Страница:
Первое научно-промысловое судно «Андрей Первозванный» исследует Баренцево море
«Андрей Первозванный» был первым построенным для научно-промысловых исследований отечественным судном, оборудованным согласно новейшим требованиям науки того времени.
Главной целью экспедиции, работавшей в 1898–1908 гг. вначале под руководством Н. М. Книповича, а потом его помощника Л. Л. Брейтфуса, являлось изучение рыбного промысла в Баренцевом море. Для этого потребовалось в первую очередь исследовать среду обитания рыб, т. е. изучить гидрологию и гидробиологию моря.
Экспедиция работала в южной части Баренцева моря, преимущественно к югу от параллели 73° с. ш., и за время своей деятельности выполнила биологические наблюдения в 2000 точках, а гидрологические – в 1500. В результате появилась первые подробные карты глубин и течений Баренцева моря. Очень важно, что исследования позволили установить колебания количества тепла, несомого Нордкапским течением из года в год, и влияние этих колебаний на атмосферные условия и жизнь обитателей моря.
Данные своих наблюдений, а также наблюдений других отечественных и иностранных экспедиций, работавших в Баренцевом море, Н. М. Книпович обобщил в труде «Основы гидрологии Европейского Ледовитого океана», опубликованном в 1906 г В нем Книпович описал все ответвления Гольфстрима на акватории Баренцева моря: и то, что теперь называется За́падно-Шпицбе́ргенским и направляется от северной оконечности Европы далее на север к западному побережью Шпицбергена (и далее погружается на глубину под слой холодной и менее соленой, а потому и более легкой полярной воды), и ту широкую струю Нордкапского течения, разделяющуюся на несколько ветвей (так называемые «пальцы Книповича»), которые продолжают движение на восток по четырем более глубоким бороздам, разделенным тремя выступами дна моря.
Южная, ближайшая к материку ветвь, названная им Мурманским течением, идет почти параллельно берегу на расстоянии 100–150 км от него. Далее на меридиане устья Онеги оно разделяется на три ветви, первая из которых идет вдоль западного берега Новой Земли (Западно-Новоземельское течение), вторая – в сторону острова Вайгач (Колгуево-Новоземельское течение), а третья образует Канинское течение.
Поступление атлантических вод определяет особенности климата Баренцева моря, который характеризуется как субарктический с сезонной сменой воздушных масс: зимой – притекающих из полярных областей (когда арктический фронт смещается к югу); летом – из умеренной зоны и формирующихся на месте над относительно теплой водной поверхностью (при смещении фронта в сторону полюса). Характерными чертами такого климата являются крайне неустойчивая погода, сравнительно мягкая зима и прохладное лето.
Температура поверхности воды юго-западной части моря весь год положительная и колеблется от +3–4 до +5–9 °C. Следствием такого температурного режима является полное отсутствие льдов в этой части Баренцева моря (иногда вплоть до Новой Земли).
Большое открытое водное пространство и сильные ветры благоприятствуют развитию волнений. В осенне-зимний период штормовые волны достигают высоты 10–12 м при скорости западного ветра 20–25 м/с. В западной части Баренцева моря часто наблюдаются волны зыби длиной до 100 м и высотой до 5 м.
Одним из важнейших гидрологических процессов в Баренцевом море является осенне-зимняя конвекция – перемещение верхних слоев вод вниз, возникающее в результате охлаждения поверхности воды, а затем и осолонения ее при льдообразовании. В результате происходит вертикальный обмен вод во всей толще моря, что способствует поступлению вглубь кислорода и растворенных в воде необходимых для развития фито– и зоопланктона нитратов и фосфатов. Поэтому содержание кислорода в толще воды по всей площади моря близко к насыщению.
Как впоследствии установили ученые, кроме разветвленной системы теплого Нордкапского течения, в северной части Баренцева моря четко выражены холодные течения. Скорость приливных течений, как правило, превышает скорость постоянных, особенно в поверхностном слое, где они достигают 150 см/с. Большими скоростями характеризуются приливные течения вдоль Мурманского берега, при входе в Воронку Белого моря, в Канинско-Колгуевском районе и на Южно-Шпицбергенском мелководье. Кроме сильных течений, приливы вызывают значительные изменения уровня моря. Высота подъема уровня при приливе у берегов Мурмана достигает 3–6 м. Такие высокие уровни прилива позволили построить первую в России приливную электростанцию в Кислой губе.
В 1899 г. в Екатерининскую гавань Кольского залива (теперь там расположен город Полярный) была переведена биологическая станция. До этого она была устроена в 1884 г. на Соловецких островах по инициативе профессора Николая Петровича Вагнера. Постройка зданий и оборудование лабораторий Мурманской биологической станции из-за недостатка средств шли медленно и официальное ее открытие состоялось только в 1904 г. С 1908 г. ученые станции стали работать на собственном небольшом судне – шхуне «Александр Ковалевский» водоизмещением 40 т, названной в честь известного отечественного ученого-биолога.
Мурманская биологическая станция, на которой ежегодно работало от 15 до 25 ученых, внесла существенный вклад в изучение Кольского залива и прибрежных мурманских вод. А с 1921 г. ученые станции начали работать почти на всей акватории Баренцева моря. Работы ученых станции принесли ей признание мировой научной общественности и проходили под руководством выдающихся отечественных исследователей моря, профессоров К. М. Дерюгина и Г. А. Клюге (Г. А. Клюге после окончания Гражданской войны стал заведующим станцией и жил на ней безвыездно до 1933 г.).
Шхуна Мурманской биологической станции «Александр Ковалевский»
Главной целью экспедиции, работавшей в 1898–1908 гг. вначале под руководством Н. М. Книповича, а потом его помощника Л. Л. Брейтфуса, являлось изучение рыбного промысла в Баренцевом море. Для этого потребовалось в первую очередь исследовать среду обитания рыб, т. е. изучить гидрологию и гидробиологию моря.
