«Крымские известия»: «Кацивели — берег океана»

Опубликовано: 05 июля 2016 г.
Метки: СМИ


Еще несколько минут назад наша редакционная машина мчалась по Ялтинской трассе в сторону Севастополя в плотном окружении сосен и гор, но вот мы крутанулись по серпантину в направлении поселка Кацивели — и навстречу покатились легкие волны Лименской бухты. А вот и береговая база Черноморского гидрофизического полигона РАН. Каждое утро с начала весны и до глубокой осени океанографы, физики, оптики выходят от причала № 102 в море на океанографическую платформу, чтобы вести исследования.

— Приехали посмотреть? Вам повезло: погода отличная, без труда сможем подняться на платформу. Мне поручили вас встретить, — окликнула нас женщина. — Видите, пятно на поверхности воды? Это слик, там ученые из Нижнего Новгорода эксперимент проводят.

Ирина Репина: «В сезон экспедиций на Черноморском гидрофизическом полигоне РАН каждый день на платформе расписан по часам».

Ирина Репина: «В сезон экспедиций на Черноморском гидрофизическом полигоне РАН каждый день на платформе расписан по часам».

ПОКОРИТЕЛИ ВЕТРА И ВОЛН

…Соленый морской ветер треплет волосы. Старенький баркас, на который мы загрузились, порычал, вероятно, для солидности, и, не торопясь, отошел от причала. В штиль от берега до платформы не более 7 минут перехода, при желании можно даже вплавь добраться, но если покатят навстречу волны, то попасть на нее не так-то просто. А попасть надо: только в акватории Кацивели, нигде больше нет таких уникальных условий для проведения испытаний.

— Лучший вид на полигон — с катера. Видите, какие суровые скалы и морской простор? Отличное место для изучения ветровых вихрей, волн и штормов. Поэтому в сезон экспедиций здесь каждый день расписан, — побуждает нас пошире раскрыть глаза Ирина Репина, заведующая лабораторией взаимодействия атмосферы и океана Института физики атмосферы им. А. Обухова РАН (Москва).

Как известно, наукой занимаются люди увлеченные, настроенные на поиск новых идей и проверку гипотез, преданные делу и мечтам. Гидрофизики — именно из таких. Они всегда готовы отправиться хоть на Черное море, хоть в Арктику, не ожидая, когда наладится погода, и не беспокоясь об условиях быта. Но все-таки летняя экспедиция в Крым, на наш взгляд, для них нечто вроде отпуска. Ласковое изумрудное море и южное солнце… Интересуюсь: «Тяжело ли работать в таких располагающих к отдыху условиях?».

— Да, здесь потрясающая атмосфера, однако каждый день плотно расписан, а вечером надо обработать данные и готовить отчеты… Но находим время и на общение с коллегами, и даже половить рыбку с платформы, — признается Ирина.

Так уж повелось, что практически все ученые, занимающиеся изучением океана, начинают с Черного моря. Здесь, в первых экспедициях, отрабатываются методики исследований. И климат позволяет растянуть экспедиционный сезон.

Александр Мольков хочет знать больше о море и океане, чтобы понимать, как формируется климат на планете.

Александр Мольков хочет знать больше о море и океане, чтобы понимать, как формируется климат на планете.

Исследования в прибрежной зоне Черного моря ведутся непрерывно с образования Морской гидрофизической станции в 1929 году. Долгое время датчики температуры и скорости ветра размещали на скале, удаленной от берега на сорок метров. Измерения на ней велись до 60-х годов прошлого века. В ту пору наука семимильными шагами двинулась вперед. Возникла необходимость изучать взаимодействие атмосферы и океана со стационарной платформы. Для исследования процессов в пограничных слоях атмосферы и океана нужно было максимально уменьшить помехи, вносимые береговым рельефом и конструкциями самой платформы. Ученые решили установить градиентную мачту, удаленную от приборной скалы в сторону моря на сто метров. Что и было сделано в 1969 году. На мачте крепились первичные преобразователи различных физических параметров в приводном слое атмосферы и верхнем слое моря, сигналы с которых передавались по кабелю в береговую лабораторию. Но небольшая высота монтажной площадки — всего 2 метра над уровнем моря — сдерживала работы. Они прекращались с началом осенних штормов. Тем не менее, считают специалисты, градиентная мачта выполнила свою задачу: с ее помощью были получены важные сведения о структуре и динамике пограничных слоев атмосферы и океана.

К концу семидесятых стали говорить о необходимости для исследований стационарной океанографической платформы. Руководство «Крымморгеологии», ведущей тогда разведывательное бурение на шельфе Черного моря, дало разрешение на демонтаж трех секций буровой в Каркинитском заливе, и их доставили в Кацивели. В январе 1980-го специалисты приступили к монтажу лабораторий, и 7 мая платформу приняли в эксплуатацию.

Первый раз наш проводник Ирина Репина побывала здесь еще студенткой — в 1989 году. А с 2004-го каждый год приезжает в Крым со студентами и аспирантами. Исследуя взаимодействие атмосферы и океана, они наблюдают, как волны влияют на ветер, как формируются атмосферные вихри.

