«РАЗВИТИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ НА УРАЛЕ. РАЗВИТИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОЙ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ СЕТИ Клименко Д.Е. Свердловский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями Начало гидрологических ...»

РАЗВИТИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ НА УРАЛЕ. РАЗВИТИЕ

ГИДРОЛОГИЧЕСКОЙ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Клименко Д.Е.

Свердловский центр по гидрометеорологии и мониторингу

окружающей среды с региональными функциями

Начало гидрологических исследований на Урале относится ко второй половине XVIII

века. Развитие гидрологических работ по характеризующим их признакам можно разбить на ряд этапов (до 1930 года – по книге Свердловская обсерватория, 1936).

I этап (со второй половины XVIII века до 1877 года) характерен случайным выбором пунктов наблюдений, техническим несовершенством и бессистемностью последних. Сплав по рекам Урала судов, груженных рудой и готовой заводской продукцией, вызвал необходимость в измерении уровней воды на судоходных и сплавных реках. Эти измерения в дальнейшем превратились в постоянные.

II этап (1877 – 1910 гг.), связанный с работой Навигационно-описной комиссии Министерства путей сообщения, характеризуется некоторым упорядочением наблюдений за уровнем воды на реках Камского и Тобольского бассейнов, открытием ряда водомерных постов.

III этап (1911 – 1915 гг.) связан с изысканиями Камско-Тобольского водного пути.

Для этой цели были организованы водомерные посты и 13 створов (стоковых постов) на реках Чусовой, Исети, Туре, Тоболе. Речные исследования имеют высокое качество.

IV этап (1915 – 1920 гг.) – годы империалистической и гражданской войны, во время которых почти прекратилась работа гидрологических станций и другие исследования вод суши.

V этап (1920 – 1930 гг.) характеризуется сильным и всевозрастающим ростом требований и спроса со стороны всех отраслей восстанавливающегося народного хозяйства на гидрологические исследования. Исследования и водомерные наблюдения этого периода производились без общей единой системы, разными учреждениями и организациями по планам и программам, не связанным между собой.

Основными организациями (согласно Справочнику по водным ресурсам СССР, 1936), проводившими гидрологические исследования, являлись: Управление сооружений водного хозяйства НКПС, Главное Электротехническое управление, Государственный Гидрологический институт, Академия наук, Ленинградское Гидротехническое бюро Энергостроя и Гидроэлектропроекта (ЛГБ, ЛОЭ и ЛОГИДЭП), Наркомвод, Областное Земельное управление (УрГЗУ, УфимГЗУ), Лесные уральские тресты и другие местные организации (Уралводбюро, Сибводпуть, Тагилстрой, Уралгосречфлот, Уралпроектбюро, Укампрек).

VI этап (1930 – 1936 гг.) является периодом упорядочения всех гидрологических исследований, количественного их роста и концентрацией в едином органе. В связи с постановлением правительства об образовании Гидрометеорологического Комитета августа 1929 г., происходит объединение всех исследований в едином органе, все гидрологические станции и посты передаются в ведение Гидрометслужбы. К концу периода наблюдения ведутся по единой методике, с применением единых приборов. В этот период начинается массовая организация стоковых наблюдений на реках, измерения расходов производят сами наблюдатели (зачастую малограмотные) – до этого измерения расходов воды производились только сотрудниками гидрологических станций. Этот период известен также репрессиями: врагами народа были названы 30 сотрудников УрУГМС.

VII этап (1937 – 1945 гг.) охватывает период Великой Отечественной войны. 15 июля 1941 г. Служба была военизирована; на базе местных УГМС были сформированы гидрометслужбы фронтов и округов. На Урале, находившимся в глубоком тылу, гидрологические работы были направлены на обслуживание народного хозяйства. Работы не прекращались. Начальники станций получали бронь, техников же и инженеров призывали на фронт. На станциях оставались работать женщины. В это время в Свердловск поступает масса эвакуированных – резко возрастает потребность в питьевой воде. Не случайно, например, что именно в военные годы создается крупнейшее на Чусовой Волчихинское водохранилище – Свердловское море. Начинаются массовые нивелировочные работы на постах. Интересным и малоизвестным фактом является эвакуация в Свердловск ряда сотрудников ГГИ. Сотрудники, оторванные от дома, от семьи, жили трудно, электроплитка была единственным источником жизни – на ней готовили пищу. Сотрудники размещались в здании горисполкома, на просп. Ленина, 24. Здесь работали такие видные гидрологи, как Брегман Г.Р., Львович М.И., Соколовский Д.Л., Огиевский А.В., Урываев В.А.

VIII этап (1946 – 1964 гг.) Этот этап довольно длительный, но он характеризуется интенсивным развитием Гидрометслужбы в системе хозяйства страны. В этот период предпринимаются попытки автоматизировать посты, появляются новые приборы и оборудование. В связи со строительством первой на Урале Камской ГЭС организуется первая же в стране Пермская ГМО (директор Г.И. Куликов). Интенсивное восстановление хозяйства требовало значительных объемов проектно-изыскательских работ, что способствовало расширению ведомственной сети и гидрологических работ. Именно в этот период усилиями Нежиховского М.Ф. (Начальника отдела сети) создается гидрографическая партия, первым директором которой стал Старостин П.С. В начале пятидесятых рядом специалистов начинается чтение курса лекций по гидрологии на географическом факультете Уральского государственного университета (так, Нежиховский М.Ф. читал курс гидрологии суши с гидрометрической практикой) – позже факультет целиком был переведен в Пермский университет. В этот же период в Пермском государственном университете организуется Кафедра гидрологии суши – единственная на Урале по подготовке специалистов-гидрологов.

IX этап (1965 – 1985 гг.) характеризуется тем, что Служба получила функцию мониторинга окружающей среды. Большие объемы работ по гидрографии пришлись на этот период (как экспедиционные, так и картографические). В 1980 г. Создается центр по изучению и контролю загрязнения природной среды, что еще более подтверждает роль Службы в деле сохранения чистоты поверхностных вод.

X этап (1986 – 1991 гг.) характеризуется застоем, а затем упадком гидрологических работ. Сокращается число постов сети за счет снижения уровня финансирования, реорганизуются некоторые подразделения службы (Гидрографическая партия, БРИС), прекращается издание Гидрологических ежегодников.

В конце периода происходят изменения в структуре службы: появляется организация с названием Росгидромет, обсерватории (ГМО) преобразуются в центры по гидрометеорологии (ЦГМС), часть из которых приобретает региональные функции и приставку «Р» к названию.

XI этап (1991 – 2004 гг.) характеризуется застоем в работе. В этот период из гидрометслужбы уходят опытные специалисты, сворачиваются когда-то важнейшие работы.

В этот период на гидрологической сети полностью прекращены наблюдения над твердым стоком, полностью были сняты все самописцы уровня воды со всех постов, резко сократилась численность маломерного флота, были сняты с плана многие тематические работы. Хозяйство гидрологической сети без надзора ликвидированной РВП (ремонтновосстановительной партии) постепенно рушится. Однако в этот период открываются (взамен закрытых) новые посты, что не решает вопроса недостаточности пунктов наблюдений.

Гидрологическая сеть в своем развитии на Урале несколько запоздала по сравнению с другими районами страны – ввиду отсутствия специалистов-гидрологов. Со второй половины XIX века стационарные наблюдения начинают приобретать значительную ценность. Большинство первых водомерных постов были случайны и работали сезонно, скоро закрывались. Наибольшую ценность стационарные наблюдения приобретают со времени образования Навигационно-описной комиссии МПС в 1874 году.

Первые постоянные пункты наблюдений были открыты в 1877 г. на реках Каме, Чусовой и Белой – это были посты, ведущие только уровенные наблюдения. С 1905 года в состав наблюдений включаются наблюдения о вскрытии и замерзании рек, открываются первые створы (или гидрометрические станции – прототипы современных постов I разряда).

К 1914 году общее число постов, находящихся в ведении различных министерств и ведомств на территории Урала достигло 100 – это были посты: 1. На заводских прудах, 2.

Лесосплавные посты, работающие в период половодья, 3. Судоходные, обслуживающие нужды водного транспорта.

После революции государственная и ведомственная сеть резко расширились – общее число постов достигло 527. Наиболее обширные сети находятся в ведении учреждений Энергоцентра, ГГИ, АН СССР, Гипровода, НКЗ. Наиболее развита сеть постов была на севере территории.

К 1936 году общее число гидрологических постов на территории Урала (в границах современного УрУГМС), по которым имелись данные наблюдений (действовавших и закрытых, принадлежащих различным ведомствам) достигало невероятной цифры – 875 гидрологических постов.

Создание основной гидрологической сети Свердловского управления ЕГМС на Урале следует отнести к 1930 году и началу 1931 года, когда Уральским Гидрометкомитетом последовательно было принято 4 станции от Уралсельстроя и 29 станций от наркомвода ( от Тюменской конторы Госречфлота и 13 – от Верхне-Камского управления ВОРТа). В том же 1931 году, по заданию Бюро Большой Волги, было открыто 17 водомерных постов на Каме и 15 постов было открыто вновь на ряде уральских рек. Этим было положено начало созданию единой гидрологической сети Урала. В целом, из общего числа действовавших в 1933 году гидрологических постов в ведении ЕГМС находилась около 1/3.

Гидрологическая сеть еще только зарождалась: длинных рядов наблюдений не было, а стоковых постов было всего 16. Причем, по классификации того времени, посты I разряда вели систематические измерения жидкого (а местами твердого) стока, II разряда – эпизодические измерения, III разряда – вели только уровенные наблюдения. Весьма интересно, что это были за стоковые посты I разряда – вот список: Кама-Сокольи Горы (открыт в 1877 г., находился в ведении Государственного геофизического института); КамаСарапул (1877, ЕГМС); Кама-Пермь (1931, ЛОГИДЭП); Кама-Добрянская пристань (1931, ЛОГИДЭП); Ик-Байлярский (1928, ЕГМС); Ик-Кулбаево (1932, ЕГМС); Чусовая-Чусовской завод (1911-1913, УВВП); Чусовая-Кыновский завод (1881,ЕГМС); Чусовая-Харенки (1911УВВП); Чусовая-Волчихинский перевал (1911-1913, УВВП); Сылва-у ж/д моста (1911УВВП); Тобол-Гилево (1881-1915, УВВП); Исеть-Свиньина (1911-1913, УВВП); ИсетьСавина (1912-1913, УВВП); Миасс-Сосновский (1929, ЛОГИДЭП); Урал-Магнитная (1926, Магнитострой). Кроме того, в 1933 году наблюдениями были охвачены в основном крупные и малые реки, на малых реках постов было ничтожно мало, причем ни одного стокового.

Малыми реками в основном интересовались учреждения Энергоцентра, а также местные ведомства.

С ростом числа станций возникла необходимость деления их по функциям:

1. Группа основной опорной государственной гидрологической сети, имеющая задачей длительные стационарные исследования режима рек в интересах общего гидрологического освещения района и получения сведений, требуемых службой прогнозов.

Эта сеть явилась прототипом реперной сети;

2. Группа станций временного характера, обслуживающих специальные хозяйственные цели в интересах различных организаций.

Обе группы подразделялись на створы (прототипы современных стоковых постов) и водопосты (уровенные посты, ведущие также наблюдения за температурой воды, зимним режимом).