Экспедиция работала в южной части Баренцева моря, преимущественно к югу от параллели 73° с. ш., и за время своей деятельности выполнила биологические наблюдения в 2000 точках, а гидрологические – в 1500. В результате появилась первые подробные карты глубин и течений Баренцева моря. Очень важно, что исследования позволили установить колебания количества тепла, несомого Нордкапским течением из года в год, и влияние этих колебаний на атмосферные условия и жизнь обитателей моря.
Данные своих наблюдений, а также наблюдений других отечественных и иностранных экспедиций, работавших в Баренцевом море, Н. М. Книпович обобщил в труде «Основы гидрологии Европейского Ледовитого океана», опубликованном в 1906 г В нем Книпович описал все ответвления Гольфстрима на акватории Баренцева моря: и то, что теперь называется За́падно-Шпицбе́ргенским и направляется от северной оконечности Европы далее на север к западному побережью Шпицбергена (и далее погружается на глубину под слой холодной и менее соленой, а потому и более легкой полярной воды), и ту широкую струю Нордкапского течения, разделяющуюся на несколько ветвей (так называемые «пальцы Книповича»), которые продолжают движение на восток по четырем более глубоким бороздам, разделенным тремя выступами дна моря.
Южная, ближайшая к материку ветвь, названная им Мурманским течением, идет почти параллельно берегу на расстоянии 100–150 км от него. Далее на меридиане устья Онеги оно разделяется на три ветви, первая из которых идет вдоль западного берега Новой Земли (Западно-Новоземельское течение), вторая – в сторону острова Вайгач (Колгуево-Новоземельское течение), а третья образует Канинское течение.
Поступление атлантических вод определяет особенности климата Баренцева моря, который характеризуется как субарктический с сезонной сменой воздушных масс: зимой – притекающих из полярных областей (когда арктический фронт смещается к югу); летом – из умеренной зоны и формирующихся на месте над относительно теплой водной поверхностью (при смещении фронта в сторону полюса). Характерными чертами такого климата являются крайне неустойчивая погода, сравнительно мягкая зима и прохладное лето.
Температура поверхности воды юго-западной части моря весь год положительная и колеблется от +3–4 до +5–9 °C. Следствием такого температурного режима является полное отсутствие льдов в этой части Баренцева моря (иногда вплоть до Новой Земли).
Большое открытое водное пространство и сильные ветры благоприятствуют развитию волнений. В осенне-зимний период штормовые волны достигают высоты 10–12 м при скорости западного ветра 20–25 м/с. В западной части Баренцева моря часто наблюдаются волны зыби длиной до 100 м и высотой до 5 м.
Одним из важнейших гидрологических процессов в Баренцевом море является осенне-зимняя конвекция – перемещение верхних слоев вод вниз, возникающее в результате охлаждения поверхности воды, а затем и осолонения ее при льдообразовании. В результате происходит вертикальный обмен вод во всей толще моря, что способствует поступлению вглубь кислорода и растворенных в воде необходимых для развития фито– и зоопланктона нитратов и фосфатов. Поэтому содержание кислорода в толще воды по всей площади моря близко к насыщению.
Как впоследствии установили ученые, кроме разветвленной системы теплого Нордкапского течения, в северной части Баренцева моря четко выражены холодные течения. Скорость приливных течений, как правило, превышает скорость постоянных, особенно в поверхностном слое, где они достигают 150 см/с. Большими скоростями характеризуются приливные течения вдоль Мурманского берега, при входе в Воронку Белого моря, в Канинско-Колгуевском районе и на Южно-Шпицбергенском мелководье. Кроме сильных течений, приливы вызывают значительные изменения уровня моря. Высота подъема уровня при приливе у берегов Мурмана достигает 3–6 м. Такие высокие уровни прилива позволили построить первую в России приливную электростанцию в Кислой губе.
В 1899 г. в Екатерининскую гавань Кольского залива (теперь там расположен город Полярный) была переведена биологическая станция. До этого она была устроена в 1884 г. на Соловецких островах по инициативе профессора Николая Петровича Вагнера. Постройка зданий и оборудование лабораторий Мурманской биологической станции из-за недостатка средств шли медленно и официальное ее открытие состоялось только в 1904 г. С 1908 г. ученые станции стали работать на собственном небольшом судне – шхуне «Александр Ковалевский» водоизмещением 40 т, названной в честь известного отечественного ученого-биолога.
Мурманская биологическая станция, на которой ежегодно работало от 15 до 25 ученых, внесла существенный вклад в изучение Кольского залива и прибрежных мурманских вод. А с 1921 г. ученые станции начали работать почти на всей акватории Баренцева моря. Работы ученых станции принесли ей признание мировой научной общественности и проходили под руководством выдающихся отечественных исследователей моря, профессоров К. М. Дерюгина и Г. А. Клюге (Г. А. Клюге после окончания Гражданской войны стал заведующим станцией и жил на ней безвыездно до 1933 г.).
Начало океанологического изучения Белого моря
В 1912 г. постоянную гидрографическую экспедицию на Белом море возглавил известный отечественный гидрограф и полярный исследователь Николай Николаевич Матусевич (впоследствии инженер-вице-адмирал, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР). Он был прекрасно подготовлен к исполнению своих обязанностей, окончил в 1898 г. Морской корпус, а в 1904 г. – Гидрографическое отделение Николаевской Морской академии. После участия в составе 2-й Тихоокеанской эскадры в Цусимском сражении и возвращения в Россию в 1909 г. Н. Н. Матусевич окончил Петербургский университет, а в 1911 г. – курсы при Пулковской обсерватории.
