прокладывая курс, не учел одного важного обстоятельства — за то время, пока мы брали рыбу и лежали в дрейфе, отлив сменился приливом, и фронт приливной волны отогнал судно на несколько миль к северу. Потому-то мы и оказались не у Южно-Курильской бухты, а намного севернее, где в море отвесно спускаются каменные скалы.
Естественно, морские физики давно понимали, как важно научиться составлять прогнозы распространения фронта приливной волны в открытом океане. Но справиться с этой задачей совсем не просто. Ведь в открытом море измерить высоту прилива нельзя ни рейкой, ни мареографом. Здесь прилив не так заметен, как у берегов, а глубины огромны. Поэтому это второе направление науки о приливах поначалу развивалось робко. Первые его успехи связаны с тем временем, когда на помощь океанографии пришла математика. В 1915 году австрийские ученые Дефант и Штернер предложили теоретический метод расчета, который был весьма далек от совершенства. В конце 40-х — начале 50-х годов теоретический метод исследования распространения приливного фронта разработали независимо друг от друга два математика В. Хансен из ФРГ и наш соотечественник Г. В. Полукаров.
Ученые, как это часто делается, когда природные явления чрезвычайно сложны, применили метод приближенного решения дифференциальных уравнений. Карты водных просторов были покрыты тонкой сетью перпендикулярных линий. Привязывая квадрат за квадратом акваторию к тем точкам берегов, где проводились регулярные наблюдения, ученые смогли представить, как перемещается гребень приливной волны. В 1956 году Полукаров составил схему ее перемещения для Охотского моря. В 1958–1962 годах были сделаны такие же схемы для Желтого, Японского, Норвежского морей. В 1964 году, когда на помощь океанографам пришла электронно-вычислительная техника, К. Т. Богданов дал расчеты распространения приливной волны по всему Тихому океану. В последние годы ленинградский ученый Б. А. Каган создал математическую модель приливов. С помощью полученных им уравнений можно приближенно вычислить подъем воды и силу приливного течения для любой точки Мирового океана.
Работы ученых позволили в значительной мере довести до практики, поставить на службу каждого штурмана замечательные достижения научной мысли — от абстракций Ньютона до волновой теории Лапласа. Приливы и отливы, которые много веков были настоящим бедствием для мореплавателей, «загнаны» в строгие клеточки схем и таблиц.
Сегодня приливы уже вышли наполовину из-под опеки океанологов — ими весьма серьезно интересуются энергетики. Они строят планы использования гигантских запасов энергии, которые несет поднятая притяжением Луны вода. В мире работают первые приливные электростанции. В нашей стране ток их турбин пришел уже в поселки Кольского полуострова. Новые приливные станции скоро будут построены на берегах Чукотки и Белого моря.
Из моего рассказа о физике моря можно создать о ней слишком идиллическое представление. Очень бы не хотелось, чтоб так оно и получилось. Эта наука еще весьма далека от познания своего непокорного объекта даже в самых общих чертах. Она вовсе не походит на здание, в котором осталось провести лишь отделочные работы. И успех ее отдельных направлений отнюдь не дает права говорить о познании динамики океана в целом.
Ведь в реальном море никогда невозможно увидеть в «чистом виде» ни прилива, ни ветровой волны, ни течения. Ибо все силы — космические, тектонические, атмосферные — действуют не на разные объекты, а на одну и ту же воду Мирового океана. И та картина, которая предстает перед нами, это лишь равнодействующая многочисленных сил. Какая из них и при каких условиях берет верх? Этого пока еще точно установить зачастую не удается. А сама их комбинация дает бесчисленное множество вариантов. Именно поэтому в каждом новом рейсе физики моря сталкиваются с огромным количеством неожиданностей. Из каждого рейса ученые часто привозят не столько ответы, сколько вопросы — все новые и новые, — которые далеко не всегда удается быстро решить. И каждый район океана — это сложнейший клубок проблем. Чтобы пояснить эту мысль, мне хочется привести рассказ моего друга — морского физика, кандидата географических наук Александра Филипповича Плахотника об одном из самых обычных рейсов «Витязя», в котором он принимал участие.