В 1931 г. исследованиями ЕГМС охвачена 21 река, причем 98,5% наблюдений составляли наблюдения за уровенным режимом. В 1932 г. число исследуемых рек возросло до 57, общее число пунктов – с 55 до 140. Кроме станции I разряда (Кама-Яромаски – бывш.

Кама-Сарапул) открываются 19 створов. 1933 год характеризуется дальнейшим углублением исследований, число створов возрастает до 35, общее число постов – до 150 на 61 реке. В 1934 году сеть возросла до 157 пунктов, из которых 53 створа; значительно расширился состав работ. Впервые начаты наблюдения за режимом подземных вод.

Для лучшего обслуживания водопостов и створов, гидрологическая сеть разбивается по кустовому принципу на 5 кустов:

1. Режевской, охватывающий бассейн Тобола в пределах свердловской области;

2. Чердынский (бассейн Вишеры и Колвы);

3. Кудымкарский (Коми-Пермяцкий округ, верховья Камы);

4. Пермский (центральная часть бассейна Камы, Чусовая, Косьва, Яйва);

5. Сарапульский (р.Кама от Осы до впадения р.Белой).

После 1936 года произошла еще одна детализация в обслуживании сети – было выделено 16 кустов по 15-25 постов, обслуживаемых гидрологическими станциями: Мишино (после – Сосьва, ныне – Краснотурьинск), Ивдель, Верхнеуральск, Туринск, КаменскУральский, Чердынь (ныне – Березники), Кудымкар, Пермь, Кунгур (после – Подкаменное, затем Верхне-Чусовские городки), Сарапул, Троицк, Стерлитамак, Уфа, Курган, Бирск, Вятские Поляны.

Руководство работами сети осуществлялось сектором сети гидрологического отдела (после – Отделом сети, а в настоящее время – Отделом гидрологии и ГВК) через районные станции.

В результате рационализации сети, гидрологическая сеть к началу 1936 года состояла из упомянутых 5 районных станций, объединяющих 194 поста: 1 станцию I разряда, 60 – II разряда (створы), 99 – III разряда (водопосты), 2 озерных станции III разряда и 32 станции, ведущих наблюдения за режимом подземных вод. Отличие станции I разряда от всех створов, вероятно, заключалось в более обширной программе работ и более современной технической оснащенности. Кроме основной сети, имелось 14 постов II разряда, открытых по договору с трестом Гипроторф.

Практически, до 1960-х годов измерения расходов воды на стоковых постах выполнялись инженерно-техническим персоналом станций. Число измеренных расходов в год могло быть от 2 до 20, но редко где больше. Потому, кривые расходов для створов строились по всем имеющимся измеренным расходам воды за разные годы. В зимний период поправочный коэффициент на стеснение русла ледяным покровом вычислялся как средний за несколько лет. Чисто уровенные наблюдения часто выполнялись по рейкам на опорах мостов, реже – по сваям (в основном на постах гидрометслужбы). Большинство постов до начала Великой Отечественной войны работало в условных отметках.

Помимо чисто гидрологических работ, 23 станции несли синоптическую службу (метеорологические наблюдения). К 1936 году гидрометрические работы велись на 57 реках, их которых 8 были освоены судоходством и лесосплавом, 41 – сплавные и используемые для мелких силовых установок.

В дальнейшем сеть постов гидрометслужбы постоянно расширялась. К 1950 году действовало 218 постов, к 1970 – 206, к 1980 – 251, к 1985 – 294. Дальнейшая перестройка привели к кризису многих отраслей экономики страны, который затронул и Государственную гидрометслужбу. Число постов резко сократилось.

1. Заключение ГУ ГГИ о состоянии и работе стандартной и специализированной гидрологической сети Росгидромета в 2003-2004 гг.

2. История в воспоминаниях. Воспоминания участников Великой Отечественной войны и ветеранов труда Уралгидромета. (под ред. Кирьяновой Е.И. и др.) – Свердловск: ред.-изд.

отд. Упрполиграфиздата, 1989 и 1990 гг. – 150 и 160 с.

3. Свердловская магнитная и метеорологическая обсерватория 1836-1936. Юбилейный сборник (под ред. И.К. Березина). – Свердловск: Свердловское ЕУГМС, 1936. – 288 с.

4. Справочник по водным ресурсам СССР. Т.XII, ч. I. Урал и Южное Приуралье. – М-Л:

ред.-изд. отдел Гидрометслужбы СССР, 1936. – 760 с.

МЕТЕОРОЛОГИЯ НА ВСЕРОССИЙСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ И

В мае 2006 года исполнилось сто лет с момента проведения в Нижнем Новгороде Всероссийской промышленной и художественной выставки (ВПХВ). Эта выставка завершила цикл всероссийских промышленных выставок XIX века, организатором которых выступало государство в лице министерства финансов. Главный идеолог последней промышленной выставки общенационального уровня, министр финансов С.Ю. Витте подчеркивал в период ее подготовки: «Задачи выставки шире, чем служить забавою или интересным зрелищем. Главное значение выставки – деловое: выяснить успехи, достигнутые Россией в области народного труда, и, главным образом, труда промышленного; сблизить потребителей с производителями; открыть новые места для сбыта отечественных произведений, расширить торговые сношения».[1] Торжественное открытие выставки состоялось 28 мая 1896 г. в присутствии английских, немецких и китайских посланников. В выставке приняли участие экспонента; за время работы ее посетило около 1 млн. человек. Особый вес выставке придали включение ее в серию коронационных мероприятий и посещение выставки Николаем II с супругой.

В двадцати отделах Нижегородской выставки демонстрировалась продукция сельского хозяйства, лесоводства, добывающей, легкой и пищевой промышленности, машиностроения и электротехники, изделия кустарных промыслов, художественные произведения и многое другое. Пестрым по составу был отдел XIX, объединивший экспонаты по народному образованию, здравоохранению, благотворительности и метеорологии. Самостоятельный подотдел метеорологии был впервые выделен на выставке 1896 г. Формирование его экспозиции проходило под руководством директора Главной физической обсерватории, генерал-майора М.А. Рыкачева при участии А.И. Варнека и В.Х Дубинского.

Экспонентами метеорологического подотдела выступили несколько обсерваторий (Главная физическая, Екатеринбургская, Иркутская, Тифлисская), ряд научных и учебных заведений (Центральный метеорологический институт в Гельсингфорсе, Константиновский межевой институт в Москве, Новороссийский, Томский, Московский, Санкт-Петербургский, Харьковский, Юрьевский университеты), научные общества (Императорское Географическое общество, Уральское общество любителей естествознания, Лифляндское общеполезное экономическое общество), а также Метеорологическое бюро Министерства земледелия и государственных имуществ, некоторые частные лица.

Раздел по морской метеорологии был сформирован, в основном, усилиями Главного Гидрографического управления Морского министерства.[2] В обзоре представителя Адмиралтейства Ю. М. Шокальского отмечалось, что «постанова метеорологического дела в России составляет труд, выполненный в течение последних 25 лет» [3] Не нашедший отражения в экспозициях Всероссийской выставки г. в Москве, в Нижнем Новгороде подотдел метеорологии занимал особый павильон. Здание, выстроенное по проекту архитектора Н. М. Проскурнина, представляло собой метеорологическую станцию I разряда, снабженную всеми приборами. В его верхнем ярусе находилась небольшая башня с самопишущими приборами, при входе – мачта с сигналами.

Некоторые действующие приборы и инструменты размещались вокруг павильона в выставочном саду. Специально приглашенные студенты высших учебных заведений вели здесь наблюдения и обработку данных, давая необходимые пояснения посетителям выставки.[4] Основной задачей подотдела метеорологии на выставке была демонстрация постановки метеорологического дела как в России, так и за рубежом. Перечисленные выше экспоненты прислали на выставку образцы инструментов, карты, диаграммы, графики наблюдений, планы, фотографии и описания обсерваторий, печатные издания. На стендах размещалась подробная коллекция ежедневных метеорологических бюллетеней иностранных обсерваторий и учреждений с предсказаниями погоды для мореплавания и сельского хозяйства.[5] Все это дополняло общую картину и давало возможность оценить уровень, достигнутый отечественной метеорологией. Так, благодаря трудам Метеорологической комиссии ИРГО и Метеорологической обсерватории Новороссийского университета в стране началось развитие сельскохозяйственной метеорологии. В сельскохозяйственном отделе выставки 1896 г. были организованы специальные экспозиции по метеорологии и почвоведению, демонстрировавшие внедрение научных методов в теорию и практику сельского хозяйства. Картограммы, графики, инструменты для ведения измерений представили здесь метеорологические обсерватории Казанского и Новороссийского университетов, Петербургского Лесного института, Московского сельскохозяйственного института, метеостанции из Перми, Ялты, Воронежской и Киевской губерний, а также некоторые фирмы и частные лица.[6] В экспозиции основного подотдела метеорологии обозреватели особо отмечали то, что почти все метеорологические инструменты для оснащения станций производятся в России.

Наиболее полной была экспозиция Главной Физической обсерватории, в которой находились солнечные часы разных систем, приборы для определения давления воздуха, температуры и влажности воздуха и почвы, а также анемометры, плавучий эвапорометр системы Вильда и многое другое. [7] Директор Екатеринбургской обсерватории Г.Ф. Абельс представил прибор собственного изобретения для измерения плотности снега. Кроме того, он экспонировал здесь планы и фотоснимки обсерватории, картограммы суточного хода метеорологических и магнитных элементов.

Интересно, что для участия в выставке и подготовки экспонатов Г. Ф. Абельсу было выдано пособие от Выставочного комитета в размере 73 руб. 60 коп. [8] В качественного определенного достижения современниками отмечался тот факт, что многие выставленные приборы были не только изобретены в России, но и изготавливались здесь же. Положительных оценок удостоились самопишущие метеорологические инструменты работы Тимченко в Одессе и Рорданца в Санкт-Петербурге, гелиографы Ф. К.

Величко и Д. К. Тимирязева, актинометры профессора Хвольсона и Михельсона.[9] Помимо метеорологических инструментов большинство участников представило значительное количество карт и графиков; некоторые из них были специально составлены для выставки. Эти материалы наглядно демонстрировали колебания и распределение различных метеорологических элементов на территории страны, показатели распределения абсолютных наибольших и наименьших температур.

Нашла отражение на выставке и такая отрасль метеорологии, как предсказание штормов и погоды. Постепенному внедрению прогнозирования способствовала деятельность Главной Физической обсерватории. Уровень достоверности предсказаний увеличился к 1890-м годам до 75%. [10] Для наглядной демонстрации этой деятельности из Главной Физической обсерватории в Нижний Новгород ежедневно присылались по телеграфу сводки погоды на день вперед. Прогнозы публиковались в местной прессе и широко распространялись среди населения, что способствовало популяризации метеорологии.

На усиление просветительного эффекта экспозиции была направлена и развернутая в подотделе метеорологии лекционная работа. Здесь ежедневно по девять и более раз в день давались подробные пояснения по всем выставленным предметам, включая картографические материалы. Эти лекции представляли собой краткий курс метеорологии, который мог прослушать любой желающий. Кроме того, стараниями сотрудников Главной Физической обсерватории были подготовлены и изданы популярные брошюры по метеорологии. Ими обеспечивались на выставке все заинтересованные лица. Многие из них записывались в специальные журналы, фиксировавшие тех, кто хотел бы самостоятельно вести метеонаблюдения или получать издания по метеорологии.

