Свет в море - [2]

Шрифт
Интервал

В конце прошлого столетия петербургский физик О. Д. Хвольсон сформулировал уравнение переноса излучения — основное уравнение, описывающее распространение света в мутных (светорассеивающих) средах, в частности в море. Он исходил из простых физических соображений — сохранения лучистой энергии в элементарном объеме вещества. В последнее время появились работы, в которых предприняты попытки установить связь этого уравнения с уравнениями Максвелла и обосновать его законность с точки зрения электродинамики. В послевоенные годы индийский ученый С. Чандрасекар и советский физик Г. В. Розенберг модернизировали уравнение переноса, чтобы учитывать также поляризацию излучения.

В начале 20-х годов нашего века индийскому ученому Ч. Раману и советскому физику В. В. Шулейкину удалось объяснить происхождение цвета моря. Теория Рамана пригодна лишь для прозрачных вод, формула Шулейкина более общая. Несколько позднее А. Г. Гамбурцев создал еще более общую теорию: выведенная им формула для света, выходящего из моря, включает в себя формулы Шулейкина и Рамана как частный случай.

Вклад академика Шулейкина в гидрооптику не ограничивается лишь объяснением цвета моря. Он создал теорию многократного рассеяния света в море, исследовал рассеяние света взвешенными частицами и действие света на окраску различных подводных водорослей и животных. На основанной им в 1929 г. в Кацивели Черноморской гидрофизической станции в настоящее время ведутся исследования по оптике моря, широко известные как в Советском Союзе, так и за рубежом.

Одним из основоположников современной гидрооптики является также советский ученый профессор А. А. Гершун. Он создал теорию светового поля в мутных средах, послужившую основой теоретической гидрооптики. Раньше фотометрия ограничивалась лишь рассмотрением самих излучающих и поглощающих тел, а промежуточная среда, в которой распространялся свет, исключалась из рассмотрения. Гершун ввел представление о поле лучистой энергии в среде как о физическом поле и создал его математическую теорию. Гершун первый изучил многие важные вопросы фотометрии мутных сред и разработал ряд оптических приборов для наследований в море. Написанная им в 1939 г. вместе с Вс. А. Березкиным и Ю. Д. Янишевским монография «Прозрачность и цвет моря»[2] остается до сих пор классическим произведением, посвященным оптике моря[3].

Из зарубежных исследователей-гидрооптиков, работавших в 30—40-е годы, необходимо назвать имена И. Ле Грана и Г. Петтерссона. Французский ученый И. Ле Гран опубликовал несколько интересных работ, посвященных теории распространения света в море; швед Петтеросон — создатель многих гидрооптических приборов — один из первых начал проводить оптические исследования, погружая аппаратуру непосредственно в море.

Гидрооптика как наука принадлежит одному из разделов физики — оптике светорассеивающих сред (сюда же относится и оптика атмосферы). Поэтому для развития гидрооптики очень большое значение имели общетеоретические работы В. А. Амбарцумяна, В. В. Соболева, С. Чандрасекара, Г. В. Розенберга, Р. Прайзендорфера, К. С. Шифрина и Ван де Хюлста. Развитые ими методы исследования распространения излучения в светорассеивающих средах имеют прямое отношение к морю.

Уже говорилось об основном уравнении теории мутных сред — уравнении переноса излучения. Его решение позволяет получить интересующую нас информацию о световом поле в море в зависимости от условий освещения и оптических свойств морской воды в данном районе. Беда, однако, в том, что полного решения уравнения применительно к морю до сих пор еще нет. Математических трудностей, с которыми оно сопряжено, не удалось преодолеть даже с появлением электронно-вычислительных машин. Большинство современных гидро-оптических исследований основывается на результатах экспериментальных работ, которые кладутся затем в основу теоретических построений.

Особенно широкое распространение экспериментальные оптические исследования непосредственно в море получили в послевоенные годы.

