Навигационно-гидрографические основы обеспечения безопасности мореплавания и эффективного использования средств военно-морского, транспортного и промыслового флотов в Мозамбикском проливе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.17, доктор технических наук Шматков, Владимир Антонович

• Шматков, Владимир Антонович
• доктор технических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор технических наук Шматков, Владимир Антонович

Введение.

1. История открытия пролива

2. Изученность пролива и построение работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Навигационно-гидрографические основы обеспечения безопасности мореплавания и эффективного использования средств военно-морского, транспортного и промыслового флотов в Мозамбикском проливе»

В настоящее время Россия не имеет возможности сохранять свое присутствие в Мировом океане на прежнем уровне. Исследование океанов и морей резко сократилось, а изучение удаленных от России районов практически прекратилось. Вследствие этого, существует опасность снизить минимально необходимый уровень навигационной безопасности общего мореплавания. Россия оказалась в принципиально новом положении при формировании морской политики, реализации и защиты своих интересов в Мировом океане. В Федеральной целевой программе России "Мировой океан", принятой в 1997 году, одной из приоритетных общенациональных задач названа задача восстановления позиций России в Мировом океане.

Мозамбикский пролив имеет большое навигационное значение. По нему в настоящее время проходит одно из четырех основных направлений коммуникаций Индийского океана - Восточноафриканское. Среднегодовой объем перевозок по этому направлению составляет 1 млрд.т. Среди особо опасных для мореплавания гидрометеорологических явлений в Индийском океане выделяются тропические циклоны. И именно Мозамбикский пролив является одним их четырех основных очагов их возникновения. Поэтому обеспечение безопасности мореплавания в проливе имеет важнейшее значение.

Гидрографические и гидрометеорологические характеристики морских акваторий обязательно принимаются в расчет при разработке видов военной техники, эффективность действия которых зависит от этих характеристик. Гидрометеорологическая информация играет значительную роль при принятии решений на проведение операций различного масштаба.

В настоящее время защита морской среды от загрязнения включается в качестве составной части в общую политику 4 экологического, социального и экономического развития государств. Значительную долю в общую загрязненность морской среды вносит судоходство и морская деятельность. Поэтому круг традиционных задач, решаемых гидрографией, расширился и включает в настоящее время изучение влияния этих видов деятельности на экологическое состояние морских акваторий.

Оценка уровня биопродуктивности вод и степень влияния на нее изменчивости океанографических факторов могут быть положены в основу разработки мероприятий по рациональной эксплуатации гидробионтов.

Таким образом, эффективное решение этих задач определяет актуальность исследования.

Основной задачей работы является тщательное и разносторонее изучение гидрографических, навигационных, гидрометеорологических и экологических характеристик пролива для целей обеспечения безопасности мореплавания и эффективного использования средств военно-морского, транспортного и промыслового флотов.

В диссертационной работе получены следующие основные результаты, определяющие ее научную новизну и являющиеся предметом защиты:

1. Разработаны новые рекомендованные пути для перехода через Мозамбикский пролив в северном и южном направлениях на основе анализа течений и опасных и особо опасных гидрометеорологических явлений.

2. Разработаны и составлены информационно-справочные карты опасных и особо опасных для мореплавания и морской деятельности гидрометеорологических явлений в Мозамбикском проливе.

3. Дана подробная характеристика приливов в основных портах и портопунктах Мозамбика, что в условиях значительных деформаций 5 рельефа дна на подходных фарватерах дает возможность повысить безопасность прохода по ним.

4. Установлено отсутствие в проливе Мозамбикского течения, указанного в справочниках как постоянное течение Индийского океана, идущего вдоль восточного берега Африки на SSW полосой до 50 миль и рекомендованного для использования судами, следующими через пролив в южном направлении.

Составлена новая, более точная и подробная карта течений в этой части пролива, которая и рекомендуется для использования судами.

В центральной части пролива открыт район, где скорость течения в июле может достигать 10 уз.

5. Составлена батиметрическая карта Мозамбикского пролива, в которой дана новая интерпретация рельефа дна его центральной части. Установлено отсутствие каньона Замбези.