— Редкий для таких наблюдений район, — говорит Ирина. — Скалистый берег, горы, море в комплексе, и каждый по-своему способствует возникновению особых ветро-волновых условий. К тому же платформа стоит в начале резкого уступа морского дна, от которого материковый склон обрывается в глубину. Волнение, которое тут возникает от ветров с моря, подобно океанскому, полученные данные справедливы для океанских волн.

Для чего проводят эти замеры? Они необходимы для разработки климатических трехмерных моделей циркуляции атмосферы и океана, которые используют для прогноза погоды и климата. С этой целью ученые Московского института физики атмосферы приезжают в Крым в июне и в октябре. В начале лета происходят перемены температуры моря из-за глубинных вод, поднимающихся к поверхности. Мы это явление называем сгоном. Оно приметно: еще вчера купались при температуре моря +20, а сегодня утром только ступили в воду и — назад: температура упала до + 8! И остается только ждать, пока солнце вновь нагреет море. Но пока суть да дело, происходит устойчивая стратификация атмосферы — явление, когда холодная поверхность воды и теплый воздух начинают формировать крупномасштабные атмосферные волны.

Октябрь же для океанографов интересен штормами. Они наблюдают, как ровная водная гладь вскипает, гребни волн поднимаются «на дыбы» и с разбегу обрушиваются на берег.

Интересный разговор обрывается, поскольку наш баркас подошел к огромным, проржавевшим от морской соли опорам платформы. Каждый год лестницу, ведущую к каютам, штормы скручивают, можно сказать, в бараний рог, и к весне она становится винтовой.

Не успели пришвартоваться, как две чайки обрушились на нас с гневными криками. Это Чуча и Чук. У них на крыше гнездо, и всех новых посетителей они воспринимают как возможных разорителей их обители.

МОРЕ МАСЛОМ НЕ ИСПОРТИШЬ

Иван Капустин испытывает новые приборы, которые потом установят на судах для определения загрязнений в морях и реках

Иван Капустин испытывает новые приборы, которые потом установят на судах для определения загрязнений в морях и реках

Неподалеку от платформы мы увидели небольшую резиновую лодку. Молодой человек, находившийся в ней, лил что-то в море из пластиковой бутыли.

— Саш, возвращайся! Все получилось, течение как раз в нашу сторону, — крикнул ему с платформы загорелый парень, и лодка сразу же устремилась к платформе.

Вылитая жидкость растеклась по взволнованной поверхности, вытянулась по ветру и стала похожа на овальное зеркало — пятно гладкой воды.

— Не переживайте — это оливковое масло, оно абсолютно безвредно для экологии, к тому же его с удовольствием проглотят рыбы, — успокоил нас Иван Капустин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института прикладной физики РАН.

Мы прибыли, когда на платформе работали ученые из Нижнего Новгорода. И стали свидетелями эксперимента по радиолокационному зондированию искусственных пленок на морской поверхности. Слики (так по-научному называют масляные полосы или пятна на поверхности воды) гасят короткие ветровые волны. Задача научных сотрудников — измерить радиолокационное рассеяние на морской поверхности.

Это нужно для того, чтобы откалибровать разрабатываемые приборы (перспективные комплексы многочастотной радиолокации для мониторинга океана и внутренних водоемов), которые установят на судах или платформах для определения загрязнений и оценки характеристик в морях и реках.

После возращения Крыма в состав России интенсивность исследовательских работ в Кацивели возросла. Таких баз в мире — считанные единицы. Она была первой, а до 80-х годов прошлого столетия — единственной.

— Данных, которые мы здесь получаем, больше нигде получить нельзя, — утверждает Ирина.

Речь идет о сведениях для прогнозов погоды, предсказании штормов, береговых ветров, о расчетах волновой нагрузки на берег. Осуществляется целый комплекс океанографических измерений, опробуются оптические и дистанционные методы проверки информации, полученной со спутников. С платформы, «наземного спутникового» полигона, можно проводить дистанционное зондирование и собирать данные о территориях, весьма отдаленных от Кацивели.

ИЗ КОСМОСА, ОКАЗЫВАЕТСЯ, ЛУЧШЕ ВИДНО

Таких платформ в мире — считанные единицы.

Таких платформ в мире — считанные единицы.

Давно известно, что на поверхности морей и океанов проявляются гидрофизические и гидробиологические процессы, которые происходят при взаимодействии с атмосферой. Отслеживать их лучше всего с космических аппаратов — дистанционно и неконтактно. Приборы, установленные на спутниках, регистрируют отраженные сигналы, которые специалисты потом выражают в физических величинах. Из космоса изучают опасные природные явления, ведут метеорологические исследования, мониторинг состояния поверхности суши. С орбиты, говорят ученые, видно гораздо лучше, чем с кораблей и самолетов.

