28ИВАНОВ Б. В., ЕМЕЦ А. И.
Метеорологические наблюдения полярной экспедиции Г Я. Седова в бухте Тихая
(остров Гукера, Земля Франца-Иосифа, 1913-1914 гг.)1
IVANOV B. V., EMETS A. I.
Meteorological observations during G. Y. Sedov Polar Expedition in the Tikhaya Bay
(Hooker Island, Franz Josef Land, 1913-1914)
Сведения об авторах:
Иванов Борис Вячеславович, кандидат географических наук, заведующий Лабораторией процессов взаимодействия океана и атмосферы ГНЦ РФ «ААНИИ», доцент кафедры океанологии Института наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) b_ivanov@aari.ru, b.ivanov@spbu.ru
Емец Александра Игоревна, студентка Санкт-Петербургского государственного педагогического университета (Санкт-Петербург) emets.shura2102@gmail.com Authors:
Ivanov Boris Viacheslavovich, Candidate of Geographical sciences, Head of the Laboratory of interaction atmosphere-ocean processes of AARI, Associate Professor of Ocean-ology Department of the institute of Earth sciences of st. Petersburg state University (st. Petersburg)
b_ivanov@aari.ru, b.ivanov@spbu.ru
Emets Aleksandra Igorevna, Bachelor of st. Petersburg state Educational University (st. Petersburg)
emets.shura2102@gmail.com
1 Работа выполнена в рамках плановой тематики ГНЦ РФ «ААНИИ», при финансовой поддержке российско-норвежского проекта «Земля Франца-Иосифа - прошлый и современный климат» (ААНИИ - МЕТ-Могшау, 2017-2018) и научно-практической конференции «Полярные чтения - 2018. Технологии и техника в истории освоения Арктики» (Санкт-Петербург, 27-28 апреля 2018 г.).
Аннотация
В статье впервые анализируются метеорологические наблюдения, выполненные в экспедиции Г. Я. Седова на судне «Святой мученик Фока». Зимовка проходила в 1913-1914 гг. в южной части архипелага на острове Гукера. Метеорологические наблюдения проводились с использованием приборов и методик Главной физической обсерватории Санкт-Петербурга. Руководил программой наблюдений молодой учёный В. Ю. Визе, которому помогали члены экипажа судна. Результаты наблюдений В. Ю. Визе сравниваются с данными, полученными в последующие годы на советских и российских метеостанциях. Проводится сравнительный анализ климатических условий на архипелаге за последние 100 лет. Abstract
This article first analyzes the meteorological observations made in the G. Y. Sedov expedition on the ship Svyatoy muchenik Foka. Wintering took place in 1913-1914 in the southern part of the archipelago on the Hooker Island. Meteorological observations were carried out by instruments and techniques of the St. Petersburg Main Physical Observatory. The young scientist V. Y. Vise supervised the observation program, with the help of crew members. The results of V. Y. Vise observations are compared with the data obtained in subsequent years at Russian weather stations. A comparative analysis of climatic conditions on the archipelago over the past 100 years is carried out.
Ключевые слова:
Земля Франца-Иосифа, экспедиция Г. Я. Седова, В. Ю. Визе, метеорологические
наблюдения.
Keywords:
Franz Josef Land, G. Y. Sedov expedition, V. Y. Vise, meteorological observation.
Метеорологические наблюдения, выполненные в экспедиции Г. Я. Седова (рис. 1) на судне «Святой мученик Фока» во время зимовки экипажа на о. Гукера, являются первыми российскими регулярными наблюдениями, организованными на Земле Франца-Иосифа.
Предшественниками этих наблюдений были исследования, проведённые в период австрийской экспедиции под руководством Ю. Пай-пера, К. Вайпрехта на о. Циглера в период 1-го Международного полярного года 1892-1893 гг. Четверть века спустя усилиями советского правительства и ГУГМС СССР на о. Гукера, на историческом месте зимовки экспедиции Г. Я. Седова (бухта Тихая), была открыта первая
технические особенности организации исследовательских экспедиций
советская метеорологическая станция с одноимённым названием. Метеорологическая станция «Бухта Тихая» проводила регулярные наблюдения до 1959 г., после чего она была перенесена на новое место. Им стал остров Хейса. Сменилось и название станции. В первый период своего существования она называлась «Дружная», а в начале 70-х гг. прошлого столетия она получила новое название «Обсерватория им. Кренкеля» в честь Э. Т. Кренкеля - участника первой советской дрейфующей станции «Северный полюс» (СП) под руководством И. Д. Па-панина в центральной части Арктического бассейна. Любопытная деталь: метеорологическая станция «Бухта Тихая» не была закрыта в период Великой Отечественной войны, она обеспечивала регулярными метеосводками действия советской авиации и военно-морского флота, а также англо-американские конвои, находящиеся в северной части Баренцева моря по пути в порты Мурманск и Архангельск.
