Океанология

Рус. учёными был внесён крупный вклад в исследования океана. Ими было начато глубоководное изучение физ. и хим. характеристик среды, впервые разработаны методы наблюдений в океане (И. Ф. Крузенштерн, 1803-06; Э. X. Ленц, 1823-26); выполнены наблюдения и обобщения о приливах (Ф. П. Литке, 1844); разработаны схема вертикальной циркуляции океана (Э. X. Ленц, 1845), основы учения о проливах и установлены нек-рые закономерности формирования вертикальной физ. и хим. структуры океана (С. О. Макаров, 1885, 1894). Итогом работ этого периода явилось монографич. описание, основных физ. и хим. процессов и геогр. особенностей Мирового океана -«Океанография» Ю. М. Шокальского (1917).

После Окт. революции 1917 исследования океана развивались быстрыми темпами. В 1921 декретом В. И. Ленина был создан Плавучий мор. науч. ин-т («Плавморнин»), к-рый положил начало системе комплексных океанологич. исследований сев. морей в целях освоения их природных ресурсов. Океанологич. работы ведут: Ин-т океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР (с 1946), Гос. океанографич. ин-т (с 1943, оба в Москве), Мор. гидро-физ. ин-т АН УССР (с 1948, Севастоноль; в 1929-48 - Мор. гидрофиз. станция), Арктич. и Антарктич. н.-и. ин-т (с 1958, Ленинград; в 1925-30 - Ин-т по изучению Севера, в 1930-58 - Всесоюзный арктич. ин-т), Всесоюзный НИИ морского рыбного х-ва и океанографии (с 1933, Москва), Всесоюзный НИИ мор. геологии и геофизики (1967), МГУ, ЛГУ и мн. др. науч. учреждения и уч. заведения. Интенсивное развитие океанологич. исследований в послевоенные годы выделило океанологию из физ. географии в самостоят, комплекс науч. дисциплин, изучающих различные стороны природы океана: физику, химию, геологию и биологию.

Осн. физ. проблема океанологии - выявление закономерностей взаимодействия океана и атмосферы, начиная от формирования потоков кол-ва движения, тепла и влаги на поверхности и в толще океана до долгосрочной глобальной изменчивости океана и атмосферы, и использования их как основы прогнозов состояния океана и погоды. В решении этой проблемы сов. учёными достигнуты серьёзные успехи (50-60-е гг., В. В. Шулейкин, В. Ю. Визе, Д. Л. Лайхтман, А. С. Монин, Г. М. Таубер и другие). Решению этой задачи способствовали теоретические и экспериментальные исследования турбулентности и турбулентного перемешивания; сформулированы новые представления о турбулентности в условиях устойчивой стратификации и вертикальной микрострукры вод океана (60-е гг., А. С. Монин, Р. В. Озмидов, А. Г. Колесников и др.). Достигнуты успехи в изучении ветрового волнения, в разработке спектральной теории волн; установлены закономерности возникновения, развития и затухания их на больших и малых глубинах, в условиях сложной конфигурации берегов; даны методы практич. расчётов элементов волн (В. В. Шулейкин, Б. X. Глуховский, Ю. М. Крылов и др.).

До практич. методов расчётов доведено изучение колебаний уровня океанов и морей, в т. ч. приливных. Расширены знания о распространении приливных волн в открытых океанах и морях и в прибрежной зоне, разработана классификация приливов, уточнены методы расчёта приливных характеристик в прибрежной зоне и в открытом море (50-70-е гг., А. Н. Сретенский, В. В. Тимонов, А. И. Дуванин, Б. Л. Лагутин и др.). В результате изучения периодич. колебаний уровня установлены закономерности их зависимости от сгонно-нагонных ветров, атм. давления и др. факторов; разработаны методы прогноза штормовых нагонов, долгосрочных изменений уровня замкнутых морей (Л. Ф. Рудовиц и др.).