6. Впервые подробно исследована шельфовая зона Мозамбика. Установлены: морфометрические характеристики (ширина, уклоны, глубина на бровке); дана характеристика рельефа дна, грунтов и берегов; выявлены древние береговые линии, связанные с регрессивным состоянием уровня Мирового океана и последующей послеледниковой трансгрессией, положение палеорусел, палеодельт наиболее значительных рек, впадающих в пролив.

7. В проливе между параллелями 20° и 21° ю.ш. существует гидрохимический фронт, простирающийся от поверхности до дна и делящий пролив на две существенно различные по гидрометеорологическому режиму и циркуляции вод части.

8. Впервые дана оценка современного уровня загрязнения пролива. По этой оценке с экологической точки зрения концентрации загрязняющих веществ в водах пролива не превышают допустимых значений за исключением нефтепродуктов, по которым уровень загрязнения приблизился к критическому. 6

Анализ качества вод, распределения фито- и зоопланктона и средней годовой первичной продукции показал, что воды пролива можно охарактеризовать как олиготрофные (чистые, биологически пустынные) на большей его части. В отдельных районах пролива прозрачность воды достигает 60 м.

1. История открытия пролива

Древнейшим известием о плавании вокруг Африки служит рассказ Геродота. В нем сообщается, что около 600-х годов до н.э. финикийцы по приказу египетского фараона Нехо II совершили плавание из Египта по Красному морю и Индийскому океану на юго-восток вокруг африканского материка. В своей "Истории" (IV, 42) Геродот пишет об этом так [3]: ". Ливия [Африка] оказывается, кругом омывается водой, за исключением той части, где она граничит с Азией. Первый доказал это, насколько нам кажется, египетский царь Нехо. Приостановивши прорытие канала из Нила в Аравийский залив, он отправил финикиян на судах в [Красное] море с приказанием плыть обратно через Геракловы столбы [Гибралтарский пролив], , пока не войдут в Северное море [Северным морем древние египтяне называли Средиземное море] и не прибудут в Египет. Финикияне отплыли из Эритрейского моря и вошли в Южное море [Индийский океан]. При наступлении осени они приставали к берегу и, в каком бы месте Ливии не высаживались, засевали землю и дожидались жатвы. По уборке хлеба они плыли дальше. Так прошло в плавании два года, и только на третий год они обогнули Геракловы столбы и возвратились в Египет. Рассказывали также, чему я не верю, а другой кто-нибудь, может быть, и поверит, что во время плавания вокруг Ливии финикияне имели солнце с правой стороны".

Годы правления Нехо II - 609-595 гг. до н.э. В этот промежуток времени и состоялось плавание финикийцев. Подробности, которым не верит Геродот (солнце . на правой стороне), как раз и являются подтверждением того, что финикийцы действительно пересекли экватор 7 и обогнули с юга Африку, т.е. в южном полушарии они наблюдали солнце на севере. Для Геродота, жителя северного полушария, не имевшего ни малейшего представления о земном шаре и солнечной системе, эта часть рассказа казалась неправдоподобной. Геродот жил примерно 150 лет спустя после этого плавания (484-425 гг. до н.э.). Ему еще незнакомо название "Африка", которое впервые встречается в античной литературе в конце 111 в до н.э. Это время, когда античная география добилась удивительных успехов, среди которых учение о шарообразности Земли и теория единства Мирового океана. Еще в середине I в. н.э. римский географ-компилятор Помпоний Мела поддерживал теорию единства Мирового океана. Однако примерно через сто лет появляется "География" Птолемея, в которой нет океана к северу и востоку от Азии и океана к югу от "Эфиопии" (Африки). Индийский океан превращается у Птолемея в замкнутое гигантское озеро, а Азия и Восточная Африка соединены гипотетической сушей ("неведомой землей"). На рубеже II и III в.в. н.э. эпоха древнего мира заканчивается и начинается время мрачного средневековья. В Западной Европе католическая церковь проникала во все области жизни. Всякое достижение научной мысли, шедшее в разрез со Священным писанием, объявлялось ересью и безжалостно преследовалось церковниками. В это время вплоть до эпохи Возрождения Птолемей был высшим географическим авторитетом для большинства европейских ученых и, когда началась эпоха Возрождения, европейцам пришлось заново открывать многое из того, что уже было известно и открыто. В XIV-XV в.в. арабские, а за ними в конце XV - начале XVI в. португальские мореходы обогнули Южную Африку с противоположных направлений, проложив сквозной путь из Атлантического океана в Индийский и наоборот, открыв таким образом Мозамбикский пролив.

