Историческая заметка об изучении течений. Первые указания на существование морских течений встречаются у древних греческих ученых; Аристотель вполне определенно говорит о течениях в проливах Керченском, Босфор и Дарданеллах. Его ученик Теофраст упоминает о подобном же течении в Гибралтарском проливе. Потомки лучших мореплавателей древности финикиан—карфагеняне, по-видимому, имели какое-то представление о Саргассовом море, столь связанном с течениями северной части Атлантического океана. В средние века (XI, XII и XIII столетия) норвежцы открыли морской путь из северной Европы сперва в Исландию, а затем в Гренландию и Северную Америку. В этих плаваниях норманны познакомились с морскими течениями, как это видно по тем названиям, которые они давали встречавшимся по пути приметным местам, как например: о. Течений (Straumsoe), залив Течений (Straumfords), мыс Течений (Straumnass). Арабы, так много плававшие по Индийскому океану и установившие морское сообщение между Китаем, Месопотамией и Египтом, были знакомы с муссонными течениями. Арабы, несомненно,, опускались на юг вдоль берегов Африки, где также ознакомились с течением Мозамбикского пролива. В конце XIII столетия генуезцы и венецианцы вновь открыли Канарские острова, а в XIV столетии и Азорский архипелаг, причем они должны были ознакомиться и с океаническими течениями. В середине XV столетия португальцы и испанцы обладали уже несомненными сведениями об океанических течениях; так португальский моряк Педро де-Веласко в 1452 г. во время своего плавания на запад из порта Фаял (Азорские острова) открыл о. Флорит (Азорские острова) и отсюда, взяв курс на NE, дошел до Ирландии вдоль по течению ветви Гольфстрима. Португальцы при своем движении на юг, вдоль берегов Африки, познакомились с Гвинейским и Бенгуельским течениями, а Васко да Гама в конце XV столетия во время первого своего плавания в Индию заметил Мозамбикское течение. Португальцы задолго до Колумба знали о существовании Саргассова моря к западу от Азорских островов. Первое обстоятельное наблюдение над течениями в открытом океане было произведено Колумбом во время его первого плавания в Америку, а именно 13 сентября 1492 г. в 27° с. ш. и 40° з. д. он по отклонению лота, опущенного глубоко в воду, заметил, что судно несет течением на SW. Последующие плавания Колумба (1493—1495 г.; 1498— 1500 г. 1502—1504 г.) ознакомили еще более с Северным Экваториальным течением и дали ему возможность высказать, что воды океана вдоль экватора двигаются «вместе с небесным сводом» к западу. В четвертое свое плавание (1502—1504 гг.) Колумб открыл течение, идущее-вдоль берега Гондураса. Почти одновременно (1497 г.) были открыты вновь европейцами берега Лабрадора (57° с. ш.) и берега Америки далее на юг до 38° с. ш. венецианцем Себастьяном Каботом, натурализовавшимся в. Англии. При этом он познакомился с холодным Лабрадорским течением; а на обратном пути в Англию он прошел вдоль Гольфстрима и был первым моряком, который им воспользовался вполне сознательно, потому что он это «западное течение» связал с открытым немного ранее испанцами экваториальным течением. Немного позже (1499—1500) испанцы Пинеони Лепе, соперники Колумба, в свое плавание к берегам Южной Америки открыли Гвианское течение, и одновременно (1500 г.) португальский мореплаватель Кабраль после своего плавания вокруг Африки прошел Южным Экваториальным течением до Бразилии и вдоль берега последней одноименным с ней течением прошел на юг. В 1513 г. испанские мореплаватели Понсе де-Леон и Антон и о де-Аламинос во время своего плавания от о. Пуэрто-Рико на север вдоль восточной окраины Багамских островов пересекли струю Гольфстрима, причем на обратном пути, несмотря на попутный ветер, корабли их относило на север. Впоследствии Аламинос воспользовался этим открытием, и, когда в 1519 г. Кортец послал его с извещением о покорении Мексики в Испанию, он избрал путь через Флоридский про лив и вдоль Гольфстрима до Европы, после чего все стали пользоваться: этим путем при переходах из центральной