В целом на всероссийской выставке 1896 года, благодаря усилиям многих людей, впервые была представлена достаточно полная картина развития метеорологии в России.

1. Сборник журналов заседаний Высочайше учрежденной комиссии по заведованию устройством Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года в Ни жнем Новгороде. Вып. 1. СПб., 1894. С. 22.

2. Общий указатель по отделам Всероссийской выставки 1896 года (Далее – Общий указатель 1896 г.). М., 1896. С 505 – 506.

3. Всероссийская промышленная и художественная выставка 1896 г. в Нижнем Новгороде. Успехи русской промышленности по обзорам экспертных комиссий (Далее – Успехи русской промышленности). СПб., 1897. С. 240.

4. Всероссийская выставка 1896 г. в Нижнем Новгороде. Путеводитель. Город.– Ярмарка. – Выставка. (Далее – Путеводитель). СПб., 1897. С. 171.

5. Там же. С. 170.

6. Общий указатель 1896 г. С. 15 – 17.

7. Там же. С. 501.

8. РГИА. Ф.20. Оп. 16. Д. 133. Л. 34.

9. Успехи русской промышленности. С. 244.

10. Там же. С. 241.

КОПЕНГАГЕН В МИАССОВО

ученым с мировым именем и имел большой опыт участия и организации научных кружков, начиная с 20-х годов в Москве, Звенигороде, а затем в городах Германии, Дании, Голландии, Бельгии. Собрания в этих кружках, семинары носили неформальный характер широких и глубоких междисциплинарных обсуждений проводимых собственных работ и современных сведений литературы по изучаемым вопросам. Затрагивались также многие аспекты культуры и искусства. Традиции своих учителей С.С.Четверикова и Н.К.Кольцова, высочайший уровень Боровских коллоквиумов в Копенгагене Н.В.Тимофеев-Ресовский привнес в организацию летних семинаров в Миассово. По мнению академика Р.В.Петрова, там шла активная работа настоящего университета с широким спектром теоретической и практической подготовки студентов и специалистов [6]. До сих пор их рассказы звучат как легенды Ильменского заповедника.

Биостанция явилась преемницей известной Лаборатории "Б" или Сунгульского феномена (1946-1955) [7], где в совершенно секретной обстановке под научным руководством Н.В.Тимофеева-Ресовского его сотрудники исследовали радиобиологические проблемы защиты людей и природы в Атомном проекте, в частности разрабатывали очистку территорий и акваторий от радиоизотопов. С 1955 по 1977 годы работы биостанции был создан научный фундамент для пуска в 1979 году первого в стране радиоэкологического стационара около Белоярской АЭС имени И.В.Курчатова в городе Заречный, куда переехали сотрудники, «продолжая дело Зубра» [8].

Биостанция Миассово никогда не была закрытым объектом, а, напротив, чрезвычайно открытым содружеством десятков групп научных гостей из различных высших учебных и научно-исследовательских учреждений, в частности Москвы и Ленинграда, Свердловска и Челябинска, Новосибирска и Севастополя, а также из союзных республик: Армении, Грузии, Латвии, Украины, Таджикистана. Вот лишь некоторые из них: институт Академии строительства и архитектуры (группа профессора В.Н.Петри); биолого-почвенный факультет, кафедра почвоведения МГУ (группа А.Н.Тюрюканова); лаборатория лесоведения АН СССР (группа И.И.Судницина); лаборатория экспериментальной энтомологии ЗИН АН СССР (группа А.Б.Гецовой); Ленинградский университет и Ленинградский ВНИОРХ (группы Р.Л.Берг, Я.А.Эпштейна, В.С.Кирпичникова); Институт Леса АН СССР (В.Н.Сукачев);

Севастопольская станция АН СССР (группа Г.Г.Поликарпова); отдел геологии Коми филиала АН СССР (группа Э.И.Поповой); Восточно-Сибирское Отделение ВНИИЖП (группа В.В.Тимофеева); кафедра генетики и селекции ЛГУ (профессора М.Е.Лобашев и Н.В.Макаров); физфак МГУ (кафедра профессора Л.А.Блюменфельда); биофак МГУ (кафедра биофизики, группа В.И.Корогодина); Институт биофизики АН СССР (А.А.Передельский);

теоретический отдел Института физики металлов АН СССР (группа А.Н.Орлова); физикотехнический факультет УПИ (группа П.С.Зырянова); физико-технический факультет УПИ (группа мощных излучателей); Институт математики АН СССР и механико-математический факультет МГУ (группа проф. А.А.Ляпунова); Институт химии УФАН (группа проф.

И.Я.Постовского); Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический Институт (группа проф. М.Н.Щукиной); кафедра физиологии растений УРГУ.

Всего в списках участников Миассовских летних семинаров около 400 человек, часто приезжали семьи с детьми. Наряду с научными докладами по современным направлениям естествознания: биологии, физике, химии, математике, были представлены сообщения по самым широким аспектам гуманитарной культуры: истории, живописи, музыке, литературе, спорту, международной политике. Стоит отметить незабываемую встречу и доклад Зубра хоккея - тренера сборной СССР А.В.Тарасова в 1971 году на поляне перед клубом. Чудесная природа вдохновляла и впечатляла как докладчиков, так и слушателей.

В разные годы биостанцией руководили Н.В.Тимофеев-Ресовский, Н.В.Куликов, Н.М.Макаров, О.К.Гусев, Б.А.Миронов, П.И.Юшков, Г.А.Уфимцев. Все сотрудники принимали активное участие в строительстве, каждодневной научной работе, проявляли радушие и гостеприимство в организации приема гостей. Устанавливали летний палаточный городок, кухню и столовую. Оперативно решались все возникающие проблемы в этом прекрасном, но отдаленном от услуг цивилизации месте.

Научные работы сотрудников биостанции и научных гостей были опубликованы в форме совместных статей в разных сборниках и журналах.

Основатель биостанции Н.В.Тимофеев-Ресовский читал лекции и спецкурсы по генетике, биофизике и радиобиологии в МГУ, ЛГУ, УрГУ, УПИ, сельскохозяйственном институте, кружку студентов-медиков. В 1977 году его ученики первыми в стране разработали и приступили к чтению учебного курса «Радиоэкология» студентам Уральского государственного университета.

К чести Университета, именно здесь была установлена первая и пока единственная в Екатеринбурге и Свердловской области памятная доска этому замечательному человеку.

Именем Н.В.Тимофеева-Ресовского названа одна из новых улиц Екатеринбурга.

Можно определить главные черты феномена Миассовского научного содружества:

1. Прежде всего, биофизическая станция Миассово – это родное детище выдающегося российского естествоиспытателя Николая Владимировича Тимофеева-Ресовского,- имеет ведущее научно-историческое значение в начальном развитии биофизики в стране и на Урале.

2. Из Миассово берет начало отечественная радиоэкология и её последующие ветви, в частности Уральская школа радиоэкологов, отсюда стимулировалось развитие радиоэкологических центров страны.

3. Это продолжение Лаборатории «Б» или Сунгульского феномена - место, где активно рассекречивались результаты десятилетних научных разработок проблем биологической защиты в Атомном проекте, начинались новые радиобиологические исследования.

4. Миассово явилось школой современной генетики, где студенты и молодые ученые получали сведения из первых рук, чего не могли найти, и что часто преследовалось на кафедрах высших учебных заведений. Это место возрождения отечественной генетики и придания различным медико-биологическим наукам генетической составляющей.

5. Это была школа системного междисциплинарного научного подхода с гуманитарным осмыслением полученных результатов и привлечением самого широкого круга специалистов, которые во время своего отпуска и каникул стремились к свободному и плодотворному научному общению на мировом уровне. По своему вкладу в формирование современного научного мировоззрения в нашей стране Миассово справедливо можно назвать Уральским Копенгагеном.

6. Это был одновременно университет и театр, то есть место, где по выражению Д.Гранина, «все сошлось и одухотворилось»: богатая история заповедника, многие замечательные люди, их сила, молодость, таланты, любовь к науке, природе, родине, к традициям и юмору, где не возникало проблемы разных культур, и откуда современная отечественная биология получила мощный импульс на многие годы [9].

7. Самого Н.В.Тимофеева-Ресовского можно назвать «миассовским университетом», сплотившим вокруг себя ученых из десятков научных учреждений страны.

Сунгуль – Миассово – Заречный – исторические этапы развития радиоэкологии на Урале.

Память и традиции поддерживаются в Отделе континентальной радиоэкологии в Институте экологии растений и животных УрО РАН и отражены в мемуарах участников миассовских трепов, семинаров и симпозиумов [4, 10]. Представляется актуальным отдельное печатное издание материалов естественно-исторического исследования Миассовского феномена.

Безусловно, Миассово заслуживает учреждения статуса историко-научного мемориала с привлечением средств и сохранением оставшихся построек от полного разрушения.

Уникальный пример биостанции Миассово должен служить прогрессивному развитию науки и образования в России.

1. Шальнов М.И. Миассовские трепы и школа Тимофеева-Ресовского //В.В.Бабков, Е.С.Саканян Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский - М.: Памятники исторической мысли, 2002. - С. 562-567.

2. Ляпунова Н.А. Миассовские семинары // Чтения памяти Н.В. Тимофеева-Ресовского.

Ереван. 1983.

3. Ляпунова Н.А. Миассовские семинары Н.В.Тимофеева-Ресовского //Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский: Очерки. Воспоминания. Материалы. – М.: Наука, 1993. – С. 302-309.

4. Н.В.Тимофеев-Ресовский на Урале. Воспоминания. Сост. В. Куликова. Екатеринбург, Изд. Екатеринбург, 1998, 160 стр.

5. Куликов Н. Как строили Миассово // Наука Урала, № 25-26, 1993.

6. Петров Р.В. Миассовский университет // Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский:

Очерки. Воспоминания. Материалы. – М.: Наука, 1993. – С. 283-291.

7. Емельянов Б.М., Гаврильченко В.С. Лаборатория «Б». Сунгульский феномен. Снежинск, Изд. РФЯЦ-ВНИИТФ, 2000, 440 стр.

8. Куликов Н. Продолжая дело Зубра // Наука Урала, № 7, 1994.

9. Гранин Д.А. Зубр // Новый мир, 1987. № 1, 2.

10. Проблемы радиоэкологии и пограничных дисциплин // Под ред. А.В.Трапезникова и С.М.Вовка. – Вып. 1-6. – Заречный, 1998-2005.

COPENHAGEN IN MIASSOVO

The significance of the biophysical station Miassovo is not yet determined in the natural science history. On the other hand there are many authoritative memoirs about the impressive influence of Miassovo summer seminars in the 1950’s -1970’s upon the development of the new scientific branches and trends [1, 2, 3, 4]. This report is to attract and show the importance of Miassovo biostation as the outstanding phenomenon in the development of science and education in the Urals region and in Russia.

Biostation Miassovo was founded in the South Urals near Miass on the picturesque shore of the lake Bolshoye Miassovo in 1955 [5]. Its founder Nikolai Vladimirovich Timofeeff-Ressovsky* was the world famous biologist having been experienced in organizing of the scientific groups in Moscow, Zvenigorod, and in small towns of Germany, Denmark, Holland and Belgium, from the early 1920’s to before the war. There gathered biologists, physicists, chemists, cytologists, geneticists, mathematicians and the others who were keen on discussions of most vital problems in biology. Seminars included detailed results of their own investigations and the modern scientific data.

