная американская программа исследований в Антарктиде. Обеспечение американских научных станций в Антарктиде было оставлено за военным флотом. В Группу поддержки входят опытные специалисты ВВС и ВМС США; в ней используются ледоколы Береговой охраны; командует ею контр-адмирал.

6 августа 1947 г. на мыс Барроу на Аляске прибыли первые 7 сотрудников, организовавших Арктическую исследовательскую лабораторию. Благодаря финансовой поддержке ВМС и научному руководству со стороны Аляскинского университета Лаборатория превратилась в одну из ведущих организаций мира, изучающих высокие широты. В Лаборатории созданы все условия для исследований по различным направлениям: прибрежная океанография, экология растений, геомагнетизм, прибрежная геоморфология, морская биология, полярная метеорология, ионосферные исследования, изучение ледяного и снежного покрова. Ученые Лаборатории использовали ледяной остров как базу для дрейфующей арктической Лаборатории «ARLIS». Этот остров служил им платформой для проведения метеорологических и океанологических наблюдений с апреля 1959 по май 1965 г.

Во время Международного геофизического года США организовали в Антарктике 7 научных станций. К 1970 г. круглогодично действовали 4 станции, обслуживаемые военно-морским флотом (Мак-Мердо и Палмер на побережье Антарктиды и станции Бэрд и Амундсен-Скотт в районе Южного полюса). Кроме того, еще две станции (Халлет и Броктон) работают только в летний сезон. За эти годы важнейшее значение приобрела станция Мак-Мердо: она стала главной базой снабжения американских антарктических станций. Помимо этого, на станции Мак-Мердо выполняется широкая программа морских исследований. В районе этой станции изучаются тюлени Уэдделла, многочисленные виды рыб и пингвинов. Исследования пингвинов, водорослей и других морских организмов проводились в течение летнего сезона 1969-70 г. и на станции Халлет, неподалеку от Мак-Мердо. Гидробиологические, геологические и океанографические работы велись с борта научно-исследовательского судна «Хиро», а также в порту приписки этого судна — на станции Палмер.

Большинство историков полагает, что первую морскую карту составил во II в. н. э. Мариний из Тира.

Есть данные о том, что первыми это сделали, хотя и очень приблизительно, еще викинги, задолго до Колумба. Однако официально первой картой, на которой показано побережье Америки, считается так называемая карта Коса (1500 г.) Она была нарисована на пергаменте яркими красками и имела целью изобразить весь мир. Азия и Северная Америка показаны на ней в виде единого материка (Тихий океан тогда еще не был известен). Составил карту Хуан де ла Коса, капитан флагманского корабля Колумба, во время его первого плавания к Америке. Во втором плавании в Новый Свет Хуан де ла Коса участвовал как картограф.

В первые годы колонизации у побережья Америки часто случались кораблекрушения. Причиной тому было отсутствие навигационных карт и лоций. В те годы, когда эти территории были еще английской колонией, английское правительство издало несколько не очень точных карт отдельных участков побережья. Позднее был издан атлас под названием «Атлантический Нептун»; он состоял из карт, использовавшихся английским флотом в войне с Северной Америкой (1775–1783). В 1730 г. капитан Саутэк из Массачусетса издал «Лоцию побережья», состоявшую из 8 карт побережья Новой Англии от Нью-Йорка на север. Хотя в ней было много неточностей, за неимением лучшего эта лоция использовалась в течение ряда лет. «Английская лоция» изданий 1774 и 1794 гг. была несколько точнее. В 1796 г. компания Блант издала «Лоцию американского побережья», ставшую широко известной под названием «Блантовская лоция побережья». В ней содержались карты и множество ценных сведений о побережье, почерпнутых из английских карт, личных сообщений и наблюдений моряков. Эта лоция бесспорно была лучшей лоцией американского побережья из выпущенных в XVIII в.

Это уровень, относительно которого определены глубины, приведенные на навигационной карте. Сведения о нуле глубин всегда приводятся на карте, обычно в том же углу, где указан масштаб. Если в море существуют приливы, то нуль глубин соответствует наинизшему приливному уровню.