Америки в Европу. Таким образом, в течение последних десяти лет XV столетия и начала XVI столетия европейцы открыли почти все главнейшие течения Атлантического океана и некоторые Индийского. Плавания XVI столетия, открывшие перед европейцами громадные пространства Тихого океана, постепенно ознакомили их с общей системой океанических течений настолько, что в XVII столетии появились уже труды, описывавшие общую систему течений в океане; так, в 1643 г. Фурнье в своей «Гидрографии» и Варений в 1650 г. в своей «Географии» дали схему течений океанов, как ее тогда понимали. Последний высказал при этом совершенно верную мысль, что «если одна часть океанической воды движется, то и вся масса океанических вод должна находиться в движении». В 1678 г. А. Кирхер издал в Амстердаме сочинение «Mundus subterraneus», представляющее описание всей природы земного шара и всех известных тогда естественно-исторических явлений. В нем есть отдел, книга III, посвященный океану, и там помещена первая карта океанических течений. Некоторое представление о течениях океанов, как видно на этой карте, в то время уже существовало, конечно, сведения были только-качественные, т. е. указывалось существование течений и только; об их скоростях, границах, физических свойствах вод, в них участвовавших., не было никаких данных. Такое положение вещей совершенно понятно; действительно, долгое время не существовало никакого способа определения долготы корабля в море, а определение одной только широты не могло давать положения судна, независимо от влияния течения на его плавание, т. е. скорость течения нельзя было вывести. Определение долготы корабля в море стало возможно только после изобретения хронометра (1767 г. — Леруа). С этого времени астрономическое определение места в море вне видимости берегов могло давать положение корабля вполне независимо от его плавания, и потому сра-.внение астрономического положения судна с его местом, полученным из-навигационных данных (по его курсам и переплытым расстояниям), показывало по скорости и по направлению то течение, которое действовало на корабль в пути между двумя последовательными астрономическими определениями места корабля. К этому же периоду относятся и другие усовершенствования в области мореходной астрономии, также содействовавшие достижению большей точности астрономических определений. Так, астроном Гадлей построил свой октант, а механик Доллонд в Лондоне — первый секстант; к этому же времени относится важное для мореплавания учреждение в Англии комиссии по составлению «Морского месяцеслова» (первый «Nautical Almanac» в 1767 г.), все это вместе способствовало делу изучения направления и скорости течений в океане. Изучение физических свойств течений также долго не могло осуществляться вследствие отсутствия соответствующих для того приемов и приборов. К этому надо присоединить еще одну причину: конец XVII и половина XVIII столетий соответствует совершенному застою в деле научного изучения океанов, торговое же мореплавание, не руководимое никакой научной идеей, само по себе никогда не даст никаких результатов, полезных для морского дела вообще; опыт каждого моряка с ним и отходит в вечность. К тому же отдельные, мало проверенные и не сравненные между собой случаи наблюдений никогда не дадут того, что получается от научно собранного и обработанного материала. Научные исследования океанов возобновились только после плаваний Кука (1768—1780 гг.), и только после них стал накопляться и материал по морским течениям. К этому же времени относится первая научная попытка изучения течения, предпринятая В. Франклином в Соединенных Штатах. Будучи в то время (1770 г.) почт-директором, он обратил внимание на жалобы, что почтовые пакеты, посылаемые из Фальмута в Нью-Йорк, шли на две недели дольше, чем обыкновенные торговые суда в то время ходили из Лондона в Ньюпорт (город штата Род Айленд, несколько восточнее Нью-Йорка), несмотря на то, что почта перевозилась на особых судах и шла от южных берегов Англии. Оказалось, что виной тому был