Первыми открывателями Мозамбикского пролива уже в новой эре были арабы. В середине VIII в. они заложили торговую факторию на 8 о. Канбала (Занзибар), откуда и начали продвижение на юг, продолжавшееся около трех веков. Арабы, живущие на побережье Красного моря, сделали много рейсов к африканскому континенту, огибая мыс Гвардафуй. Они знали режим муссонов и использовали эти знания для пересечения Мозамбикского пролива и плавали по нему вплоть до мыса Течений. На побережье современного Мозамбика они основали торговые пункты: Мильбануну (Мозамбик), Шинде, близ устья реки Замбези и Дагуту (Мапуту) - самый южный пункт. Известный хорезмский ученый-энциклопедист ал-Бируни писал, что уже в начале XI в. арабские мореходы знали о возможности обхода Африки с юга: ". море [Индийский океан] соединяется с Западным морем-океаном [Атлантическим океаном] . [и] нет преграды для его достижения . с южной стороны. хотя [арабы]. и не видели этого воочию .".

Арабский путешественник и картограф ал-Идриси (1100-1161 или 1165 гг.) создал карту мира, на которой обобщены сведения об открытиях арабских моряков на восточном побережье Африки. По-видимому, земли, которые сейчас объединены под названием "Мозамбик", арабы называли страной Софала (в настоящее время провинция Мозамбика с административным центром Бейра). Однако, когда в 1492 году Pedro de Coviho, известный в русской литературе как П. Ковильян, посетил Софалу, то земли нынешнего Мозамбика были разделены на две части, каждая из которых называлась империей. Названия империи получили от имен своих императоров. К северу от реки Замбези располагалась империя Maravi или Muenemuqe, что обозначает хозяин мира, а к югу - Monomotapa, Benemetapa или Muenemotapa, что значит хозяин горы или всего. В этой последней арабские хронисты помещают легендарную страну Офир.

Около 1420 г. неизвестный арабский мореход обогнул Южную Африку, следуя из Индийского океана в Атлантический. Сведения об 9 этом плавании можно найти в легенде к карте венецианского картографа фра Мауро, составленной в 1457-1459 гг.

Остров Мадагаскар, а точнее северо-западное его побережье арабы открыли не позже IX в., а к началу XII в. установили, что это остров и дали ему имя ал-Кумп. Это название впервые встречается у ал-Идриси. К концу XV в. это название получил и Мозамбикский пролив (пролив ал-Кумп). К этому времени арабские мореходы уже имели лоцию, в которой описаны условия навигации в водах восточного побережья Африки. Это первая из трех "софалийская" лоция Ахмада ибн Маджида - арабского лоцмана Васко да Гамы. Она была составлена в стихотворной форме по обычаю того времени, а на русский язык переведена русским ученым арабистом Шумовским Т.А. [14]. В этой лоции даны рекомендации (по современной терминологии) для плавания вдоль восточного побережья Африки вплоть до 24° ю.ш.

Следующий этап в исследовании Мозамбикского пролива связан с португальцами, которые осваивали восточный путь в Индию. Пер- вой по этому пути проследовала экспедиция Васко да Гамы (1497-1499 гг.) [2,11]. 11 января 1498 г. суда Васко да Гамы вошли в устье небольшой речки. На следующий день португальцы высадились на берег, назвав его Terra de Boa Gente (земля добрых людей). В настоящее время это Иньямбана. Затем они направились на север, прошли реку Замбези и 25 января вошли в устье реки, которую Васко да Гама назвал рекой Добрых Предзнаменований (Rio dos Bons Sinais). После ремонта судов и отдыха команды, флотилия снова вышла в море и 2 марта подошла к острову Мозамбик. На острове проживала большая колония арабов с побережья Красного моря. Шейх Мозамбика нанес португальцам торжественный визит. Однако, между матросами и жителями города Мозамбика начались открытые столкновения. Наняв двух арабских лоцманов суда поспешно снялись с якорей и вышли в море. Вскоре флотилия достигла расположенного на материке города Малинди. Здесь, неожиданно для

10 себя, португальцы встретили очень хороший прием. В свите шейха Малинди был лоцман Ахмад ибн Маджид. Поговорив с ним и проверив его знания мореходных инструментов, португалец остался удовлетворен его знаниями и, чтобы не потерять его, срочно, через два дня отплыл с ним в Каликут.

