6 лет назад
Нету коментариев

Издавна среди константинопольских рыбаков бродило поверье, что в проливе Босфор, соединяющем Черное и Мраморное моря, есть два течения: одно из них будто бы идет поверху из Черного моря в Мраморное; другое же находится где-то в глубине и движется в противоположном направлении — из Мраморного моря в Черное. Никому никогда не приходило в голову проверить правдивость этих утверждений. Мало ли легенд и самых разнообразных историй рассказывается в народе!
Заинтересовался рассказами константинопольских рыбаков и решил проверить достоверность их Степан Осипович Макаров.
Замечательный русский флотоводец и выдающийся ученый, С. О. Макаров вошел в историю, как автор теории непотопляемости кораблей, новатор минного дела и тактики морского боя.
По его инициативе была организована экспедиция к Северному полюсу на мощном ледоколе «Ермак». Макаров сам составил проект этого ледокола и добился его исполнения. На борту «Ермака» он совершил поход в высокие северные широты.
В 1886 году Макаров отправился на корвете «Витязь» в длительное кругосветное плавание. Во время этого плавания Макаров исследовал моря Тихого океана. Впоследствии он написал большой труд по океанографии, принесший ему известность.
Океанографией Макаров интересовался всю свою жизнь. А началась его исследовательская работа в этой области, когда он был еще совсем молодым офицером.
Шла война с Турцией, во время которой Макаров блестяще отличился. На корабле «Великий князь Константин» он совершал отчаянно смелые рейды в порты противника и подрывал минами вражеские корабли. За выдающиеся заслуги его произвели в капитаны второго ранга и наградили боевыми орденами.

На корабле «Великий князь Константин» Макаров совершал смелые рейды в порты противника и подрывал минами вражеские суда

На корабле «Великий князь Константин» Макаров совершал смелые рейды в порты противника и подрывал минами вражеские суда

После заключения мира с Турцией Макаров получил новое назначение. В 1881 году ему поручили командование военным пароходом «Тамань». Постоянным местопребыванием «Тамани» была Турция. Пароход находился в распоряжении русского посла и стоял на Константинопольском рейде.
Служба на корабле отнимала сравнительно немного времени. Макаров часто бродил по берегу и прислушивался к разговорам рыбаков. Их рассказы о двух течениях в проливе Босфор заставили его задуматься.
О том, что существует поверхностное течение из Черного моря в Мраморное, Макаров знал. Убедиться в этом было нетрудно — любой предмет, брошенный в воду, уплывал в сторону Мраморного моря.
Другое дело — подводное течение. Как узнать, есть ли оно в действительности? Ведь об этом течении не упоминается ни в каких книгах и лоциях.
Но откуда же тогда знают о подводном течении рыбаки? Не может быть, чтобы это поверье возникло случайно.
Увлекшись этой мыслью, Макаров решил во что бы то ни стало узнать правду. Он обстоятельно обдумал план действий и тотчас же приступил к его осуществлению.
В один из ясных солнечных дней Макаров приказал спустить шлюпку и поплыл на ней к середине пролива. В шлюпке находился бочонок, нагруженный балластом. С его помощью Макаров и рассчитывал обнаружить глубинное течение.
Когда шлюпка достигла середины пролива, молодой исследователь спустил оригинальный инструмент в воду. Чтобы бочонок не утонул, к нему был прикреплен длинный трос, конец которого оставался в лодке.