Гольфстрим; почтовыми судами командовали английские моряки, незнакомые с этим течением, а торговыми судами командовали американские моряки, которые были хорошо с ним ознакомлены смолоду, принимая участие в морских промыслах у берегов Америки. Когда именно американцы приобрели свой опыт пользования Гольфстримом, не выяснено, но очевидно, что без особых расспросов и забот Франклина эти сведения еще долго оставались бы никому неизвестными. По его настоянию моряки впервые стали наносить свои наблюдения на карты, результатом чего была первая карта Гольфстрима, составленная Франклином; отсюда еще раз видно, как мало полезны для человечества наблюдения, не руководимые и не одушевляемые научною мыслью. В начале XIX столетия (1814 г.) известный натуралист А. Гумбольдт на основании своих 16 пересечений Гольфстрима и других сведений впервые высказал мысль, что это течение изменяется в продолжение года и по силе, и по направлению, и по размерам. Большое количество наблюдений над течениями было собрано Великобританским адмиралтейством за первую четверть XIX столетия, эти материалы были разработаны Джемсом Реннелем, который показал способ их обработки и составил первый атлас течений северного Атлантического океана (1832 г.). сборный лист которого показывает, насколько к этому времени уже подвинулось знакомство с течениями этой части океана. Подобная же обработка была выполнена несколько ранее французским ученым Ромм в 1818 г., но в меньших размерах. В середине XIX столетия (1840—1850 гг.) американского военного флота лейтенант Мори, столь известный своими трудами по морской метеорологии, немало сделал и для изучения океанических течений; он издал несколько карт течений океанов в своих лоциях (Sailing directions), бывших первыми трудами такого рода. Накопление и обработка материалов наблюдений над течениями позволили Гейнриху Берггаузу уже дать в своем физико-географическом атласе (1837—1852 гг.) карту течений всех трех океанов. Развитие мореплавания потребовало подробного описания течений, в ответ на это требование были изданы во второй половине XIX столетия (1866 г.) первые лоции океанов, содержащие много сведений по физической географии океанов. Они были составлены А. Финдлеем ;в Лондоне, обработавшим заново весь громадный материал по этому вопросу. Впоследствии эти лоции выдержали много изданий, а на фраь-щузском языке появились такие же труды Керхаллэ. В новейшее время были изданы Гидрографическим департаментом Великобританского адмиралтейства атласы течений для каждого месяда и по четвертям года для трех океанов. Голландский метеорологический институт в Утрехте издал подобные атласы течений для части тропического Атлантического океана и для Индийского океана. Германская морская обсерватория в Гамбурге издала подобные-же атласы для всех трех океанов и один особенно подробный для Индийского океана и восточно-азиатских вод. Кроме того, германский океанограф Г. Шотт выпустил три издания карты течений-всех трех океанов (3-е в 1909 г.). В последнее время появилось большое число теоретических работ и обработок материалов по течениям (Нансен, Экман, Сандштрём, Петтерсон, Бьеркнес, Форч, Галле и др.), ожививших интерес к вопросу о причинах происхождения течений и выяснивших некоторые особенности этого явления, на которые до сих пор не обращали внимания. Новейшие теоретические изучения явления океанических течений значительно подвинули вперед понимание их (особенно Нансен, Экман и Бьеркнес) и доказали необходимость тщательных наблюдений на поверхности и на глубинах в океанах.

