| 21681190 23552 13350 920 1ю и биологию.
Осн. физ. проблема океанологии - выявление закономерностей взаимодействия океана и атмосферы, начиная от формирования потоков кол-ва движения, тепла и влаги на поверхности и в толще океана до долгосрочной глобальной изменчивости океана и атмосферы, и использования их как основы прогнозов состояния океана и погоды. В решении этой проблемы сов. учёными достигнуты серьёзные успехи (50-60-е гг., В. В. Шулейкин, В. Ю. Визе, Д. Л. Лайхтман, А. С. Монин, Г. М. Таубер и другие). Решению этой задачи способствовали теоретические и экспериментальные исследования турбулентности и турбулентного перемешивания; сформулированы новые представления о турбулентности в условиях устойчивой стратификации и вертикальной микрострукры вод океана (60-е гг., А. С. Монин, Р. В. Озмидов, А. Г. Колесников и др.). Достигнуты успехи в изучении ветрового волнения, в разработке спектральной теории волн; установлены закономерности возникновения, развития и затухания их на больших и малых глубинах, в условиях сложной конфигурации берегов; даны методы практич. расчётов элементов волн (В. В. Шулейкин, Б. X. Глуховский, Ю. М. Крылов и др.).
До практич. методов расчётов доведено изучение колебаний уровня океанов и морей, в т. ч. приливных. Расширены знания о распространении приливных волн в открытых океанах и морях и в прибрежной зоне, разработана классификация приливов, уточнены методы расчёта приливных характеристик в прибрежной зоне и в открытом море (50-70-е гг., А. Н. Сретенский, В. В. Тимонов, А. И. Дуванин, Б. Л. Лагутин и др.). В результате изучения периодич. колебаний уровня установлены закономерности их зависимости от сгонно-нагонных ветров, атм. давления и др. факторов; разработаны методы прогноза штормовых нагонов, долгосрочных изменений уровня замкнутых морей (Л. Ф. Рудовиц и др.).
Развитию исследований циркуляции вод океанов и морей способствовало использование начиная с сер. 50-х гг. автономных буйковых станций для измерения течений. В этом направлении разработаны важные теоретич. положения о течениях в муссонном поле, метод полных потоков, влияние на течения неравномерности поля ветра и рельефа дна; взаимосвязь полей ветра, скорости течений и плотности воды. Установлено наличие в океане разномасштабных по площади и времени существования вихрей; получены методы расчёта циркуляции вод (В. В. Шулейкин, Н. Н. Зубов, В. Б. Штокман, П. С. Линейкин, А. И. Фельзенбаум, А. С. Саркисян и др.). При изучении циркуляции вод по полю плотности составлены схемы течений на различных глубинах океана (А. М. Муромцев, В. Н. Степанов, В. Г. Корт, В. А. Бурков и др.).
При изучении процессов перемешивания вод океанов и морей установлены осн. закономерности развития вертикального перемешивания в различных геогр. условиях и выявлена важная роль зимней вертикальной циркуляции в режиме океанов и морей; сформулированы закономерности процесса уплотнения при перемешивании вод различных температурно-солёностных характеристик; даны методы расчёта вертикального перемешивания (30-50-е гг., Н. Н. Зубов, В. Б. Штокман и др.).
Существенные результаты получены по оптике и акустике океана. Установлен спектральный состав цвета моря и его зависимость от освещённости и угла наблюдения; выявлены закономерности распределения света на больших глубинах; разработаны методы определения поглощения света мор. водой при различном её насыщении взвешенными частицами (50-е гг., Шулейкин, М. В. Козлянинов и др.). В области акустики океана установлены закономерности распространения звука в толще воды океана в зависимости от особенностей её температурно-солёностной структуры; обнаружено сверхдальнее распространение звука в подводном звуковом канале (1946), разработана его теория, установлены теоретич. основы закономерностей затухания звука в толще воды для случаев различных рассеивателей (Л. М. Бреховских, Л. Д. Розенберг и др.).
