Евгений Сузюмов - Открывая тайны океана
Доктор физико-математических наук И. Л. Кароль предполагает, что к возникновению озонной дыры приводит сочетание фотохимических и динамических процессов. Так, из-за нагрева некоторых аэрозолей и газов, поглощающих излучение Солнца при его возвращении в полярную стратосферу весной, могут образоваться достаточно интенсивные восходящие движения в околополюсной зоне. Такие движения всегда ведут к уменьшению в стратосфере слоя озона. Фотохимические реакции с участием соединений хлора и брома могут заметно усилить это уменьшение. Исследования ближайших лет позволят, наверное, решить загадку озонной дыры. А опасно ли это уменьшение озонного слоя уже сейчас для полярников, зимующих в Антарктиде? Ученые считают, что пока опасности для них нет. Ведь в октябре в Антарктиде Солнце стоит низко над горизонтом и ультрафиолетовое излучение поглощается в атмосфере почти полностью.
Но безусловно, процесс должен быть под контролем ученых. Для этого и для проведения исследований по многочисленным другим научным программам необходим напряженный труд большого коллектива ученых, ежегодно зимующих в Антарктиде.
Научно-экспедиционное судно «Академик Федоров» позволит советским ученым шире развернуть исследования во льдах антарктических морей, что, безусловно, подтвердили итоги первого экспедиционного восьмимесячного рейса к берегам Антарктиды, куда судно направилось осенью 1987 г., достигнув берегов шестого континента 5 декабря 1987 г.
В трюмах и на палубах «Академика Федорова» – продовольствие и взрывчатка для буровых работ, вездеходы и трактор «Кировец», топливо для техники, вертолеты и самолет Ил-14. «В рейс мы уходим во всеоружии, – рассказал начальник 33-й Советской антарктической экспедиции, заместитель директора Арктического и Антарктического НИИ по флоту Герой Социалистического Труда Н. Корнилов. – Уверены в двигателе, в корпусе… Не боимся сорокаградусных морозов и тропической жары. Будем испытывать судно и одновременно работать – ведь у нас на борту 12 научно-исследовательских лабораторий. Мы можем спускать аппаратуру на глубину до 8 км, исследовать температуру и соленость воды, морские течения, растительный и животный мир».
И новый антарктический флагман не подкачал. В своем первом испытательном рейсе (октябрь 1987 г. – май 1988 г.) судно успешно выдержало испытания во льдах Антарктики. Проведя ряд работ в Южном океане, «Академик Федоров» пробился через ледяные преграды к Белому материку и высадил первую группу участников 33-й Советской антарктической экспедиции в глазном антарктическом центре – станции Молодежная. Затем судно направилось к Берегу Правды к старейшей антарктической станции Мирный. Тут ему преградила путь 20-километровая ледяная преграда – припай толщиной полтора метра. Ледокол врубился в него, и полярники приступили к очередной транспортной операции: с ледокола в обсерваторию Мирный с помощью двух вертолетов Ми-8 и мощной гусеничной машины были переброшены люди и грузы.
После 12-дневной стоянки у Мирного судно взяло курс на северо-запад и вскоре прибыло в море Моусона. Было выбрано место для стоянки в одной из бухт в 45 км от огромного прибрежного оазиса Бангера (оазис в Антарктиде – это свободный ото льда участок берега). В течение трех дней вертолетами Ми-8 были переброшены туда 12 человек (гидрологи, гидрохимики, биологи, другие специалисты), около 40 т научного оборудования и снаряжения, жилые домики. Сезонный отряд начал научную работу.
Затем «Академик Федоров» вышел на просторы океана. Морской отряд экспедиции провел океанологические и геолого-геофизические исследования. В апреле 1988 г, флагман возвратился к оазису Бангера и взял на борт ученых сезонного отряда. Затем «Академик Федоров» перешел к станциям Мирный и Молодежная и также принял на борт полярников, срок работы которых в Антарктиде закончился, и направился к берегам Родины. Испытательный рейс закончился успешно. Впереди у флагмана новые походы и исследования.