The traditions of his great teachers S.S. Chetverikov and N.K. Koltsov and the highest level like of the “N. Bohr Circle” seminars in Copenhagen were introduced into the work of the biostation.

Academician R.V. Petrov reminds that there was the real university with the whole spectrum of theory and practical work for many specialists and students [6]. Since then Ilmensky reserve has got new legends.

• N.W. Timofeeff-Ressovsky (1900-1981) is well known as scientist all over the world. He is the author of hundreds of papers and many monographs devoted to genetics, evolution, radiobiology, biophysics, radioecology. He is a full member of the German Natural Science Research Academy “Leopoldina” in Halle, Germany; an honorary member of the American Academy of Sciences and Arts in Boston, USA;

an honorary member of the Italian Society of Experimental Biology, Italy; an honorary member of the Mendel Society in Lund, Sweden; an honorary member of the British Genetic Society in Leeds, UK;

Member of the Linne Society, London, UK; an honorary member and a founder of the N.Vavilov Society of Geneticists and Selectionists, USSR; a scientific member of the Society for scientific Research Support after M. Plank, Germany; a full member of the Moscow Society of Naturalists; the All-Union Geographical Society, USSR; the All-Union Botany Society, USSR. N.W. TimofeeffRessovsky was awarded the Lazzaro Spallanzani Medal (Italy), the Darwin Prize (Germany), the Mendel Prize (Czechoslovakia and Germany), the Kimber Prize (USA).

Miassovo was based on succession of the Laboratory “B” or Sungul phenomenon (1946-1955) [7], where the absolutely secret radiobiological researches had been investigated under N.W.

Timofeeff-Ressovsky’s leadership, especially on the problems of purification of land and water areas contaminated with radioisotopes. In 1955-1977 the works in Miassovo marked the beginning of the construction and opening of the first in this country radioecological department near Beloyarskaya Atomic Station in Zarechny in 1979. The researchers moved into this town from Miassovo to continue “the Bison’s work” [8].

Miassovo was not at all the secret place but on the contrary it became the very communicative scientists association. There were represented different institutions from Moscow, Leningrad, Sverdlovsk, Chelyabinsk, Novosibirsk, Sevastopol, and from the Soviet Republics of Armenia, Georgia, Latvia, Ukraine, Tadzhikistan and the others. So there may be mentioned the Academy of Constructing and Architecture (V.N. Petry), the biological and soil department of Moscow University (A.N Tyuryukanov), the laboratory of forest study (I.I. Sudnitsin), the entomological laboratory (A.B. Getsov), Leningrad University (R.L. Berg, I.J. Epshtejn, V.S. Kirpichnikiov), the Forest Institute (V.N. Sukachov), Sevastopol Station (G.G. Polikarpov), the geological department (E.I. Popova), Easten-Sibirian station (V.V. Timofeeff), the department of genetics and selection from Leningrad (M.E. Lobashov and N.V. Makarov), Moscow University, Faculty of Physics (L.A.

Blyumenfeld), and Faculty of Biology (V.I. Korogodin), Institute of Biophysics (A.A. Peredelsky), Institute of Physics of Metals (A.N. Orlov), physicotechnical department of the Urals Polytechnic Institute (P.S. Zyryanov), Institute of Mathematics and Faculty of Mathematics of Moscow University (A.A. Lyapunov), Institute of Chemistry (I.J. Postovsky), Chemico-pharmaceutical Institue (M.N. Tshukina), Faculty of the plants physiology at the Urals State University. There were groups of researchers from different institutions.

The list includes about 400 participants of Miassovo summer seminars. The guests used to come with their families and children. Reports on natural sciences were accompanied with liberal arts such as history, literature, painting and even sports. Worth to mention is about the meeting with A.V. Tarasov, the famous ice hockey coach of the Soviet gold team in 1971. It was held in the forest meadow near the club house among the marvelous natural beauties which inspired both the speakers and listeners.

During the years the leaders of the biophysical station were N.W. Timofeeff-Ressovsky, N.V.

Kulikov, N.M. Makarov, O.K. Gusev, B.A. Mironov, P.I. Yushkov, G.A. Ufimtsev. All the scientific workers took part in construction and improvement of the settlement. They were very hospitable for the guests. In summer time the encampment was made with the canteen and all the facilities for the people. The problems were solved successfully in this beautiful but far from the urban comfortable conditions countryside.

Scientific papers of Miassovo period were widely published in different journals and collections.

N.W. Timofeeff-Ressovsky gave the lectures on genetics, biophysics and radiobiology in Moscow University, Leningrad University, Urals University, Urals Polytechnic Institute, Agricultural Institute, and for the group of medical students. In 1977 his pupils and followers started the course of lectures on radioecology at the Urals State University. The memorial marble plaque devoted to N.W. Timofeeff-Ressovsky was established at the entrance of the Urals University. And one of the new streets in Yekaterinburg was called by his name in honour of this prominent Russian scientist.

There may be several resumes about the significance of Miassovo as very fruitful scientific and cultural association.

1. First of all, biophysical station was the creation of the great naturalist N.W. TimofeeffRessovsky. Miassovo had played the main role in the early development of biophysics in 2. There had been created radioecology with its branches, especially continental radioecology.

The Urals School of radioecology had developed in Miassovo. And the projects of the other biophysical centers solving the problems of radioactive pollutions all around the country were started and discussed there.

3. After the previous secret radiobiological work in Sungul Laboratory “B” of the Atomic Project there were organized open discussions of those results. At once they had become fundamental for science development.

4. There was the real school of modern genetics. Students and young scientists got the information from the first hands at time when this science was declared harmful and suspicious in the system of higher education. Genetics had revived in Miassovo and medicobiological works acquired their genetic component.

5. Modern scientific principles were also discussed. The best naturalists longed to go to Miassovo on their vacations to attain knowledge of the world highest level. So Miassovo in the Urals had become like Copenhagen according to its valuable contribution to the new world outlook system.

6. D.A. Granin, the well known Russian writer wrote in his novel “The Bison” that Miassovo had been the university and the theatre simultaneously. Many wonderful people gathered in the place of fantastic beauty. There was the unity of sciences and arts and much of humor too. Modern biology in the Soviet Union got the strong impulse for its development [9].

7. N.W. Timofeeff-Ressovsky himself represented the whole university as the prominent leader of the Nobel Prize level.

The stages of radioecology in the Urals are Sungul-Miassovo-Zarechny. Memory and traditions are kept by the workers of the Department of Continental Radioecology and Zarechny biophysical station at the Institute of Plants and Animals Ecology, the Urals Department of the Russia Academy of Sciences. This radioecological department appears now the only one having been stayed founded by N.W. Timofeeff-Ressovsky. Besides the memoirs there are many current radioecological works mostly in the field of the influence of atomic power stations on the environment [4, 10]. But the historical researches of the Miassovo phenomenon are still waiting for the authors.

Miassovo deserves the status of the memorial of Russian biological science restoration and development. Several buildings of the settlement need to be repaired and protected from destroying.

The unique example of Miassovo biostation can serve for the progress of science and education in Russia.

1. Shalnov M.I. Discussions in Miassovo and N.W. Timofeeff-Ressovsky’s School // V.V.

Babkov, E.S. Sakanyan Nikolai Wladimirovich Timofeeff-Ressovsky - M.: Memorials of historical thought, 2002. - P. 562-567.

2. Lyapunova N.A. Miassovo Seminars // Readings in for memory of N.W. TimofeeffRessovsky. Yerevan. 1983.

3. Lyapunova N.A. N.W. Timofeeff-Ressovsky’s Seminars in Miassovo // Nikolai Wladimirovich Timofeeff-Ressovsky: Articles. Memoirs. Materials. – М.: Science, 1993. – 4. N.W. Timofeeff-Ressovsky in the Urals. Memoirs. / Compiled by V. Kulikova.

Yekaterinburg, Publ. “Yekaterinburg”, 1998, 160 pp.

5. Kulikov N. How Miassovo was being built // Science of the Ural, N 25-26, 1993.

6. Petrov R.V. Miassovo University // Nikolai Wladimirovich Timofeeff-Ressovsky: Articles.

Memoirs. Materials. – М.: Science, 1993. – P. 283-291.

7. Yemelyanov B.M., Gavrilchenko V.S. Laboratory “B” Sungul Phenomenon. Snyezhinsk, Publ. RFNC-RSEITP, 2000, 440 pp.

8. Kulikov N. To Continue the Bison’s Work // Science of the Ural, N 7, 1994.

9. Granin D.A. The Bison // New World, 1987. N1, 2.

10. Problems of Radioecology and the Connected Disciplines // Ed. A.V. Trapeznikov and S.M.

Vovk. – 1-6. – Zarechny, 1998-2005.

О РЕЗУЛЬТАТАХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ОБСЕРВАТОРСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

Обсерваторские геофизические наблюдения, начавшиеся в конце XVII, заложили фундамент современной геофизики и послужили основой научным направлениям, успешно развивающимся в настоящее время. Это является важнейшим результатом деятельности обсерваторий.

На Уральских обсерваториях «Екатеринбург» (1836 – 1932 г.), «Высокая Дубрава»

(1932 – 1975 г.) и «Арти» (1969 по настоящее время) основными видами геофизических исследований являются наблюдения геомагнитного поля с 1836 г., сейсмологические наблюдения с 1906 г. и электромагнитное зондирование ионосферы с 1943 г. В различные периоды на обсерваториях выполнялись и другие виды геофизических исследований. Но основные результаты за весь период существования уральских обсерваторий можно связать с этими тремя научными направлениями.

1. Наблюдения геомагнитного поля на обсерваториях. Первые магнитнометеорологические обсерватории в России были построены в 1830 году при Горном институте в С.-Петербурге и Казанском университете. Обсерватория в Екатеринбурге заработала в 1836 году.

К этому времени были уже известны основные закономерности поведения геомагнитного поля на земной поверхности. Составлялись карты компонент поля для отдельных территорий и Земли в целом (мировые карты изогон Барлоу, 1833 г.; изоклин Хорнера, 1836 г.; карта изодинам горизонтальной компоненты напряженности поля Сэбина, 1836 г.).

Примерно до 1886 года (для уральской обсерватории это период становления) с момента опубликования двух классических работ Гаусса (1832 и 1838 годы), позволивших перевести наблюдения геомагнитного поля в абсолютные единицы и по-новому решать задачи интерпретации поля Земли, проводилось накопление фактического наблюдательного материала, детализация выявленных закономерностей изменения поля в пространстве и его поведения во времени, закладывались основы современной методики наблюдений.

С 1887 года наблюдения в Екатеринбургской обсерватории приняли систематический характер. Они стали проводиться ежечасно, а с 1904 года с введением в действие магнитографа – стали непрерывными. Магнитограф позволял детально регистрировать магнитные бури.

Данные, полученные на Екатеринбургской обсерватории в прошлые периоды, не потеряли научного значения в настоящее время. Они представляют собой достоверные величины изменения геомагнитного поля с 1837 года различной периодичности – суточные, вековые, для периодов солнечной активности [1]. Эти данные успешно используются в настоящее время для исследования закономерностей изменения геомагнитного поля.

2. Площадные наблюдения геомагнитного поля. Примерно к 1880-м годам магнитная изученность Земли благодаря морским, сухопутным и обсерваторским наблюдениям достигла такого уровня, что позволила начать составление и систематическое обновление мировых карт изогон, изоклин, изодинам горизонтальной составляющей поля – основы для построения аналитических гауссовских моделей главного геомагнитного поля для эпохи 1885 года и разделения его на нормальную и аномальную составляющие [2].

