Океанографический период (начало XVIII – начало XX вв.)

Начиная с XVIII в. активно развивались средства и методы изучения глубин, возросло число плаваний, в которых выполнялись научные задачи. Глазомерные съёмки побережий постепенно сменяются инструментальными. Отдельные измерения глубин у берегов сменяются систематическим промером отдельных участков. Появились средства измерения больших глубин, стали развиваться способы координации и методы составления карт. В целом, уже в XVIII в. морские навигационные карты оформляются в том виде, который с немногими изменениями сохранился до наших дней. Также в XVIII в. в ряде стран учреждаются национальные гидрографические службы, а в конце периода создаются океанографические институты. В XIX в. приняты первые решения по стандартизации измерений и методам картографирования. В конце периода появляются первые обзорные карты глубин Мирового океана (рис. 6) [5].

Рисунок 6. Рыкачёв А.М. Карта глубин Мирового океана, 1881 г.

Источник: Рельеф дна океанов и морей. – Режим доступа: http://atlantic.ginras.ru/ofr/2010/Agapova_2008_11_05-Dissertation.pdf. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 23.04.2018).

Крупные гидрографические работы велись в морских государствах Европы, обладавших военным и торговым флотами. В частности, в России становление морских исследований на государственной основе началось по инициативе Петра I, который в 1696 г. стал создавать военно-морской флот, а в 1701 г. открыл в Петербурге Морскую академию. Типография В.А. Киприянова обеспечивала печать морских карт. Гидрографическими работами в России руководила Адмиралтейств-коллегия, учреждённая в 1718 г. Во Франции Гидрографическая служба была создана в 1720 г., в Англии и Голландии в 1737 г., в США – только в 1830 г. Важнейшей задачей гидрографических служб являлось составление навигационных карт.

Рисунок 7. Страница из Атласа реки Дон Крюйса К.И. или Прилежное описание реки Дону или Танаиса, Азовского моря или Езера Меотского, Понта Эуксинского или Черного моря, 1704 г.

Источник: КартоЮг - Старинные карты. – Режим доступа: http://maps.southklad.ru/forum/viewtopic.php?t=1398. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 23.04.2018).

Первой печатной морской картой России стала карта реки Дон, распространившаяся на побережья Азовского и Чёрного морей и составленная под руководством адмирала Корнелиуса Крюйса в 1701 г. На её основе в Амстердаме был издан первый морской отечественный атлас (рис. 7) [5]. Впервые глубины и правильные очертания Каспийского моря приведены на карте Ф.И. Соймонова, Н.П. Вердена и В.А. Урусова (1720 г.). В 1731 г. Ф.И. Соймонов издаёт атлас и первую печатную лоцию Каспийского моря. В 1760 г. обновлённую карту моря публикует А.И. Нагаев. Гидрографические работы в Балтийском море начались в 1710 г., а уже в 1714 г. в Петербурге был напечатан атлас морских карт под названием «Книга размерная градусных карт Остзее или Варяжского моря». Атлас Финского залива подготовил И.В. Люберас в 1738 г., а в 1756 г. Ф.И. Соймонов издал Атлас «Светильник морской или описание Варяжского моря» и лоцию, а затем Атлас всего Балтийского моря из 28 карт [1].

Очертания российских берегов Ледовитого и Тихого океанов впервые изображены на основании глазомерных съёмок в Атласе С.У. Ремезова (1703 г.) и рукописной карте
И. К. Кирилова (1724 г.), но глубин на карте ещё нет. Изучение глубин арктических морей в XVIII в. началось c поиска северо-восточного прохода в Тихий океан. В 1727 г.
Л. И. Голенищев-Кутузов издал карты отдельных участков моря с указанием глубин, а в 1760 г. – генеральную карту моря. В Великой Северной экспедиции (1733-1743) от глазомерных съёмок побережий перешли к инструментальным и начали производить промер судоходных участков. Особое внимание изучению арктических морей уделял
М. В. Ломоносов. Им опубликованы «Рассуждения о большой точности морского пути», разработаны курсограф, морской лаг и компасная картушка, составлена первая обзорная карта Северного Ледовитого океана (1763 г.) и обновлены 10 морских карт [1].

Сведений об измерении глубин в океанских плаваниях XVIII в. немного. Первый вариант глубоководного лота с отделяющимся поплавком предложил кардинал Николай Крифтс в середине XVI в., но данная конструкция оказалась ненадёжной. Пётр I изобрёл лот с отделяющимся грузом, впоследствии его идея нашла развитие в отечественных и иностранных вариантах. Из океанографических плаваний этого этапа наиболее известны экспедиции Джеймса Кука, подчинённые научным задачам. Стоит отметить, что в данный период совершенствовались средства координации – в 1730 г. Джон Харрисон изобрёл хронометр, а в 1769 г. появился секстан, что позволило существенно повысить точность координации [5].

В начале XIX в. съёмки и прибрежный промер в России стали базироваться на опорной сети, основанной на береговых астрономических пунктах, связанных с триангуляционной сетью. Промер в прибрежных водах стали выполнять по системе галсов. При обследовании банок вне видимости берегов для привязки промера использовались буи. По результатам съёмок были созданы новые карты и атласы, также корректировались карты XVIII в. Наиболее известными стали: «Атлас западной части Чёрного моря с планами заливов, рейдов и бухт» (1807 г.), «Генеральная карта Чёрного и Азовского морей» (1817 г.) и «Атлас Чёрного моря» (1842 г.) [1].