В 1947–1948 гг. во время кругосветного рейса шведского научно-исследовательского корабля «Альбатрос» Н. Ерлов выполнил комплексные измерения в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. На их основе он разработал первую оптическую классификацию морских и океанских вод.

В нашей стране также широко развернулись исследования оптических свойств вод морей и океанов. В 1948–1951 гг. М. В. Козлянинов проводил обширные оптические измерения в морях, омывающих берега Советского Союза.

С вступлением в строй научно-исследовательского корабля «Витязь» в 1949 г. Институт океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР (ИОАН) начал регулярные оптические измерения в дальневосточных морях и в Тихом океане. В это же время под руководством А. А. Гершуна и В. Б. Вейнберга в Государственном оптическом институте им. С. И. Вавилова разрабатывались новые гидрооптические приборы.

Значительно расширило наши знания об оптических свойствах вод открытых океанских акваторий проведение Международного геофизического года и Международного геофизического сотрудничества в 1957–1959 гг. В период подготовки к этим международным исследованиям в Советском Союзе был создан первый комплект аппаратуры, предназначенный для массовых измерений оптических характеристик морей и океанов, — фотоэлектрический прозрачномер ФПМ-57, измеритель подводной освещенности ФМПО-57, спектрогидронефелометр — прозрачномер СГН-57 и гидрофотометр ФМ-46.


Еще от автора Виталий Иванович Войтов
Один среди волн. Робинзонада: прошлое и настоящее

ДОРОГИЕ ЧИТАТЕЛИ! Перед вами первый выпуск новой подписной популярной серии издательства «Знание» «Странствия и приключения». Мы понимаем, что вам нелегко живется в это сложное время, что вы в бесконечных заботах и хлопотах о хлебе насущном и устали от коллизий политических и экономических. Так постарайтесь отложить все дела и почитайте эту брошюру. Необыкновенные приключения мореплавателей отвлекут вас и, может быть, придадут вам решительности для удачного плавания по крутым волнам нашей жизни. В ближайшее время вы вместе с нашими героями побываете на необитаемых островах, в других экзотических местах планеты, совершите увлекательное путешествие на «Летучем голландце», примете участие в погоне за морскими чудищами и в необычайных экспедициях прошлого и настоящего.


Океанские дороги человечества

В книге в увлекательной форме рассказывается об открытии континентов в разные исторические эпохи. Восстанавливаются маршруты древних мореходов. Рассматриваются любопытные гипотезы и научные факты, свидетельствующие о неослабевающем интересе всех исследователей к истории развития и познания Мира. Автор, океанолог по профессии, ведущий научный сотрудник Института океанологии Российской академии наук, участник многочисленных экспедиций в Мировом океане. Он свой опыт и знания старается передать читателям этой книги.


Наука опровергает вымысел

В книге рассматривается «проблема» Бермудского треугольника — обширного района в Западной Атлантике, где, как считают многие, постоянно происходят необъяснимые катастрофы кораблей и самолетов. Автор, океанолог по профессии, неоднократно принимал участие в экспедициях в этом районе.Дается анализ природных особенностей Бермудского треугольника, а также подвергаются критике расхожие представления о других «таинственных» районах земного шара.Для широкого круга читателей, интересующихся проблемами научного анализа «необъяснимых» явлений.


Морские робинзоны

Аннотация издательства: «Из всех видов мореплавания больше всего приковывают внимание людей плавания отважных одиночек. Автор, ученый-океанолог и популяризатор, собрал большой фактический материал о таких плаваниях и о наиболее интересных из них поведал в новеллах, собранных в эту книгу. Читатель узнает о пересечении Атлантического океана Енсеном и Блэкберном, Бомбаром и Линдеманом, Чичестером и Табарли, о плаваниях через Тихий океан Уиллиса и Хори, о кругосветных плаваниях Слокама, Шербо, Пиджена, Телиги, Грэхема и о многих других, связанных с большим риском и необыкновенным мужеством.