Большое развитие получило исследование льдов океанов и морей; выявлены закономерности их образования, распространения и разрушения в различных р-нах океана, физико-хим. характеристики льдов и методы ледовых прогнозов (Н. Н. Зубов, В. Ю. Визе, В. С. Назаров, Б. X. Буйницкий и др.). Огромное значение имела организация наблюдений на дрейфующих станциях «Северный полюс» (с 1937, И. Д. Папанин, П. П. Ширшов, Е. К. Фёдоров, Э. Т. Кренкель) и систематич. работ в морях, омывающих Антарктиду (с 1956).
Значит, место занимают исследования долго- и короткопериодной изменчивости физ. характеристик и макро-, мезо-и микроструктуры океана (К. Н. Фёдоров, Р. Р. Белевич, Ю. В. Макеров, А. А. Рыбников и др.). Выяснены закономерности формирования вертикальной и горизонтальной термохалинной и динамич. структуры океанов и морей (50- 60-е гг., А. Д. Добровольский, А. М. Муромцев, В. Н. Степанов и др.).
В области морской гидрохимии выявлены закономерности обмена и трансформации хим. веществ в океане и формирование его хим. баланса; охраны вод океанов и морей от хим. и радиоактивных загрязнений. По этой проблеме были установлены хим. балансы практически всех океанов и морей, а также закономерности внутр. хим. обмена с сушей и атмосферой; впервые в СССР разрабатываются методы прогноза и расчёта изменений гидрохим. режима замкнутых морей в связи с нар.-хоз. деятельностью в их бассейнах; установлены основные закономерности загрязнений вод океанов и морей (60-70-е гг., С. В. Бруевич, О. А. Алекин, Л. К. Блинов, Б. А. Скопинцев и др.).
В области биологии океана выявлены закономерности формирования продуктивности вод, видовой и количественной биологич. структуры океана и её изменчивости во времени и пространстве; проведено экологич. районирование океана. Значительно расширились биолого-промысловые исследования, обеспечено успешное освоение новых рыбопромысловых р-нов открытого океана.
Подробнее см. в разделе Биологические науки (Зоология). л. М. Муромцев.
Геологическое изучение южных и северных морей СССР было начато в 90-е гг. 19 в. и до 40-х гг. 20 в. были получены первые представления о рельефе дна и типах донных осадков (Н. И. Андрусов, А. Д. Архангельский, Н. М. Страхов, Я. В. Самойлов и др.). Систематич. геологич. исследования в океанах с применением новых технич. средств и методов были начаты в кон. 40 - нач. 50-х гг. 20 в. В результате геоморфологич. изучения дна Сев. Ледовитого ок. были открыты подводные хребты Гаккеля и Ломоносова (Я. Я. Гаккель и др.), изучены типы донных осадков. В 1948 опубликована первая сводка по вопросам мор. геологии (М. В. Кленова). В кон. 50- 70-х гг. в Тихом, Индийском и Атлантическом ок., включая р-ны Антарктики, выявлены и исследованы многие крупные формы рельефа и структура дна - подводные хребты, горы, желоба, зоны разломов и др., составлены геоморфологич. и тектонич. карты океанов (А. В. Живаго, Г. Б. Удинцев и др.). Геофизич. методами изучены мощности, строение и физ. параметры осадочной толщи и океанич. коры в различных тектонич. областях (Ю. П. Непрочное, И. П. Косминская, А. Г. Гайнанов и др.). Геофизич. и геологич. методами детально исследовано строение дна Каспийского, Чёрного и Средиземного м. (О. К. Леонтьев, Я. П. Маловицкий, Ю. П. Непрочное).
Изучены процессы осадкообразования, выделены новые генетич. типы осадков и осадочные формации; составлены литологич. и геохимич. карты трёх океанов, а также карты скоростей седиментации (П. Л. Безрукое, А. П. Лисицын и др.). Разработана стратиграфия кайнозойских океанич. отложений по диатомеям (А. П. Жузе), фораминиферам (В. А. Крашенинников). Проведены исследования абс. возраста океанич. осадков.
Изучены закономерности размещения, состав и условия образования полезных ископаемых дна океанов (железо-марганцевых конкреций, фосфоритов). Обоснованы общегеологич., тектонич. и геохимич. предпосылки нефтегазоносности осадочных басе. Индийского, Атлантического и Сев. Ледовитого океанов (М. К. Калинко, А. А. Геодекян и др.). См. раздел Геологические науки. Л. 9. Левин.