Начало планомерному изучению Европейской части России положили съемки, проводимые Казанским университетом (Смирнов И. Н., 1871 – 1878 г.г.), которые выявили крупные аномалии в Курской губернии, на Урале и др. районах. Были сделаны измерения горизонтальной составляющей поля на арктическом побережье Сибири в 1878 – 1879 гг., которые обработал и опубликовал Тилло. Директором Екатеринбургской обсерватории Абельсом Г. Ф. выполнены измерения магнитного наклонения в Западной Сибири в 1887 и 1888 годах. Он наблюдал в Сургуте, на реке Оби, Обдорске (ныне Салехард), Самарове (вблизи впадения Иртыша в Обь). Было также проведено большое количество наблюдений на всей территории Екатеринбургской обсерватории и окрестностях и установлено, что обсерватория находится в зоне магнитной аномалии, обусловленной змеевиками.

Значительным достижением в проведении магнитных наблюдений стала программа Международного полярного года 1882 – 1883, осуществленная силами исследователей 10-ти стран на 2-х антарктических и 13-ти арктических станциях. Российская Академия наук на деньги сибирского купечества организовала наблюдения на 2-х станциях в устье Лены на полуострове Сагастырь и на Новой Земле [3, 4].

Как и многие европейские страны Россия в конце XIX века приступила к проведению Генеральной магнитной съемки. Магнитной комиссией, организованной в 1909 г., затем Межведомственной магнитной комиссией в 1913 г. был разработан проект магнитной съемки России [5, 6]. В разработке проекта принимал участие Г. Ф. Абельс, в качестве члена обеих комиссий. В проекте предусматривалось силами Екатеринбургской обсерватории проведение наблюдений на Урале, Западной Сибири и в Северном Казахстане. Екатеринбургская обсерватория в это время также проводила наблюдения в окрестностях Екатеринбурга.

Среди пунктов наблюдений была гора Хрустальная, которая заняла впоследствии особое место во всей системе последующей съемки территорий, проводимой обсерваторией, как основной опорный пункт [7].

По решению комиссии была организованы магнитная съемка С.-Петербургской губернии (75 пунктов наблюдения, 1910 г.), Подольской губернии (125 пунктов, 1913 г.), в которой участвовал только что окончивший университет молодой сотрудник Р. Г. Абельс. И еще нескольких регионов до 1915 года. При выполнении работ в Подольской губернии для приведения наблюдений к одной эпохе впервые использовалась магнитовариационная станция, специально для этого установленная в обсерватории графа Д. И. Моркова, которая располагалась непосредственно на площади работ. Станция записывала с помощью магнитографа склонение (D), горизонтальную (H) и вертикальную компоненты (Z) с высокой чувствительностью, например, 1.45 нТл/мм по Н – компоненте и 3.59 нТл/мм по Zкомпоненте.

Примерно с этого времени и с приходом в обсерваторию Р. Г. Абельса значительно возросли объемы проводимых площадных работ. В 1914 и 1915 годах Р. Г. Абельс провел съемку D, H, Z в районах Западной Сибири, прилегающим к восточному склону Урала ( пунктов) и маршрутную съемку по ремам Сосьве, Тавде и Тоболу (13 пунктов). В 1916 году была проведена съемка по сети опорных пунктов, которые были выбраны относительно равномерно по всей Западной Сибири и частично в Казахстане с целью проведения в дальнейшем детальных магнитных съемок. Эти пункты располагались в Салехарде, Березове, Самарове, Нарыме, Мариинске, Татарской, Петропавловске, Барнауле, Павлодаре, Семипалатинске, Тополевмых вблизи озера Зайсан. В эту сеть вошли пункты, где ранее уже проводились наблюдения – это Тюмень, Камышлов и др. В большинстве указанных пунктов в последующие годы проводились повторные наблюдения. В последующие годы к этим пунктам добавились Чердынь, Трухинята (близь Перми), Троицк, Эмба, Актюбинск, Александровское (на Оби), Томск, Балхаш, Джезказган и некоторые другие. Эти пункты стали служить не только в качестве опорных при проведении съемок, но и для исследования векового хода геомагнитного поля. Измерения на них почти ежегодно выполнялись вплоть до 1939 года. По данным наблюдений на этих пунктах Абельсом Р. Г. были получены интересные результаты о вековых вариациях поля на этой обширной территории за период с 1887 по 1939 год, которые имеют научное значение по настоящее время.

В 1927 году обсерватория приняла участие в магнитной съемке в Горной Шории на Алтае. В это время здесь уже работало несколько магнитометрических партий под руководством профессора Галахова, а Р. Г. Абельсу было поручено выявление общего характера распределения поля и организация двух абсолютных опорных пунктов, предназначенных для градуировки приборов и сличения их показаний.

Магнитометрические наблюдения сопровождались исследованием магнитных свойств пород и руд (было исследовано около 200 образцов). Возможно, это были самые первые исследования такого рода, которые были представлены в виде каталога опубликованном в работе [8].

В 1935 году обсерватория выполнила по просьбе Бюро генеральной магнитной съемки маршрутные наблюдения по маршруту Кустанай – Тургай – Иргиз – Челкар общей протяженностью около 950 км. Несколько серий наблюдения сделано в Кустанае, Тургае и Челгаре, которые были приняты в качестве опорных пунктов при последующих работах.

Всего за период с 1913 по 1939 год в рамках выполнения Генеральной магнитной съемки страны Екатеринбургская обсерватория организовала и провела 15 научнопроизводственных полевых экспедиций, создано 30 опорных и поворотных пункта, пунктов генеральной съемки, на них выполнено 95 серий измерений компонент поля.

Плотная сеть наблюдательных пунктов и высокая точность наблюдений позволила использовать их для исследования вековых изменений поля [9]. Созданная сеть магнитометрических пунктов стала основой для последующих широкомасштабных работ, которые привели к открытию крупных месторождений железных руд в Горной Шории, на Урале и в Северном Казахстане.

Основные выводы, которые можно сделать за весь период исследований (с 1761 по настоящее время) об изменениях геомагнитного поля на Урале и прилегающих территориях заключаются в следующем. Вектор геомагнитного поля принимает все более вертикальное положение и отклоняется все дальше на восток от географического меридиана. Величина модуля поля постоянно возрастает. Скорость этого процесса не постоянна, периодически наблюдается обратные изменения на короткое время, однако, потом скорость возрастания увеличивается. Так только за последние годы скорость возрастания модуля составила от до 53 нТл в год, причем если в 1994 году поле увеличилось на 28 нТл, то в 2000 году уже на 43 нТл, а в 2003 году – на 53 нТл. В 2004 году скорость возрастания поля вновь начала снижаться. Вековой ход геомагнитного поля на обсерватории мало отличается от его нормального поведения и обусловлен вековой вариацией поля Земли. Существуют связи солнечных процессов с вековыми изменениями геомагнитного поля.

В 1960-х годах сотрудником обсерватории Пановым Т. Н. активно исследовались связи геомагнитных возмущений, солнечной активности и сердечно-сосудистых заболеваний у людей, 11-летнюю цикличность магнитной активности по данным уральских обсерваторий с 1943 по 1966 год.

После того как обсерватория «Арти» разместилась в пределах Манчажской магнитной аномалии, в 1975 году Булашевичем Ю. П. и Шапиро В. А. и другими учеными проводились исследования аномального поведения векового хода в обсерватории.

3. Сейсмологические наблюдения. В Российской Империи ко времени открытия в 1906 г. сейсмической станции в Екатеринбургской обсерватории работало 16 таких станций в городах Тифлисе, Ташкенте, Баку, Москве, Красноярске, Ереване, Боржоми, Павловске (под Петербургом), Чите и др. городах. Вначале в обсерватории был установлен простейший ртутный сейсмоскоп и организована отправка сведений о регистрируемых землетрясениях в адрес Сейсмической комиссии, организованной РАН в 1900 году.

В 1913 г. на сейсмостанцию поступило новое регистрирующее оборудование и прибыла для работы выпускница Бестужевских высших женских курсов З. Г. ВейсКсенофонтова. Первая сейсмограмма на новом оборудовании была получена и обработана октября 1913 года. С этого времени регулярно выходит в печатном виде еженедельный бюллетень станции. Установка сейсмометров непосредственно на коренные горные породы, из которых был вырублен постамент, обеспечило четкую запись удаленных землетрясений. В год станция регистрировала до 1300 и более землетрясений.

Менее чем через год после начала работы сейсмической станции 17 августа 1914 года на Урале произошло довольно сильное землетрясение интенсивностью 6 - 7 баллов. Его эпицентр находился в районе Билимбаевского завода в 56 километрах западнее Екатеринбурга.

Оно было тщательно исследовано З. И. Вейс-Ксенофонтовой, выезжавшей в район эпицентра для описания его макросейсмических проявлений на поверхности [10]. С этого времени научно установлено, что Урал является слабоактивным сейсмическим районом, несмотря на свой внушительный геологический возраст. Таким образом, было положено начало изучению сейсмичности Урала, которое продолжается в настоящее временя многими исследователями различных институтов и организаций.

В 1971 г. была организована сейсмостанция в обсерватории «Арти» (руководитель до 2004 года Н. В. Митенкова). Продолжает работать на том же самом месте и в тех же подземных сооружениях, что и в 1913 году и сейсмостанция «Свердловск» (руководитель с 1955 года И. К. Силина).

За период инструментальных наблюдений на Урале было зарегистрировано около ощутимых сейсмических событий природного тектонического происхождения и связанных с деятельностью человека.

До сих пор ведутся дискуссии о природе сейсмических событий, регистрируемых на Урале. Группа исследователей доказывают, что с 1914 года на Урале зарегистрировано всего одно тектоническое землетрясение (17 августа 1914 г) [11, 12]. Слабость данного подхода к объяснению природы сейсмических событий заключается в отсутствии анализа приуроченности их к особенностям геологического строения (в том числе и к особенностям глубинного строения) района и расположения по отношению к наиболее крупным тектоническим структурам Урала. Поэтому противоположного мнения придерживаются другие исследователи, которые утверждают, что уральские землетрясения в большинстве своем имеют преимущественно тектоническое происхождение и обусловлены особенностями распределения неоднородностей в земной коре Урала, а также особенностями глубинного строения территории, новейшей тектоники и современных тектонических процессов, активных флексурно-разрывных зон и разломов. Одним из наиболее важных аргументов в пользу тектонической природы землетрясений, является приуроченность эпицентров к зонам крупных глубинных разломов, являющихся границами тектонических областей и геоблоков [13]. За последние несколько лет зарегистрировано 13 сейсмических событий отнесенных к тектоническим по происхождению. Одно из них произошло вблизи обсерватории «Арти».

За период наблюдений накоплен огромный фактический материал в виде сейсмических записей, как по Уралу, так и по другим регионам. Из него база формируется база сейсмических данных, в том числе зарегистрированных ядерных взрывов, проведенных СССР и другими странами.

4. Ионосферные исследования. Были организованы в обсерватории «Высокая Дубрава» в 1943 году. Работа станций в военное время была направлена исключительно на практические цели - иметь прогнозы распространения радиоволн по всему земному шару.