Черные приливы

О наиболее крупных катастрофах супертанкеров, о конкретных последствиях этих катастроф, о мерах борьбы с нефтяным загрязнением и научных прогнозах, связанных с ним, рассказывают член-корреспондент АН СССР А. Монин и старший научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова В. Войтов.


В стороне от морских дорог

Авторы — ученые-океанологи, участники экспедиций на «Витязе» — рассказывают о первых рейсах прославленного советского корабля науки в наших дальневосточных морях и о его плаваниях по программе Международного геофизического года на просторах Тихого океана. Читатель узнает о теплых и холодных морских течениях, тайфунах, строении океанского ложа, обитателях глубочайших впадин, жизни рифов и лагун коралловых островов. В книге рассказывается о посещении Новой Гвинеи, архипелага Бисмарка и островов Хермит — земель, где советские люди были впервые, а также о впечатлениях от японских городов Осака и Нагасаки. [Адаптировано для AlReader].


Рекомендуем почитать
Старинные образы южных славян

В этой книге говорится об Исконной Вере и Стари у Южных Славян. Исследование, которое мы провели, не основывается на песнях, преданиях и обрядах, сохранившихся до сих пор, ни даже на письменных летописях. Главная особенность научного подхода, примененного в этой книге, это его опора на образные представления, которые у Южных Славян, совместно со многими другими народами, возникли со временем.


Космическая мифология

«Древние люди летали в космос!», «Гагарин не был первым космонавтом!», «Американцы сфальсифицировали высадку на Луну!», «Космонавты встречали инопланетян и ангелов!». Подобные заголовки часто встречаются в прессе. В них не было бы большой беды, если бы из-за порождаемых мифов не формировалось конспирологическое мировоззрение, отрицающее историю космонавтики и достижения науки. Космическую мифологию легко опровергнуть фактами, но чтобы добраться до них, нужны знания и опыт. Книга Антона Первушина, писателя и научного журналиста, поможет сориентироваться в потоках информации и научиться отделять правду от вымысла.


Консервативная революция в германии 1918-1932

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Знак вопроса, 1994 № 01-02

Всю жизнь мы видим сны: впервые они являются нам в утробе матери и не покидают до смертного часа. Но что же такое — сон? Нужен ли человеку этот «бесценный дар Морфея»? Можно ли считать сном гипноз? Почему во сне вспоминается забытое, казалось бы, навсегда? Есть ли связь между сном и памятью? Ответы на эти вопросы вы найдете в работе, посвященной этим еще не до конца изученным проблемам, связанным с деятельностью мозга.* * * Подписная серия «Знак вопроса» издательства «Знание» выпускалась ежемесячно, начиная с 1989 года.


Великие тайны прошлого

 Об этой книге:Тайны любят все. А если в них замешаны знаменитые личности или они связаны с историческими событиями, оставшимися неразгаданными, то рассказы о них становятся особенно захватывающими - и никакое произведение художественной литературы не может сравниться с ними по напряженности интриги.Мы предлагаем уникальную подборку историй, которые откроют перед вами волнующие страницы прошлого, полного борьбы страстей, алчности, измен, безудержных желаний, глупости, безрассудства, безумия и жестоких убийств - всего того, что так часто изменяет ход человеческой истории и оставляет в наследство озадаченным потомкам настоящий лабиринт тайн и загадок, над объяснением которых до сих пор ломают голову ученые.Порой буквально леденящее душу повествование и яркий калейдоскоп картин сразу же погружают вас в самую гущу невероятных - но тем не менее абсолютно достоверных - событий.


Израиль и США: Основные этапы становления стратегического партнерства 1948–2014

Монография посвящена непростой истории становления американо-израильского сотрудничества с момента возникновения Государства Израиль в 1948 г. до 2014 г.Автор рассматривает, как в годы холодной войны израильские лидеры боролись за признание Израиля партнером США, активизируя свою роль проводника американских интересов на Ближнем Востоке. В книге показано, как в конце 1990-х годов развитие израильско-американских отношений приобрело характер стратегического партнерства и Израиль стал наиболее привилегированным внеблоковым союзником США.