Как будут изучать океан в двухтысячном году
Как дальше будет развиваться научно-исследовательский флот? Ясно, что это зависит от задач науки, которую он обязан обслуживать, от потребностей народного хозяйства.
Прогнозировать развитие любой науки в наше время чрезвычайно сложно. Можно только наметить важнейшие проблемы, которые стоят перед той или иной наукой, считая, что ее развитие будет связано с решением этих проблем.
Всякое прогнозирование состояния сложного объекта неизбежно требует составления обоснованной и доброкачественной математической модели. В свою очередь, составление сложнейших математических моделей строения океана и его составных частей, динамики физических и биологических процессов, определяющих состояние и взаимодействие океана и атмосферы над ним, требует выяснения многочисленных внутренних взаимосвязей и закономерностей, определения значения множества постоянных и вероятностных параметров этих моделей.
Построение математического каркаса подобных моделей и определение составляющих параметров невозможно без непрерывной или хотя бы длительной по вре мени регистрации значений температуры поверхностных и глубинных слоев воды, волнения, приповерхностного ветра, фронтальных зон, течений, состояния ледового покрова и еще многих и многих физических, химических И биологических характеристик.
Все эти данные будут в ближайшие годы собираться при помощи космических средств наблюдения и изучения океана, а главное, с использованием НИС. Особая роль НИС заключается в необходимости их работы для установки и контроля за состоянием автономных буйковых станций и дрейфующих буев.
Аналогичные проблемы возникают в процессе борьбы с загрязнением океана. Здесь также необходимо составление математических моделей изменения условий существования живых существ в океане в связи с антропогенным воздействием на его природу. Подобные проблемы будут решаться и для определения стратегии использования биологических ресурсов океана. Все это также требует напряженной работы по накоплению необходимых данных, по выявлению взаимосвязей и закономерностей изменения параметров, характеризующих экологическую модель океана, а значит, опять потребуется интенсивное использование НИС и космических средств.
Решение всех перечисленных проблем потребует в ближайшее десятилетие бурного развития судовой приборной базы и средств накопления и обработки собранной научной информации.
Безусловно, будут активно развиваться судовые акустические системы определения состояния океана и его обитателей, получат дальнейшее развитие исследовательские зонды различных типов для непрерывной регистрации физических, химических и биологических параметров, новые средства для геофизических исследований дна океана, осадочных и подстилающих слоев.
Следует ожидать продолжения и расширения масштабов глубоководного бурения океанского дна с установкой геофизических приборов на дне скважин, пробуренных с борта НИС.
Уже из этого краткого перечисления важнейших проблем, поставленных жизнью и развитием цивилизации перед морской наукой, перечисления методов и средств исследования океана, которые должны развиваться в ближайшие десятилетия, ясно, что без работы на океанских просторах многочисленных, хорошо оснащенных НИС не обойтись. Более того, работа НИС будет крайне необходима.
Анализ нерешенных проблем в океанологии приводит к выводу о необходимости как увеличения количества НИС, активно работающих в океане, так и повышения эффективности их использования путем тщательной проработки экспедиционных программ, оснащения судов новой приборной базой, организации взаимодействия между НИС и космическими средствами изучения океана.
Какие же НИС построят в последнее десятилетие XX в.? Ясно одно, что при проектировании НИС необходимо в корне изменить концепцию их создания. Если раньше да и теперь во многом с самого начала при проектировании предопределены ограничения по ряду параметров нового судна, в частности по основному из них – водоизмещению, то уже в середине 90-х гг. и тем более позже в основу проектирования будут положены потребности научно-исследовательского комплекса, а все остальное должно формулироваться как производное. Значит, четкая формулировка научно-исследовательских задач позволит определить состав научно-исследовательского комплекса, необходимого для их решения. А для него будет создаваться носитель, то есть само судно, оптимальное с точки зрения эффективности проведения научных исследований.
Следовательно, уже при разработке исходных требований на проектирование нового судна потребуется предельно точная формулировка научно-исследовательских задач, которые оно должно решать. При этом необходимо не только основываться на современных достижениях науки и приборостроения, но и в возможной степени предвидеть их развитие и совершенствование.
