В дальнейшем из-за малой производительности и большой трудоемкости донная гравиметрическая съемка, несмотря на сравнительно высокую точность, выполнялась, как правило, для стыковки сухопутной и морской надводной съемок в стесненных для плавания мелководных прибрежных районах в основном на Северном флоте.
Систематические судовые гравиметрические измерения гидрографы Атлантической океанографической экспедиции (АОЭ) начали в 1967г., СГЭ — в 1969г., ОЭЧФ — в 1970г., а ТОЭ — в 1975г. после появления первых образцов набортных морских гравиметров. Проведение морских судовых маятниковых измерений было возможным только при незначительном волнении моря (не свыше 2баллов), то есть во время стоянки судов у причалов, на якоре или при небольшом дрейфе, например во льдах. Поэтому они были малоэффективны и служили, благодаря сравнительно высокой точности измерений приращений силы тяжести, средством для эталонирования морских набортных гравиметров.
До 70-х гг. судовые маятниковые измерения выполнялись приборами ММП-П. В 1971г. они были заменены серийно выпускаемыми автоматизированными маятниковыми приборами АМП-1. В конце 80-хгг. их сменили демпфированные маятниковые приборы ПДМ.
Развитие морских гравиметров шло по пути разработки высокочувствительных датчиков и гиростабилизированных платформ для них. До середины 80-хгг. на судах Гидрографической службы ВМФ наиболее широко использовался морской гиростабилизированный гравиметр с фоторегистрацией МГФ. С вводом в действие отечественной спутниковой навигационной системы и нового автоматизированного морского гравиметрического комплекса МГК точность гравиметрических съемок в открытом океане повысилась в два-три раза при одновременном увеличении ее производительности.
Наряду с названными гравиметрами применялись (в основном в начальный период как экспериментальные образцы) различные гравиметры зарубежного производства (ТССГ-67, 085-2, КСС-5), а также отечественные (ГМН-К, ГМН-72 и др.).
До середины 70-хгг. судовые гравиметрические измерения проводились, как правило, попутно с промером на отдельных маршрутах в соответствии с изданными ГУНиОМО в 1971г. инструкциями по морской гравиметрической съемке, использованию маятникового прибора АМН-1 и гравиметра МГФ (Б.X.Ганеев, В.С.Егорова, А.Г.Иевлев, А.В.Иванов, Б.Г.Попов, С.М.Щербаков, В.Н.Хоробрых) [146-148].
Основные объемы площадных гравиметрических съемок были выполнены, начиная с середины 70-хгг., на океанографических исследовательских судах большого водоизмещения: “Абхазия”, “Аджария”, “АкадемикКрылов”, “АдмиралВладимирский”, “АндрейВилькицкий”, “Башкирия”. “ВасилийГоловнин”, “ВладимирКаврайский”, “ИванКрузенштерн” “ЛеонидДемин”, “ЛеонидСоболев”, “СеменДежнев”, “ФаддейБеллинсгаузен”, а также на гидрографических судах “Горизонт” и “НиколаеМатусевич”.
Наибольший вклад в проведение съемок внесли (помимо вышеназванных гидрографов) гидрографы-балтийцы: А.Н.Баршай, В.Н.Батиг, А.В.Бориков, А.3.Голубев, С.Н.Гузевич, С.Б.Зюбровский, К.В.Ковальчук, И.Н.Кочетов, А.Д.Мирошников, А.В.Мостовский, С.В.Процаенко, Б.М.Российский, В.И.Рыков, В.М.Хвиюзов, С.Б.Чернобродов и др.; гидрографы-тихоокеанцы: С.У.Анучин, В.Д.Евсеенко, А.Ю.Барков, Л.В.Зайцева, В.О.Мятелков, А.П.Пригода, А.П.Сердюченко, Т.М.Целоусова и др.; гидрографы-североморцы: С.В.Бехтольд. С.Бурштейн, Ф.В.Васильев, В.Грачев, В.Г.Горбатов, А.П.Макорта, Г.Н.Правдин, Н.И.Подгорный, И.Н.Полторацкий, В.М.Сошилов, А.В.Тарасович, А.П.Шарапов и др.; гидрографы-черноморцы Н.И.Догадин, Ю.Д.Голубев, П.М.Ершов, В.В.Залесский, В.А.Зимоглядов, В.П.Кравин, В.М.Мартинято, И.Б.Мернин, А.Б.Моисеев, Г.В.Михальчук, А.Д.Мовчанюк, Б.П.Савельев, В.С.Пархоменко, И.Н.Пшеничный, А.И.Туник, В.Д.Хмельницкий, А.К.Федоренко, В.В.Фроль, В.И.Хоменко и др.
Ниже приведен суммарный объем морских надводных гравиметрических измерений, выполненных экспедициями ГСВМФ.
Экспедиция | Период работ | Количество пунктов |
Северная гидрографическая | 1962-1992, 1995 | 168000 |
Тихоокеанская океанографическая | 1966-1988 | 220000 |
Атлантическая океанографическая | 1967-1988 | 358000 |
Океанографическая черноморская | 1970-1991 | 188000 |
Всего ГС ВМФ | 1962-1995 | 934000 |
Собранный военными гидрографами и другими специалистами-гравиметристами нашей страны массив данных о характере гравитационного поля в Мировом океане совместно с материалами спутниковых и астрономо-геодезических измерений послужил основой создания современной единой геоцентрической системы координат и решения других прикладных задач.