В заключение, отметим вклад китайцев в исследование восточного побережья Африки. Их заслуга состоит в тщательных наблюдениях, которые позволили получить обширную и подробную информацию по географии побережья. Так, восточное побережье Африки было обследовано ими на протяжении 3400 км.

2. Изученность пролива и построение работы

Изучение "тела пролива" (вода, водные массы) начали в 1913 г. немцы. Их судно "Mowe" выполнило в проливе 10 океанографических станций, на которых измерялись температура и соленость воды. В 1927 г. в проливе работало германское судно "Emdem". В 1930 г. датское судно "Dana" выполнило в проливе 3 станции. В 1936 г. через Мозамбикский пролив прошел разрез море Дейвиса - мыс Гвардафуй, который выполняли англичане на судне "Дискавери II". В феврале 1951 г. несколько станций в проливе было выполнено датским судном "Galathea", совершавшем кругосветное плавание. В 1955 г. в северной части пролива французы на судне "Alidade" работали на двух станциях. С 11 октября по 28 ноября 1957 г. в проливе работала французская экспедиция на судне "Командант Робер Жиро" по программе Международного Геофизического года (МГГ). В октябре ими было выполнено 28 океанографических станций (15 станций в юго-западной части пролива), а в ноябре - 37 (22 - в северо-восточной части пролива). Наблюдались температура, соленость и хлорность воды. В 1958 г. в проливе работали: французское судно "Лаперуз" и американское "Вема". В период проведения МГГ возникла идея международного сотрудничества по изучению Индийского океана, которая была

11 реализована в виде программы Международной Индоокеанской экспедиции в 1959-1965 гг. В ней приняли участие: СССР, США, Великобритания, Франция, ФРГ, Япония, Австралия, Португалия, ЮАР, Индия, Индонезия, Пакистан, Шри Ланка и Мадагаскар. По этой программе в проливе работали следующие экспедиции. В 1960 г. в июле и августе французская экспедиция на судне "Командант Робер Жиро". Было сделано 54 станции по измерению температуры и солености. В марте этого же года в проливе работало научно-исследовательское судно СССР "Витязь". В 1962 г. французы на том же судне вновь провели океанографическую съемку пролива в октябре и ноябре месяцах, выполнив 47 станций. В 1963 г. в проливе работали американцы на судах: "Argo" - в мае; "Vema" - с 22 ноября по 8 декабря; "Atlantis II" - в октябре-ноябре. В 1964 г. американцы на судне "Anton Bruun" работали в проливе с 29 июля до конца года и на судне "Vema" с 16 февраля до 9 декабря. В этом же году в августе месяце в проливе работало судно ЮАР "Natal", в июле - Англии "Discovery" и в октябре-ноябре - СССР "Владимир Воробьев". В мае-июле и ноябре-декабре 1965 г. в проливе работали суда СССР "Владимир Воробьев" и "Орехово" и судно США "Atlantis II". Изучение пролива по программе Международной Индоокеанской экспедиции проводил и португальский институт гидрографии. В течение 1964-1966 гг. португальцы на гидрографическом судне "Адмирал Ласерда" реализовали 4 экспедиции, в результате которых были выполнены подробные океанографические съемки пролива. Эти данные легли в основу при описании водных масс и циркуляции вод пролива в настоящей работе (рис.1).

В последующие годы наблюдения в Мозамбикском проливе проводились эпизодически для решения конкретных задач (например, разведка новых промысловых районов) или изучались отдельные районы пролива, представляющие экономический интерес для тех или

13 иных стран. В 1966 г. В проливе работали суда "Vaubam" Малагасийской республики (название Демократической Республики Мадагаскар до 1975 г.) и судно СССР "Наука". В 1967 г. судно СССР "Лесной" провело наблюдения на отмели Софала. Оно же, спустя 11 лет, в 1978 г. вновь работало на отмели Софала, проводя батитермографные наблюдения до глубины 280 м. В 1968 г. советское судно "Ариель" выполнило 8 станций в южной части пролива. В течение 6 лет, с 1970 по 1975 гг., ежегодно в различных частях пролива проводило наблюдения судно "Vauban" Малагасийской республики. В 1976-1979 гг. в проливе работали советские суда "Профессор Месяцев", "Аэлита", "Мыслитель" и "Николай Решетняк". В основном это были наблюдения, связанные с рыбопромысловой разведкой.