Результаты исследований позволили обеспечить необходимыми данными, пособиями и информацией мореплавание, рыбную пром-сть, мор. гидротехнич. стр-во (в т. ч. приливные электростанции), судостроение и др. заинтересованные отрасли нар. х-ва.
С 50-х гг. 20 в. СССР успешно развивает междунар. сотрудничество по изучению различных аспектов природы Мирового ок. по линии межправительственных океанографич. комиссий при ЮНЕСКО, Междунар. союза по геодезии и геофизике, Междунар. совета по изучению морей и др. орг-ций. Сов. учёные участвуют во всех междунар. программах исследования океана, к наиболее крупным из к-рых относятся: Междунар. геофизич. год (МГГ), изучение Куросио и прилегающих районов Тихого океана, изучение Южного ок., Сев. Атлантики, тропич. зоны Атлантич. ок., Индийского ок., Карибского моря. СССР является участником всех крупных междунар. совещаний по океанографии: 1-го Океанографич. конгресса (Нью-Йорк, 1959), 2-го Океанографич. конгресса (Москва, 1966), Океанографич. ассамблей (Токио, 1970; Эдинбург, 1976) и др.
С 1974 в СССР издаётся Атлас океанов (т. I, Тихий океан), содержащий материалы по геологич., геофизич., гидрологич., климатич., биогеографич. и др. проблемам океанологии. Издан (1975) Геолого-геофизич. атлас Индийского ок.
Периодич. издания: «Известия Академии наук СССР. Серия Физика атмосферы и океана» (с 1965; в 1937-51 издавалась под назв. «Известия Академии наук СССР. Серия географическая и геофизическая», в 1952- 1964 - под назв. «Серия геофизическая»), «Океанология» (с 1961), «Метеорология и гидрология» (с 1935), Доклады АН СССР, раздел «Океанология»(с 1954), «Труды Государственного океанографического института» (с 1947), «Труды Института океанологии АН СССР» (с 1946), «Труды Морского гидрофизического института» (с 1948), «Труды Арктического и Антарктического научно-исследовательского института» (с 1931) и др.
См. также Океан.
Геологические науки
Первые сведения о полезных ископаемых на терр. СССР появились в 3-2-м тыс. до н. э., когда проводилась примитивная разработка её недр. Отрывочные данные о сокровищах недр России собирали землепроходцы, рудознатцы и промышленники в 16-17 вв. В 18 в. изучение геол. строения и природных богатств терр. России велось в основном экспедициями Петерб. АН на огромной терр. от Камчатки на В. до Днестра и Карпат на 3. В экспедициях участвовали С. П. Крашенинников, С. Г. и И. Г. Гмелины, П. С. Паллас, И. И. Лепёхин, В. М. Севергин, Н. Я. Озерецковский и др.; был собран большой науч. материал по геологии, географии, этнографии, флоре и фауне мн. р-нов России. Организация работ по поискам и добыче минерального сырья проводилась также Приказом рудокопных дел (переименованным позднее в Берг-коллегию при Петре I) и др. учреждениями.
Сер. 18 в.- время зарождения мн. отраслей совр. геол. науки. Были заложены основы стратиграфии (И. Г. Леман), тектоники, литологии и палеогеографии (М. В. Ломоносов, Лепёхин и др.); успешно развивалась древнейшая из наук о Земле - минералогия (М. В. Ломоносов, Севергин), а также прикладные отрасли геологии. Созданное Ломоносовым науч. направление придавало особое значение хим. процессам, к-рые совершаются на поверхности и в недрах Земли и обусловливают, в частности, формирование мн. месторождений полезных ископаемых.
В нач. 19 в. Берг-коллегия преобразуется в Горный департамент (1807), возникают Моск. об-во испытателей природы (1805), Минералогич. об-во (1817), занимавшиеся как экспедиционной, так и науч. деятельностью в области геологии.
Экспедиции А. Ф. Миддендорфа в Сибирь, Е. М. Бэра на Каспий, Г. В. Абиха на Кавказ, К. Дитмара на Камчатку дали важный материал о геол. строении этих территорий.