По службе он обязан был регистрировать приливные течения в Тихом океане. «Витязь» шел к Курилам, но до гряды было еще далеко. Кругом — открытый океан. Плахотник выполняет серию обычных гидрологических наблюдений. Он ждет возвращения приборов из глубины без особых эмоций: здесь приливные течения должны быть мало заметны — ведь до берега далеко. И вдруг — кривая на ленте прибора выгнулась горбом кверху — под ними стремительный поток. «Почерк» этого потока на ленте таков, что приливное его происхождение совершенно очевидно. Но и прилив не должен быть таким мощным вдали от берегов, где нет ни скал, ни рифов — словом, никаких препятствий, сжимающих приливный поток. И все же горб налицо. Понять причину его появления помог эхолот. На его ленте в том же районе тоже оказался горб — судно прошло здесь над подводным пиком. Значит, все свелось к уже известному по другим районам Мирового океана случаю. Поток сжался, но не по горизонтали, а по вертикали. Чтобы массе воды успеть протолкнуться за положенное приливу время над меньшей глубиной, она должна была мчаться «на всех парах». Отсюда и стремительное приливное течение там, где его, по всем прикидкам, никак не должно быть.
А у самых Курил — другая загадка. В проливе Буссоль исследователи ждут большого прилива. Но вода не прибывает, а уходит. Прилив «потерялся». Чтобы найти причину «потери», пришлось привлечь синоптическую карту района. И она прояснила суть дела. Ветры, которые долго работали и тащили воду на крутой берег острова Симушир, нагнали настоящую водяную гору. А когда ветер стих, гора стала растекаться в обратную сторону. Поток был настолько мощен, что начисто «перешиб» прилив.
Даже эти два, отнюдь не самых красноречивых примера говорят о том, что настоящая динамика моря — это сложное сочетание всех влияний. В том-то и состоит искусство исследователя, чтобы понять, где и какие силы взаимодействуют. Сколько районов в Мировом океане — столько своих неповторимых особенностей. Поэтому ученые смогут во всех необходимых деталях изучить динамику океана лишь тогда, когда насквозь «прошьют» его сплошной строчкой гидрологических разрезов. А ныне пока еще есть в Мировом океане районы по многу тысяч квадратных километров, где в воду всего лишь один-два раза опускался прибор морского физика. Трассы исследовательских судов, словно тончайшие ниточки, кое-где пересекают здесь океанскую ширь.
В последнее десятилетие, как уже говорилось, чтобы детальнее изучать отдельные, наиболее важные районы Мирового океана, океанографы применяют гидрологические полигоны, которые позволяют охватить исследованиями сравнительно большие площади. Но полигоны — это все же полумера. Чтобы получить полное представление о динамике океана, нужно иметь данные о движении вод в самых разных районах океана в одно и то же время. Только тогда можно понять океан в целом. А значит, и понять специфику каждого из его районов.
Однако сегодня мы не смогли бы этого добиться, даже если бы на гидрологические исследования были брошены одновременно все существующие в мире суда. Но есть другой выход. Вскоре океанологическим прибором должен стать искусственный спутник Земли. Ученые расставят в океане радиобуи с автоматической аппаратурой. Облетая нашу планету на огромной скорости, спутник будет принимать сигналы радиобуев.
Береговые обсерватории услышат разноголосый разговор автоматической аппаратуры, раскачивающейся на волнах за тысячи миль от берегов, с космическими кораблями, которые обмотают планету кругами своих орбит.
Новые методы позволят более точно представить себе реальную динамику вод Мирового океана, а значит — ближе подойти к решению проблемы ее предсказания.
Фотоочерк Ю. Муравина «Остров Тюлений»