История изучений течений особыми приборами. В открытом океане, как и в виду берегов, может применяться способ непосредственного определения направления и скорости течений при помощи поплавков, а также приборов, называемых в России вертушками (current-meter; tourniquet или indicateur); но этот способ требует постановки корабля на якорь или на драгу на больших глубинах, и потому в открытом океане до сих пор употреблялся сравнительно редко. Во-первых, потому, что сами вертушки только недавно достаточно усовершенствованы, а затем постановка судна на якорь или драгу на большой глубине не только требует особого оборудования (не существующего обычно на судах), но и может производиться только на корабле, имеющем своим назначением океанографические исследования. Остальные суда могут наблюдать течения только обычным вышеописанным способом сличения обсервованных и счислимых мест, и потому пока этот способ остается главным и основным для наблюдения течений в открытом океане. Для определения течения на поверхности поплавками корабль или шлюпка становятся на якорь и выпускают за борт поплавок такого рода, чтобы он почти весь был погружен в воду для уменьшения влияния на него ветра. К поплавку привязывают линь, размеченный на какие-либо единицы длины; заметив по часам момент, травят линь в течение определенного промежутка времени и отсюда получают скорость течения- Направление течения определяется по компасу румбом, л о которому удаляется от наблюдателя поплавок. Очень удобными поплавками представляются предложенные американцем Митчелем. Они представляют два цинковых или жестяных цилиндрических сосуда одинакового диаметра и высоты- Нижний есть просто ведро, а верхний имеет горлышко, закрываемое пробкою; к нему и привязывают линь. Цилиндры можно подвешивать один под другим или раздвигать дальше друг от друга на проволоке. Для наблюдения поверхностных течений их подвешивают один под днищем другого. Такая пара цилиндров менее подвержена влиянию ветра, нежели один поплавок. Приборов, служащих для определения направления и скорости течений, кроме поплавков, было предложено много. Из них наиболее известные: Эме, дающий только направление, Пильобёри, Вольтмана и Экмана, дающие и направление и скорость- Вертушка Экмана наиболее совершенная; она здесь и описана; прибор состоит из трубчатой оси КК, которая вращается на шариках вокруг внутренней оси, подвешенной на лине н внизу снабженной кольцом; к последнему привешивается груз, например диплот, чтобы держать линь с прибором натянутым. Прибор, опущенный в воду, быстро устанавливается по течению своим рулем, от которого на чертеже видно только начало АА. В той же плоскости, что и перо руля, к оси КК укреплена рама, посреди коей проходит расположенная горизонтально ось, вращающаяся в агатовых подшипниках, с насаженным на нее наглухо четырехлопаст-ным винтом F, для легкости сделанным из алюминия. Винт для предохранения от ударов окружен прочным медным кольцом, которое на чертеже представлено только позади винта. На оси винта F имеется бесконечный винт, соединяющий винт F со счетчиком оборотов, имеющим три циферблата для десятков, сотен и тысяч оборотов. При опускании прибора в воду винт F застопорен с помощью рычага RR. Когда руль прибора установится по течению, по линю пускают груз G, который, дойдя до прибора, отодвигает рычаг RR ровно настолько, что вырезка на его левом конце приходится точно против зуба на лопасти винта F. Тогда винт F свободен и вращается течением, число оборотов отмечается счетчиком, а момент начала счета — наблюдателем на судне. Спустя 5—10 мин. пускают по линю второй груз, большего диаметра, плотно надевающийся на груз G и отодвигающий рычаг RR еще более, а вместе с этим винт F стопорится снова. Особая пружина стремится держать верхний конец рычага R прижатым к линю: чтобы при этом прижимание рычага R к грузу Gx не мешало прибору свободно ворочаться на оси и устанавливать руль АА по направлению течения, устроена ниже .