Чтобы бочонок не утонул, к нему прикрепили длинный трос

Чтобы бочонок не утонул, к нему прикрепили длинный трос

Карта пролива Босфор, соединяющего Черное и Мраморное моря

Карта пролива Босфор, соединяющего Черное и Мраморное моря

Мысль Макарова была проста. Он рассчитывал, постепенно отпуская трос, давать возможность бочонку опускаться все ниже и ниже. Пока имеет силу поверхностное течение, оно будет тянуть бочонок по направлению к Мраморному морю. Если же где-то в глубине пролива существует сильное противоположное течение, оно неминуемо повлечет бочонок, а за ним и шлюпку в сторону Черного моря.
Действительно, сначала трос отклонялся в сторону Мраморного моря: бочонок всецело находился во власти поверхностного течения.
Но чем дальше Макаров разматывал трос, чем глубже опускался бочонок, тем слабее становилось влияние поверхностного течения. Наконец наступил момент, когда трос стал вертикально. А затем… затем его потянуло в противоположную сторону, уже не к Мраморному, а к Черному морю. Все больше и больше отклонялся трос — влияние глубинного течения на бочонок все увеличивалось.
И вот произошло чудо: шлюпка двинулась против поверхностного течения. Ее увлекал бочонок, попавший в сильную струю глубинного течения, которое направлялось из Мраморного моря в Черное.
Значит, рассказы рыбаков были правдивы. Глубинное течение в Босфоре существовало. Теперь в этом можно было не сомневаться.
Другой исследователь на месте Макарова, возможно, успокоился бы на этом. Течение, мол, существует, и ладно. Но Макарову этого было мало. Такой пытливый исследователь, как он, не мог бросить на полпути интересный опыт. В своей книге «Об обмене вод Черного и Средиземного морей» Макаров пишет:
«Когда я убедился, что нижнее течение существует, то захотелось определить точно границу между ним и верхним течением. Когда сделалось очевидным, что граница эта идет по длине Босфора не горизонтально, а с некоторым наклонением к Черному морю, захотелось выяснить этот наклон, наконец захотелось выяснить подмеченные колебания границы между течениями в зависимости от времени года и дня, от направления ветра и проч.».
И действительно, выяснить причины такого необычного явления было очень заманчиво.
Макаров энергично принялся за дело.
Однако оказалось, что обнаружить существование глубинного течения было куда легче, чем узнать его скорость, определить температуру и удельный вес воды на разных глубинах. Ведь чтобы получить верные результаты, нужны точные приборы, а у Макарова никаких приборов не было.
С этого и пришлось начинать. Следовало достать по крайней мере четыре прибора: термометр для определения температуры, батометр, чтобы брать воду с различных глубин, ареометр для определения удельного веса жидкостей и, наконец, еще инструмент для наблюдений за скоростью течения.
Первые три прибора удалось достать без особого труда. Правда, пришлось с ними много повозиться, прежде чем они стали точно работать. То выяснялось, что батометр нельзя спускать в воду до самого дна, так как он тогда портился и пропускал воду. То пеньковый трос, прикрепленный к батометру, не годился, и приходилось добывать другой батометр, со стальным тросиком. Словом, хлопот и возни было очень много.
Но Макаров не отступал от своего намерения.
Труднее всего оказалось измерить скорость глубинного течения. Определить быстроту поверхностного течения было несложно. Для этого опустили в воду обыкновенный поплавок, засекли время, когда он начал двигаться, затем отметили момент его остановки. Зная расстояние, пройденное поплавком, легко можно было вычислить скорость поверхностного течения.
Но как определить скорость глубинного течения? Ведь поплавок здесь не поможет. А другого прибора, годного для этой цели, во времена Макарова еще не существовало.
Что же делать? Не отказываться же из-за этого от исследований, начатых с таким успехом.
И Макаров решил сам сконструировать прибор для измерения скорости течения.
Главной частью этого прибора, который Макаров назвал флюктометром, был пропеллер с двумя лопастями. Когда такой пропеллер попадал в струю течения, лопасти начинали вращаться с тем большей скоростью, чем сильнее было течение. По числу оборотов лопастей нетрудно вычислить, какова скорость течения.
Но тут возникло новое затруднение. Как считать число оборотов? Ведь наблюдать за пропеллером под водой, да еще на большой глубине, очень сложно.
Макаров стал думать, как усовершенствовать свой прибор. Сначала он попробовал укрепить на пропеллере светящиеся пластинки. Но эти пластинки светились так слабо, что с поверхности пролива были совершенно не видны.
Тогда Макаров придумал другой способ. К пропеллеру прикрепили колокольчик. Его язычок был сделан так, что мог колебаться только в одной плоскости. Чтобы при каждом обороте пропеллера колокольчик звонил всего один раз, с одной стороны его язычка приделали резинку.
Когда все было готово, Макаров попробовал свой флюктометр в действии. Но его ждало новое разочарование. Оказалось, что звон колокольчика совершенно заглушался даже малейшим шумом на поверхности пролива.
Нужно придумывать еще что-то. Тогда Макаров приспособил специальную слуховую трубу, которая одним, более широким, концом погружалась глубоко в воду.
Но и это не помогло. Шум течения заглушал все посторонние звуки.
Неужели придется отказаться от такого важного опыта! Ведь столько уже потрачено сил, столько проделано удачных наблюдений!
И тут, как это часто бывает, на помощь пришел случай. Кто-то из команды, находясь в трюме парохода, вдруг услышал то, что так долго и безуспешно пытались уловить через слуховую трубу. Звон колокольчика флюктометра был хорошо слышен в трюме через железное дно судна. А шум волн и поверхностного течения туда совершенно не доносился.
Так наконец удалось разрешить эту сложную задачу.
Теперь оставалось добиться, чтобы прибор держался в воде в вертикальном положении и чтобы течение его не уносило. Добиваясь этого, Макаров утопил два флюктометра: пеньковым тросам явно не хватало прочности. Пришлось немало повозиться, чтобы устранить все неполадки. Наконец, третий прибор начал регулярно действовать.
Около года вел Макаров свою исследовательскую работу в Босфоре. За это время он и его помощники проделали тысячу наблюдений за обоими течениями, четыре тысячи раз определяли удельный вес морской воды на разных глубинах и столько же раз измеряли температуру в различных слоях воды. Они работали днем и ночью, летом и зимой. Результаты исследований оказались очень важными для науки. Вот к каким выводам пришел Макаров.
В проливе Босфор имеются два течения. Одно направляется из Черного моря в Мраморное, другое наоборот — из Мраморного моря в Черное. Первое течение поверхностное, второе — глубинное. Макаров выяснил, почему возникли эти течения.