Герхард Меркатор (латинизированное имя Герхарда Кремера), фламандский картограф и математик XVI в., изобрел способ проекции сферической поверхности на плоскость. Меркаторская проекция является равноугольной картографической проекцией, то есть она сохраняет правильность углов и направлений, но не правильность размеров. Недостаток ее состоит в том, что с увеличением широты растет и масштаб. Однако она имеет одно неоценимое достоинство — простоту построения и нанесения на нее точек и линий; кроме того, прямая линия, проведенная в произвольном направлении, является линией постоянного курса (пересекает меридианы под одинаковым углом). Именно поэтому меркаторскую проекцию и применяют для навигационных карт.

Масштаб навигационной (и вообще любой) карты — это отношение расстояния, измеренного по карте, к действительному расстоянию на местности. Например, если 1 см на карте соответствует 1 км (100 000 см) на местности, то масштаб карты 1: 100 000.

Изобатами называются линии равных глубин, проведенные на карте так, что они соединяют все точки, имеющие одинаковую глубину относительно нуля, принятого для данной карты. На навигационных картах изобаты характеризуют общую конфигурацию дна и выделяют важные навигационные особенности вроде банок и каналов. Пространства между изобатами обычно закрашиваются разными оттенками синего цвета: мелководные районы выглядят светло-голубыми или белыми, а глубоководные места обозначаются интенсивным синим цветом. Линии глубин аналогичны горизонталям, которыми показывают рельеф суши; принцип их проведения одинаков.

Морская миля (еще ее называют навигационной или географической) — это единица расстояния, применяемая в кораблевождении. По определению она равна 1/60 градуса большого круга Земли, то есть одной минуте дуги экватора или меридиана. В 1954 г. в США была принята международная морская миля, равная 1852,0 м. На практике морскую милю считают равной 1800 м. В Великобритании это расстояние иногда называют адмиралтейской милей. Морская миля в 1,151 раз длиннее статутной, или сухопутной, мили.

Лига — это морская единица длины, употреблявшаяся лет 200–300 назад. Морская лига применялась для измерения расстояния на воде и равнялась 3 морским милям.

Это защищенный судоходный канал, который идёт вдоль почти всего восточного побережья США (включая побережье Мексиканского залива). Естественные водные пути, в отдельных местах специально углубленные, соединяются дополнительными каналами. Внутренний водный путь начинается в штате Нью-Джерси и идет от Норфолка до Ки-Уэста (Флорида), затем пересекает Флориду от Сент-Люси Инлет до Форт-Майер и залива Тампа, а затем следует от Карабелла (Флорида) до Браунсвилла (Техас). Внутренним водным путем пользуются как торговые, так и пассажирские прогулочные суда. Карты Внутреннего водного пути издаются для владельцев прогулочных лодок и яхтсменов Гидрографическим управлением США.

Это углубленные каналы, в которых поддерживается определенная глубина для того, чтобы по ним могли проходить торговые суда. Инженерный корпус американской армии отвечает за поддержание этих каналов в должном состоянии. На навигационных картах усовершенствованные каналы показаны черными пунктирными линиями, глубина канала и другая навигационная информация указываются либо на самой карте, либо на ее легенде.

Положение судна определяется по счислению, когда нельзя применить другие, более точные методы. При определении места судна по счислению от последней надежно определенной точки откладывают в направлении курса судна пройденное расстояние (определяемое по показаниям лага).

Он проводит судно через так называемые лоцманские воды — прибрежные воды на подходах к портам и каналы, ведущие в порт. Лоцман должен отлично знать морские каналы, местные знаки и все навигационные опасности в том районе, за который он отвечает.

Это портативные часы с компенсационным балансиром, способные хранить время с очень высокой точностью. Определять широту места моряки умели уже давно; хронометр же позволил им определять и долготу, так как он с высокой точностью хранит время нулевого (Гринвичского) меридиана. С помощью секстана и астрономических таблиц моряки определяют местное время, по разнице же между местным и гринвичским временем можно определить долготу места (из расчета 1 час соответствует 15° долготы).