первой еще вторая спиральная пружина, действующая слева направо и тянущая за собой тягу — рычаг RR направо с такой силой, чтобы уравновесить действие первой пружины и тем самым предотвратить нажим верхнего конца рычага R на груз Gx. Вместе с определением скорости течения прибор отмечает и направление, по которому был расположен его руль АА, перпендикулярный плоскости винта F. Для этого к оси прибора КК неподвижно прикреплен котелок компаса, на дне его сделано 32 отделения по числу румбов, выше установлена картушка, над топкой которой устроена чашка, соединенная с желобом, идущим по румбу N картушки. В счетчике оборотов установлено добавочное колесо с ячейками, где находятся бронзовые шарики, которые через особую трубку могут падать в чашку в центре картушки. Отверстие трубочки открывается одновременно с пусканием винта в ход, и затем в течение каждых ста оборотов падает по три шарика (в новых приборах шарики находятся не в ячейках по окружности колеса, а в особой трубочке. Это сделано для удобства их укладки на место). Таким образом шарики попадают в те отделения на дне котелка компаса под картушкой, которые соответствовали направлению руля АА относительно стран света. Шарики нумерованы, и потому при переменах в направлении течения во время действия прибора можно знать последовательность и продолжительность этих перемен. Предварительно определяются поправки прибора, для чего делают наблюдения в потоке воды равномерных скоростей разной величины, и, зная эти скорости, получают постоянные прибора. Эти определения необходимо время от времени повторять, так как величина трения в приборе изменяется. Наблюдение течений при помощи естественных или искусственных свободных поплавков. Бутылки. Способ определения течений при помощи наблюдений свободно плавающих предметов появился по указанию самой природы. Задолго до открытия Америки, в XV столетии, у берегов северо-западной Европы находили обломки деревьев, плоды, иногда предметы, очевидно, обработанные человеком. Колумб, который жил некоторое время на о. Порту-Санту около Мадейры, видал там кусок дерева, .покрытый странной резьбой, найденный на берегу я, очевидно, принесенный течением. Впоследствии оказалось, что эти предметы приносились течениями с берегов Карибского моря, Мексиканского залива и Антильских островов. Однако ранее XVIII столетия людям не пришло в голову воспользоваться этими указаниями и применить поплавки к изучению течений. Первая попытка такого рода была, по-видимому, сделана в 1763 г. французом Лагэньер, долго жившим на о. Доминика (Антильские острова) и производившим метеорологические наблюдения. При возвращении во Францию он бросал по пути за борт бутылки с записками. Всего было брошено 14 бутылок, и одна из них, брошенная в 47° с. ш. и 28° з. д., была найдена на берегу Бретани во Франции. Затем в 1802 г. английское судно Rainbow возобновило этот прием изучения течений, который постепенно и вошел в употребление. В 1837 Г. Г. Берггауз напечатал список 21 плавания бутылок и дал приблизительные их пути на карте в своем «Физическом атласе». Затем французский гидрограф П. Досси в 1839 г. составил карту плаваний 97 бутылок за время от 1763 по 1838 г. Английский морской офицер Бичер в 1843 г. напечатал карту плавания 119 бутылок (одна от Зеленого Мыса проплыла до о. Мартиника). В 1852 г. он же издал дополнительную карту с плаванием 61 бутылки. Впоследствии такие карты и обработки продолжали появляться, но самый обширный опыт такого рода был предпринят в северном Атлантическом океане принцем Альбером Монакским в 1885, 1886, 1887 и 1888 гг., когда для изучения Гольфстрима и его разветвлений им был» брошено в океане 1675 поплавков, из них найдено 226, т. е. 13,5%. Поплавки, брошенные посредине северного Атлантического океана, были разнесены течениями на обширное пространство, некоторые найдены на берегах Норвегии до 70° с. ш. и в Исландии, другие — в Карибском море и на Антильских, Багамских и Бермудских островах. Для уменьшения влияния ветра на бутылки, которые по большей части служат поплавками, они загружаются песком настолько, чтобы из воды виднелось одно горлышко. Иногда с той же целью употребляют две бутылки, связанные короткой проволокой, нижняя загружается настолько, чтобы верхняя поднималась над водой только горлышком. Такая пара бутылок уже совершенно не подвержена влиянию ветра, а двигается со слоем поверхностного течения. Верхняя бутылка несет в себе записку с указанием имени корабля, времени бросания и широты и долготы места бросания; с просьбой (на разных языках) нашедшему отослать записку