Развитию исследований циркуляции вод океанов и морей способствовало использование начиная с сер. 50-х гг. автономных буйковых станций для измерения течений. В этом направлении разработаны важные теоретич. положения о течениях в муссонном поле, метод полных потоков, влияние на течения неравномерности поля ветра и рельефа дна; взаимосвязь полей ветра, скорости течений и плотности воды. Установлено наличие в океане разномасштабных по площади и времени существования вихрей; получены методы расчёта циркуляции вод (В. В. Шулейкин, Н. Н. Зубов, В. Б. Штокман, П. С. Линейкин, А. И. Фельзенбаум, А. С. Саркисян и др.). При изучении циркуляции вод по полю плотности составлены схемы течений на различных глубинах океана (А. М. Муромцев, В. Н. Степанов, В. Г. Корт, В. А. Бурков и др.).

При изучении процессов перемешивания вод океанов и морей установлены осн. закономерности развития вертикального перемешивания в различных геогр. условиях и выявлена важная роль зимней вертикальной циркуляции в режиме океанов и морей; сформулированы закономерности процесса уплотнения при перемешивании вод различных температурно-солёностных характеристик; даны методы расчёта вертикального перемешивания (30-50-е гг., Н. Н. Зубов, В. Б. Штокман и др.).

Существенные результаты получены по оптике и акустике океана. Установлен спектральный состав цвета моря и его зависимость от освещённости и угла наблюдения; выявлены закономерности распределения света на больших глубинах; разработаны методы определения поглощения света мор. водой при различном её насыщении взвешенными частицами (50-е гг., Шулейкин, М. В. Козлянинов и др.). В области акустики океана установлены закономерности распространения звука в толще воды океана в зависимости от особенностей её температурно-солёностной структуры; обнаружено сверхдальнее распространение звука в подводном звуковом канале (1946), разработана его теория, установлены теоретич. основы закономерностей затухания звука в толще воды для случаев различных рассеивателей (Л. М. Бреховских, Л. Д. Розенберг и др.).

Большое развитие получило исследование льдов океанов и морей; выявлены закономерности их образования, распространения и разрушения в различных р-нах океана, физико-хим. характеристики льдов и методы ледовых прогнозов (Н. Н. Зубов, В. Ю. Визе, В. С. Назаров, Б. X. Буйницкий и др.). Огромное значение имела организация наблюдений на дрейфующих станциях «Северный полюс» (с 1937, И. Д. Папанин, П. П. Ширшов, Е. К. Фёдоров, Э. Т. Кренкель) и систематич. работ в морях, омывающих Антарктиду (с 1956).

Значит, место занимают исследования долго- и короткопериодной изменчивости физ. характеристик и макро-, мезо-и микроструктуры океана (К. Н. Фёдоров, Р. Р. Белевич, Ю. В. Макеров, А. А. Рыбников и др.). Выяснены закономерности формирования вертикальной и горизонтальной термохалинной и динамич. структуры океанов и морей (50- 60-е гг., А. Д. Добровольский, А. М. Муромцев, В. Н. Степанов и др.).

В области морской гидрохимии выявлены закономерности обмена и трансформации хим. веществ в океане и формирование его хим. баланса; охраны вод океанов и морей от хим. и радиоактивных загрязнений. По этой проблеме были установлены хим. балансы практически всех океанов и морей, а также закономерности внутр. хим. обмена с сушей и атмосферой; впервые в СССР разрабатываются методы прогноза и расчёта изменений гидрохим. режима замкнутых морей в связи с нар.-хоз. деятельностью в их бассейнах; установлены основные закономерности загрязнений вод океанов и морей (60-70-е гг., С. В. Бруевич, О. А. Алекин, Л. К. Блинов, Б. А. Скопинцев и др.).

В области биологии океана выявлены закономерности формирования продуктивности вод, видовой и количественной биологич. структуры океана и её изменчивости во времени и пространстве; проведено экологич. районирование океана. Значительно расширились биолого-промысловые исследования, обеспечено успешное освоение новых рыбопромысловых р-нов открытого океана.

Подробнее см. в разделе Биологические науки (Зоология). л. М. Муромцев.