Несмотря на начало в 1914 г. Первой мировой войны, военные гидрографы под его руководством до 1917 г. сумели провести довольно значительные гидрографические работы по Зимнему (восточному) и Летнему (южному) берегам Белого моря. С 1921 г. работа Северной гидрографической экспедиции значительно активизировалась.
В 1920 и 1921 гг. на Белом море работала также экспедиция, возглавляемая профессором Петром Юльевичем Шмидтом. Эта экспедиция изучала Белое море главным образом как район промысла морских зверей и рыболовства, т. е. преследовала научно-промысловые цели.
С 1922 г. начала работать комплексная океанологическая экспедиция, организованная только что созданными научными учреждениями: Российским гидрологическим институтом и Северной научно-промысловой экспедицией, которой руководил известный геолог и полярный исследователь, профессор Рудольф Лазаревич Самойлович. Экспедиция, которую возглавил К. М. Дерюгин, на разных судах и в разных районах Белого моря работала до 1926 г. включительно. В 1922 г. экспедиция на судне «Мурман» (прежде «Андрей Первозванный») выполнила ряд важных океанологических разрезов, впервые выяснила основные особенности режима Белого моря.
Наледный промысел тюленя в Белом море
Было установлено, что температура вод Белого моря, начиная с глубин 100–125 м, ниже -1,4 °C, а соленость – около 30 %. Таким образом, по температуре своих придонных вод это – одно из самых холодных морей Мирового океана.
Поверхностные воды моря в летнее время характеризуются значительными вертикальными градиентами температуры. Так, в ходе измерений, выполненных учеными с борта «Мурмана», на глубине 15 м была отмечена температура +13 °C, а на глубине 20 м – только +4 °C.
На разрезе остров Мудьюгский – Кандалакша (приблизительно на продолжении к северо-западу линии восточного берега Горла Белого моря) был обнаружен подъем к поверхности моря холодных глубинных вод, а на продолжении линии западного берега Горла Белого моря – опускание в летнее время теплых поверхностных вод на глубину. К. М. Дерюгин назвал пятно холодных вод «полюсом холода», а пятно теплых вод – «полюсом тепла». Он объяснял наличие таких пятен существующей на Белом море циркуляцией поверхностных вод.
Экспедиция подтвердила существование в Горле Белого моря и в онежских проливах (между материковым берегом и Соловецкими островами у входа в Онежскую губу) полной однородности вод по вертикали как по температуре, так и по солености. Эта однородность создается во все времена года сильными приливо-отливными явлениями, перемешивающими воды от поверхности до дна.
Было выявлено, что воды Белого моря вплоть до придонных слоев хорошо насыщены кислородом. Это происходит из-за вертикального перемешивания в результате работы постоянных, приливо-отливных и сезонных течений, создаваемых в зимнее время за счет охлаждения поверхностных слоев моря, осолонения их при ледообразовании, а также общей циркуляции вод моря.
Экспедиция выявила (а в дальнейшем другие экспедиции это подтвердили), что многие представители фауны, типичные для соседних районов Баренцева моря, отсутствуют в Белом море. К. М. Дерюгин объяснял это особенностями океанологического режима Горла Белого моря, воды которой за счет большой скорости приливо-отливных течений всегда хорошо перемешены и однородны по температуре: летом она поднимается до +8– 10 °C, а зимой опускается до -1,8 °C. Такие резкие колебания температуры, а также перемещающиеся крупнозернистые грунты неблагоприятны для некоторых донных организмов и препятствуют их обмену между Баренцевым и Белым морями.
Таким образом, Белое море имеет очень своеобразный режим. Особенно выделяются своим океанологическим режимом Горло и Воронка Белого моря. Там господствуют туманы, характерны сильные приливо-отливные явления (колебания уровня и течения), часта штормовая погода, даже в летнее время, а зимой появляются льды, дрейфующие под воздействием ветров и течений. К тому же там многочисленны мели. Так что эти районы издавна имели дурную славу «кладбища кораблей». А ведь именно здесь проходили важные морские пути. Кроме того, они являлись районами промысла гренландского тюленя.
В связи с этим в 20—30-е гг. XX в., когда Архангельск стал одним из основных портов для экспорта древесины в страны Западной Европы (экспорт древесины был важным источником получения валюты, которая использовалась для покупки промышленного оборудования за рубежом), особое внимание было обращено на гидрографическое изучение Воронки и Горла Белого моря и установку на их побережьях множества навигационных знаков.
В 1925–1926 гг. Северная гидрографическая экспедиция произвела специальную инструментальную съемку приливо-отливных течений, в результате которой был составлен «Атлас приливо-отливных течений восточной части Белого моря».
Приливо-отливные течения создают особые приливные движения льдов – сжатия и разрежения. Основываясь на «Атласе приливо-отливных течений» и использовав наблюдения ледовых капитанов, а также свои личные наблюдения, Артур Карлович Бурке составил в 1932 г. «Атлас карт состояния льдов, сжатий и разрежений в северной части и Горле Белого моря и в районах острова Моржовец». Так работы экспедиций Н. Н. Матусевича и К. М. Дерюгина заложили прочную основу для дальнейшего изучения Белого моря – одного из своеобразнейших морей Мирового океана.
В дальнейшем ученые хорошо изучили водообмен между Белым и Баренцевым морями. Пресные воды, поступающие из рек в Белое море, повышают в нем уровень воды. Избыток воды стекает через Горло Белого моря в Баренцево море, чему способствует преобладание зимой юго-западных ветров. Вследствие разности плотности вод этих морей возникает течение из Баренцева моря. Происходит обмен водами между морями. Вместе с тем, котловина Белого моря отделена от Баренцева моря подводным порогом, расположенным на выходе из Горла Белого моря и с наибольшими глубинами над ним – 40 м. Этот порог является препятствием для обмена глубинными водами. Создаются условия для обособления и застоя глубинных вод Белого моря. Но этому препятствуют малые глубины беломорской котловины, а также интенсивная вертикальная циркуляция вод в ней.
