Попутно Макаров рассматривает увеличение удельного веса этой воображаемой частицы, вследствие испарения в области пассата и уменьшения удельного веса, вследствие выпадения дождей в области западных ветров. Такой прием исследования был применен впервые Макаровым и он сохранил свое значение до сих пор.
В связи с приведенными только что рассуждениями Макарова об общей циркуляции поверхностных вод надо напомнить, что он первый обратил внимание на громадное влияние отклоняющей силы вращения Земли на направления морских течений и впервые сделал очень важные выводы. Макаров писал:
«Это влияние (отклоняющей силы вращения Земли.—Н. 3.), впервые указанное Галлеем по отношению к пассатам, никем не оспаривается, но ему не приписывается той первенствующей роли, которую оно в действительности имеет на направление течений в морях и океанах. Все внутренние моря северного полушария, большие и малые, имеют круговое вращение воды против видимого движения Солнца. Эта общая черта не случайность и должна быть объяснена или ветрами, или отклонениями течения от вращения Земли. Если допустить, что в северном полушарии ветры направляются по преимуществу вокруг барометрических минимумов, то общее направление их будет против Солнца, следовательно на каждом море получится источник силы, вращающий его воды также против Солнца».
Разбирая далее влияние циклонов, Макаров приходит к выводу, что «одних ветров недостаточно для образования общих круговых течений во всех внутренних морях».
«Вторая причина, – продолжает он, – могущая порождать такие течения, заключается в отклоняющей силе вращения Земли. Всякие берега дают в море пресную воду (речной сток.—Н. 3.)… От вращения Земли вода эта отклоняется в северном полушарии вправо…»
Таким образом, создается «общая циркуляция моря против видимого движения Солнца». Это свое мнение Макаров подтверждает своими собственными наблюдениями на «Витязе».
Далее он продолжает:
«Существует еще подтверждение того, что отклоняющая сила вращения Земли проявляется весьма резко. Так, кругом каждого острова, обильного пресной водой, почти всегда замечается течение по Солнцу. Такое течение кругом острова Сахалина неудивительно, так как направление его совпадает с направлением главных круговоротов Охотского и Японского морей, но течение вокруг острова Формозы, где вдоль восточного берега вода должна пробираться навстречу течению Куро-Сио, оттесняя это последнее в сторону, объяснить одним ветром невозможно».
«С. В. муссон по западную сторону Формозы дует сильнее, чем по восточному, между тем по западную сторону течение идет против ветра, а по восточную оно идет по ветру и навстречу главному океанскому потоку».[382]
Таким образом, Макаровым впервые были обоснованы основные законы общей циркуляции поверхностных вод в морях северного полушария. Эти законы сформулированы автором книги следующим образом:
1. В морях северного полушария общее движение поверхностных вод направлено против часовой стрелки.
2. Вокруг достаточно больших островов и архипелагов северного полушария существуют огибные течения, направленные по часовой стрелке.
3. В достаточно широких проливах северного полушария течения направлены так, что если стать поперек пролива и вытянуть правую руку вперед, а левую назад, то вытянутые руки покажут направления течений у обоих берегов. Это правило легко выводится из первых двух.[383]
Большое значение для понимания режима морей и районов океана в полярных и умеренных широтах имеет обоснование Макаровым так называемого холодного промежуточного слоя как слоя, в котором еще сохранились остатки зимнего охлаждения.
Весьма интересны исследования С. О. Макаровым пятен холодной воды, встречающихся в летнее время в Охотском, Беринговом и в других морях. Эти пятна Макаров объяснял или выходом холодных глубинных вод, или же сильным приливо-отливным перемешиванием, как это имеет место в проливах Курильских островов.
Чрезвычайно интересны оправдавшиеся впоследствии высказывания Макарова об антарктическом происхождении глубинных вод северной части Тихого океана.
Не менее интересны взгляды Макарова на положение уровня океанов и морей. Он считал, что глубинные изобарические поверхности (поверхности равного давления вышележащих слоев воды) горизонтальны и поэтому по средним плотностям морской воды можно вычислить разность уровней в смежных районах морей и океанов. Надо напомнить, что во времена Макарова океанология как наука еще только создавалась и поэтому в рассуждениях Макарова не все достаточно четко. Однако справедливость требует отметить, что сейчас мы вычисляем скорости и направления морских течений, пользуясь совершенно тем же приемом, каким пользовался Макаров.
Книга Макарова «„Витязь“ и Тихий океан» вышла в свет в 1894 году. Она получила полную премию Академии наук и большую золотую медаль Географического общества. Эта книга стала классическим трудом по океанографии и доставила автору славу ученого с мировым именем, тем самым поставив нашу страну на первое место в области океанографии.