Быстрый прогресс геол. науки в России в 1-й пол. 19 в. был связан с разработкой палеонтологии, метода (Э. И. Эйхвальд) и созданием стратиграфич. шкалы (Д. И. Соколов, Г. П. Гельмерсен), ставшей фундаментом почти всех прикладных и теоретич. исследований по геологии; тогда же появились первые геол. карты, охватившие значит, терр. Европ. части России (1841, 1845). В науках петрографо-минералогич. цикла наибольшие успехи достигнуты в области описательной кристаллографии и минералогии (А. Я. Купфер, Н. И. Кокшаров и др.). Значит, веха в истории отечеств, геологии - создание Геол. к-та (1882), начавшего систематич. работы по геол. съёмке Европ. части России, Кавказа, Урала, Алтая и Туркестана. Осн. исследования проводились экспедициями И. В. Мушкетона, В. А. Обручева (Ср. и Центр. Азия, Вост. Сибирь), П. П. Семёнова-Тян-Шанского (Центр. Азия) и др. В кон. 19 - нач. 20 вв. продолжали развиваться палеонтолого-стратиграфич. исследования (Ф. Б. Шмидт, А. П. Карпинский, А. П. Павлов, Ф. Н. Чернышёв, Н. И. Андрусов, А. Д. Архангельский и др.).
Много нового дали труды рус. учёных в области тектоники; был разработан метод палеогеографич. анализа истории развития платформ (Карпинский, 1887, 1894). Заметное место в трудах рус. учёных занимали вопросы литологии; среди континент, отложений Павлов выделил 2 новых типа - делювий и пролювий (1888), А. Д. Архангельский заложил основы сравнительно-литологич. анализа (1912).
В истории петрографии важным рубежом явилась сер. 19 в., когда был изобретён поляризац. микроскоп; в России новый метод петрографич. исследований впервые применён в 1867 А. А. Иностранцевым и Карпинским. В кон. 19 в. появились основополагающие труды Ф. Ю. Левинсона-Лессинга, посвящённые проблемам магмы, магматич. формаций и провинций, их зависимости от тектоники, а также систематики изверженных пород. Е. С. Фёдоров формулирует осн. положения учения о симметрии и теории строения кристаллов, разрабатывает теодолитный метод изучения минералов (1891), применяет кристаллохим. анализ для исследований минералов.
На рубеже 19 и 20 вв. благодаря трудам В. И. Вернадского в развитии минералогии произошёл коренной перелом - сформировалась генетич. минералогия и геохимия.
Большое значение для изучения горючих полезных ископаемых имели труды Л. И. Лутугина и Чернышёва (методика картирования угленосных толщ Донбасса), исследования И. М. Губкина (составление структурных карт нефтеносных пластов), Андрусова (проблема генезиса нефти из сапропелевого органич. вещества, рассеянного в глинистых осадках). В гидрогеологии Вернадский установил единство всех природных вод, приуроченных к различным геосферам. В связи с развитием ж.-д. и пром. стр-ва закладываются основы инж. геологии; А. П. Павлов, изучая механизм образования оползней, разрабатывает их классификацию и методику противооползневых мероприятий.
Под рук. Карпинского в 1892 была составлена и издана новая геол. карта Европ. части России масштаба 1 : 2 520 000; началась работа над составлением общей «десятивёрстной» карты Европ. части России масштаба 1 : 420 000.
1-я мировая война 1914-18 потребовала обеспечения гос-ва минеральным сырьём, большая часть к-рого ввозилась из-за границы. В 1915 Академией наук совместно с Геол. к-том по инициативе Вернадского была создана Комиссия по изучению естеств. производительных сил России (КЕПС), к-рая составила сводные обзоры месторождений важнейших полезных ископаемых.
После Окт. революции 1917 по инициативе В. И. Ленина (1918) КЕПС начинает исследования, направленные на создание новых минерально-сырьевых баз. Большое внимание в этот период уделялось Сов. пр-вом развитию отечеств, геол. науки. В сент. 1918 В. И. Ленин подписал декрет о создании Моск. горной академии. В 1920-30-е гг. открываются геол. ф-ты в ряде ун-тов, политехнич. и индустриальных вузах, организуются н.-и. геол. учреждения; на базе Геол. и минералогич. музея им. Петра I возникают ин-ты: Геологический, Палеонтологический, Петрографический, Геохимии и минералогии им. М. В. Ломоносова. Создаются филиалы, отделения и базы АН в союзных республиках и отдельных р-нах РСФСР (Кольский п-ов, Урал и др.). Большую роль сыграло создание в те же годы на местах территориальных геол. управлений системы Главного геол. управления Наркомата тяжёлой пром-сти СССР.