В настоящее время специалистами Государственного научного центра «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» (ГНЦ РФ «ААНИИ») оба ряда («Бухта Тихая» и «Обсерватория им. Кренкеля») путём применения специальных математических методов объединены в один массив данных, что позволяет изучать изменения климата на архипелаге Земля Франца-Иосифа с 1929 г. по настоящее время. Как известно, в 1920-1940 гг. в Арктике наблюдалось так называемое первое потепление, которое по ряду своих параметров сравнимо с современным наблюдаемым потеплением, «официально» стартовавшим в 1984 г. Таким образом, годовая серия наблюдений экспедиции Г. Я. Седова предшествовала климатическим событиям 1920-40 гг. Мы попытались проанализировать метеорологический режим, наблюдавшийся на архипелаге в начале ХХ в. (1913-1914), и сравнить его с принятой на сегодняшней день официальной климатической нормой Всемирной метеорологической организации (ВМО), рассчитанной для периода 19611990 гг., а также с так называемым современным климатом. По мнению ряда ведущих российских климатологов, например, члена-корреспондента РАН В. Груза, а также в соответствии с официальными документами Росгидромета, это период с 1984 г. по настоящее время. Для количественной оценки норм «современного» климата и норм ВМО мы воспользовались рядом метеорологических наблюдений, полученных в Обсерватории им. Кренкеля (остров Хейса) за период 1961-1990 и 1985-2015 гг., т. е. за равные 30-летние периоды.
Несколько слов о зимовке экипажа «Святого мученика Фоки» и составе метеорологических наблюдений, которые организовал и возглавил молодой учёный, в дальнейшем - член-корреспондент Академии
наук СССР по отделению математических и естественных наук (океанография и метеорология) Владимир Юльевич Визе. Он родился 21 февраля (5 марта по старому стилю) 1886 г. в Царском Селе в семье преподавателя географии Юлия Ивановича Визе (рис. 2).
В 1904 г. он окончил Царскосельскую гимназию и поступил на естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. В 1905 г. Владимир Визе выехал в Германию, где учился на химическом факультете Гёттингенского университета и в университете Галле. В 1910 г. вернулся в Россию и уже летом принял участие в своей первой экспедиции по Кольскому полуострову. Осенью он восстановился в Петербургском университете. В 1912 г., после окончания университета, В. Ю. Визе был зачислен на должность географа и руководителя метеорологических наблюдений в экспедиции Г. Я. Седова к Северному полюсу на судне «Святой мученик Фока».
Вторая вынужденная зимовка (после неудачной попытки достигнуть Северного полюса) была организована в южной части архипелага на о. Гукера. Место зимовки, по предложению Г. Я. Седова, получило название бухта Тихая, поскольку за весь период стоянки здесь не наблюдалось сильных ветров и катастрофических подвижек льда. Благодарю этому судно благополучно (безаварийно) пережило зимовку и смогло продолжить своё плавание в следующем году.
Наблюдения продолжались с сентября 1913-го по июль 1914 г. включительно с использованием приборов и методик Главной физической обсерватории Петербурга (ныне Главная геофизическая обсерватория имени А. И. Воейкова). Молодому учёному В. Ю. Визе помогали члены экипажа судна и участники экспедиции.