Однако, надежность и сравнимость данных, полученных на таких станциях, были недостаточны даже для простейших научных исследований. Первое большое достижение в решении этой проблемы было сделано Специальным высокоширотным комитетом УРСИ в 1955 году. Его работа была направлена на пересмотр вопросов о проведении ионосферных наблюдений и разработку методики интерпретации и обработки ионограмм, а также установление перечня материалов необходимых для международного обмена. При подготовке к Международному геофизическому году - 1957, положение с наблюдениями было коренным образом улучшено.

В последние годы в обсерватории «Арти» обработан материал вертикальных ионосферных зондирований с 1945 года в соответствии с современными требованиями.

Формируется доступная база ионосферных данных. Материалы представляют большую ценность, так как никогда не публиковались в обобщенном виде за такой длительный период наблюдений. Данные зондирования позволили выявить закономерности в поведении областей ионосферы E (регулярный слой Е1, толстый слой Е2, спорадические слои), F (регулярные слои F1 и F2) за этот период над Уралом в зависимости от солнечной активности, времени года и времени суток. Установлены долговременные изменения параметров ионосферы в течение шести 11-летних солнечных цикла. Например, хорошо видно, что в последние годы количество спорадических образований ионосферы снизилось.

Если в период 1977 – 1985 годов по наблюдениям на обсерватории «Арти» частота их появления была 0.58 и выше, то в 1991 и 1992 годах составляла лишь 0.43-0.44. Это свидетельствует о существовании процессов длительно воздействующих на ионосферу Земли. Вероятно, это может быть результатом деятельности человека.

В заключение отметим, что геофизические обсерватории на Урале сыграли важную роль в области своего основного предназначения - получения геофизических данных.

Значение обсерваторских геофизических работ из года в год все возрастает.

1. Кусонский О. А. К истории становления обсерваторских наблюдений на Урале // Уральский геофизический вестник. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. № 3. С. 14 – 20.

2. Schmidt A. Der magnetische Zustand der Erde zur Epoche 1885,0 // Archiv der Cpeutscher seewarte. XXI. Hamburg: 1898. 85 c.

3. Труды Российской полярной станции на устье Лены. Ч. 1. Астрономические и магнитные наблюдения за 1882 – 1884 год. Под редакцией А. А.Тилло. С.-Петербург:

4. Труды Русской полярной станции на Новой Земле. Ч. 1. Магнитные наблюдения. Под редакцией Р. Э. Ленца. С.-Петербург: 1891. 142 с.

5. Магнитная комиссия, учрежденная при Императорской Академии Наук для организации магнитной съемки России // Протокол первого Заседания Комиссии, состоявшегося в здании Академии 19 января 1909 г. С.-Петербург: Отпечатано по распоряжению Императорской Академии Наук, 1909. 13 с.

6. Проект магнитной съемки России, выработанный Междуведомственной Магнитной Комиссией при Императорской Академии Наук. С.-Петербург: напечатано по распоряжению Императорской Академии Наук, январь 1914 г. 30 с.

7. Абельс Р. Г. Магнитные наблюдения в окрестностях Екатеринбурга, произведенные летом 1912 года // Записки Уральского общества любителей естествознания. Т. XXXII.

Екатеринбург: 1913. С. 45 – 8. Абельс Г. Ф. Список магнитных аномалий на Урале // Записки Уральского общества любителей естествознания. Т. XXXIX. Екатеринбург: 1924. С 29 – 42.

9. Розе Н. В., Трубятчинский Н. Н. Краткое руководство для работ по магнитной съемке.

Л.: Главная Геофизическая обсерватория, 1928. 114 с.

10. Вейс-Ксенофонтова З. Г., Попов В. В. К вопросу о сейсмической характеристике Урала // Труды Сейсмологического института АН СССР, № 104. М.-Л.: Из-во АН СССР, 1940.

11. Сейсмичность и сейсмическое районирование Уральского региона / Кашубин С. Н., Дружинин В. С., Гулявев А. Н., Кусонский О. А. и др. Екатерибург: УрО РАН, 2001.

12. Ломакин В. С., Халевин Н. И. О сейсмичности Урала // Уральский геофизический вестник. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. № 3. С. 89 – 96.

13. Дружинин В. С., Гуляев А. Н., Колмогорова В. В. и др. К вопросу о природе землетрясений на Урале // Уральский геофизический вестник. Екатеринбург: УрОРАН,

ОСОБЕННОСТИ ВЕКОВОГО ХОДА ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО ДАННЫМ

ОБСЕРВАТОРИЙ УРАЛА

Происхождение главного магнитного поля Земли и его вековых вариаций по современным представлениям связывается с вихревыми движениями вещества в жидком электропроводящем ядре. Исследования вековых геомагнитных вариаций показывают, что часть из них, имеющих характерные времена около 60 лет и амплитуды до 50 – 80 нТл в год, могут быть обусловлены региональными процессами, протекающими в недрах Земли на границе «ядро – мантия». Эти процессы неподвижны относительно мантии и приводят к возникновению и разрушению особенностей поля величиной до 2 3 тыс. нТл на поверхности Земли. На равномерность течения токов, создающих вековые вариации магнитного поля Земли влияют также неоднородности глубинного строения, которые образуются в результате перемещения и распада континентов. Завихрения токов огибающих эти неоднородности создают фокусы вековых вариаций геомагнитного поля. Кроме того, вековой ход поля может быть обусловлен изменением намагниченности земной коры, под действием деформационных процессов горных пород, в которых содержатся ферромагнитные минералы, [1].

Вековые вариации на поверхности Земли в различных местах по данным обсерваторских наблюдений имеют различную величину. Поле изменяется от 0 нТл/год до максимальных величин 150 нТл/год в Антарктике [2]. По наблюдениям обсерватории «Арти»

вековой ход величины поля на Урале за 2004 год составил 40 нТл.

Теория, объясняющая происхождение вековых вариаций опирается на механизм внутриземного их происхождения. Внешние влияние на вековые изменения поля, например, солнечных процессов не рассматриваются. Интересно задаться вопросом, может ли существовать связь между характером векового хода поля и магнитными бурями? Сведения об этом можно получить, анализируя обсерваторские данные.

1. Изменение хода вековой вариации геомагнитного после магнитных бурь Рассмотрим вековую вариацию компонент поля по их медианным суточным величинам в течение 2004 года. Поведение поля подчиняется вполне определенным закономерностям.

Они заключаются в том, что в отдельные периоды времени поле изменяется более или менее плавно, в другие – скачкообразно, ступенчато. Графики осложнены магнитными бурями различной интенсивности, например, Z-компонента за 2004 год (рис. 1).

С начала года до 204 дня (до 22 июля) отмечено плавное возрастание компонент и модуля поля. Вертикальная компонента Z выросла на 15 – 20 нТл, горизонтальная Н – на нТл, модуль вектора Т – примерно на 20 нТл, а склонение D несколько уменьшилось, примерно на 10 – 20'.

В этот период произошло 8 магнитных бурь, причем только одна из них большая (с 22 по 28 января) и зарегистрировано 15 малых возмущений поля длительностью от 54 до часов.

С 22 июля отмечается скачкообразное изменение всех компонент поля. Так Z возросла в течение нескольких дней на 15 – 20 нТл, Н – уменьшилась примерно на 15 нТл (напомним, что до этого оно возрастало), Т – возрос на 7 – 8 нТл, D – возросло на 2', (причем до этого склонение уменьшалось). Скачкообразное изменение поля приурочено к серии сильных магнитных бурь, зарегистрированных с 22 июля по 31 августа. Произошедшие изменения поля сохранялись в дальнейшем вплоть до 7 ноября (312 день на графике), когда было отмечено второе аналогичное скачкообразное изменение поля. В этот день началась очень сильная буря. Изменения поля в результате скачка составили: возрастание по Z - на 15 нТл, уменьшение Н - на 10 нТл, увеличение модуля вектора Т - на 10 нТл и возрастание по D на 1'. Эти изменения носят необратимый характер и сохраняются в последующий период.

Рис.1. График среднечасовых значений компоненты Z магнитного поля Земли, по данным обсерватории «Арти» за 2004 г. Утолщенными горизонтальными линиями На графиках векового хода по другим обсерваториям, например, на обсерватории «Ключи» (Новосибирск), «Москва», также прослеживаются аналогичные закономерности скачкообразного изменения поля, приуроченные к отмеченным периодам.

Такое поведение вековой вариации, приуроченность скачкообразных изменений поля к бурям могут означать, что магнитные бури воздействуют на источники вековых вариаций, заметно изменяя их магнитный момент и направление намагниченности. Причем эти изменения намагниченности носят необратимый характер, сохраняясь в последующие периоды.

Вековой ход за 2004 год, полученный по всем дням по стандартной методике (среднегодовая величина компонент за 2004 год минус среднегодовая величина за 2003 год) составил D = +1.7', Н = +12 нТл, Z = +44 нТл, Т = +40 нТл. Скачкообразные вариации в течение года приуроченные к магнитным бурям в сумме составили по склонению D около +3', по горизонтальной компоненте H около –25 нТл (уменьшение компоненты), по вертикальной компоненте Z около +(30 – 35) нТл, по модулю T около +18 нТл. Таким образом, в 2004 году основной вклад в вековую вариацию поля обусловлен воздействием магнитных бурь на источники.

2. Особенности вековой вариации геомагнитного поля.

Из всего объема данных с 1900 по 2005 год были выбраны 1903, 1946, 1947, 1959, 1966, 1967, 1982, 1986, 1998 годы, в течение которых явление скачкообразного изменения компонент магнитного поля Земли, связанные с магнитными бурями проявлено наиболее отчетливо. В другие периоды данное явление также наблюдается, но амплитуда скачков невелика. По данным некоторых обсерваторий, полученным в эти годы построены мировые карты для определенных моментов времени, которые отражают скачкообразные изменения поля, приуроченные к магнитным бурям. Для примера взяты данные для двух обсерваторий «Арти» и «Furstenfeldbruck» (FUR Германия) за 1986 год (рис. 2, 3).

Рис. 2. Векторная картина изменения компонент H и D магнитного поля Земли в период бури 6 - 15 февраля 1986 г. по данным обсерваторий «Арти» и FUR (Германия) Рис. 3. Векторная картина изменения компонент Z магнитного поля Земли в период Сплошной линией показаны векторы поля, наблюдаемого в период непосредственно перед бурей 6 – 15 февраля. У векторов указаны величины компонент. Пунктирной линией – вектор скачка компонент поля, полученный как разность компонент поля наблюдаемого после бури и до бури в соответствии с рис. 1. Круговой стрелкой показано направление скачка компоненты D и его величина. По картам, полученным для различных эпох, можно выявить некоторые закономерности поведения поля. Скачки поля, приуроченные к периодам магнитных бурь наблюдаются на всех рассмотренных обсерваториях. Скачки имеют однотипный характер. Величина скачка зависит от широты расположения обсерватории. На более высоких широтах величина скачка больше. Направление скачкообразного изменения компонент совпадает с направлением для периодов плавного изменения. Например, если поле в периоды плавного изменения растет, то скачки поля увеличивают этот рост, и наоборот.

Заключение. По наблюдению геомагнитного поля на обсерваториях установлены закономерности изменения вековой вариации для различных эпох. Изменение компонент поля происходит как постепенно, так и в виде скачков, ступенчато. Впервые установлена приуроченность скачкообразного изменения векового хода к периодам магнитных бурь.