Ценность этого труда состоит не только в использовании огромного числа океанологических наблюдений, но и в богатстве и оригинальности мыслей автора – большинство из них является настоящим вкладом в теоретическую океанологию и в методику океанологических наблюдений.
Уже отмечалось, что для своего труда Макаров использовал, кроме русских, также и некоторые наблюдения иностранных научных экспедиций. Надо, однако, отметить, что написать книгу «„Витязь“ и Тихий океан» на основании только иностранных наблюдений было нельзя, а на основании только наблюдений Макарова и его предшественников – русских моряков – можно.
Неудивительно поэтому, что Макаров посвятил свою книгу «памяти русских ученых моряков начала настоящего столетия» и закончил свое посвящение замечательными словами:
«Да послужат труды этих исследователей драгоценным заветом дедов своим внукам и найдут в них грядущие поколения наших моряков пример служения науке».[384]
6. Макаров и Северный Ледовитый океан
(1899–1901)
С 1892 г. Макаров начинает увлекаться мыслью о постройке мощного ледокола. Это увлечение Макарова не было случайным. Как мы видели, экономические причины создавали необходимость изучения возможности мореплавания вдоль берегов Сибири. Кроме того, передовые русские люди не могли примириться с успехами иностранцев в наших водах. Но Макаров понимал, что успехи иностранцев в известной мере случайны и объясняются главным образом благоприятным состоянием льдов в русских арктических морях во время этих плаваний. Только мощный ледокол мог обеспечить систематическое и уверенное ледовое плавание. Постройка мощного ледокола знаменовала бы начало новой эпохи в истории арктического мореплавания. До этого плавание даже паровых судов среди льдов происходило почти исключительно по полыньям и разводьям. Ледокол тоже выискивал полыньи и разводья, но он мог перебивать ледяные перемычки между ними, а по слабым льдам даже итти «на проход». Однако Макаров знал, что для постройки мощного ледокола необходимы большие средства и потому надо найти какой-нибудь важный предлог, чтобы испросить их у правительства.
В 1897 г. Макаров подал управляющему морским министерством вице-адмиралу П. П. Тыртову докладную записку. В этой записке он доказывал необходимость постройки мощного ледокола для поддержания зимней навигации в Финском заливе, для проводки коммерческих судов через льды Карского моря в устье Енисея и обратно, наконец, для обеспечения переброски военных судов в Тихий океан «кратчайшим и безопасным в военном отношении путем». Такой ледокол необходим также для попыток пройти к Северному полюсу и для исследования полярных морей, которое пока «производится так, как это делалось 50 лет тому назад».
Морское министерство в этом Макарову отказало. Тогда он пошел другим путем. Своими лекциями и статьями Макаров привлек на свою сторону общественное мнение, великого русского химика Дмитрия Ивановича Менделеева и министра финансов Сергея Юльевича Витте. Менделеева интересовали главным образом открывавшиеся в случае постройки ледокола возможности широких научных исследований в Арктике. Витте привлекали экономические выгоды, которые можно было бы получить при организации зимней навигации в Финском заливе и правильных рейсов в сибирские порты.
Витте рекомендовал Макарову сначала лично ознакомиться с путями через Карское море.
29 июня 1897 г. Макаров выехал из Петербурга и побывал в Стокгольме. Здесь он познакомился с А. Э. Норденшельдом, от которого получил много сведений об арктических льдах. Из Стокгольма Макаров отправился в Гаммерфест, а оттуда пароходом в Адвент-бей (Лонгьербюэн) на Шпицбергене. Пароходом командовал Отто Свердруп, капитан «Фрама» в экспедиции Нансена. От Свердрупа Макаров также узнал много полезного. По возвращении в Гаммерфест Макаров на пароходе «Иоанн Кронштадтский», шедшем в караване других судов, пересек Карское море. Во время этого плавания он попутно произвел много измерений температур и удельного веса поверхностных вод. Затем на том же пароходе Макаров поднялся вверх по Енисею и посетил главные сибирские города, собирая сведения о возможностях торговли по Северному морскому пути.
Благодаря помощи С. Ю. Витте Макаров уже в декабре 1897 г. отправился в Ньюкасл для заключения договора о постройке ледокола с фирмой Армстронг-Уитуорт. В этом договоре было предусмотрено согласие фирмы: 1. Разрешить Макарову контроль над постройкой ледокола. 2. Испытать водонепроницаемые переборки, разделяющие корпус ледокола на отсеки, наливанием воды в отдельные отсеки. Надо напомнить, что Макаров с самого начала своей службы занимался вопросами непотопляемости. Он считал, что надо добиваться такого разделения корабля на отсеки, чтобы даже при заполнении водой нескольких отсеков корабль не тонул, а если бы и тонул, то не переворачиваясь.