Систематические наблюдения за колебаниями уровня на побережье Мозамбика были начаты португальцами в 1932 г. Затем в связи с политическими событиями в 70-е годы они были прерваны. В период с 1980 по 1983 гг. автор диссертации работал в Гидрографическом департаменте Республики Мозамбик в качестве консультанта по вопросам океанологии. За три года были выполнены широкомасштабные наблюдения за уровнем моря на всем побережье Мозамбика от порта Пальме на севере до порта Мапуту на юге. Наиболее продолжительные наблюдения были выполнены в порту Мапуту (2 года) и порту Накала (5 месяцев). Кроме того, автор собрал и обработал все материалы по уровенным наблюдениям, находившиеся в архивах департамента. На основании всех этих материалов написана глава об уровенном режиме пролива.

В 30-е годы португальцами была организована гидрографическая служба Мозамбика, которая называлась Миссия гидрографии колонии Мозамбик (в те годы Мозамбик был колонией Португалии). С этого времени начинается детальное изучение береговой зоны и шельфа. В

14 результате многолетних исследований были составлены и изданы гидрографические карты континентального шельфа Мозамбика масштабом от 1:50 ООО до 1:250000, На основе этих карт написана глава, в которой дано детальное описание морфометрических характеристик, рельефа дна и грунтов шельфа Мозамбика.

Анализируя архивные материалы департамента гидрографии по гидрографической изученности Мозамбикского пролива, промеры, выполненные португальским судном "Адмирал Ласерда" одновременно с реализацией океанографической части международной программы, съемку рельефа дна в июле 1966 г. в центральной части пролива, карты пролива, изданные гидрографической службой ЮАР, автор пришел к выводу, что последняя, самая новая (изд. 1993 г.) отечественная карта рельефа дна Мозамбикского пролива требует уточнений. В результате автор составил новую карту рельефа дна масштабом 1:8 000 000, которая и представлена в настоящей работе, а ее содержание описывается в главе, посвященной рельефу дна.

Экологическая изученность пролива крайне слабая. Отсутствуют длительные ряды наблюдений за многими важнейшими компонентами морских экосистем. Отсутствуют сведения о данных наблюдений по загрязненности вод пролива. Поэтому при исследовании экологических аспектов природы пролива широко использовались хорошо известные зависимости биологической продуктивности моря от океанологических условий, методы географической интерполяции, прямой и косвенной аналогии. Распространение загрязняющих веществ по акватории пролива исследовалось с помощью математического моделирования.

В завершающей работу главе, на основе исследований предыдущих глав и анализа опубликованных материалов рассмотрены вопросы обеспечения безопасности мореплавания в проливе.

15

ЛИТЕРАТУРА

1. Бейкер Дж. История географических открытий и исследований. -Пер. с англ. М. Изд. ИЛ. 1950.

2. Вязов Е.И. Васко да Гама. - М. Географгиз, 1956. - С. 52.

3. Геродот История в девяти книгах. С-Пб., 1882.

4. Дитмар А.Б. Рубежи Ойкумены. - М. Мысль. 1973. С. 67.

5. Ельницкий Л.А. Древнейшие океанские плавания. - М. Географгиз, 1962.

6. Карра де Во Б. Арабские географы. - Пер. с фр. Изд. ЛГУ, 1941.

7. Кент П.Е. Континентальная окраина восточной Африки - район вертикальных движений.// В кн. Геология континентальных окраин. - М. "Мир". - 1978. - Т. 1. - С. 346-355.

8. Крачковский И.Ю. Арабская географическая литература. Избр. соч. - М. Изд. АН СССР, 1957, т. 4.

9. Магидович И.П., Магидович В.И. Очерки по истории географических открытий. 3-е издание переб. и доп. - М., "Просвещение", 1982. (т. I и II).