Развиваются региональные геол. исследования. Проведение широких геологоразведочных работ в различных р-нах страны привело к открытию новых месторождений медных и жел. руд на Урале и в Центр. Казахстане, сурмяно-ртутных месторождений в Ср. Азии, калийных солей в Приуралье, уникальных месторождений апатитов на Кольском п-ове, новых золотоносных р-нов в Сибири; положено начало выявлению важнейшей в стране Волго-Уральской нефтегазоносной области.
Для проведения геол. картирования были изучены опорные разрезы всех геол. систем, даны палеонтологич. обоснования ярусов, свит, созданы палеогеографич. схемы (Д. В. Наливкин и др.). В предвоен. период началось внедрение изотопного анализа для определения абс. возраста геол. образований (В. Г. Хлопин, И. Е. Старик и др.), углублены теоретич. положения в учении о геосинклиналях (Архангельский, А. А. Борисяк, Н. С. Шатский и др.), разработан метод анализа фаций и мощностей для изучения колебательных движений земной коры (В. В. Белоусов). Важнейшее значение имела первая тектонич. схема СССР (1933), ставшая прообразом позднейших тектонич. карт (Архангельский, Шатский).
Расширение исследований в области нефт. и угольной геологии способствовало развитию литологии: разрабатывалась проблема формирования нефтепроизводящих свит (Н. М. Страхов), выделены геохимич. фации осадочных пород, обоснованы положения о дифференциации вещества при осадконакоплении, о периодичности осадочного породо-образования (Л. В. Пустовалов, 1940). Развивавшееся учение о фациях исследовало эволюцию природных условий в сочетании с преобразованием органич. мира (А. А. Борисяк, Ю. А. Жемчужников, Д. В. Наливкин).
Зародилось комплексное направление в изучении четвертичного (антропогенового) периода с применением археологич., геоморфологич., петрографич., палеобо-танич. и др. методов (А. П. Павлов, Г. Ф. Мирчинк, С. А. Яковлев, В. И. Громов и др.; 30-40-е гг.).
В науках минералого-петрографич. цикла проведены исследования по расшифровке структуры минералов (Н. В. Белов, 1940). Для анализа состава горных пород был предложен графич. метод, выявляющий гл. особенности их химизма и заложивший основы петрохимии (А. Н. Заварицкий, 1944). Оформилось новое направление - техническая петрография (Д. С. Белянкин). Созданы представления об изоморфных рядах, о роли живого вещества в миграции хим. элементов и в минерало-образовании; возникла новая наука - биогеохимия (Вернадский, Я. В. Самойлов, Виноградов).
В 20-30-х гг. была теоретически обоснована и практически доказана возможность применения геофизич. исследований для выяснения глубинного строения земной коры и Земли в целом (Г. А. Гамбурцев). Развитие сейсмологии было связано с ростом сети сейсмич. станций. Разрабатывалась теория и методика электроразведки и каротажа (В. А. Фок, А. Н. Тихонов, Л. М. Альпин и др.). Опробывалась методика морской геофизич. разведки. Достигнуты успехи в теории гравитационного и магнитного полей Земли (М. С. Молоденский, Б. М. Яновский и др.). Проведена магнитная съёмка терр. СССР, создан аэромагнитный метод (А. А. Логачёв, 1936).
Разработана теория образования и схема эволюции Земли (О. Ю. Шмидт), начато изучение внутр. строения Земли.
В учении о полезных ископаемых наметилось новое, металлогенич. направление (С. С. Смирнов, Ю. А. Билибин, К. И. Сатпаев), изучалась кора выветривания и приуроченные к ней типы руд (И. И. Гинзбург); предложена новая хемогенная теория формирования фосфоритов (А. В. Казаков, 1939); выдвинута теория поясов и узлов угленакопления (П. И. Степанов, 1937); заложены основы углепетрографии (Жем-чужников, 1934); выявлены закономерности размещения нефтегазоносных районов, разработаны методы поисков нефт. месторождений (Губкин и др.).
