Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Унгерман М.Н. Техника океанологических наблюдений на поисковых и промысловых судах

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.5 Mб
Скачать

МН У Н Г Е Р М А Н

ПК ГѴБЕР

ТЕХНИКА

ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИХ

НАБЛЮДЕНИЙ НА ПОИСКОВЫХ И ПРОМЫСЛОВЫХ СУДАХ

Под общей редакцией М. Н. УН ГЕРМАНА

Москва

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

1973

Гос. г

К'учи. ••.

 

УДК o51.4ti.07/08

 

 

 

 

 

 

 

Техника океанологических наблюдений на поис­

 

ковых и промысловых судах. Унгерман

M. Н., Гу-

ся

6"й> П. К., 1973.

 

 

 

 

 

 

В книге рассматривается

широкий

круг

вопро-

.«&яС О і;, овяізаниыіх с инструментальным

определением

CP физических и

химических характеристик

вод океана

Р

в соответствии

с

задачами,

выдвигаемыми

прдаііраз-

іАЛАедаой.

Кратко

анализируются

физико-хишотеские

 

"процессы, происходящие в океане, и их связь с рас­

 

пространением

промысловых

объектов.

 

Приводятся

 

описания современных электронныіх приборов и обо­

 

рудования*, применяющихся для этих целей, анали­

 

зируются возможности и обобщается опыт использо­

 

вания такой аппаратуры на поисковых и промысло­

 

вых судах.

 

 

 

 

 

 

 

 

До настоящего времени не имелось единого по­

 

собия по

осуществлению с

помощью

современного

 

оборудования

комплексных океанологических наблю­

 

дений иа рыбопромысловых

и поисковых

судах. На­

 

стоящая

книга

явпяется первой

попыткой

создать

 

такое пособие. Она предназначена в помощь работ­

 

никам флота рыбной промышленности в практике их

 

океанологических исследовании и включает в себя

 

специфические

вопросы океанологии, связанные с ве­

 

дением промразведки, промыслом и прогнозом про­

 

мысловой

обстановки.

 

 

 

 

 

 

Таблиц 14. Иллюстраций

92. Список

литературы:

224.названия.

(Б)Издательство «Пищевая промышленность», 1973 г.

3174-

У 044 (Gl)—73 114—73

Рецензенты 10. ВЯЛОВ, Э. ЧЕРНЫЙ

МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ УНГЕРМАН, ПЕТР КОНСТАНТИНОВИЧ ГУБЕР

Техника океанологических наблюдений на поисковых и промысловых судах

Редактор С. Н. Шестах. Художник М. В. Носов

Худ. редактор В. В. Водзинский

Техн. редактор Г. Г. Хацксаич

Корректор В. Б. Грачева

Т-15216

Сдано

в набор 24/1V 1973 г.

Подписано в

печать 2/Х 1973 г. Формат

60 X 90 7IG

Бум. тип. № 2

Печ. л.

13,25

Уч.-нзд. л.

14,26

Тираж 1000 экз.

 

Зак. 416

Цепа 71 коп

 

Издательство «ПИЩЕВАЯ

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»

1113035,

Москва,

М-35, 1-й

Кадашевский пер., д. 12

Московская типография № '19 Союзполнграфпрома

при

Государственном

комитете Совета

Министров СССР

по делам издательств,

полиграфии н кнпжиоП торговли,

 

наб .

Морнса Тореза, 34.

 

 

В В Е Д Е Н И Е

Прогнозирование промысловой обстановки, поч-иок н изуче­ ние новых перспективных районов лова, оперативное, обеспече­

ние эффективной работы промыіс-ловыіх судов — юсе эта

задачи,

выдвигаемые промыслом, пробуют постоянного решения

широ­

кого круга океанологических вопросов.

 

На івісех этапах промысловой разведки очень в а ж н ы

океано­

логические 'исследования, включающие широкий комплекс на­ блюдений за динамикой вод, физико-химическими .и биохими­ ческими процессами в океане. Конкретное целевое назначение таких . исследований — подготовка океанологической основы д л я рационадыного ведения рыбного хозяйства —(придает им ряд специфических особенностей, позволивших іна фоне общей океанологии выделить определенную совокупность знаний, ко­

торую еейчаіс принято

н а з ы в а т ь промысловой

океанологи­

ей {ЮЗ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Океанологические наблюдения, совмещаемые с биологиче­

скими исследованиями

и 'промысловыми н а б л ю д е н и я м и за

р а с ­

пределением,

концентр аимей и

поведением

промысловых

скоп­

лений, д а ю т

исходные д а н н ы е

для выявления сложных причин­

но-следственных -связей

м е ж д у

 

средой и

о б ъ е к т а м

п р о м ы с л а .