Ученые установили, что в Белом море хорошо выражены приливы. Приливная волна из Баренцева моря движется в северную часть Белого моря и распространяется вдоль оси Воронки Белого моря до вершины Мезенской губы. Проходя поперек входа в Горло Белого моря, эта волна в свою очередь вызывает волны, следующие через Горло в Бассейн Белого моря, где они отражаются от Летнего и Карельского берегов. Сложение отраженных от берегов и набегающих волн создает стоячую волну. Такая система стоячих колебаний и служит приливной волной Горла и Бассейна Белого моря. Наибольшая величина прилива наблюдается в Мезенской губе (3–3,5 м), значительны приливы у Канинского берега Воронки Белого моря, у острова Сосновец (3 м), в Кандалакшском заливе. Приливная волна, входя в реку, распространяется по ней на значительные расстояния. На Северной Двине прилив заметен в 120 км от устья. При этом наблюдается любопытное явление: при подъеме воды уровень реки внезапно перестает повышаться и даже несколько понижается, а затем снова увеличивается. Это явление называется «маниха» и объясняется сложением различных приливных волн.
В широком и открытом устье Мезени приливная волна задерживает течение реки и образует высокую волну, которая движется вверх по реке наподобие водяной стены, иногда в несколько метров высотой. В Поморье это явление называют «накатом».
Важной чертой ледового режима Белого моря является постоянный вынос льдов в Баренцево море. Льды Белого моря на 90% состоят из плавучих. Само море покрывается не сплошными льдами, а постоянно дрейфующими, местами сгущенными, а местами разреженными под влиянием ветров и течений. Плавучие льды обычно имеют толщину 35–40 см, а в суровые зимы достигают толщины 135–150 см. Ширина припая в Белом море обычно не превышает 1 км. В конце марта льды исчезают в Воронке Белого моря, а к концу мая от них очищается и все море.
Несмотря на начало в 1914 г. Первой мировой войны, военные гидрографы под его руководством до 1917 г. сумели провести довольно значительные гидрографические работы по Зимнему (восточному) и Летнему (южному) берегам Белого моря. С 1921 г. работа Северной гидрографической экспедиции значительно активизировалась.
В 1920 и 1921 гг. на Белом море работала также экспедиция, возглавляемая профессором Петром Юльевичем Шмидтом. Эта экспедиция изучала Белое море главным образом как район промысла морских зверей и рыболовства, т. е. преследовала научно-промысловые цели.
С 1922 г. начала работать комплексная океанологическая экспедиция, организованная только что созданными научными учреждениями: Российским гидрологическим институтом и Северной научно-промысловой экспедицией, которой руководил известный геолог и полярный исследователь, профессор Рудольф Лазаревич Самойлович. Экспедиция, которую возглавил К. М. Дерюгин, на разных судах и в разных районах Белого моря работала до 1926 г. включительно. В 1922 г. экспедиция на судне «Мурман» (прежде «Андрей Первозванный») выполнила ряд важных океанологических разрезов, впервые выяснила основные особенности режима Белого моря.
Было установлено, что температура вод Белого моря, начиная с глубин 100–125 м, ниже -1,4 °C, а соленость – около 30 %. Таким образом, по температуре своих придонных вод это – одно из самых холодных морей Мирового океана.
Поверхностные воды моря в летнее время характеризуются значительными вертикальными градиентами температуры. Так, в ходе измерений, выполненных учеными с борта «Мурмана», на глубине 15 м была отмечена температура +13 °C, а на глубине 20 м – только +4 °C.
На разрезе остров Мудьюгский – Кандалакша (приблизительно на продолжении к северо-западу линии восточного берега Горла Белого моря) был обнаружен подъем к поверхности моря холодных глубинных вод, а на продолжении линии западного берега Горла Белого моря – опускание в летнее время теплых поверхностных вод на глубину. К. М. Дерюгин назвал пятно холодных вод «полюсом холода», а пятно теплых вод – «полюсом тепла». Он объяснял наличие таких пятен существующей на Белом море циркуляцией поверхностных вод.
Экспедиция подтвердила существование в Горле Белого моря и в онежских проливах (между материковым берегом и Соловецкими островами у входа в Онежскую губу) полной однородности вод по вертикали как по температуре, так и по солености. Эта однородность создается во все времена года сильными приливо-отливными явлениями, перемешивающими воды от поверхности до дна.
Было выявлено, что воды Белого моря вплоть до придонных слоев хорошо насыщены кислородом. Это происходит из-за вертикального перемешивания в результате работы постоянных, приливо-отливных и сезонных течений, создаваемых в зимнее время за счет охлаждения поверхностных слоев моря, осолонения их при ледообразовании, а также общей циркуляции вод моря.
Экспедиция выявила (а в дальнейшем другие экспедиции это подтвердили), что многие представители фауны, типичные для соседних районов Баренцева моря, отсутствуют в Белом море. К. М. Дерюгин объяснял это особенностями океанологического режима Горла Белого моря, воды которой за счет большой скорости приливо-отливных течений всегда хорошо перемешены и однородны по температуре: летом она поднимается до +8– 10 °C, а зимой опускается до -1,8 °C. Такие резкие колебания температуры, а также перемещающиеся крупнозернистые грунты неблагоприятны для некоторых донных организмов и препятствуют их обмену между Баренцевым и Белым морями.
Таким образом, Белое море имеет очень своеобразный режим. Особенно выделяются своим океанологическим режимом Горло и Воронка Белого моря. Там господствуют туманы, характерны сильные приливо-отливные явления (колебания уровня и течения), часта штормовая погода, даже в летнее время, а зимой появляются льды, дрейфующие под воздействием ветров и течений. К тому же там многочисленны мели. Так что эти районы издавна имели дурную славу «кладбища кораблей». А ведь именно здесь проходили важные морские пути. Кроме того, они являлись районами промысла гренландского тюленя.
