Прежде чем остановить корабль на станции, вахтенный штурман дает приказание развернуть судно рабочим бортом на ветер.
Но вот станция началась. Раньше всего необходимо измерить глубину.
Для этого достаточно иметь хотя бы простую гирю. Кстати, простой лот для измерения глубины очень похож на гирю. Около лебедки, с которой опускается лот, стоят геологи. Они с нетерпением поглядывают на блок-счетчик, отмеряющий каждый метр вытравленного троса. Вот уже прошли десятки метров, затем идут сотни, а с барабана лебедки все сматывается и сматывается трос. Неожиданно лебедка вздрагивает, и трос приостанавливается. «Достигли дна!» — восклицают участники экспедиции. Уже записано по счетчику количество вытравленного троса, как вдруг барабан завертелся опять. Все объясняется просто: подшутила волна. Она сильно накренила судно и замедлила сматывание троса. Но вот туго натянутый трос как-то безвольно повис, медленно движется по инерции барабан лебедки. Это дно!
Так измерялась глубина места с давних времен. Первым, кто сконструировал лот для измерения большой глубины, был Петр I. Но теперь употребляют эхолоты. Особый прибор посылает звук вниз. От дна звук отражается. Чем глубже, тем дольше надо ждать «эха». Но даже на большой глубине измерение с помощью эхолота продолжается секунды. Ведь звук распространяется в воде с громадной скоростью. Есть эхолоты, отмечающие на бумаге показания глубины. Они прямо вычерчивают профиль дна. Когда стоянка закончена и становятся известными температура и соленость морской воды, то вводятся поправки, уточняющие обычно на несколько метров результаты показаний эхолота.
У ленты эхолота.
Геологи опускают в море длинные трубки. Тяжелая трубка с силой врезается при падении в морское дно. Для того чтобы она вонзилась в дно вертикально, вверху ее сделаны четыре большие направляющие лопасти. Когда трубку поднимут, из нее вынут длинную «колбасу» грунта.
Еще совсем недавно колонка грунта в 2–3 метра длиной считалась большой удачей. По ней можно узнать историю отложений морского дна за тысячи лет. Но советские ученые Н. Н. Сысоев и Е. И. Кудинов создали гидростатическую трубку, которая приносит колонку грунта более 30 метров длины.
Гидрологам надо измерить температуру воды на разных глубинах и собрать образцы воды для изучения их газового и химического состава. Для этого они употребляют батометры и особые термометры.
Батометр представляет собой трубку, закрывающуюся сверху и снизу. Участники русской антарктической экспедиции Беллинсгаузена и Лазарева впервые сделали батометры и пользовались ими, собирая пробы воды на различных широтах.
Гораздо сложнее измерить температуру воды. Если мы обыкновенный термометр будем подымать с глубины, то получим на шкале температуру поверхностного слоя воды или окружающего воздуха. Ведь ртуть быстро расширяется или сжимается в зависимости от температуры окружающей среды.
Первые надежные измерения температуры воды на глубине в океане были сделаны во время кругосветного путешествия И. Ф. Крузенштерна и Ю. В. Лисянского.
Более 120 лет тому назад русский академик Ленц, участвуя в кругосветном плавании под начальством Коцебу, сконструировал такие батометры, которые благодаря теплоизолирующим покрытиям долго сохраняли температуру воды внутри прибора. Им была измерена температура воды до глубины в 1200 метров. Батометры по типу, предложенному Ленцом, просуществовали около ста лет, но наука требовала все более и более точных измерений. Были изобретены термометры, сохраняющие отметки температуры того слоя воды, в котором они находились.
В глубоководном термометре резервуар со ртутью и капилляр, лежащий на измерительной шкале, соединяются тонким изгибом. Опустив термометр на изучаемую глубину, нужно подождать, пока из резервуара подымется в капилляр ртуть, — в соответствии с температурой воды. Если мы резко перевернем термометр, то сообщение между ртутью в резервуаре и капилляре прервется в изгибе трубочки. Теперь ртутный столбик, соответствующий температуре воды в изучаемом слое, «пойман». Количество ртути в капилляре, лежащем на измерительной шкале, не изменится при подъеме наверх через различные слои воды или на воздухе.