В н а с т о я щ е е

в р е м я

использование результатов шетам-атичеако-

го изучения

океанической среды

приобретает .все

большее

зна­

чение т р и

р а з р а б о т к е и

обосновании методов промысловые п р о ­

гнозов и

способствует

таким образом повышению экономиче­

ской эффективности

рыболовства .

 

 

 

 

 

Изучение

физиіко-ошміическото

р е ж и м а

в о д и

его

динамики

позволяет в значительной степени прогнозировать пути мигра ­

ции, .воспроизводство и динамику численности

промысловых

объектов. Океанологические -наблюдения

требуются

и

при

д е ­

тальном потоке и

р-азведке промысловых

скоплений

в

районах

с благоприятными

гидрологическими условиями. Н а

этом этапе

они позволяют не

только с наименьшей

затратой

времени

.вы­

явить -косяки, но и определить наиболее вероятные горизонты обитания объектов, возможные шнутрисуточные -и межсуточные перемещения отоплений и за.кономерност.и таких .миграций. З н а ­ ние океанологической обстановікн облегчает не только поиск? но и промысел: в тех случаях, когда промысловое судно не может

сразу .выйти на косяк или сбилось

с него, обычно помогает

по­

иск района

с океанологическими

условиями,

близкими .к

тем,

в .которых

было о б н а р у ж е н о скопление рыбы .

Очевидно,

что

3

это возможно лишь при наличии на промысловом судне необ ­ ходимой измерительной аппаратуры . В н а с т о я щ е е т р е м я океа ­ нологические наблюдения все чаще начинают проводиться и ,в процессе облова скоплений рыб с помощью дистанционных при­ боров, (размещаемых непосредственно на орудиях лова, что зна ­

чительно

улучшает контроль

за

ними, облегчает

их

наіведѳние

на ікоеяк,

д а е т дополнительные

сведения

о дшна/миіке

океаноло-

.гнческой

обстановки.

особ еннаотяшц І

пр ОМ Ы С Л о В Ы Х оке а н ологич е-

•H ем а лов a жн'ьими і

с ICIix

наблюдений являются

оперативность, возможность

прове­

дения

наследований,

необходимых

д л я

решения

.промысловых

з а д а ч -в конкретной

промысловой обстановке, с помощью

.мето­

дики и средств, доступных для использования

э к и п а ж е м

лю ­

бого судна и на большом 'количестве оудоів одновременно.

 

Советскими океанологами за последние годы

сделан

.труп­

ный в к л а д .в развитие промысловой

океанологии

[103].

 

 

Интенсивное развитие добывающего флота, дальнейшее рас -

штранше районов лова в ы з ы в а ю т необходимость новых

повы­

шенных требований

.к промысловой

разведке ів

целом и

к

по ­

становке океанологических .исследований ,в частности.

 

 

 

В

настоящее .время созданы

высокопроизводительные

гидро­

физические и гидрохимические измерительные системы, осно­

ванные на применении радиоэлектронных схем и узлов в

океа­

нографическом, приборостроении. В отечественных

океанологи­

ческих

организациях,

например

в Институте

океанологии

А Н

С С С Р , Государственном

океанографическом

институте,

Мор ­

оком гидрофизическом институте .и других

организациях,

соз­

дан р я д

образцов

новых

океанографических измерительных

•комплексов,

которые

с успехом

могут

быть

использованы в

практике океанологических

исследований промысловой р а з в е д ­

ки

{55—57,

 

105, 156].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О промысловой

океанологии

.может

 

найти

применение и ап­

п а р а т у р а ,

выпускаемая

серийно

д л я

исследований

в с м е ж н ы х

науках,

например, в геофизике [28, 36, 73, 74].

 

 

 

 

Специфика задач, стоящих .перед промысловой

океанологи ­

ей, в ы з в а л а

необходимость

р а з р а б о т к и

океанографической

ап­

паратуры,

предназначенной

специально

д л я

научно-поисковых

и

промысловых судов

и

применяемой

в

настоящее

время

толь­

к о

н а этих

 

судах. Примером

могут служить

измерительные

к о м ­

плексы

типа .системы «Ленинград» [64].

 

 

 

 

 

 

З а д а ч и

 

промысла

приводят

к необходимости

дальнейшего

р а з в и т и я и более широкой систематизации методов океаноло­

гических

наблюдений

на судах флота рыбной

промышленности,

а т а к ж е

выработки

рекомендаций

по

единой

методике

таких

наблюдений,

составления р а ц и о н а л ь н ы х

комплексов

современ­

н ы х приборов

с учетом у ж е имеющегося на

судах

'оборудова­

ния и описания в а р и а н т о в оптимального использования

этих

комплексов

на

различных этаіпах

разведки и

промысла.