В связи с этим в 20—30-е гг. XX в., когда Архангельск стал одним из основных портов для экспорта древесины в страны Западной Европы (экспорт древесины был важным источником получения валюты, которая использовалась для покупки промышленного оборудования за рубежом), особое внимание было обращено на гидрографическое изучение Воронки и Горла Белого моря и установку на их побережьях множества навигационных знаков.
В 1925–1926 гг. Северная гидрографическая экспедиция произвела специальную инструментальную съемку приливо-отливных течений, в результате которой был составлен «Атлас приливо-отливных течений восточной части Белого моря».
Приливо-отливные течения создают особые приливные движения льдов – сжатия и разрежения. Основываясь на «Атласе приливо-отливных течений» и использовав наблюдения ледовых капитанов, а также свои личные наблюдения, Артур Карлович Бурке составил в 1932 г. «Атлас карт состояния льдов, сжатий и разрежений в северной части и Горле Белого моря и в районах острова Моржовец». Так работы экспедиций Н. Н. Матусевича и К. М. Дерюгина заложили прочную основу для дальнейшего изучения Белого моря – одного из своеобразнейших морей Мирового океана.
В дальнейшем ученые хорошо изучили водообмен между Белым и Баренцевым морями. Пресные воды, поступающие из рек в Белое море, повышают в нем уровень воды. Избыток воды стекает через Горло Белого моря в Баренцево море, чему способствует преобладание зимой юго-западных ветров. Вследствие разности плотности вод этих морей возникает течение из Баренцева моря. Происходит обмен водами между морями. Вместе с тем, котловина Белого моря отделена от Баренцева моря подводным порогом, расположенным на выходе из Горла Белого моря и с наибольшими глубинами над ним – 40 м. Этот порог является препятствием для обмена глубинными водами. Создаются условия для обособления и застоя глубинных вод Белого моря. Но этому препятствуют малые глубины беломорской котловины, а также интенсивная вертикальная циркуляция вод в ней.
Ученые установили, что в Белом море хорошо выражены приливы. Приливная волна из Баренцева моря движется в северную часть Белого моря и распространяется вдоль оси Воронки Белого моря до вершины Мезенской губы. Проходя поперек входа в Горло Белого моря, эта волна в свою очередь вызывает волны, следующие через Горло в Бассейн Белого моря, где они отражаются от Летнего и Карельского берегов. Сложение отраженных от берегов и набегающих волн создает стоячую волну. Такая система стоячих колебаний и служит приливной волной Горла и Бассейна Белого моря. Наибольшая величина прилива наблюдается в Мезенской губе (3–3,5 м), значительны приливы у Канинского берега Воронки Белого моря, у острова Сосновец (3 м), в Кандалакшском заливе. Приливная волна, входя в реку, распространяется по ней на значительные расстояния. На Северной Двине прилив заметен в 120 км от устья. При этом наблюдается любопытное явление: при подъеме воды уровень реки внезапно перестает повышаться и даже несколько понижается, а затем снова увеличивается. Это явление называется «маниха» и объясняется сложением различных приливных волн.
В широком и открытом устье Мезени приливная волна задерживает течение реки и образует высокую волну, которая движется вверх по реке наподобие водяной стены, иногда в несколько метров высотой. В Поморье это явление называют «накатом».
Важной чертой ледового режима Белого моря является постоянный вынос льдов в Баренцево море. Льды Белого моря на 90% состоят из плавучих. Само море покрывается не сплошными льдами, а постоянно дрейфующими, местами сгущенными, а местами разреженными под влиянием ветров и течений. Плавучие льды обычно имеют толщину 35–40 см, а в суровые зимы достигают толщины 135–150 см. Ширина припая в Белом море обычно не превышает 1 км. В конце марта льды исчезают в Воронке Белого моря, а к концу мая от них очищается и все море.
Как был создан Плавморнин
Поистине прорыв в исследовании Баренцева моря совершил знаменитый Плавморнин. 10 марта 1921 г. в Кремле председатель Совета Народных Комиссаров Владимир Ильич Ульянов (Ленин) подписал декрет об образовании нового необычного научного института. Текст декрета гласил:
Организовал и возглавил новый институт, который сокращенно назвали Плавморнин, гидробиолог Иван Илларионович Месяцев (впоследствии доктор биологических наук, профессор Московского университета и декан физико-математического факультета).
В первый год существования институт организовал экспедицию на ледокольном пароходе «Малыгин» для комплексного изучения Баренцева и Карского морей. Руководству Плавморнина с большим трудом удалось получить для экспедиции минимальные запасы продовольствия и снаряжения.
Один из первых сотрудников Плавморнина, видный отечественный океанолог Всеволод Аполлинарьевич Васнецов вспоминал позднее о крайне скудном научном снаряжении экспедиции. Так, для гидрологических наблюдений имелось всего 6 батометров – приборов для взятия проб морской воды (и все разных систем), которые можно было навешивать только на конец троса. Значит, «серийно» опускать батометры было нельзя и для забора пробы воды с каждого горизонта приходилось опускать, а затем поднимать батометр, что затрудняло работы и увеличивало время наблюдений на каждой станции. Экспедиция имела единственную трубку для взятия образцов грунта и единственный опрокидывающийся термометр для измерения температуры воды на глубине.
А главное, деятельность научной экспедиции института была ограничена необходимостью участия «Малыгина» в обеспечении проводки судов, вывозивших из устьев Оби и Енисея доставленные туда запасы сибирского хлеба. Стало ясно, что институту необходимо иметь собственное экспедиционное судно. Но где его было взять?