10. Толмачева М.А. Восточное побережье Африки в арабской географической литературе. // В книге: Страны и народы Востока. - М. Изд. АН СССР. - 1969. - Вып. 9.

11. Харт Г. Морской путь в Индию Пер. с англ. - М., Географиз, 1959.

12. Шифман И.111. Финикийские мореходы. - М. Наука, 1965.

13. Шумовский Т.А. Арабы и море. - М. Наука. 1964.

14. Шумовский Т.А. Три неизвестные лоции Ахмади ибн Маджида арабского лоцмана Васко да Гама. - М. - Л. Изд. АН СССР. 1957.

16

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шматков, Владимир Антонович, 2001 год

1. БуллардЭ. Происхождение океанов.//Океан. М., 1971.

2. Борисевич Д. В. История развития рельефа материков фрагментов Гондваны. - М.; Наука, 1985. -117 с.

3. Вегенер А. Происхождение континентов и океанов. Л.: Наука, 1984.-285 с.

4. Геология океана. Геологическая история океана. М.: Наука, 1980,- 463 с.

5. Зонненштайн Л.П., Савостин Л.А., Седов А.П. Глобальные па-леогеодинамические реконструкции для последних 160 млн. лет.// Геотектоника. № 3, 1984. С.3-16.

6. Кент П.Е. Континентальная окраина восточной Африки район вертикальных движений.// Геология континентальных окраин. Т.1, М„ "Мир", 1978. -С.346-355.

7. Кеннетт Дж.П. Морская геология. В 2-х томах. Т.1, М.: "Мир", 1987.-396 с.

8. Канаев В.Ф. Рельеф дна Индийского океана,- М.:Наука,1979,-266 с.

9. Леонтьев O.K. Морская геология.-М."Высшая школа",1982. 344 с.

10. Левитан М.А. Палеоокеанология Индийского океана в мелу -неогене. М.: Наука, 1992. - 248 с.

11. Новая глобальная тектоника. М., 1974. -471 с.

12. Рудич Е.М. Движущиеся материки и эволюция океанического ложа. М., Недра, 1983. - 269 с.46

13. Трансформные разломы Индийского океана. М.: Наука, 1986. - 244 с.

14. Хаин В.Е. Региональная геотектоника: Северная и Южная Америка, Антарктида и Африка. М.: Недра, 1971. - 548 с.

15. Шрейдер А.А. и др. Палеогеодинамические реконструкции Индийского океана за последние 70 лет. // Геологическая история территории СССР и тектоника плит. М.: Наука, 1989. С. 147-160.

16. Шопф Т.Д.М. Палеоокеанология. М.: Мир, 1982. - 311 с.

17. Cannon R.T., Simigusiambi W.M.N., Karanja F.M. The Proto -India ocean and a probable paleozoic / mezozoic triradia! rift sistem in East Africa.// Eath and Planet Sci Lett. -1981. Vol. 52. - P. 419-426.

18. Green A. Seafloor spreading in the Mozambic Channei.// Nature, V. 236,-1972.

19. Indian Ocean geology and biostratigraphy: Studies following Deep-Sea Driling. Amer. Geophgs. Union, 1977. 673 p.

20. Initial reports of the DSDP. Wash. (D.C.): US gov. print, off. 1974. Vol. 22/27.-1975, V. 28.

21. Initial reports of the DSDP. Wash. (D.C.): US gov. Print, off. 1976. Vol. 32.

22. Mc Eihinny N.W.// Nature, 1970. -Vol. 228, № 977.

23. Norton I.O., Sclater I.G. A model of the evolution of the Indian Ocean and the breakup of Gondwanaland.// J. Geophys. Res. 1979. -Vol.84. P. 6803-6830.

24. Rabinowitz Ph.D., Coffin M.F., Fulvey D. The separation of Madagascar and Africa.// Science. 1983. - Vol. 220, - № 4592,- P. 67-69.

25. Sowerbutts W.T.C. Rifting in Eastern Africa and the Fragmentation of Gondwanaland.// Nature,-1972,- Vol. 235, № 5339. - P. 435.

26. Smith A.G., Hallam A.// Nature. -1970,- Vol. 225,- № 139.47

27. Shields О. A Gondwanalarid reconstructoin for the Indian Ocean.// J. Geol., vol 85, № 2, 1977. P.236-242.