В 1707 г. в Британском Военно-морском флоте произошла крупная катастрофа с многочисленными жертвами, причиной которой была ошибка в определении места судна. В связи с этим Британский парламент объявил премию размером от 10 до 20 тыс. фунтов стерлингов тому, кто найдет способ точного определения долготы в море. Первый приемлемый хронометр был создан в 1753 г. Джоном Харрисоном, сыном плотника. Его первый хронометр давал ошибку в 3° долготы (эта модель до сих пор работает в Национальном морском музее в Гринвиче). Харрисон внес ряд усовершенствований, и в 1761 г. четвертая модель его хронометра была испытана в двухмесячном рейсе к Ямайке. Ошибка в определении времени составила всего 9 сек., что соответствует менее чем 2 минутам долготы. Однако Харрисон получил лишь четверть обещанного приза, и хронометр был подвергнут еще одному испытанию. Одним из хронометров четвертой модификации пользовался капитан Кук во втором своем плавании, и этот хронометр оказал ему неоценимую помощь.

Слово «шоран» образовано от английских слов short-range navigation[11]. Это навигационная система для определения места, имеющая небольшой радиус действия, но очень высокую точность. Система эта, относящаяся к типу радиолокационных импульсных систем, была изобретена во время второй мировой войны для точного определения местоположения самолета при бомбометании. Шоран приспособили для задач гидрографической и океанографической съемки, и оказалось. что он позволяет с высокой точностью определять место судна. Однако система работает лишь в пределах прямой видимости, так что дальность действия ее практически ограничена 140 км и поэтому применять ее можно лишь для прибрежных работ.

Еще лет 20 назад в области океанографии активно работало 75 — 100 организаций. В 60 — 70-х годах интерес к наукам об океане заметно повысился. Многие институты и фирмы поняли, что освоение океана открывает перед ними новые возможности, и количество правительственных, образовательных и промышленных организаций, работающих в области океанографии, возросло во много раз. К 1970 г. их число достигло нескольких сотен. В 1970 г. с изучением океана так или иначе были связаны более 20 федеральных учреждений. Из них в первую очередь следует назвать Океанографическое управление ВМС (Сьютленд, штат Мэриленд), Национальное гидрографическое управление (Роквилл, штат Мэриленд), Национальное управление морского рыбного хозяйства (Вашингтон), Береговую охрану и Смитсонианский институт.

Большая часть из 30 имеющих выход к океану штатов ведут те или иные исследования в своих прибрежных водах. Наиболее активно работают в этой области государственные организации во Флориде, на Гавайях, в Северной Каролине и в Калифорнии. Среди образовательных и некоммерческих учреждений прежде всего назовем Вудс-Холский океанографический институт (Вудс-Хол, штат Массачусетс) и Скриппсовский институт океанографии (Ла Холья, штат Калифорния). К ним можно добавить еще десятка два учреждений, внесших в последние годы существенный вклад в исследование океана; это прежде всего Техасский центр изучения атмосферы и океана (Колледж Стейшн, Техас), Орегонский университет (Корваллис), Род-Айлендский университет (Кингстон), Вашингтонский университет (Сиэтл), институт Джона Гопкинса (Балтимора) и Университет Майами (штат Флорида). Развитию морских исследований содействуют сотни фирм. Многие из них имеют узкую тематику (например, глубоководные погружения), другие же ведут разносторонние разработки, испытания и исследования. В качестве типичных примеров приведем такие организации, как Лаборатория «Вестингауз» (Аннаполис, штат Мэриленд), фирмы «Бис-сет-Берман» (Сан-Диего, Калифорния), «Сиппикан» (Марион, Массачусетс), «Перри сабмарин индастриз» (Флорида), «Континентал шелф дэйта системз» (Денвер, Колорадо).

