Если опуститься под землю примерно на глубину 40–50 метров, то можно увидеть, что там залегает относительно молодой слой, возраст которого не превышает миллиона лет. Он сформировался в период резкого охлаждения климата в результате прихода сюда со Скандинавского полуострова могучего ледника. Установлено, что около 12 тысяч лет назад ледник окончательно покинул территорию, ныне занимаемую городом и его пригородами, оставив после себя морену из крупных валунов, гальки, песка и глины. Кавголовские холмы, Дудергофские и Рамболовские высоты — также моренные образования.
На еще большей глубине под довольно рыхлым песчано-глинистым накоплением ледникового и послеледникового времени видна голубовато-зеленая, так называемая кембрийская, глина, залегающая пластом до 200 метров. При исследовании в ней обнаружены ископаемые органические остатки — раковины, членики иглокожих, остатки трубчатых червей, а в песчанике, покрывающем глину, и щитки трилобитов. Все это позволило ученым прийти к выводу о том, что на месте Санкт-Петербурга уже с начала кембрийского периода, то есть 300–400 миллионов лет назад, существовало море. На дне его отлагались глинистые илы, которые под слоем песчаника, образовавшегося при обмелении моря, превратились в голубовато-зеленую прочную глину.
Следовательно, Петербург стоит на весьма прочном основании в виде спрессованной кембрийской глины, покоящейся в свою очередь на кристаллическом фундаменте из древнейших пород, образовавшихся около 500 миллионов лет назад. Лишь верхний слой представляет собой мягкое и зыбкое ложе, состоящее из песка, торфа и липучей глины.
Город расположен на восточной оконечности Финского залива, его местоположение определяется географическими координатами 59°57′ северной широты и 30°19′ восточной долготы от Гринвича. Из крупнейших городов мира (с населением свыше 1 миллиона человек) Санкт-Петербург является ближайшим к Северному полюсу. Он расположен на одной широте с северной частью Камчатки и южной частью Аляски и лишь на 2° южнее Якутска.
Уже во второй половине XVII века, в царствование Алексея Михайловича, на Руси велись метеорологические и гидрологические наблюдения. Из дошедших до нашего времени архивных материалов известно, что караульным стрельцам дворцовой стражи вменялось в обязанность ежедневно вести запись о морозах и метелях, ветрах и грозах, о времени вскрытия Москвы-реки и о других явлениях природы. Вот как выглядели эти записи:
«1657 г. Маия 31, неделя[1]. Гром гремел, и молния блистала, и шел дождь велик, и после того и до вечера было ведрено и ветрено, а в ночи было тепло».
«1662 г. Апреля 9, среда. Снег выпал на поларшина».
Городской Центр Погоды
Первые наблюдения за состоянием климата и некоторыми явлениями природы Петербурга и его окрестностей относятся к 1709 году. Об этом говорят записи вице-адмирала К. Крюйса. В них отмечались изменения уровня воды в Неве, направление и сила ветра.
Таким наблюдениям Петр I придавал большое значение, видя в них практический смысл и считая их делом государственной важности. Находясь в Москве в 1721 году, Петр требовал от Меншикова присылать ему из окрестностей Петербурга листочки распускающихся деревьев «с надписанием числа, дабы узнать, где раньше началась весна».
С 28 марта 1722 года по распоряжению царя К. Крюйс ведет регулярные записи о погоде. В его дневнике можно, например, прочесть:
«Апрель 21, суббота. Поутру ветр ост-зюйд-ост и крепкий ветр и дождь, в полдень тож, в вечер ветр зюйд-ост и зюйд-зюид-ост, в ночи ветр вест и вест-норд-вест крепкий и вода на два фута сверху ординарной была во всю ночь.
Апрель 22, воскресенье. Поутру ветр норд-вест; вода також стоит, как выше упомянуто. Пасмурно и студено… в полдни ветр малый норд-вест и дождь после полудня. Тихо и красный день до самого вечера».
С учреждением Академии наук наблюдения за явлениями природы стали вести ученые. Академия наук начинает периодически издавать специальные метеорологические обзоры по Санкт-Петербургу.
Длительное изучение температурного режима невской воды в городской черте показало, что средняя месячная температура воды следующая: в апреле 1,1', в мае 6,6°, в июне 13,5°, в июле 17,2°, в августе 16,6°, в сентябре 12,3°, в октябре 6,6°, в ноябре 1,8°.