Сборник Поход «Челюскина» - Коллектив авторов

Чтобы в уровнях происходили замеченные мною перемещения пузырьков, ледяная основа, на которой стояла тренога прибора, должна совершать небольшие подъемы и спуски. Так и было. Толстые льды, на которых я теперь находился, были в состоянии колебательного движения, так же как и тонкий лед на поверхности майны, описанный выше.

Эти наблюдения поставили передо мной задачу изучить колебания ледового покрова моря, выяснить их сущность и установить характер и физические причины, порождающие это интересное явление.

Я задумался.

Огромная, беспредельная ледяная плита толщиной в несколько метров находится в состоянии дрожания; она колеблется наподобие барабанной перепонки человеческого уха, когда к ней прикасается Звуковая волна; она колеблется, как барабан под ударами барабанных палочек. В одном случае причина колебания — звуковая волна, в другом — удар палочек. Что же заставляет колебаться гигантский ледяной панцырь полярных морей?

* * *

Тема возникла в пути — в плане научных работ она не стояла, а изучить сущность замеченного явления надо.

В качестве приборов для изучения колебаний были взяты два накладных уровня с астрономического инструмента и самодельный вертикальный маятник. Чтобы защитить эти «приборы» от ветра, вдали от судна на цельной льдине была установлена брезентовая палатка. В ней велись наблюдения.

Уровни располагались на строго горизонтальной поверхности на льду. Горизонтальную поверхность мы получали, замораживая воду в выдолбленной во льду яме. Делалось это так: в яму наливалась вода; замерзая, середина образовавшегося льда выпучивалась; этот горб соскабливался ножом, затем в яму на расчищенную поверхность опять наливалась вода, но все более тонким слоем, до тех пор пока не получалась идеальная горизонтальная поверхность льда.

На эту поверхность и ставились взаимно перпендикулярно два уровня. Рядом находился компас, по которому отмечались направления наблюдаемых колебаний. Самодельный маятник, предок нынешних фантастически чувствительных сейсмографов — приборов, [223] изучающих колебания земной коры при землетрясениях, — чертил на бумаге кривые колебаний.

На протяжении всей этой работы я пользовался исключительным вниманием Отто Юльевича Шмидта, прекрасно понимавшего смысл наших наблюдений. Мне помогали капитан Воронин и геодезист Васильев.

* * *

Показания приборов и записи маятника установили, что лед всегда — при ветре, без ветра, при штиле — находится в колебательном движении, иногда сильном, а иногда слабом.

Что же дало исследование этих «ледяных волн»?

Исследование показало, что:

1) главной причиной колебаний ледового покрова является ветер;

2) наибольший размах колебаний наблюдается вдоль направления ветра;

3) при одинаковой силе и направлении ветра с прекращением дрейфа льда колебания возрастают;

4) при торошениях льда колебания возрастают;

5) самое главное — появление колебаний покрова льда в безветреные дни предупреждает о приближении надвигающихся воздушных масс — ветров.

Для выяснения детальной характеристики колебаний ледового покрова мы должны будем разработать особый тип «ледового сейсмографа». Наличие такого прибора даст возможность графически изобразить эти волны, как это делает сейсмограф, изображающий волны, пробегающие сквозь земную кору при землетрясениях.

Имея график ледяной волны в безветреный день, мы будем в состоянии указывать наступление ветра, так как теперь уже очевидно, что колебания ледового покрова опережают воздушные массы.

Применение таких приборов также даст возможность, находясь на береговом припае, узнавать о торошениях льда вдали от берегов. Таким образом мы сможем с берега наблюдать жизнь льдов на море, как бы щупая их пульс.

Обдумывая вопрос о колебательных процессах в ледовом покрове, я пришел к выводу, что для изучения свойств покрова могут оказать услугу волны, искусственно создаваемые взрывами во льду аммоналом или другим взрывчатым веществом. Когда мы производили взрывы аммоналом у Колючинской губы, то звуковые волны, пройдя сквозь лед, сотрясали корпус корабля. Это отмечалось приборами, [224] установленными на корпусе. Техника измерения естественных колебаний ледового покрова и искусственно созданных одна и та же.

Искусственные колебания можно использовать для ряда практических целей. Вот некоторые примеры. Когда ледокол подойдет к кромке ледового поля, он при помощи колебаний, полученных от взрыва, сможет определить кратчайшее расстояние до чистой воды или битого льда.

Как можно производить звуковую разведку льда? От взрыва аммонала во все стороны пойдут звуковые волны со скоростью двух тысяч метров в секунду. Дойдя до кромки льда, звуковая волна отразится и уйдет назад. Прибор заметит направление волны и время, в течение которого она шла до кромки и обратно. Зная скорость распространения волны, можно очень просто вычислить пройденное ею расстояние. Если мы таким путем узнаем на корабле, где находится ближайшая кромка льда, то можно будет во многих случаях отказаться от услуг самолетной разведки, требующей особых метеорологических условий. В Арктике такие условия бывают не столь часто.

Таким же методом можно установить границы ледового покрова на море. Знать границы покрова значит знать площадь, покрытую льдом. Количество льда на море каждый год разное. От его количества зависит быстрота освобождения моря от льда. Если мы сможем узнавать с берега количество льда на море, то окажется возможным более правильный прогноз весеннего ледового состояния. Это очень важно для целей мореплавания на Северном морском пути.

Пользуясь искусственными колебаниями льда, можно также определить границы ледового берегового припая. Это будет иметь практическое значение для промыслово-охотничьих работ. Охотники смогут знать расстояние от берега до чистой воды, что для них очень важно.

* * *

Перед гибелью «Челюскина» 12 февраля и до 13 часов 13 февраля были большие колебания льда. Они располагались по северо-восточному направлению, откуда дул ветер. Таким образом колебания ледового покрова предсказывали передвижку льдов, от которых погиб «Челюскин». Но указать точное время катастрофы мы тогда еще не могли… [225]

Гидрограф П. Хмызников. Лед, вода, берег

Одним из самых существенных препятствий к освоению Северного морского пути из Атлантического океана в Тихий является малая изученность морей, по которым этот путь пролегает. В первую очередь необходимо изучение ледового режима, циркуляции вод и течений и точное картирование береговых линий и рельефа дна. Это и составляет гидрографо-гидрологический комплекс исследований.