В 1884 г. Вудс-Хол был избран местом для создания Научно-исследовательской лаборатории Комиссии по рыбному хозяйству США. В этом месте приглубый берег, чистая вода и нет крупных рек, которые могли бы понизить соленость. В 1888 г. было организовано еще одно учреждение — Морская биологическая лаборатория. Сотрудникам ее предоставлялись возможности для проведения самостоятельных исследований, обычно в летнее время.

Вудс-Холский океанографический институт был организован по инициативе Океанографической комиссии Национальной академии наук в январе 1930 г. Директором его был назначен крупный ученый из Гарвардского университета Генри Б. Байджелоу. В феврале 1930 г. новая организация получила из фонда Рокфеллера средства, необходимые для развертывания работ. На строительство помещений, кораблей и на оборудование было отпущено 2 млн. долларов и еще 0,5 млн. — на обеспечение работ в течение последующих 10 лет. Г. Байджелоу находился на посту директора института до 1940 г., после него этот пост занимали Колумбус О. Д. Айзелин (1940–1950, 1956–1958), Эдвард X. Смит (1950–1956) и Поль М. Фай (с 1958 г. по настоящее время).

Если говорить о дате основания, то логичнее всего назвать 1903 г., поскольку именно в этом году Летняя полевая станция Калифорнийского университета была перенесена в Сан-Диего и стала подразделением местной Ассоциации морской биологии (при попечительстве Э. В. Скрип-пса и Э. Браунинг-Скриппс). Программа натурных исследований биологии Тихого океана была начата в 1892 г. под руководством профессора Калифорнийского университета У. Риттера. Перенесение станции в Сан-Диего оказалось весьма своевременным, поскольку позволило поставить работы на постоянную основу. Вскоре были получены средства для проведения исследований и приобретение необходимого оборудования. В 1912 г. Ассоциация морской биологии была присоединена к Калифорнийскому университету и получила название Скриппсовский институт биологических исследований. 13 октября 1925 г. институт был переименован в Скриппсовский институт океанографии. У. Риттер, проводивший первые полевые исследования в 1892 г., находился на посту директора института до 1923 г. Затем до 1936 г. институт возглавлял Томас Вейланд-Воган. С 1936 г. по 1948 г. директором института был знаменитый норвежский океанограф Харальд Свердруп, с 1948 по 1950 г. — Карл Эккарт, с 1950 по 1961 г. — Роджер Ревелл, с 1961 по 1965 г. — Фред Спис. В настоящее время институт возглавляет У. А. Ни-ренберг.

По данным Национального совета по морским ресурсам и техническим разработкам, в 1969 г., полный курс океанографических дисциплин, дающий право на получение степени по специальности океанография, читался в 83 американских колледжах и университетах. В десятке других высших учебных заведений читаются вводные курсы по океанографии. В большей части университетов курс морских наук входит в число курсов, по которым имеется специализация, но есть и исключения. В Вашингтонском университете читается интенсивный курс студентам, желающим получить степень бакалавра с уклоном в океанографию. Большая часть других высших учебных заведений, присваивающих звание бакалавра искусств или бакалавра точных наук, дают один или несколько курсов по океанографии для студентов, специализирующихся в морской биологии, географии или геологии. В 1970 г. высшие учебные заведения, дающие полный курс морских наук, существовали в 25 из 50 штатов (а кроме того, на Гуаме и в Пуэрто-Рико). Около десятка рассеянных по всей стране колледжей дают двухгодичный курс с уклоном в морские науки. Успешное прохождение такого курса дает квалификацию специалиста в области океанологической техники.

15 октября 1966 г. президент США Линдон Б. Джонсон подписал национальный акт о Колледжах, финансируемых из фонда субсидий для развития морских исследований (Публичный закон 89-688). Этот закон был аналогичен принятому более ста лет назад закону о колледжах, финансируемых из фонда субсидий для развития ресурсов суши. Новый акт был призван помочь высшим учебным заведениям принять более активное участие в разработке морских ресурсов.