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом отношении несомненную помощь

могут оказать ра­

нее изданные рукаводстоа и учебные пособия

по общей океано­

логии и океанологическим наблюдениям [47, 105, 106, 111, 126],

обзоры [75, 158] я наставления по

промыслу. Методы опреде­

ления

температуры

и

солености морской воды

применительно

:і< 'задачам

'Промысла

 

были обобщены в

работе И. А.

Стѳпаню-

,ка

m M . H . Уигарімаіна

[120].

 

 

 

 

 

 

іВ настоящее время трудно дать

общий ответ на вопрос, ка­

кие

океанологические

наблюдения

необходимо

проводить

на

/различных этапах разведки н піромыісла. Они определяются

в

.соответствии с особенностями района .и

выдвигаемыми

задача ­

ми

іна

основе рекомендаций Н И Р О

и

промразведки

бассей­

на

ЦІѲІ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П е р е д

авторами

книги стояла задача — икж - аэать, к а к и е

со­

временные

технические средства

целесообразно

.попользовать

при производстве конкретных океанологических 'наблюдений и

,каік использовать эти средства на поисковых и

 

промысловых

.судах д л я получения наиболее достоверной и

оперативной ин­

ф о р м а ц и и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•Говоря непосредственно о технике производства

океанологи­

ческих наблюдений,

авторы

сочли

необходимым

коротко изло­

ж и т ь вопросы, связанные с экологией промысловых

объектов,

метрологическими особенностями океанической среды, а

т а к ж е

описать основные направления океанологических

исследований.

•В соответствии

с поставленными

задачами

в

книге

сведено

•к минимуму

описание -неавтоматических

методов

 

и

приборов,

а основное внимание уделяется современной

высокопроизводи­

тельной технике .океанологических наблюдений .

 

 

 

 

В работе

над книгой, кроме

авторов,

принимал

участие

Т. А. Айзатуллин, написавший § 1 главы

1 и

§ 5

главы

5.

Авторы 'выіраіж-ают благодарность

проф. В. Е.

 

Ольховскому,

д-ру физико-ім а тем этических

наук

С. М. Шейнману

за

помощь

и ценные советы при работе

над книгой, а

т а к ж е

л н ж . Т . М . Са-

мохваловой, оказавшей большую помощь при подготовке руко­ писи.

 

Г л a ів а

I

 

 

 

 

 

О К Е А Н И Ч Е С К А Я С Р Е Д А

 

 

 

 

§ 1. ОКЕАНИЧЕСКАЯ СРЕДА И ЭКОЛОГИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ

 

 

ОБЪЕКТОВ

 

 

 

 

 

Систему приспособительных связен организмов со средой в

экологии, .в там числе в экологии

рьиб,

принято

разделять

на

два оюншмых тянпа : взачіімоавязн со

средой абиотической

(т.

е.

овя'зш с фиізичеакнімн и хиздичеокиіми условиями среды) .и

со

средой биотической

(межвидовые

с в я з и — с в я з и

с

кормовыми

организмами, хищниками и

т. п.

и внутривидовые

отноше­

н и я ) . Элементы этих

связей

существуют

не изолированно друг

от друга, а в единой

ошстеіме. Например,

рассматривая

вопрос

о реакции определенных видов рыб на конкретные таміператур-

ные условия,

сир ото говоря, следует учитывать

не

только

не-

лоаредетзен'ног

влияние

изменения темп

ер а куры

на

организм

рыбы, но и влияние его

на все остальные

элементы

связей

каік

с абиотичеюкой, так .и с биотической средой. Результат этих

кос­

венных .влияний по своим последствиям может в некоторых случаях оказаться более существенным, чем непосредственнее воздействие изменившихся температурных условий. Известно Г&1], что с изменением температуры значительно меняется ин­ тенсивность обмена веществ у рыб. Соответственно меняется и га­ зообмен, причем часто изменяется и значение минимальной концентрации кислорода, при которой может существовать дан­ ный организм, и порог токсического воздействия веществ. В пре­ делах температур, оптимальных для данного вида, повышение

температуры вызывает

увеличение

интенсивности переварива ­

ния пищи и суточного потребления

корма. Следовательно, изме­

нение температуры д а ж е

в рамках

оптимального режима может

привести к тому, что ранее удовлетворительные абиотические и биотические условия станут недостаточными.