3. Производить испытания на прочность корпуса ударами ледокола не только с переднего, но и с заднего хода в любых условиях Арктики.
В начале 1898 г. Макаров опять выехал за границу. В Ханко (Финляндия) он ознакомился с работой во льду финского ледокола «Муртайа», в Эльбинге – с работой речного ледокола. В Гамбурге он осмотрел четыре портовых ледокола. После поездки в Ньюкасл, где постройка ледокола шла полным ходом, Макаров отправился в Северную Америку, там он ознакомился с работой ледокола «Св. Мария» в проливе между озерами Мичиган и Гурон. Затем на озере Эри Макаров осмотрел ледокол «Шенанго». На обратном пути на ледоколе «Штадт Ревель» он обследовал состояние льдов в Балтийском море, а на пароходе «Могучий» – льды Финского залива.
Своим заместителем по постройке ледокола Макаров назначил будущего его командира, лейтенанта Михаила Петровича Васильева.
Все лето 1898 г. Макаров провел в море, командуя практической эскадрой. По просьбе адмирала машинисты броненосца «Петр Великий» изготовили для него цинковую модель ледокола в масштабе 1: 48. Модель представляла корпус ледокола, разделенного переборками на отсеки. В каждом отсеке было отверстие, закрываемое пробкой. Макаров опускал эту модель в ванну и, заполняя по очереди водой отсеки, изучал крен, диферент и пловучесть ледокола.
В конце сентября Макаров побывал в Ньюкасле, но спуск на воду ледокола, названного «Ермаком», задержался и состоялся лишь 17 октября 1898 г. в его отсутствие. В декабре того же года Макаров в четвертый paз ездил в Ньюкасл.
21 февраля 1899 г. «Ермак» вышел из Англии и, легко преодолев льды Финского залива, 4 марта пришел в Кронштадт.
Уже 8 марта Макаров получил телеграмму из Ревеля с просьбой оказать помощь одиннадцати застрявшим во льдах пароходам. С 15 по 21 марта «Ермаком» было проведено сквозь льды двадцать девять пароходов, в том числе застрявший во льдах ревельский ледокол «Штадт Ревель».
4 апреля «Ермак» вернулся в Петербург, где ему была устроена торжественная встреча. Всю весну, пока в Финском заливе держались льды, «Ермак» занимался проводкой судов.
8 мая 1899 г. Макаров вышел на «Ермаке» в первое пробное плавание в полярных льдах. Зайдя на пути в Ньюкасл для мелких исправлений ледокола, он в ночь на 8 июня подошел к кромке полярных льдов у северной оконечности Шпицбергена. При плавании во льдах на – «Ермаке» обнаружилась небольшая течь, и Макаров 14 июня вернулся в Ньюкасл для подкрепления корпуса. В июле «Ермак» вышел во второе пробное плавание и достиг 81°28? с. ш. На восток (к северу от Шпицбергена) он доходил до 20°05? в. д. Во втором плавании при ударе о лед «Ермак» получил пробоину «ниже ледяного пояса, где корпус не был подкреплен».[385]
16 августа ледокол вернулся в Ньюкасл, где все повреждения были капитально исправлены.
У Макарова всегда было много искренних друзей, почитателей его таланта, но много и неистовых врагов, завистников его успехов. Эти враги, с самого начала относившиеся крайне недоброжелательно к детищу Макарова «Ермаку», после неудачи «Ермака» подняли головы. Была создана комиссия под председательством адмирала Бирилева, которая постановила, что «Ермак» совершенно непригоден не только для проложения пути к Северному полюсу, но даже и для научных операций в более низких широтах.[386] Следует ли сейчас, после пятидесятипятилетней славной работы «Ермака» во льдах, доказывать пристрастность и неправоту комиссии Бирилева?
[388] После захода в Ньюкасл ледокол отправился к Шпицбергену, где оказал содействие русской экспедиции по градусному измерению. Оттуда «Ермак» вернулся в Тромсё (Норвегия).21 июня Макаров, прибывший в Тромсё сухим путем, вышел на «Ермаке» к Новой Земле.
Ледовая обстановка в навигацию 1901 г. в северной части Карского моря была на редкость тяжелой. Уже 25 июня «Ермак» вошел в тяжелые льды, а 8 июля в 60 милях к западу от Северной Сульменевой губы был зажат льдами и смог освободиться только 6 августа.