В 1908 г. была начата систематическая опись Балтийского моря в масштабе 1:16800, включающая в себя триангуляцию II класса и её развитие до пунктов III и IV классов, мензульную съёмку пятимильной полосы побережья с выражением рельефа в горизонталях, промер глубин и собирание сведений для лоций. В 1809 – 1812 гг. по результатам первого русского кругосветного плавания (1803 – 1806 гг.) были изданы 100 карт и рисунков, а в 1824 – 1826 гг. опубликован «Атлас Южного моря» И.Ф. Крузенштерна [5].

В арктических морях промер проводился в основном в Белом, Баренцевом и Карском морях. Ф.П. Литке подготовил карту Белого моря (1833 г.), М.Ф. Рейнике издал «Атлас Белого моря и Лапландского берега» (1824 г.). В «Атласе Северной части Восточного океана» Г.А. Сарычева (1826 г.) обобщены исследования первой четверти XIX в. В 1851 г. силами Российско-Американской компании (РАК) была составлена «Меркаторская карта Берингова пролива с прилежащей частью Ледовитого океана» [1].

В первой половине XIX в. Россией проведено 28 кругосветных и 14 полукругосветных экспедиций, по числу плаваний, объёму работ, выполненных в международных и внутренних водах, Россия была лидером.

В начале XIX в. появляется техника измерения больших глубин. Первые измерения больших глубин в Атлантическом океане выполнил Джон Росс в 1818 г. в море Баффина измерил глубину 1920 м, в 1840 г. им была измерена глубина 4770 м вблизи Антарктиды. Академик Э.Х Ленц сконструировал вьюшку (глубомер) для спуска лотлиня на большие глубины, которая имела тормоз, позволяющий определять момент касания дна лотом и приспособление для отсчёта вытравленного линя. В начале века Э.Х. Ленцем и
Я.Ф. Захаровым была высказана идея о возможности акустического измерения глубин. Обычно измерения глубин сопровождались получением проб донных осадков [1].

Появление паровых судов и замена ими парусных значительно улучшила условия океанографических работ, позволив вне зависимости от ветров направляться в любое место, проводить измерения в любой точке и в любое время. В 1854 г. М.Ф. Мори на основании 180 измерений составил первую обзорную батиметрическую карту северной части океана (рис. 8). На карте изобаты проведены через 1000 фатом (1853 м), от 1000 до 4000 фат. схематично представлено распределение глубин [1].

Рисунок 8. М.Ф. Мори. Батиметрическая карта Северной Атлантики, 1855 г.

Источник: Мировой Океан, рельеф дна. – Режим доступа: https://en.ppt-online.org/163348. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 23.04.2018).

Следует отметить, что морские карты стали создавать в стандартных масштабах и делить их по назначению на обзорные (генеральные), путевые и частные карты и планы. В 1849 и 1852 гг. опубликован первый отечественный «Каталог атласов, карт и планов архива Гидрографического департамента». Постепенно формировались собрания морских карт. В конечном счёте число морских карт, выпускаемых для общего пользования, в 1913 г. было близко к 400 [5].

По результатам работ гидрографических экспедиций в Чёрном и Азовском морях в начале XX в. было создано 57 навигационных карт. К первой четверти XX в. наиболее изученными и обеспеченными картами стали Японское, Охотское и частично Берингово моря. Гидрографические работы в российских морях сократились во время Японской (1904 г.) и Первой Мировой войны (1914 г.), и возобновились только в начале 20-х годов XX в.

В 1892 г. в США Ф. Ньюэллом впервые была составлена карта стока [4]. Также в конце XIX в. было опубликовано несколько обзорных батиметрических карт Мирового океана и отдельных акваторий, которые были основаны на глубинах, измеренные кабелеукладочными судами, промерах «Челленджера», а также других экспедиций. Среди них наиболее известна карта Мирового океана Джона Меррея, опубликованная в 1899 г. Она основывается примерно на 6000 измерений. На ней даны изобаты 100, 500, 1000 фат. и далее через 1000 до 4000 фат. Особо выделены глубины более 3000 фат. (5487 м). Из них на Тихий океан приходится 29 глубин, на Атлантический –12, и только одна – на Индийский. В общем и целом, ценность созданных в то время батиметрических карт в том, что они дали первое представление о значениях и характере распределения глубин в Мировом океане, отразили контуры основных структур дна [1].

Стоит отметить, что в данный период создаются национальные океанографические институты и центры, организуются международные программы по изучению и картографированию океанов. Экспедиции становятся комплексным, появляются специализированные исследовательские суда со специальным лабораторным и палубным оборудованием, а также разрабатывается исследовательская аппаратура.

Международное сотрудничество в картографировании рельефа дна началось с создания Генеральной международной батиметрической карты океанов – ГЕБКО. В 1899 г. VII Международный географический конгресс принял решение о подготовке карты масштаба 1:10000000 на единой методической основе как постоянно обновляющееся издание. Комиссия, которая состояла из ведущих океанографов и гидрографов, разработала спецификацию карты. Карта была основана на 18400 измерениях глубин, одна глубина приходилась на площадь примерно в 20000 км². Первое издание карты было опубликовано в 1903 г., где были показаны схематичные контуры крупнейших котловин, поднятий, некоторых желобов и фрагменты срединных хребтов [1].

Также на границе XIX-XX веков появляютсярегиональные иобобщающие труды по океанографии, в которых рассматриваются вопросы изучения и картографирования рельефа дна.