Геологическое изучение южных и северных морей СССР было начато в 90-е гг. 19 в. и до 40-х гг. 20 в. были получены первые представления о рельефе дна и типах донных осадков (Н. И. Андрусов, А. Д. Архангельский, Н. М. Страхов, Я. В. Самойлов и др.). Систематич. геологич. исследования в океанах с применением новых технич. средств и методов были начаты в кон. 40 - нач. 50-х гг. 20 в. В результате геоморфологич. изучения дна Сев. Ледовитого ок. были открыты подводные хребты Гаккеля и Ломоносова (Я. Я. Гаккель и др.), изучены типы донных осадков. В 1948 опубликована первая сводка по вопросам мор. геологии (М. В. Кленова). В кон. 50- 70-х гг. в Тихом, Индийском и Атлантическом ок., включая р-ны Антарктики, выявлены и исследованы многие крупные формы рельефа и структура дна - подводные хребты, горы, желоба, зоны разломов и др., составлены геоморфологич. и тектонич. карты океанов (А. В. Живаго, Г. Б. Удинцев и др.). Геофизич. методами изучены мощности, строение и физ. параметры осадочной толщи и океанич. коры в различных тектонич. областях (Ю. П. Непрочное, И. П. Косминская, А. Г. Гайнанов и др.). Геофизич. и геологич. методами детально исследовано строение дна Каспийского, Чёрного и Средиземного м. (О. К. Леонтьев, Я. П. Маловицкий, Ю. П. Непрочное).

Изучены процессы осадкообразования, выделены новые генетич. типы осадков и осадочные формации; составлены литологич. и геохимич. карты трёх океанов, а также карты скоростей седиментации (П. Л. Безрукое, А. П. Лисицын и др.). Разработана стратиграфия кайнозойских океанич. отложений по диатомеям (А. П. Жузе), фораминиферам (В. А. Крашенинников). Проведены исследования абс. возраста океанич. осадков.

Изучены закономерности размещения, состав и условия образования полезных ископаемых дна океанов (железо-марганцевых конкреций, фосфоритов). Обоснованы общегеологич., тектонич. и геохимич. предпосылки нефтегазоносности осадочных басе. Индийского, Атлантического и Сев. Ледовитого океанов (М. К. Калинко, А. А. Геодекян и др.). См. раздел Геологические науки. Л. 9. Левин.

Результаты исследований позволили обеспечить необходимыми данными, пособиями и информацией мореплавание, рыбную пром-сть, мор. гидротехнич. стр-во (в т. ч. приливные электростанции), судостроение и др. заинтересованные отрасли нар. х-ва.

С 50-х гг. 20 в. СССР успешно развивает междунар. сотрудничество по изучению различных аспектов природы Мирового ок. по линии межправительственных океанографич. комиссий при ЮНЕСКО, Междунар. союза по геодезии и геофизике, Междунар. совета по изучению морей и др. орг-ций. Сов. учёные участвуют во всех междунар. программах исследования океана, к наиболее крупным из к-рых относятся: Междунар. геофизич. год (МГГ), изучение Куросио и прилегающих районов Тихого океана, изучение Южного ок., Сев. Атлантики, тропич. зоны Атлантич. ок., Индийского ок., Карибского моря. СССР является участником всех крупных междунар. совещаний по океанографии: 1-го Океанографич. конгресса (Нью-Йорк, 1959), 2-го Океанографич. конгресса (Москва, 1966), Океанографич. ассамблей (Токио, 1970; Эдинбург, 1976) и др.

С 1974 в СССР издаётся Атлас океанов (т. I, Тихий океан), содержащий материалы по геологич., геофизич., гидрологич., климатич., биогеографич. и др. проблемам океанологии. Издан (1975) Геолого-геофизич. атлас Индийского ок.

Периодич. издания: «Известия Академии наук СССР. Серия Физика атмосферы и океана» (с 1965; в 1937-51 издавалась под назв. «Известия Академии наук СССР. Серия географическая и геофизическая», в 1952- 1964 - под назв. «Серия геофизическая»), «Океанология» (с 1961), «Метеорология и гидрология» (с 1935), Доклады АН СССР, раздел «Океанология»(с 1954), «Труды Государственного океанографического института» (с 1947), «Труды Института океанологии АН СССР» (с 1946), «Труды Морского гидрофизического института» (с 1948), «Труды Арктического и Антарктического научно-исследовательского института» (с 1931) и др.

См. также Океан.