«1. В целях всестороннего и планомерного исследования северных морей, их островов, побережий, имеющих в настоящее время государственно-важное значение, учредить при Народном Комиссариате Просвещения Плавучий Морской научный Институт с отделениями: биологическим, гидрологическим, метеорологическим и геологическо-минералогическим… <…>Время было суровое, голодное. Россия была разорена многолетними Первой мировой и Гражданской войнами. Поэтому так отчетливо прозвучало в строках декрета стремление правительства обеспечить деятельность нового научного учреждения поставками, и в первую очередь – продовольствия и топлива.
4. Районом деятельности Института определить Северный Ледовитый океан с его морями и устьями рек, островами и прилегающими к нему побережьями РСФСР, Европы и Азии.
5. Поручить соответствующим учреждениям снабжение Института углем, жидким топливом, оборудованием и продовольствием наравне с учреждениями первостепенной государственной важности.
6. Установление норм снабжения продовольствием ученого состава Института возложить на Комиссию по снабжению рабочих при Народном Комиссариате Продовольствия».
Организовал и возглавил новый институт, который сокращенно назвали Плавморнин, гидробиолог Иван Илларионович Месяцев (впоследствии доктор биологических наук, профессор Московского университета и декан физико-математического факультета).
В первый год существования институт организовал экспедицию на ледокольном пароходе «Малыгин» для комплексного изучения Баренцева и Карского морей. Руководству Плавморнина с большим трудом удалось получить для экспедиции минимальные запасы продовольствия и снаряжения.
Один из первых сотрудников Плавморнина, видный отечественный океанолог Всеволод Аполлинарьевич Васнецов вспоминал позднее о крайне скудном научном снаряжении экспедиции. Так, для гидрологических наблюдений имелось всего 6 батометров – приборов для взятия проб морской воды (и все разных систем), которые можно было навешивать только на конец троса. Значит, «серийно» опускать батометры было нельзя и для забора пробы воды с каждого горизонта приходилось опускать, а затем поднимать батометр, что затрудняло работы и увеличивало время наблюдений на каждой станции. Экспедиция имела единственную трубку для взятия образцов грунта и единственный опрокидывающийся термометр для измерения температуры воды на глубине.
А главное, деятельность научной экспедиции института была ограничена необходимостью участия «Малыгина» в обеспечении проводки судов, вывозивших из устьев Оби и Енисея доставленные туда запасы сибирского хлеба. Стало ясно, что институту необходимо иметь собственное экспедиционное судно. Но где его было взять?
Славная жизнь и гибель научно-исследовательского судна «Персей»
Руководство Плавморнина сумело буквально сотворить чудо. Уже в 1923 г. экспедиция института впервые вышла из Архангельска на новом научно-исследовательском судне «Персей». Но всему этому предшествовал поистине героический самоотверженный труд энтузиастов – ученых и архангельских судоремонтников.
10 января 1922 г. Совет Труда и Обороны РСФСР издал постановление о передаче Плавморнину корпуса недостроенной деревянной зверобойной шхуны «Персей», принадлежавшей ранее сибирскому предпринимателю и промышленнику Могучему. Шхуну начали строить в 1918 г., но Гражданская война прервала работы.
Вот и решили ученые перестроить шхуну и превратить ее в научно-исследовательское судно. С парового буксира «Могучий», затонувшего на Северной Двине еще в 1916 г. от взрыва снарядов на рядом стоящем судне, для «Персея» сняли главную паровую машину мощностью 360 л. с. (265 кВт) и огнетрубный котел. Машину, котел и некоторые вспомогательные механизмы доставили в мастерскую судоремонтного завода. Из металлических листов наружной обшивки буксира «Могучий» склепали водяные цистерны. Остальное оборудование – иллюминаторы, паровые рулевую машину, брашпиль, траловую лебедку и свисток, якоря и якорцепи, электрогенераторы с паровым приводом и другое электрооборудование, мебель, магнитные компасы и еще многое необходимое для судна – ученым разрешили демонтировать с кораблей и судов, отведенных в один из затонов реки на «кладбище кораблей».
В одном из рукавов Северной Двины, в старейшем Лайском доке деревянного судостроения, под руководством старого корабельного мастера Василия Федоровича Гостева достроили деревянный корпус «Персея», переделали кормовую рубку, на носовой палубе воздвигли лабораторную рубку. Внутри корпуса устроили жилые каюты для экипажа, угольные ямы, грузовой трюм. В самой нижней части корпуса установили водяные цистерны.
Попутно по рисунку в немецком издании работ Ф. Нансена в кустарной мастерской изготовили «серию» из 10 батометров, которые в течение многих лет использовали на «Персее» при проведении океанологических станций. Чертежи для переоборудования «Персея» под научно-экспедиционное судно разработали архангельские инженеры-кораблестроители В. П. Цапенко и А. С. Воронич.
Научно-исследовательское судно «Персей»
7 ноября 1922 г. «Персей» был спущен на воду и на его корме подняли государственный флаг. Судно перевели к причалу Архангельского судоремонтного завода, где на нем установили отремонтированную главную паровую машину и другие механизмы.
Весной 1923 г. судно вышло в Белое море на испытания под вымпелом Плавморнина. Попутно с испытаниями механизмов «Персей» в Белом море выполнил 17 океанологических станций.
«Персей» был небольшой парусно-паровой шхуной водоизмещением 550 т, приспособленной для плавания во льдах. Обводы корпуса у него были округлые – примерно такие же, как у корпуса знаменитого судна Ф. Нансена «Фрам». Благодаря этому при сжатии льдов корпус судна выжимался на поверхность, а не просто сдавливался.
Деревянный корпус имел сплошной набор, солидные в сечении шпангоуты были установлены почти вплотную один к другому. Помимо обшивки корпуса из сосновых досок, корпус по ватерлинии был защищен ледовым поясом из дубовых досок. Форштевень и скулы были окованы железными шинами. Внутри корпуса на уровне ватерлинии были установлены 17 толстых ледовых подкреплений в виде поперечных бимсов с мощными кницами. Длина судна по палубе составляла 41,5 м, ширина в средней части – 8 м, осадка доходила до 3 м. Паровая машина обеспечивала судну скорость до 7,5 узлов (13,9 км/ч).