Гидрогеологич. изыскания дали материал к познанию сущности процессов формирования подземных вод, их динамики и зональности (Ф. П. Саваренский, Г. Н. Каменский), их химизма (Н. Н. Славянов).
Инж.-геол. исследования в связи с крупным гидротехнич. и пром. стр-вом, а также сооружением Моск. метрополитена способствовали развитию инж. геологии (Ф. П. Саваренский, И. В. Попов, Д. С. Соколов и др.) и грунтоведения (П. А. Земятченский, М. М. Филатов, В. А. Приклонский и др.).
В годы Великой Отечеств, войны 1941- 1945 науч. исследования особенно интенсивно проводились в области геологии полезных ископаемых. Обширный фактич. материал, гл. обр. по геологии рудных месторождений Урала, Казахстана, Ср. Азии, Сибири и Северо-Востока, был положен в основу учения о тектоно-магматич. комплексах. Установлена связь между типом рудного вещества и этапами развития отд. зон подвижных поясов земной коры (Билибин, X. Абдуллаев), между металлогения, закономерностями и особенностями строения древнего фундамента рудных провинций (Д. И. Щербаков). Предложена гипотеза образования бокситовых залежей (А. В. Пейве). Мн. теоретич. положения сов. учёных о перспективах обнаружения месторождений новых видов минерального сырья, сделанные в предвоен. годы, полностью подтвердились в годы войны.
Богатый науч. материал, полученный в годы Великой Отечеств, войны, во многом способствовал развитию геологии в послевоен. годы. Значительно увеличилось общее количество геол. ин-тов (св. 40), входящих в систему АН СССР (среди них - Геол. ин-т, Ин-т геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии, Ин-т геохимии и аналитич. химии им. В. И. Вернадского, Ин-т физики Земли им. О. Ю. Шмидта - все в Москве) и АН союзных республик, к-рые проводят углублённые регионально-геологич. и геофизич. исследования территорий соответств. республик. В 50-70-е гг. ин-ты геол. профиля создаются в Сибирском отделении АН СССР в Новосибирске (Ин-т геологии и геофизики) и нек-рых филиалах АН СССР, а также Уральском и Дальневосточном научных центрах.
Наряду с Мин-вом геологии СССР в союзных республиках созданы респ. мин-ва или управления геологии, территориально-производств. геол. управления, геофизич. и гидрогеологич. тресты. В системе Мин-ва геологии СССР работает ок. 40 н.-и. ин-тов [среди них - Всесоюзный н.-и. геол. ин-т в Ленинграде, Всесоюзный н.-и. ин-т минерального сырья, Всесоюзный н.-и. ин-т геофизики, Всесоюзный ин-т гидрогеологии и инж. геологии, Всесоюзный н.-и. геологоразведочный нефт. ин-r (все в Москве) и др.], лаборатории и др., к-рые проводят исследования в области региональной геологии, металлогении, создания различных типов и масштабов геол. карт, разработки новых методов поисков полезных ископаемых, техники их разведки и т. д. В послевоен. годы проведены большие работы по геол. съёмке. Если к 1940 геол. съёмкой было охвачено 65,8% от общей площади страны, то к 70-м гг. среднемасштабные геол. карты были составлены для всей терр. СССР, а для важнейших горнорудных, угольных и нефтегазоносных р-нов составлены также крупномасштабные карты. Кроме общегеологич. карт, изданы различные тектонич., металлогенич. и др. карты, охватывающие всю терр. СССР, а в ряде случаев и терр. сопредельных стран.
В геол. науках всё шире проявляется тенденция к внедрению в геологию математич. методов с целью установления статистич. и др. количеств, закономерностей в геол. процессах (А. Б. Вистелиус, Д. А. Родионов и др.). Поставлен вопрос о необходимости формализации геол. объектов, процессов и понятий (Ю. А. Косыгин). Определены осн. принципы построения автоматизиров. систем управления и обработки инфо |
