А.В. Вознесенский, 1908 г.

Очерк климатических особенностей Байкала

О температуре воды в Байкале

Температура воды в озере Байкале определялась по настоящее время уже многими исследователями. Если не считать весьма отрывочных наблюдений исследователей XVII столетия, то первыми из ученых, обративших свое внимание между прочим и на температуру воды в Байкале, были Годлевский и Дыбовский, определившие при своих промерах и других исследованиях температуру воды в Байкале на различных глубинах в южной части озера в 1869–76 гг. Данные эти могли быть только отрывочны, так как названые ученые не располагали ни временем, ни средствами для более систематического изучения этого вопроса. Все же их исследованиями был установлен вполне ясно тот факт, что толщина слоя воды, подверженного колебаниям температуры в течение года, сравнительно невелика и не превышает 200 метров. Результаты исследований Дыбовского и Годлевского были отпечатаны сперва в Известиях Сибирского Отдела И.Р. Географического Общества тт. I, II и VIII, а затем перепечатаны мною в первом выпуске Байкальского Сборника в 1897 году.

После с лишком 25–тилетнего перерыва наблюдения над температурой воды в Байкале были устроены по моему почину, при ближайшем содействии А.П. Богословского, на станциях в Мысовой и Лиственичном и на временной станции посреди Байкала зимой 1896 года. Летом того же года обширные ряды наблюдений в различных частях Байкала были произведены начальником Гидрографической Экспедиции Байкальского озера Ф.К. Дриженко, производившим в это лето рекогносцировку озера. В 1897 году начинаются, по моей просьбе, наблюдения на устроенной И.А. Пятидесятниковым метеорологической станции в Голоустном, а в зимы 1898–99 и 1899–1900 годов организованы подробные наблюдения над температурой воды на разных глубинах на временно устроенных мною на льду озера Байкала между Лиственичным и Мысовой станциях. Затем в следующие года расширяется наша сеть метеорологических станций на берегах озера Байкала и на многих из них вводятся все более и более систематичные наблюдения над температурой воды на глубинах. Должен оговориться, что эти наблюдения, не входящие в обычную программу метеорологических станций, как всякое новое дело, потребовали известной организации. В первых наблюдениях наших 1896 года, в Лиственичном, Мысовой и на Средне–Байкальской станции, мы употребляли, за недостатком других, обыкновенные выверенные термометры (т.н. психрометрические), причем для того, чтобы сделать их менее чувствительными, мы обливали их шарики слоем сала или парафина и весь термометр заключали в широкую жестяную трубку с прорезями для шкалы. Приспособленные таким образом термометры, будучи вынуты из воды, на холодном воздухе начинали менять свои показания только спустя 5–10 минут. Поэтому принятая нами инструкция требовала от наблюдателей, чтобы они оставляли свои термометры на данной глубине не менее, как на час²⁾. При таких условиях мы вполне могли рассчитывать на правильность показаний наших термометров, в чем и не ошиблись, как это видно из сравнения этих данных с другими, полученными при помощи более совершенных приборов.

Летом 1896 года мною были получены от И.Р. Географического Общества в С.–Петербурге предоставленные мне по ходатайству Ю.М. Шокальского 5 глубоководных термометров Негретти и Замбра с вертушками. Благодаря этому щедрому дару, я мог в 1896 году снабдить этими термометрами и Ф.К. Дриженко, не обладавшего особенным обилием этих приборов, и затем в следующие годы устроить систематические глубоководные наблюдения в Голоустном и посреди Байкала. Благодаря особенному усердию наблюдателей в Голоустном, гг. Пятидесятникова, Гаряева, Шумова и Веселова, эта станция дала нам прекрасные ряды наблюдений, вполне выясняющих годовой ход температуры на глубинах в этой части озера. Прекрасные и очень подробные ряды наблюдений дали также среднебайкальские временные зимние станции, наблюдателями которых были — в 1896 году г. Первушин, а в 1899–1900 г. Д.И. Коссович. Наконец, в последнее время новая станция при Дагарском маяке дала также весьма ценный материал ввиду правильного расположения в течение года отдельных серий наблюдений. Если прибавить сюда наблюдения 1902 года участника Байкальской Экспедиции Ю.Ф. Адлера при его Байкальских промерах, то этим и исчерпывается пока весь материал глубоководных температурных наблюдений в Байкале.

Что касается наблюдений поверхностных температур, то более или менее систематичные наблюдения делались по возможности на всех береговых станциях Байкала, по большей части по 3 раза в день³⁾. Ниже приведены эти данные в виде месячных средних. Этот материал, публикуемый здесь впервые, по нашему мнению представляет наибольшую ценность, так как все остальные данные — наблюдения Ф.К. Дриженко, Ю.Ф. Адлера, наконец, мои, Е.К. Гана и Л.Б. Шостаковича, делавшиеся во время наших разъздов по озеру Байкалу, при сравнительно большой изменчивости температуры поверхностного слоя — далеко не представляются столь ценными.