Судно было двухмачтовое, имело парусное гафельное вооружение и далеко выстреленный бушприт, за который крепили передние паруса кливер и стаксель. О том, что парусное вооружение – не только дань традиции, ученые убедились уже в первом экспедиционном рейсе в Баренцево море. На фок-мачте установили бочку для наблюдателя. В носовой лабораторной рубке разместили 5 лабораторий и библиотеку; в кормовой надстройке – гидрологическую и гидрохимическую лаборатории, кают-компанию, камбуз, радиорубку, баню и каюты капитана, старшего помощника и старшего механика; на передней части кормовой рубки – штурманскую и рулевую рубки, а над ними – компасный мостик.
Под главной палубой в носовой части располагались каюты штурманов, механиков, радиста и научных работников. Каюты были небольшие, двух– и четырехместные, с двухъярусными койками (только каюта начальника экспедиции была одноместной). В кормовой части были кубрики команды. Всего на судне размещались 24 члена экипажа и 16 научных работников.
21 августа 1923 г. «Персей» отошел от Соборной пристани Архангельска в свое первое экспедиционное плавание. Экспедицию возглавил И. И. Месяцев, капитаном был помор, плававший с детства, – Павел Ильич Бурков. В составе экспедиционного отряда были крупнейший отечественный океанолог, один из основоположников науки о морских льдах Николай Николаевич Зубов (впоследствии контр-адмирал, доктор географических наук); профессор, гидробиолог Лев Александрович Зенкевич (впоследствии академик); минералог Татьяна Ивановна Горшкова (впоследствии доктор географических наук); ботаник Борис Константинович Флеров (впоследствии профессор, доктор биологических наук); совсем молодой гидролог Всеволод Аполлинарьевич Васнецов и ряд других ученых.
Контр-адмирал, д-р геогр. наук Н. Н. Зубов
Выйдя из Горла Белого моря, «Персей» направился на север до кромки льдов, выполняя разрез по меридиану 41° в. д. 30 августа судно впервые вошло в полярные льды. В тот же день под вечер неожиданно открылась Земля Франца-Иосифа. Штурманы определили, что «Персей» достиг параллели 80°07 с. ш. и проложили курс вдоль кромки разреженного льда к мысу Флóра – южной оконечности архипелага.
В этот момент старший механик доложил, что угля осталось на 3 ходовых дня, а ведь судно находилось уже во льдах. Это был первый тяжелый урок для команды и научной экспедиции. Оказалось, что фактический расход угля в экспедиционном рейсе превысил тот, что замерили во время короткого плавания в Белом море, проходившего в хорошую погоду. Безусловно, и контроль за наличием запасов угля в рейсе был явно недостаточным.
Экспедиции повезло, так как ветры дули с севера. Были подняты паруса и с остановленной машиной «Персей» направился в бухту Крестовая на западном побережье Новой Земли для пополнения запасов пресной воды. Заполнив в бухте цистерны водой, «Персей» продолжил плавание на юг под парусами со скоростью до 5 узлов. А затем, так как на судне уголь почти кончился, пришлось зайти в бухту Белушья на юго-западном побережье южного острова Новой Земли, защищенную от любых штормов.
Месяц и 10 дней простоял «Персей» в этой бухте в ожидании парохода, доставившего уголь и продукты. Ученые использовали вынужденную стоянку для детального изучения губы: проводили съемки береговой черты, промеры глубин, собирали образцы грунта дна, фауны и флоры.
За время первого экспедиционного рейса «Персея» были собраны значительные (по тому времени) данные о температуре, солености, гидрохимии и биологии водных масс, а также о глубинах и грунте дна Баренцева моря. А главное, было положено начало систематическим и комплексным исследованиям этого моря, которые позволили в дальнейшем сделать важные выводы, в первую очередь о зависимости между рельефом дна, распространением теплых и более соленых атлантических вод и распределением стад промысловых рыб, о распределении осадков на дне моря и их связи с распространением льдов, о влиянии изменения характеристик атлантических вод на ледовитость северных морей и продвинуться в решении многих других важных научных проблем.
10 января 1922 г. Совет Труда и Обороны РСФСР издал постановление о передаче Плавморнину корпуса недостроенной деревянной зверобойной шхуны «Персей», принадлежавшей ранее сибирскому предпринимателю и промышленнику Могучему. Шхуну начали строить в 1918 г., но Гражданская война прервала работы.
Вот и решили ученые перестроить шхуну и превратить ее в научно-исследовательское судно. С парового буксира «Могучий», затонувшего на Северной Двине еще в 1916 г. от взрыва снарядов на рядом стоящем судне, для «Персея» сняли главную паровую машину мощностью 360 л. с. (265 кВт) и огнетрубный котел. Машину, котел и некоторые вспомогательные механизмы доставили в мастерскую судоремонтного завода. Из металлических листов наружной обшивки буксира «Могучий» склепали водяные цистерны. Остальное оборудование – иллюминаторы, паровые рулевую машину, брашпиль, траловую лебедку и свисток, якоря и якорцепи, электрогенераторы с паровым приводом и другое электрооборудование, мебель, магнитные компасы и еще многое необходимое для судна – ученым разрешили демонтировать с кораблей и судов, отведенных в один из затонов реки на «кладбище кораблей».
В одном из рукавов Северной Двины, в старейшем Лайском доке деревянного судостроения, под руководством старого корабельного мастера Василия Федоровича Гостева достроили деревянный корпус «Персея», переделали кормовую рубку, на носовой палубе воздвигли лабораторную рубку. Внутри корпуса устроили жилые каюты для экипажа, угольные ямы, грузовой трюм. В самой нижней части корпуса установили водяные цистерны.