По словам Ивана Капустина, возможности дистанционного зондирования пока используются ограниченно. Отчасти из-за этого остаются нерешенными проблемы безопасности мореплавания, прогноза погоды и климата, эффективного контроля за состоянием окружающей среды. Дистанционное зондирование, надеются ученые, поможет собрать сведения о малоизученных явлениях, например, о сейшах — стоячих волнах, характерных для Азовского моря, апвеллингах — взбросе воды из глубин на поверхность моря, случающемся при резком уменьшении скорости течения, когда она как бы закипает. Не раскрыта загадка «мертвой воды» — когда движущееся в море судно внезапно теряет ход. Происходит это из-за прогрева или опреснения, и тогда водная поверхность словно состоит из нескольких слоев различной степени солености и плотности. Эти препятствия суда преодолевают с большим трудом.

Красивое природное явление — свечение моря, вызванное обитающими в нем крохотными организмами, тоже небезопасно для судоходства. Оно наблюдается и в Крыму. Вот как описал это свечение К. Паустовский: «Море превратилось в незнакомое звездное небо, брошенное к нашим ногам. Мириады звезд, сотни Млечных Путей плавали под водой. Они то погружались, потухая, на самое дно, то разгорались, всплывая на поверхность воды».

С помощью оптики ветровое волнение можно изучать даже из-под воды. Фото Александра Молькова.

С помощью оптики ветровое волнение можно изучать даже из-под воды. Фото Александра Молькова.

Александр Мольков, кандидат физикоматематических наук, сотрудник Института прикладной физики РАН, изучает волны на поверхности моря, но только из-под воды, с помощью оптической системы. С палубы платформы он спускает аппарат с широкоугольным объективом иногда до дна, на глубину 27 метров, и наблюдает за небосводом и солнцем, «проявляющимися» в виде искаженных бликов, оценивая по ним волнение моря и иные процессы, воздействующие на него.

— Мы исследуем явления в толще воды по их влиянию на волны, — говорит Александр, — надеемся отыскать ключ к ним, чтобы больше узнать об океане, его динамике, роли в формировании климата на нашей планете.

Нижегородцы привезли с собой 10 приборов, в том числе три радиолокатора для зондирования волн, измеритель течения и ветра, контактный и акустический волнографы и даже лодку.

— Проводим эксперименты, калибруем приборы, наблюдаем за течениями. Делаем и фундаментальные исследования, в том числе изучаем физику радиолокационного рассеяния на морской поверхности. Создаем модели гидродинамических процессов в океане, которые еще до конца и не изучены. Наши работы проходят при поддержке субсидий из федерального бюджета Минобрнауки и Российского фонда фундаментальных исследований, — сообщил Иван.

Работа ученых во многом зависит и от погоды, тут нижегородцам повезло: дул ветер, вздымались волны, менялись течения. Удалось провести все запланированные эксперименты.

— Хотелось бы поработать здесь и в следующем году, но говорят, у полигона пока не решены проблемы с территорией. Жаль, если исследования прекратятся. В Нижнем Новгороде у нас свой полигон, мы там проводим все лето, но речная вода несравнима с морской, здесь она чистая и прозрачная, что особенно важно для оптических измерений, — провел черту под рассказанным Иван Капустин.

ЧТО ВДОХНОВЛЯЕТ ФИЗИКОВ НА ЛИРИКУ?

Аспирантка Ольга Шомина утверждает, сведения, которые здесь получают ученые, больше нигде получить нельзя.

Аспирантка Ольга Шомина утверждает, сведения, которые здесь получают ученые, больше нигде получить нельзя.

…Мы сидим в кают-компании — небольшой комнате, где обедает вся команда исследователей. Когда-то в ней было очень уютно: современная мебель, паркет, кондиционеры. За 30 с лишним лет от комфорта остались лишь воспоминания. Но исследователи молоды и к неудобствам относятся с иронией. На маленькой электроплитке готовятся макароны с тушенкой — дежурное блюдо. Воду приходится привозить с берега. Электричество по кабелю тоже поступает с берега. Готовят обед по очереди, относясь к этому занятию с энтузиазмом. Неприметно деление на начальников и подчиненных, если необходимо работать, то засучивают рукава все, независимо от того — аспирант ты или доктор наук.

Интересуюсь, что самое сложное и интересное в их экспедиции. Смеются, переглядываются.

— Самое интересное, когда начинает дуть сильный ветер, потому что тогда можно надолго застрять на платформе, — отвечает за всех Ирина. — Запаса продуктов и воды хватит на несколько дней. Както нам пришлось долго посидеть, ожидая у моря погоды. Тогда даже его соленую воду пытались опреснять.

Когда выпадает свободное время, мужское население ловит с палубы ставридку на жареху. Все много читают, и не только книги по физике моря, но и лирику. Ивана Капустина пейзажи Кацивели, гора Кошка и местный колорит вдохновили на стихи:

Там гремела гроза,
Там хлестали дожди,
Там холодные ночи
И жаркие дни…
Там крутая волна
Залегает на дне…
Ты летала… а я…
Все же плакал во сне.

— Волнение усиливается, пора отчаливать, иначе можем остаться здесь надолго! — прервал нашу беседу голос капитана баркаса.

Время, проведенное на платформе, пролетело незаметно. Море, еще пару часов назад спокойное, внезапно покрылось белыми гребешками. Действительно, нужно было торопиться к берегу…

Светлана МАКАРЕНКО.
Фото автора.