Метеорологическая станция была устроена на берегу на расстоянии порядка 50 м от судна (рис. 3). Как следует из официального научного отчёта экспедиции, подготовленного В. Ю. Визе: «Были установлены две английские будки, конструкции Главной физической обсерватории, флюгер, дождемер (осадкомер). Здесь же был выстроен дом из снега, в котором производилась смена ленты термографа...» (рис. 4). Как указывалось выше, помощь в проведении наблюдений оказывали члены экипажа и экспедиции, что было отмечено в отчёте: «Производство наблюдений лежало с 1 октября 1913 г. на мне и матросе В. В. Лебедеве, который научился им ещё во время зимовки экспедиции в бухте Фоки. Вместе с тем я обучил метеорологическим наблюдениям кочегара Н. В. Коршунова <...> Начиная с 1 января 1914 г. наблюдения производились В. В. Лебедевым, а ночные (с 22 до 6 часов) - мною. <...> С 15 марта, когда я занялся топографическими
Рис. 1. Г. Я. Седов. Фотография 1912 г.
п гг
Рис. 2. Почтовая марка «В. Ю. Визе (1886-1954). Метеоролог, океанограф, исследователь Арктики, член-корреспондент Академии наук СССР» из серии «Полярные исследователи». Художник А. Керносов, выпуск 2000 г.
1 Дата выпуска: 24 февраля 2000 г. № 557 по каталогу почтовых марок.
работами, время моей ночной вахты было сокращено <. > наблюдения производились также художником Н. В. Пинегиным, штурманом Н. М. Сахаровым, геологом М. А. Павловым и исп. об. врача П. Г. Кушаковым. »1 Как отмечал В. Ю. Визе, в тех тяжелейших условиях, в которых проходила вторая зимовка, без этой помощи он едва ли бы выполнил программу двухчасовых наблюдений2.
Обработка наблюдений и значительная часть вычислений (введение поправок, расчёт средних оценок и т. п.) были выполнены В. Ю. Визе непосредственно в экспедиции. Часть окончательных расчётов произвёл старший вычислитель Главной физической обсерватории в Петрограде А. А. Небольсин, которому, по словам В. Ю. Визе, он выражал самую глубокую признательность.
Наблюдения над температурой воздуха, а именно эти предварительные результаты представлены в нашем скромном исследовании, производились ртутными термометрами Мюллера, поправки к которым были определены до экспедиции и уточнены после её окончания. Использовались так называемые сухой и смоченный термометры, а также максимальный и минимальный термометры. Когда температура воздуха падала ниже точки замерзания ртути (январь 1914 г.), использовался спиртовой термометр, поскольку шкала «максимального» термометра, единственного имевшегося в экспедиции, была ограничена -29 °С, вследствие чего в такие сутки, когда температура воздуха не поднималась выше -29 °С, температура по «максимальному» не могла быть определена. В таких случаях максимальная температура воздуха определялась по термографу либо приближённо, путем вычислений. Все перечисленные термометры находились в будке английского образца. Высота термометров над поверхностью снега составляла примерно 1,9 м, а над уровнем моря - 5 м. Как указывалось выше, наблюдения за температурой воздуха («сухой» термометр) проводились 12 раз в сутки, а отсчёты по «максимальному» и «минимальному» термометрам - два раза в сутки: в полдень и в полночь3.
1 Визе В. Ю. Материалы по изучению Арктики. № 1: Метеорологические наблюдения Полярной экспедиции Г. Я. Седова. Л., 1933. Т. 2. С. 3-4.
2 Владимиром Юльевичем также прежде был опубликован ряд работ, в которых излагались результаты экспедиции: Визе В. Ю. Пересечение Новой Земли под 76° северной широты // Известия Архангельского общества изучения Русского Севера. 1917. № 7-8. С. 304-313; № 9-10. С. 363-371; Визе В. Ю. Год на Земле Франца-Иосифа // Известия Архангельского общества изучения Русского Севера. 1918. № 3, 4, 5, 6, 7. Впоследствии появилась ещё одна публикация: Визе В. Ю. Перевалом через ледниковый покров Новой Земли // Записки по гидрографии. Л., 1925. Т. 49. С. 63-74.
3 Визе В. Ю. Материалы по изучению Арктики. № 1: Метеорологические наблюдения Полярной экспедиции Г. Я. Седова. Л., 1933. Т. 2. С. 48-49.
Рис. 3. План метеорологической станции в бухте Тихой. 1913 г.1
1 Визе В. Ю. Материалы по изучению Арктики. № 1: Метеорологические наблюдения Полярной экспедиции Г. Я. Седова. Л., 1933. Т. 2. С. 4.