²⁾ Рекомендованный нами ранее способ при волнении или ледоставе зачерпывать воду в ведро и измерять температуру ее не дал удовлетворительных результатов, тогда как термометры с резервуарами оказалось наиболее простыми и надежными.

³⁾ С 1897 г. для этих наблюдений мы употребляли такие же термометры, какие ранее употребляли и для глубоководных наблюдений, затем постепенно перепробовали разные системы родниковых термометров Мюллера — сначала в открытой с боков трубке с свободным шариком, затем в медной оправе с герметически закрытым термометром и наконец с 1902 г. опять перешли к прежним — свободным термометрам в широкой трубке с резервуаром.

В приводимых ниже таблицах мы печатаем в полном виде все доступные нам наблюдения над температурой воды в Байкале. Из них только наблюдения Ф.К. Дриженко были опубликованы им, хотя и не в полном виде, ранее, остальные же наблюдения все печатаются здесь впервые. Все наблюдения стационарные выполнены различными наблюдателями сети станций, заведуемых Иркутской Обсерваторией. Путевые же наблюдения гг. Адлера, Дриженко, Шостаковича и Гана были предоставлены в мое распоряжение очень любезно названными лицами безвозмездно. Долгом считаю выразить всем названным лицам сердечную признательность за оказанное мне таким образом содействие. Также благодарен я и гг. Богословскому и Пятидесятникову за их постоянное и весьма существенное содействие при устройстве глубоководных наблюдений на 1–й Средне–Байкальской станции и в Голоустном.

Сравнительно очень еще недавно о распределении температуры на различных глубинах в озерах было известно очень немногое. Только благодаря трудам озерных исследователей, особенно Фореля, наши сведения в этом направлении значительно расширились и благодаря тому же неутомимому отцу озерной лимнографии Форелю эти сведения систематизировались настолько, что теперь мы имеем установленными несколько типов озер по ходу температуры в них. Классификация эта разделяет озера по ходу температуры в них на 3 больших отдела: озера тропического, умеренного и полярного типа, причем каждый из этих больших отделов подразделяется еще на 2 подотдела, смотря по тому, будет ли глубина озера большая или малая. Последнее обстоятельство очень важно, так как в глубоких озерах участвует в изменениях температуры только поверхностный слой, основная же масса воды имеет постоянную температуру наибольшей плотности, т.е. 4°⁴⁾. В озерах тропического типа температура верхних слоев всегда выше температуры ниже лежащих (прямое наслоение по Форелю), в озерах полярного типа имеет место обратное наслоение, так как, начиная от слоя постоянной температуры, вверх температуры понижаются от 4° до 0°, смотря по времени года. Промежуточный тип составляют озера умеренного типа; в них в холодное время года преобладает обратное наслоение температур, так как поверхностные слои охлаждаются ниже 4°, а в теплое время года, наоборот, температуры растут с удалением от 4–х градусного слоя, так как вода нагревается постепенно.

⁴⁾ Собственно говоря, температура наибольшей плотности воды 3°.98 Цельсия наблюдается только при обычном атмосферном давлении. При увеличении давления, согласно опытам Амага, вода достигает наибольшей плотности при более низких температурах, а именно 3°.3 есть температура наибольшей плотности при давлении в 41 атмосферу, 2°.0 при давлении в 93 атмосферы. Другими словами, уже при давлении водяного столба в 300 метров температура наибольшей плотности будет не 4°, а только 3°.5 Цельсия. Следовало бы при всех исследованиях, подобного рода вводить поправку на глубину. Однако этого до сих пор, сколько нам известно, для озерных наблюдений не делалось, не вводим этой поправки и мы, как ввиду незначительности ее, так и ввиду не слишком большой точности отдельных наблюдений на значительных глубинах. Не мешает однако указать, что ряды наблюдений на глубинах около 250 метров в Байкале дали везде температуры несколько меньшие 4°.0, а именно от 3°.5 до 3°.9. С ошибкой не более четверти градуса мы вправе считать эти температуры температурами наибольшей плотности при нормальном давлении на основании только что сказанного.

Так как озеро Байкал замерзает, то несомненно оно может относиться только к одному из 2–х последних классов — к озерам умеренного или полярного типа, притом, разумеется, глубокой разновидности.

Профессор А.И. Воейков в своем недавно напечатанном труде «Метеорология» (Выпуск 2, стр. 164 и 175) причисляет озеро Байкал к глубоким озерам полярного типа и считает, что температура его вод всегда ниже 4° и, за исключением небольшого поверхностного слоя, неизменная и заключающаяся в пределах между 0° и 4°. К сожалению, мой многоуважаемый учитель делает ошибочные выводы из наблюдений Ф.К. Дриженко.