Исследования магнитного поля
Исследования военными гидрографами магнитного поля Земли в океанах и морях имеют давнюю историю.
В начале века по предложению Петербургской академии наук и благодаря инициативе бывшего военного моряка академика М.А.Рыкачева (директора Главной геофизической обсерватории) была организована генеральная магнитная съемка территории России. За 5лет (1910-1914) были произведены наземные и трехкомпонентные магнитные съемки в 376пунктах, в том числе и вдоль морского побережья России [149].
В связи с началом первой мировой войны объем работ резко сократился. Главное гидрографическое управление и Магнитная комиссия Академии наук, прекрасно понимая важность повторных наблюдений на магнитных пунктах для определения векового хода элементов геомагнитного ноля, поручили начальнику экспедиции Северного Ледовитого океана (с 1920г.) гидрографу-геодезисту Н.В.Розе совершить маршрутный объезд северного района съемки. В 1918-1921гг. он определил 52 пункта в Петроградской, Новгородской, Олонецкой, Вологодской и Архангельской губерниях. В 1921г. Розе впервые определил три магнитных пункта на северном острове Новой Земли — на леднике Норденшельда, в бухте Битней н в заливе Благополучия. На пунктах наблюдались магнитное склонение и наклонение, горизонтальная, вертикальная, северная и западная составляющие геомагнитного поля, а также определялось полное напряжение поля Т*. Измеренные параметры были приведены к эпохе 1920г. [1501.
К началу 20-х гг. на севере России имелось уже до 500пунктов магнитных измерений, выполненных в основном российскими гидрографами. Для приведения их к одной эпохе нужна была постоянная магнитная обсерватория. В 1923г. Н.В.Розе построил магнитную обсерваторию на острове Новая Земля у восточного входа в пролив Маточкин Шар. С 15сентября 1923г. здесь начались постоянные наблюдения абсолютных значений склонения, наклонения и напряженности ноля. В последующие годы такие же магнитные обсерватории были созданы в целом ряде пунктов на северном побережье России от границы с Норвегией до Берингова пролива, а также на одном из островов Земли Франца-Иосифа [149, 151].
В начале 1920г. Н.Никольский составил новую карту склонения для Каспийского моря на эпоху 1920г., для чего использовал каталог из 130пунктов, куда вошли наблюдения Н.А.Ивашинцова, Н.Л.Пущина, М.А.Рыкачева, И.Б.Шпиндлера, Д.А.Смирнова и др. [152].
В 1923г. по инициативе Главной геофизической обсерватории (ГГО) при ней был сформирован геомагнитный отдел, основной задачей которого являлись подготовка и проведение на территории СССР генеральной магнитной съемки. На организацию съемки потребовалось семь лет, в течение которых были подготовлены кадры, аппаратура, составлен план съемки и образована служба векового хода. Для руководства съемкой ГГО создала особое бюро генеральной магнитной съемки. В 1925-1937гг. его возглавлял Н.В.Розе [153].
В соответствии с постановлением Совета Народных Комиссаров от 21 августа 1930г. генеральная магнитная съемка, приостановленная в 1917г., была продолжена. В 1932г. по инициативе Н.В.Розе создается Институт земного магнетизма, который в дальнейшем вырос в крупное научное учреждение страны — Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Академии наук СССР (ИЗМИР АН).
До 1925г. в России составлялись магнитные карты только на отдельные районы. Институт земного магнетизма создал первые магнитные карты на территорию всего Советского Союза и его окраинных и внутренних морей для эпохи 1925г. В связи с крайне неравномерным расположением пунктов наблюдений (их было мало в восточной части страны) изолинии в азиатской части СССР на этих картах давали лишь самое поверхностное представление о распределении элементов земного магнетизма в этом районе [149]. К 1950г. вся территория Советского Союза была покрыта новыми магнитными пунктами, число которых достигло 26000. При выполнении генеральной съемки использовались отечественные магнитометры М-1 и М-2 [149]. Результаты съемки способствовали решению многих научных и практических задач и внесли весомый вклад в составление мировых магнитных карт.
Военные гидрографы в 1930-хгг. определяли трехкомпонентные пункты в прибрежной зоне и склонение в открытом море.
При составлении мировых магнитных карт возникла острая необходимость в проведении регулярных измерений элементов магнитного поля Земли на всей акватории Мирового океана. Первые компонентные измерения в море были осуществлены институтом Карнеги (США) с 1905 по 1929г. на деревянной бригантине “Галилей” и немагнитной яхте “Карнеги”. Магнитные наблюдения проводились в отдельных точках со средним расстоянием между ними около 200км по маршруту плавания. На обоих судах измерялись склонение, наклонение и горизонтальная составляющая магнитного поля Земли в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах. К 1929г. общее количество определенных пунктов по всем элементам достигло около 7500.
После гибели “Карнеги” в 1929г. морские магнитные исследования в других странах больше не производились до ввода в строй в 1953г. советской немагнитной шхуны “Заря”. Главной причиной такого положения было отсутствие надежных приборов, позволявших измерять магнитное поле Земли в условиях качки судна, и специальных судов, так как получить достоверные измерения на судах с металлическими корпусами было невозможно [154].