2 Там же. С. 4.
Рядом с термометрической будкой располагалась вторая будка, в которой помещался суточный термограф.
Как оказалось, к нашему глубокому сожалению, наблюдения, выполненные В. Ю. Визе, до сих пор не были проанализированы в отечественной научной литературе. Более того, данные этих наблюдений отсутствовали в архивах ГНЦ РФ «ААНИИ». Однако при помощи сотрудников отдела фонда данных и научно-технической информации ААНИИ (руководитель - Владимир Юрьевич Замятин) эти сведения оказались доступны для сравнительного анализа1.
В нашей статье представлено сравнение данных этой экспедиции и сведений, полученных в период функционирования регулярной сети советских и российских метеорологических станций на архипелаге. Мы оперировали средними месячными данными о температуре приземного воздуха (ТПВ), полученными в ходе наблюдений, выполненных с помощью ртутных термометров и современных средств измерений (электронные термометры). Осреднённые оценки для периода 1913-1914 гг., как было указано выше, были получены самим автором наблюдений - В. Ю. Визе. Средние оценки (нормы) для периодов 1961-1990 и 1985-2015 гг. были рассчитаны нами на основе данных, любезно предоставленных Госфондом ГНЦ РФ «ААНИИ» и Госфондом «Всероссийского научно-исследовательского гидрометеорологического института - Мирового центра данных» (ВНИИГМИ-МЦД, г. Обнинск). Полученные средние месячные оценки ТПВ для вышеуказанных периодов наблюдений составили три годовые серии, которые мы и сравнили между собой для оценки прошлых и современных климатических условий на архипелаге и тенденций изменения климата.
Сезонный ход средних месячных значений ТПВ, полученных В. Ю. Визе и рассчитанных нами для периодов, соответствующих нормам ВМО и «современного» климата, представлен на рис. 5, а средние годовые значения - в таблице 1, расположенной ниже.
Таблица 1. Среднегодовые оценки ТПВ
Период, гг. 1913-1914 1961-1990 1985-2015
Средняя годовая ТПВ, °С -15,2 -13,7 -11,7
1 Отчёты по наблюдениям, выполненным В. Ю. Визе, хранятся в библиотеке РАН в Санкт-Петербурге.
Рис. 5. Среднемесячные значения ТПВ
0.1 0.0
Рис. 6. Сравнение среднемесячных оценок 1961-1990 и 1985-2015 гг.
Как показывают средние годовые оценки, климат в начале века был более холодным по сравнению с периодом 1961-1990 гг. и «современным» периодом. Сравнивая нормы ВМО и «современные» (рис. 6), мы видим, что для всех месяцев года наблюдаемый (современный) климат более тёплый. Особенно ярко это проявляется для зимних месяцев года, что наблюдается не только в Арктике, но и в средних широтах. Мы видим, например, что зимы в Санкт-Петербурге стали более мягкими и малоснежными.
Однако при сравнительном анализе средних месячных оценок наблюдается не столь однозначная картина. Например, декабрь 1913 г. был на 6,6 и 4,3 градуса теплее нормы ВМО и «современной» нормы соответственно. Также более тёплыми по сравнению с нормами были апрель и май 1914 г. Мы внимательно проанализировали данные срочных наблюдений, выполненных В. Ю. Визе и его помощниками. Кстати, они проводились каждые два часа! Действительно, декабрь 1913 г. был аномально тёплым и характеризовался постоянными южными ветрами. В дальнейшем, анализируя зимние данные о ТПВ на островах Гукера (п/ст «Бухта Тихая») и Хейса (Обсерватория им. Кренкеля), выполненных в более поздние периоды наблюдений, мы обнаружили аналогичные аномальные состояния (тёплые, по сравнению с другими зимними месяцами), что позволяет сделать заключение: это является характерным элементом климата архипелага в целом.
В дальнейшем мы планируем разыскать данные метеорологических наблюдений австрийской экспедиции К. Вайпрехта - Ю. Пайера (1882-1983) и сравнить их с результатами, полученными В. Ю. Визе, и более современными, имеющимися в нашем распоряжении. Это позволит получить объективные оценки изменения климата арх. Земля Франца-Иосифа с конца XIX до начала XXI в. и сравнить с тенденциями глобальных изменений на нашей планете в целом.