В другой своей статье, специально посвященной вопросу об озерах полярного типа, профессор Воейков считает озеро Байкал «вероятно единственным представителем озер полярного типа из всех больших озер. Мелкие озера около ледников и вблизи арктических морей остаются единственными, кроме Байкала, представителями полярного типа». Это выводы, которыми он заключает свою статью⁵⁾, для полноты обозрения которой мы приводим и ее начало. По словам А.И. Воейкова: «Сам Форель, устанавливая свою, принятую теперь всеми, классификацию озер по их температуре, вероятно, не думал, что самое большое из пресных озер старого континента — Байкал, лежащий между 51°.5 и 55°.5 северной широты, окажется озером полярного типа. Форель предполагал, вероятно, как это делали и все его единомышленники, что этот тип озер может встречаться только в очень высоких широтах, или же среди ледников. Только в 1896 году температурные наблюдения на глубинах открыли нам очень низкие температуры водных масс Байкала (работа г. Дриженко о Байкале опубликована в «Известиях» И. Русского Географического Общества в 1897 году). Эти глубинные измерения летом дали повсюду в пелагической области температуры ниже 4°, а в заливах озера температуры выше 4° с прямым наслоением на глубинах в несколько десятков метров».

⁵⁾ См. статью «Les lacs du type plaire et les conditionx de leur existence» par A. Woeikof, XVI Tome. Archives des sciences physiques et natureles. September 1903, pp. 300–309.

Если мы раскроем названную статью Ф.К. Дриженко в «Известиях» И.Р.Г.О. за 1897 год под заглавием «Рекогносцировка Байкальского озера в 1896 году», то увидим, что автор этих исследований, кроме заявления в тексте статьи о том, что посреди озера «средняя температура поверхности колеблется от 3°.4 до 3°.7 и таковой остается до самого дна», дает еще и табличку средних температур на разных глубинах по своим наблюдениям, производившимся с июня по август 1896 года. Приводим только два первых столбца этой таблички, как они даны Ф.К. Дриженко.

Глубина, морских сажен	Селенга — Бугульдейка		Сев. изгол. Ольхона — Ниж. изгол. Св. Носа
Глубина, морских сажен	Температура	Число наблюдений	Температура	Число наблюдений
0	9.3	28	7.69	9
5	9.6	2	5.61	8
10	9.3	11	4.27	7
15	6.2	4	—	—
20	5.2	10	4.06	7
25	4.3	3	4.00	4
30	4.1	5	4.03	3
35	4.0	1	—	—
40	4.1	7	3.93	9
50	4.1	1	—	—
55	3.9	1	—	—
80	3.9	3	—	—
125	3.8	1	—	—
150	3.7	2	—	—

Оба эти ряда наблюдений сделаны при поперечных пересечениях озера и вдали от берегов. Вторая группа притом в наиболее глубокой части озера. Так как для пелагической части Байкала у Ф.К. Дриженко приведено всего 5 столбцов наблюдений, из которых в двух, указанных нами, наблюдения ясно противоречат выводам пр. Воейкова; так как далее сам автор исследований указывает на заметное повышение температуры воды⁶⁾ от конца июня до половины августа, то трудно себе представить, как А.И. Воейков мог прийти к таким категорическим выводам и провозгласить озеро Байкал единственным представителем озер полярного типа из всех больших озер. Это непонятно, тем более что даже сам автор классификации озер проф. Форель, по словам А.И. Воейкова, вероятно не предполагал даже о возможности отнесения к полярным озерам Байкала. Непонятно, почему проф. Воейков не обратил внимания на годовой ход температуры воды в озере и пренебрег указанными наблюдениями Ф.К. Дриженко. Ниже мы приводим более подробные температурные данные, ясно устанавливающие, что озеро Байкал, как и все прочие большие озера умеренного климата, принадлежит к типу не полярных, а умеренных озер. Все это дают совершенно ясно новейшие наблюдения, более обстоятельные, чем те, которыми располагал проф. Воейков, но мы утверждаем, что даже и данные, бывшие в распоряжении проф. Воейкова, не давали ему права делать его столь категорическое заявление. Если мы останавливаемся здесь так подробно на этом хотя и интересном, но частном вопросе, то только потому, что проф. А.И. Воейков придал ему такое особенное значение и так широко распространил в научной литературе свои выводы. Во избежание нареканий на неверное освещение наблюдений Ф.К. Дриженко, мы и приводим здесь выводы проф. Воейкова, равно как выводы и подлинные наблюдения Ф.К. Дриженко.

⁶⁾ По Ф.К. Дриженко «температура поверхности воды поднимается в конце лета, что особенно заметно между реками Селенгой и Бугульдейкой (наше добавление: в открытом озере), где 24 июня температура была от 3.7 до 9°.0 Ц., а 12 августа от 10.2 до 16°.8 Ц.».

Источник: Лоция и физико–географический очерк озера Байкал, под ред. бывшего начальника Гидрографической экспедиции Байкальского озера Ф.К. Дриженко, 1908 г.

Получить больше информации и задать вопросы можно на нашем телеграм–канале.