Карта пролива Босфор, соединяющего Черное и Мраморное моря

Карта пролива Босфор, соединяющего Черное и Мраморное моря

Посмотрим на карту Черного и Азовского морей. В них впадает множество всевозможных рек. Здесь Дунай и Днестр, Южный Буг и Днепр, Дон и Кубань, Рион и много мелких речек, стекающих с кавказского побережья. Кроме того, немало речек впадает в Черное море и у берегов Турции.
Реки приносят в Черное море очень много пресной воды. К тому же здесь обычно выпадают сильные дожди. Все это создает избыток пресной воды в море. Куда же деваться этому избытку? Ведь если лишней воде не будет никакого выхода, уровень Черного моря сильно повысится и берега окажутся затопленными. Этого не происходит, потому что часть воды испаряется. А другая, большая часть, устремляется к единственному выходу — через пролив Босфор, Мраморное море и Дарданеллы в Средиземное море. Так избыток воды Черного моря создает поверхностное течение.
Но это еще не всё. Пресные воды, поступающие из рек, не только повышают уровень Черного моря, но и сильно опресняют его. В Мраморном море вода гораздо солонее, чем в Черном.
Значит, уровень Черного моря выше, а соленость воды куда меньше, чем в Мраморном. Эта разница в солености Черного и Мраморного морей раскрывает тайну глубинного течения.
По законам физики известно, что, чем больше вода насыщена солями, тем больше ее плотность и удельный вес. И наоборот, чем меньше ее соленость, тем плотность и удельный вес меньше. Значит, более соленая вода тяжелее.
В Мраморном море вода более соленая, чем в Черном, значит, она имеет большую плотность, чем вода Черного моря.
А давление по тем же законам физики больше там, где вода плотнее и тяжелее. Вот и получается, что на одинаковой глубине давление в Мраморном море больше, чем в Черном. И так как моря соединены между собой узким проливом, это давление заставляет воду перемещаться из тех мест, где давление больше, в ту сторону, где оно меньше, то есть из Мраморного моря в Черное.
Этим и объясняется постоянное движение воды в глубине Босфора в сторону Черного моря.
Макаров не только разобрался в природе течений. Он выяснил еще много любопытных и важных подробностей.
Прежде всего он установил, что граница между верхним и нижним течениями проходит не горизонтально, а наклонно. Ближе всего к поверхности граница у Мраморного моря — 20 метров. Затем она понижается и у Черного моря проходит уже на глубине 50 метров. Это и понятно. Чем больше соленость воды, тем ближе к поверхности глубинное течение.
Кроме того, Макаров установил, что уровень Черного моря выше уровня Мраморного примерно на 40 сантиметров. Отчасти поэтому поверхностное течение уносит в Мраморное море почти вдвое больше воды, чем возвращает в Черное море глубинное течение.
И еще одну интересную особенность заметил Макаров. Он обнаружил, что поверхностное течение движется по Босфорскому проливу прямолинейно, кратчайшим путем. Совсем не так идет глубинное течение. Оно извивается, покорно следуя всем изгибам и поворотам русла пролива.
На основе всех этих наблюдений и исследований Макаров написал большую работу — «Об обмене вод Черного и Средиземного морей». В этой работе он доказал правильность своих выводов и высказал очень важные мысли о природе течений. Труд Макарова лег в основу разработанной впоследствии теории плотностных течений. Его океанографическая работа была крупным вкладом в молодую науку океанографию и сделала его одним из ведущих океанографов мира.