Попутно по рисунку в немецком издании работ Ф. Нансена в кустарной мастерской изготовили «серию» из 10 батометров, которые в течение многих лет использовали на «Персее» при проведении океанологических станций. Чертежи для переоборудования «Персея» под научно-экспедиционное судно разработали архангельские инженеры-кораблестроители В. П. Цапенко и А. С. Воронич.
7 ноября 1922 г. «Персей» был спущен на воду и на его корме подняли государственный флаг. Судно перевели к причалу Архангельского судоремонтного завода, где на нем установили отремонтированную главную паровую машину и другие механизмы.
Весной 1923 г. судно вышло в Белое море на испытания под вымпелом Плавморнина. Попутно с испытаниями механизмов «Персей» в Белом море выполнил 17 океанологических станций.
«Персей» был небольшой парусно-паровой шхуной водоизмещением 550 т, приспособленной для плавания во льдах. Обводы корпуса у него были округлые – примерно такие же, как у корпуса знаменитого судна Ф. Нансена «Фрам». Благодаря этому при сжатии льдов корпус судна выжимался на поверхность, а не просто сдавливался.
Деревянный корпус имел сплошной набор, солидные в сечении шпангоуты были установлены почти вплотную один к другому. Помимо обшивки корпуса из сосновых досок, корпус по ватерлинии был защищен ледовым поясом из дубовых досок. Форштевень и скулы были окованы железными шинами. Внутри корпуса на уровне ватерлинии были установлены 17 толстых ледовых подкреплений в виде поперечных бимсов с мощными кницами. Длина судна по палубе составляла 41,5 м, ширина в средней части – 8 м, осадка доходила до 3 м. Паровая машина обеспечивала судну скорость до 7,5 узлов (13,9 км/ч).
Судно было двухмачтовое, имело парусное гафельное вооружение и далеко выстреленный бушприт, за который крепили передние паруса кливер и стаксель. О том, что парусное вооружение – не только дань традиции, ученые убедились уже в первом экспедиционном рейсе в Баренцево море. На фок-мачте установили бочку для наблюдателя. В носовой лабораторной рубке разместили 5 лабораторий и библиотеку; в кормовой надстройке – гидрологическую и гидрохимическую лаборатории, кают-компанию, камбуз, радиорубку, баню и каюты капитана, старшего помощника и старшего механика; на передней части кормовой рубки – штурманскую и рулевую рубки, а над ними – компасный мостик.
Под главной палубой в носовой части располагались каюты штурманов, механиков, радиста и научных работников. Каюты были небольшие, двух– и четырехместные, с двухъярусными койками (только каюта начальника экспедиции была одноместной). В кормовой части были кубрики команды. Всего на судне размещались 24 члена экипажа и 16 научных работников.
21 августа 1923 г. «Персей» отошел от Соборной пристани Архангельска в свое первое экспедиционное плавание. Экспедицию возглавил И. И. Месяцев, капитаном был помор, плававший с детства, – Павел Ильич Бурков. В составе экспедиционного отряда были крупнейший отечественный океанолог, один из основоположников науки о морских льдах Николай Николаевич Зубов (впоследствии контр-адмирал, доктор географических наук); профессор, гидробиолог Лев Александрович Зенкевич (впоследствии академик); минералог Татьяна Ивановна Горшкова (впоследствии доктор географических наук); ботаник Борис Константинович Флеров (впоследствии профессор, доктор биологических наук); совсем молодой гидролог Всеволод Аполлинарьевич Васнецов и ряд других ученых.
Выйдя из Горла Белого моря, «Персей» направился на север до кромки льдов, выполняя разрез по меридиану 41° в. д. 30 августа судно впервые вошло в полярные льды. В тот же день под вечер неожиданно открылась Земля Франца-Иосифа. Штурманы определили, что «Персей» достиг параллели 80°07 с. ш. и проложили курс вдоль кромки разреженного льда к мысу Флóра – южной оконечности архипелага.
В этот момент старший механик доложил, что угля осталось на 3 ходовых дня, а ведь судно находилось уже во льдах. Это был первый тяжелый урок для команды и научной экспедиции. Оказалось, что фактический расход угля в экспедиционном рейсе превысил тот, что замерили во время короткого плавания в Белом море, проходившего в хорошую погоду. Безусловно, и контроль за наличием запасов угля в рейсе был явно недостаточным.
Экспедиции повезло, так как ветры дули с севера. Были подняты паруса и с остановленной машиной «Персей» направился в бухту Крестовая на западном побережье Новой Земли для пополнения запасов пресной воды. Заполнив в бухте цистерны водой, «Персей» продолжил плавание на юг под парусами со скоростью до 5 узлов. А затем, так как на судне уголь почти кончился, пришлось зайти в бухту Белушья на юго-западном побережье южного острова Новой Земли, защищенную от любых штормов.
Месяц и 10 дней простоял «Персей» в этой бухте в ожидании парохода, доставившего уголь и продукты. Ученые использовали вынужденную стоянку для детального изучения губы: проводили съемки береговой черты, промеры глубин, собирали образцы грунта дна, фауны и флоры.
За время первого экспедиционного рейса «Персея» были собраны значительные (по тому времени) данные о температуре, солености, гидрохимии и биологии водных масс, а также о глубинах и грунте дна Баренцева моря. А главное, было положено начало систематическим и комплексным исследованиям этого моря, которые позволили в дальнейшем сделать важные выводы, в первую очередь о зависимости между рельефом дна, распространением теплых и более соленых атлантических вод и распределением стад промысловых рыб, о распределении осадков на дне моря и их связи с распространением льдов, о влиянии изменения характеристик атлантических вод на ледовитость северных морей и продвинуться в решении многих других важных научных проблем.