Ступенчатое изменение происходит во время магнитных бурь и сохраняется в последующий период. На всех рассмотренных обсерваториях скачкообразное изменение поля носит однотипный характер. Величина скачка зависит от широты расположения пункта наблюдения. В связи с этим предположено, что магнитные бури могут инициировать значительное изменение векового хода. Это может свидетельствовать о том, что магнитные бури сильно воздействуют на источники векового хода, изменяя их магнитный момент и направление намагниченности.

Таким образом, по данным обсерваторских наблюдений можно предполагать, что вековые вариации в значительной степени обусловлены магнитными бурями.

Благодарим J. Matzka (обсерватория «Furstenfeldbruck») за любезно предоставленные материалы.

1. Яновский Б. М. Земной магнетизм. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1978. 591 с.

2. Яременко Л. Н., Мищенко, Ю. П., Шендеровская О. Я. О различиях вековых геомагнитных вариаций в Арктике и Антарктике / Геофизический журнал, 2001. 23, № 12. С. 67 – 72.

О КОРОТКОПЕРИОДНЫХ ФЛУКТУАЦИЯХ

СКОРОСТИ ВЕКОВОГО ХОДА ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО ОБСЕРВАТОРСКИМ

ДАННЫМ

2 - Геофизическая обсерватория "Ключи" АСФ ГС СО РАН, г.Новосибирск, Россия В работе [1] в данных ряда региональных групп магнитных обсерваторий (МО) были обнаружены вариации скорости векового хода, согласованные по МО в каждой группе и имеющие период 3±1 год. Наиболее отчетливо они проявляются в горизонтальной компоненте и распространены довольно широко, хотя во многих случаях локализованы как по поверхности Земли, так и по времени.

В настоящей работе мы предприняли дальнейшее изучение этих вариаций. Для анализа использованы следующие материалы:

1. Среднегодовые значения элементов ГМП по данным около ста МО мира за период 1985–2002 гг. По ним вычислены скорости вариаций (°/год или нТл/год) как разности значений элементов поля по соседним годам.

2. Аналогичные данные по трем МО, действующим около 100 лет.

3. Среднемесячные значения элементов ГМП по МО Сибири NVS (Новосибирск), ARS (Арти) и IRT (Иркутск) за период 1985–2002 гг. По этим данным вычислены разности значений элементов для каждого месяца (начиная с 1986 г.) и тех же значений в предыдущий год. Полученные ряды данных годовых изменений с шагом 1 мес. были усреднены годовым скользящим средним.

Для анализа глобальных магнитных данных исходные ряды систематизировались по территориальным группам МО, в каждой из которых по три–пять обсерваторий. Далее использован способ последовательного осреднения: в группе МО, затем средние по группам – в регионе, наконец, средние по регионам для вычисления глобальных средних значений скорости векового хода. Такой подход позволил исключить случайные флуктуации и повысить надежность оценок регулярных флуктуаций и выявления региональных различий в скорости векового хода.

По 17-летним данным трехлетняя вариация наиболее выразительно для большинства районов Земли проявилась в горизонтальной составляющей H. Относительно периодичности флуктуаций скорости векового хода Z ситуация иная: периодичность (3±1 года) наблюдается во многих районах северного полушария, но довольно редко отмечена в южном полушарии.

На рис.1. представлены средние значения скорости вариаций Н и Z по четырем регионам, а также по данным близэкваториальных обсерваторий (±18° по широте). Регионы имели вытянутую форму, чтобы отделить глобальные и региональные особенности вариаций. Например, регион-1 включал Англию, по две группы в Западной и Восточной Европе, Южную Азию и Японию.

Как видно из рис.1, вариации Н синхронны; на анализируемом интервале можно выделить 6 максимумов и 5 минимумов, но строгой периодичности нет: расстояния между максимумами варьируют от 2 до 4 лет. Амплитуда этих флуктуаций примерно одинакова в средних значениях по группам МО. Некоторые особенности наблюдаются для экваториальной области (увеличение амплитуды в период с 1993 по 1998 гг.) и для региона- по группам МО Канады, Гренландии и особенно Северного полюса (заметный тренд с относительно небольшой амплитудой флуктуаций).

Иной характер имеют вариации Z. По значительной части региональных групп МО таких флуктуаций почти не заметно. Это МО во многих районах южного полушария и МО Японии.

Для того, чтобы оценить устойчивость рассматриваемых короткопериодных вариаций, были рассмотрены данные МО с наиболее длинными рядами наблюдений. Это обсерватории VAL (Ирландия), API (Тихий океан) и ABG (Индия). Подсчет числа экстремумов на кривых горизонтальной составляющей всех трех МО показал, что их количество примерно одинаково и соответствует среднему значению периода флуктуаций 3 года. Выявлены медленные вариации с характерными временами 20–60 лет.

нТл/год 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 нТл/год 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Рис.1. Вековые вариации горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли по данным мировой сети магнитных обсерваторий.

В скорости векового хода Z квазипериодические флуктуации неустойчивы во времени.

В МО VAL довольно большие флуктуации отмечаются в первой половине века, до 1955 г., а затем они практически исчезают. В МО ABG, напротив, в первой половине века есть значительное уменьшение вариаций (тренд), но практически отсутствуют короткопериодные флуктуации. Они проявляются с 1940 по 1975 гг., а затем сменяются флуктуациями в виде волны с периодом около 10 лет, которая никак не проявляется в данных других МО, т. е.

имеет региональный характер.

Чтобы оценить особенности трехлетних вариаций, более детально были рассмотрены среднемесячные данные трех МО Сибири (NVS, ARS и IRT), по которым получены сглаженные среднегодовые скорости вариаций с шагом 1 месяц. Для примера на рис. представлены ряды Н(t), dH/dt и dH/dt_СГ.

Флуктуации скорости векового хода по этим трем МО очень похожи: в 1989–1995 гг.

выделяются две "волны" с кажущимся периодом 2–3 года, а затем до 1999 года скольконибудь существенных флуктуаций такого рода не наблюдается. Подобная неустойчивость во времени наблюдается, как показано выше, в данных по длинным рядам МО, расположенных в разных районах мира, и в 17-летних рядах по большинству из МО мировой сети.

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Рис.2. Среднемесячные значения горизонтальной составляющей H(t) и ее вековой вариации (исходной dH/dt и сглаженной dH/dt_СГ) обсерватории NVS (Новосибирск).

Обнаруженное сходство вида флуктуаций в вековом ходе Н и различие флуктуаций в Z в северном и южном полушариях побудили к сравнению этих характеристик векового хода в среднем по 74 МО северного полушария и 24 МО южного полушария. Результаты показывают, что в северном полушарии при довольно близкой амплитуде флуктуаций H и Z, их фазы прямо противоположны. Как будто при сохранении общей энергии ГМП она перекачивается из H в Z и обратно. Флуктуации в наклонении практически одинаковы в разных полушариях (с учетом знака I). Отмечена положительная и почти одинаковая средняя скорость векового хода обеих компонент в северном полушарии.

В южном полушарии флуктуации векового хода Н имеют квазипериодический характер, подобный тому, какой они имеют в северном полушарии, но с заметно меньшей амплитудой. Скорость векового хода Z в южном полушарии в среднем очень высока и не имеет той квазипериодичности, как Z в северном полушарии и Н по всей поверхности Земли.

По данным 98 МО в dH/dt обнаружена косинусная зависимость амплитуды флуктуаций А от широты, наложенная на положительный постоянный фон: A = 5 + 20 cos (в нТл/год).

Естествен вопрос о природе выявленных квазипериодических флуктуаций скорости векового хода геомагнитного поля. По этому поводу можно сказать следующее.

Маловероятно, что эти флуктуации являются следствием процессов на Солнце или в околоземном пространстве, так как в спектре возмущений земных процессов Солнцем нет частоты, близкой к выявленной квазипериодичности.

Они не могут быть вызваны процессами в магнитоактивном слое литосферы, так как имеют глобальный характер, не соответствующий структурной и физической неоднородности литосферы.

Можно предположить, что причиной выявленных флуктуаций скорости векового хода ГМП являются квазипериодические изменения во времени режима конвективной циркуляции во внешнем ядре, ответственной за дипольное поле.

Длиннопериодные колебания скорости векового хода, обнаруженные по ряду МО, их групп и регионов, отчетливо приурочены к определенным (и не очень большим) участкам земной поверхности. Их причинами, как и фокусов векового хода, вероятно, являются региональные вихри конвекции во внешнем ядре вблизи границы мантии.

Основные выводы:

1) обнаружен факт глобальных квазипериодических флуктуаций скорости векового хода геомагнитного поля с характерными временами около 3 лет;

2) выявлено различие в этом отношении северного и южного полушарий;

3) эти флуктуации по всей вероятности вызываются неустойчивостью конвективной циркуляции во внешнем ядре.

1. Ладынин А.В., Попова А.А., Семаков Н.Н. // Геология и геофизика, 2006, т.47, №2, с.278–290.

ИСТОРИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ НА УРАЛЕ (18-19 ВЕК)

Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), Екатеринбург Начало академическим метеорологическим исследованиям на Урале положила Вторая Камчатская экспедиция (1733-1741). Появление первой метеорологической станции в Екатеринбурге было обусловлено тем, что в 1731 году для ускорения связи европейской России с Сибирью и тихоокеанским побережьем через Екатеринбург провели почтовую дорогу. Первая метеостанция в Екатеринбурге была заложена на рубеже 1733-1734 гг.

участниками академического отряда Второй Камчатской экспедиции Луи Делилем де ла Кройером и Иоганном Гмелиным. Она была размещена в Обер-бергамте – Уральском горном правлении (ныне на этом месте - здание консерватории – пр.Ленина, 26а) и была оснащена следующими приборами: термометрами со шкалой Делиля (0 Делиля = 100 С;150 Делиля = 0 С; 1 Д(Делиль) = 1,5 С ) и барометрами конструкции Г. Бильфингера со шкалою с парижскими дюймами (1 парижский дюйм = 0,0271 м). Сила ветра в ней определялась по внешним визуальным признакам и оценивалась в 4 баллах (0 – штиль, 1- самая малая ветренность, 4 – самая жестокая, 2 и 3 – средние).Направление ветра определялось по флюгеру. Первые две недели (с 1/11 по 14/25 января 1734 г.) наблюдения в Екатеринбурге проводил лично Иоганн Георг Гмелин (Johann Georg Gmelin, 1709-1755), а с 15/26 января 1734 года по апрель 1734 г. - Андрей Артамонович Татищев (умер в 1737 г.) – племянник В.Н.Татищева. С марта по апрель записи велись на французском языке, а после на латинском и русском языках. В частности, с апреля 1734 г. по 1746 г. их вел (вероятно попеременно с Никитой Каркадиновым) Федор Иванович Санников (род. в 1714). С апреля 1734 г.

производство метеонаблюдений было передано арифметической школе (в наст. - место пристроя по ул Воеводина колледжа им. И.И.Ползунова). Материалы наблюдений поступали в Академию наук, где их анализировал Ж.Н.Делиль. К сожалению, трудности в подборе практически неоплачиваемых наблюдателей и отъезд из России Ж.Н.Делиля стали причиной их прекращения, так как в современном понимании защищать их в Академии стало некому.