по адресу, на ней напечатанному. Бутылка должна быть тщательно закупорена и горлышко осмолено для предохранения от попадания воды во внутрь. Случалось, что бутылки были находимы плавающими в море, по. большей же части их находят прибитыми к берегу, при этом, конечна, многие из них пропадают или разбиваются о скалистый берег, или засыпаются песком на отмелом берегу, или просто не попадаются на глаза прибрежным жителям, или, наконец, тонут в море, потому что были плохо закупорены и осмолены или по другим причинам. Все эти обстоятельства и обуславливают сравнительно небольшой процент нахождения бутылок. В морях с густым рыбачьим населением по берегам случается, что находят до 15—20% брошенных бутылок, в океанах — очень часто гораздо меньший процент. Так, в течение 1894—1897 гг. шотландское рыболовное управление через посредство рыбачьих судов бросило в Северном море 3550 поплавков, из коих было найдено 572, т. е. 16,1%. В Каспийском море экспедицией Министерства земледелия в 1904 г. тоже было найдено 16% брошенных бутылок. В 1907—1912 гг. в Японском и Охотском -морях и в северном Тихом океане по почину бывшего начальника гидрографической экспедиции Восточного океана генерала М. Е. Ждан к о им самим и другими русскими судами было за 6 лет плавания брошено 10 000 бутылок, из них было найдено 219. Тем не менее этот способ изучения поверхностных течений сохраняет свое значение, потому что число найденных бутылок все нарастает и увеличивает общий материал, и если из числа кем-либо брошенных бутылок хоть одна будет найдена, то и это принесет свою пользу. Случается, что бутылки, бросаемые в какой-либо опре-деленной области океана, находятся всегда около тех же самых берегов. Например, бутылки, брошенные в Атлантическом океане восточнее 30° з. д. и южнее 10° с. ш., всегда находятся у берегов Гвинейского залива; это показывает приблизительные границы Гвинейского течения. Таким образом, бутылки для наблюдения поверхностных течений, несомненно, имеют значение.
При приложении предполагаемых путей бутылок принимают во внимание общий характер течений и промежуток времени от момента бросания до на
хождения. При этом помогают короткие плавания бутылок, рассеянные среди длинных плаваний. От сюда выводится предполагаемая суточная скорость. Число брошенных и найденных бутылок в Атлантическом океане значительно, конечно, превосходит другие океаны. Случается, что бутылки, брошенные к югу от экватора около 10° з. д., находили в Ла-Манше. Очевидно, они прошли через Карибское море и Флоридский пролив в Гольфстрим - Бутылки, брошенные у Флориды, приносит к берегам северо-западной Европы и Африки; а брошенные у Испании, о-вов Канарских и Зеленого Мыса находят у Антильских островов, в Карибском море и Мексиканском заливе. Бутылки, брошенные южнее 10° ю. ш. и западнее 30° з. д., находят у Бразилии и Ла-Платы, принесенные туда Бразильским течением. Бутылки же, брошенные около экватора поблизости 30° з. д., находят у берегов Африки и в Гвинейском заливе. Бутылки, брошенные в полосе 30—40° ю. ш., Поперечным течением приносит к южной Африке. В Индийском океане, в северной, муссонной его части, на карте видны в тех же (местах противоположные направления плавания бутылок, потому что они относятся к разным частям года. В южном полушарии Экваториальное и Игольное течения указываются несколькими плаваниями бутылок. В Тихом океане хорошо видны полосы Северного и Южного Экваториальных течений, в последнем имеется плавание бутылки от берегов Южной Америки до Австралии со средней скоростью 7,7 морских миль на протяжении 7600 морских миль в 966 дней. Особенно длинные пути бутылок встречаются в области Восточного Поперечного течения южного полушария, где плавания в 7000—9000 морских миль не редки, а одна бутылка, брошенная у берегов Патагонии (45° ю. ш., 60° з. д.), найдена у северо-западных берегов Новой Зеландии (37° ю. ш., 173° в. д.) после того, как она прошла около 11 000 морских миль (20 000 -км) в 1271 день со средней скоростью около "9 морских миль в сутки (16 км).