В ряде источников указывается, что данные метеорологических наблюдений, выполненных на метеостанциях Второй Камчатской экспедиции, в том числе и на Урале, Жозеф Николя Делиль увез во Францию. Позже Луи Котт (Louis Cotte, 1740-1815) опубликовал часть этих данных за 1736-1739 гг. в «Заметках по метеорологии» ( «Memoires sur la meteorologie», 1784) или (по Д.Ф.Нездюрову) в «Метеорологии» ( “La meteorologie”.1784). Нами установлено, что это не совсем так. В отделе гидрометфонда Уральского управления гидрометслужбы хранится папка (ТМ-1, инв № 3002) с таблицами метеорологических данных за полные 1734, 1735 и 1739 г. Это указывает на то, что, вероятнее всего, Ж.Н.Делиль вывез лишь копии этих данных.

Первые обобщения "сибирских" метеоданных в России были выполнены, вероятно, спустя 25 лет (19 октября 1758 г.), когда И.А.Браун представил в СПб АН диссертацию о метеонаблюдениях в Сибири (N.Comm,1761.VI).

Отметим, что в Екатеринбурге данные метеорологической станции мог использовать также первый член-корреспондент Петербургской академии наук Петр Иванович Рычков (1712-1777)-автор труда «Топография Оренбургская» (1755 г.), который работал здесь в году и, в частности, располагался в здании Обер-бергамта. Судьба приборов первой екатеринбургской метеорологической станции неизвестна. В настоящее время известно лишь, что единственный образец термометра Делиля сохранился в музее Андерса Цельсия в Упсале (Швеция).

Второй этап организации метеорологических исследований на Урале был связан с деятельностью Мангеймского метеорологического общества (The Societas Meteorologica Palatina - SMP). Известно, что труды и предложения этого общества в Санкт-Петербургской академии наук рассматривались 20 августа 1787 года, а инициаторами создания метеорологических станций Мангеймского метеорологического Общества в России (С.Петербург, Москва, Екатеринбург) стали Стефан Штенгель и Яков Геммерих. На Урале метеостанция была создана при Пышминских заводах (Пышма, в 22 км от ЕММО). Эта станция стала самой крайней восточной точкой сети станции SMS. Ее основателем и куратором на Урале стал уроженец Мариенгофа (Австрия) член-корр. СПб. АН, а также Геттингентского, Берлинского и Венского обществ естествоиспытателей, выпускник Горной академии в Шемнице Иван Филиппович Герман, (Бенедикт Франц Иоганн фон Герман Benedict Franz Johann von Hermann, 1755 -1815-), который оказался на русской службе с г. Станция проработала 1,5 года (c 1 мая 1790 г. по декабрь 1791 г.). Ее данные были опубликованны И.Ф.Германом в «Эфемеридах Мангеймского Метеорологического Палатинского общества» (Ephemerides, 1789-1790). Судя по всему, станция имела стандартный комплект приборов станций Мангеймского метеорологического Палатинского общества. А именно: барометр со шкалой в парижских дюймах и линиях с термометром для определения температурных поправок; термометр Реомюра, гигрометр Делюка, дождемер и испаритель, флюгер. Однако, сохранились они или нет, неизвестно. К сожалению, смерть Я.Геммериха (1790) и другие негативные события привели к исчезновению Общества.

Метеорологические исследования на Урале стали невостребованными. Этот период в истории уральских естественнонаучных исследований можно считать первым этапом системного изучения окружающей среды на уровне международных стандартов.

В 1857 году наблюдения Пышминской метеостанции были опубликованы академиком К.С.Веселовским в книге «О климатах России». Там же было отмечено, что в течение 1799гг. из Екатеринбурга в Санкт-Петербургскую академию наук также поступали более или менее полные данные метеорологических наблюдений. Можно предположить, что они продолжали выполняться по поручению Германа и после исчезновения Общества. На это указывает следующее. На Урале И.Ф.Герман работал до 1796 г. С 1796 до 1801 г. он работал в Берг-коллегии в С.-Петербурге, а с 1801 г. снова возвратился на Урал, где занялся строительством золотопромывальных заводов. В 1802 -1813 г. он был начальником Екатеринбургского казенного горного округа и, как член-корреспондент СПбАН, вероятно был в них заинтересован. Поиски в Отделе Гидрометфонда Уральского управления по гидрометслужбы подтвердили эту гипотезу. В папке с таблицами под шифром КМ-1, инв.№8649-8660 от 17.01.1978 г.) и названием «Дневная записка о перемене погоды при горном начальстве в Екатеринбурге» были обнаружены материалы, не описанные в научной литературе. Оказалось, что начатые ранее по инициативе И.Ф.Германа, метеонаблюдения были продолжены с августа 1802 г. и велись без перерыва до апреля 1813 г. В протоколах заседаний СПбАН также была обнаружена ссылка на его письмо в СПб АН от 2 декабря 1801 г., где указывается о его намерении не терять связь с СПб АН и желании вести метеонаблюдения в Екатеринбурге (Протокол 4. С.959). Там же указывается, что в 1809-1810 г.

Екатеринбургские метеоисследования для обработки в СПбАН передавались АН В.В.Петрову.

Метеонаблюдения при горном начальстве в Екатеринбурге (1802 – 1813 г.) проводил унтершихтмейстер Егор Николаевич Антонов. Последний доклад в СПб АН И.Ф.Герман, вероятно, представил 2 ноября 1814 г. Это было связано с отбытием его из Екатеринбурга. В Отделе Гидрометфонда нами были найдены лишь сводные данные за 1814 г. с краткой характеристикой погоды по количеству ясных и пасмурных дней. За период 1814-1825 гг.

также были обнаружены журналы с данными метеонаблюдений. В частности, были найдены журналы с записями за 1816, 1817, 1819-1825 гг. (КМ-1, инв.№8661-8669 от 17.01.1978 г.).

Частично их делал наблюдатель Николай Лабутин. Из них следует, что в тот период измерялись температура воздуха (по ртутным и спиртовым термометрам Реомюра), атмосферное давление (по барометру со шкалой в английских дюймах (1 англ. дюйм = 0, м). Также приводились данные о состоянии неба, направлении и силе ветра. Дополнительно – о бурях, дожде, граде, громе и тому подобном. Были найдены также другие журналы с записями метеорологических наблюдений до 1836 года.

В 1828-1829 годах Екатеринбург посещают научные экспедиции А.Я.Купфера, А.Эрмана, А.фон Гумбольдта и других отечественных и иностранных ученых, которые стимулировали идею воссоздать на Урале метеорологическую станцию.

С помощью А.фон Гумбольдта А.Я.Купфером в 1834-1836 гг. такие станции были созданы. Среди них Екатеринбургская магнитно- метеорологическая обсерватория, а также две метеостанции Нормальной обсерватории в Златоусте и Богословске (сегодня это город Карпинск Свердловской области). С этого времени на Урале начала действовать региональная комплексная система метеонаблюдений.

Главной уральской обсерваторией стала Екатеринбургская магнитная и метеорологическая обсерватория. В ней берет начало комплексный мониторинг атмосферы и литосферы на Урале (стационарные исследования метеорологических и геомагнитных элементов). Уральские исследования включали стационарное исследование вековых, сезонных и др. вариаций климатических характеристик. Они предназначались для климатического районирования уральских территорий с учетом широты и высоты места, а также исследование глобальных закономерностей геомагнетизма и тепловых геофизических характеристик. Научными идеологами были Ф.Араго (по его программе исследовались вековые вариации магнитных элементов и теплового режима), А.фон Гумбольдт (он содействовал организации системы комплексного мониторинга окружающей среды на основе использования метода изолиний и ставил задачу исследования географии растений, вертикальной зональности и систематики климатических зон), А.Я.Купфер (он организовал и расширял систему комплексного метеорологического и геомагнитного мониторинга).

Благодаря научным контактам А.Купфера с К.Гауссом ЕММО была оснащена первоклассными приборами и методиками для геомагнитных измерений Гаусса. К.Гаусс выполнял также теоретическую обработку уральских данных в рамках математической теории земного магнетизма. А.Купфер пытался проводить в ЕММО наблюдения радиационного режима с помощью актинометров Араго. В 1828 году он начал собирать сведения о температуре земных недр Урала (шахты Богословска).

Первым наблюдателем ЕММО был Ю.М.Рейнке (1836-1838). Затем наблюдателями были: И.В.Авдеев (1838-1839),В.И.Рожков (1840-1846), И.В.Авдеев (1846-1848), К.Г.Шугаев(1848-1859), М.А.Шулаев(1859-1871), А.В.Савин(1871-1872), Н.В.Голубков(1872С 1839 года начались инициативные метеорологические исследования в НижнеТагильской метеорологической обсерватории (1839-1866). Их инициатором стал Анатолий Николаевич Демидов и предположительно французский ученый Ф.Ле-Пле. Организацией обсерватории в Нижнем Тагиле занимались французские инженеры-топографы Е.Бержье и А.Аллори. Позже главным смотрителем и куратором был французский исследователь Л.Вейер, а наблюдателем Иродион Матвеевич Рябов. В этой обсерватории наблюдались температура (по термометру Реомюра), атмосферное давление (по барометрам с французскими дюймами и линиями), влажность (по психрометру Августа), осадки и облачность. С 1852 г. стали проводиться магнитные наблюдения.

В 1876-1885 годах на Урале была организована инициативная система регионального метеорологического мониторинга и комплексные региональные метеорологические наблюдения под руководством ЕММО и Уральского общества любителей естествознания.

Их инициатором стал Онисим Егорович Клер. Он приехал в Екатеринбург из Швейцарии и остался в России. Задачей этих исследований было установить связь атмосферных и биосферных явлений на основе стационарного исследования вековых, сезонных и др.

вариаций климатических характеристик по долготным и широтным направлениям, стационарного и полевого изучения геоботанических закономерностей по А.Гумбольдту и А.Декандолю. В этот период широкое распространение получили исследования количества твердых жидких осадков (с1872 г. УОЛЕ) для климатического районирования уральских территорий, а также начались фенологические наблюдения.

В период с 1885 год по 1925 год уральские исследования атмосферы становятся более фундаментальными. Они стали проводиться в комплексе с геофизическими исследованиями в ЕММО и УОЛЕ. Это время, когда началось изучение явлений в различных слоях атмосферы и литосферы. Их инициаторами стали российские немцы Г.Ф.Абельс и П.К.Мюллер. Благодаря им на Урале началось исследование процессов деятельной поверхности (термического режима почвы с учетом влаги и снежного покрова, высотных исследований атмосферы, радиационного режима, сейсмических исследований развитие метеорологического и геомагнитного картирования Уральского региона. Большую помощь им оказывало УОЛЕ (О.Е.Клер и др.).

Во время социалистической революции в 1917 году и во время гражданской войны на Урале (1918-1920 годы) ЕММО не прекращала наблюдения. От разрушения ее спас Г.Ф.Абельс и О.Е.Клер.

В июне 1921 году советская власть издала «Декрет об организации метеорологической службы в России». В 1924 году Главная физическая обсерватория в Ленинграде (Петербурге) была переименована в Главную геофизическую обсерваторию. В 1933 году произошла еще одна реорганизация. Было организовано Центральное управление Единой Гидрометеорологической службы СССР. В 1936 году оно было переименовано в Гидрометеорологическую службу при Совете Народных Комисаров СССР. Так, в 1933- годах Екатеринбургская магнитная и метеорологическая обсерватория превратилась в Уральское управление гидрометеорологической службы (УУГМС).

В 1925-1945 годах в рамках ЕММО, а затем УУГМС, в Свердловске (Екатеринбурге) начался мониторинг антропогенных возмущений в городской среде, а также усиливаются актинометрические исследования.