•Кроме того, что элементы связей организмов со средой взаимообусловлены, они одновременно и двусторонни: суще­ ствуя, организмы в той или иной отапани в свою очередь влия­ ют на условия абиотической и биотической среды, причем это влияние иногда может быть существенным и прослеживаться количественно д а ж е в м а к р о м а с ш т а б е . Например, обнаружено [2, 99], что в местах скопления рыб возможно существенное из­ менение кислородного режима, которое в свою очередь может влиять на поведение рыб. Таким образом, связи организмов со средой не просто двусторонни, а многократно двусторонни.

6

М о ж н о предполагать,

что

в .недалеком

будущем

новейшие

методы иіаслѳдю'ваін'ия и применение

вычислительной

техники

позволят

строго

количественно

установить

исю

систему

е в ш е й

отдельных

промысловых

 

видов

со

средой, я

на

этой основе

бу­

дет строиться

стратегия,

тактика

и

экономика

промыслового

флота.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее

время

выделяют

лишь

основные направления

и элементы связей организмов и іорвды,

т. е. устанавливают

не­

обходимые, но

 

еще недоет а точные условия

существования

ор­

ганизмов . При этом выделяются

наиболее

очевидные

связи,

определяющие

влияние

среды

« а

организм. Хорошо

известна,

в частности, чувствительность

промысловых

объектов

к

таким

ф а к т о р а м абиотической

 

среды,

к а к

 

температура,

соленость,

концентравдя кислорода. Из связей с биотической средой наи ­ более существенны трофические (пищевые) связи. В первую очередь на таком, ставшем клаосичѳакмм подходе и именно на изучении! эпнх основных элементов связей и базируется в на­

стоящее время п р о м ы с л о в а я океанологн-я.

 

 

 

Температура

щоды

является

одним из

основных

факторов,

обусловяішваіощнх

оіпіределеннюе

геаграфичеіакое

раапределѳ ние

отдельных видов

рыб.

З н а я приуроченность обитания рыіб к

определенным

температурным

условиям,

часто

при

разведке

»х промысловых

концентраций

ориентируются

по распределе ­

нию температуры. Действительно, жизнедеятельность рыб, ко­

торые

являются пойкилотармными

животньими

(т. е.

животны­

ми с

температурой

тела, зависящей

от

о к р у ж а ю щ е й

с р е д ы ) ,

существенно зависит от температуры воды. Температура

тела

большинства . рьиб

отличается

от

температуры

воды

очень

не­

з н а ч и т е л ь н о — .приблизительно

на

Г С .

Кроме

того,

темпера­

тура

является

регулятором

скорости

метаболизма

и

скорости

-пищеварения,

и н о г д а — с к о р о с т и

развития

организма

и часто

оказывается н а т у р а л ь н ы м

р а з д р а ж и т е л е м ,

определяющим

на­

чало миграции, нереста и других жизненных процессов. Чув ­ ствительность рыб к прадиентам температур велика и наблю­

дается реакция на градиенты менее

О,Г С

[168]. По

приспособ­

ленности рьпб

к в о з м о ж н ы м

амплитудам колебания

температур

их

условно делят

на

стенотерміных— приопособленныіх

ік

узко­

му

интервалу

температур

и

зврнтермны.х — переносящих

боль­

шие колебания температур. Рыбы высоких широт

обычно бо­

лее

эвріитермны, чем

рыбы

тропиков.

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично

по

приспособленности

рыб

к амплитудам

коле­

б а н и я солености

морской

воды их

подразделяют

на

стенога-

ѵпііінных и эвр.нгалинных.

Эврнгалиінность

часто

наблюдается у

тропических рыб .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соленость влияет на рыб через

изменение

плотности

мор­

ской воды и осмотического

давления .

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее врѳмія считают, что соли и химические

веще­

ства, растворенные в

морской воде и находящиеся

во

взвешан-

7

« ом состоянии, в основном не оказывают на рыб непосредст­

венного

ВЛИЯІНІИЯ.

П р а в д а ,

с .помощью -меченых

атомов

д о к а з а ­

но, что

кальций,

фосфор

и некоторые другие

элементы

могут

іггостуіпать в организм рыбы не только в составе пищи, но и не­

посредственно из воды

через, ж а б р ы , поверхность рта

и

кожи,

причем .наличие этих элементов в

воде обеспечивает

ускорен­

ный

рост рыбы

[50]. Известно т а к ж е о .влиянии ж е л е з а

на

газо­

обмен рыб [83].

Учитывая, что все

морские рыбы «ІПЬЮІТ»

воду

д л я

пополнения

водой

организма,

причем в

количестве

десят­

к о в — сотен миллилитров воды на

1 кг массы

тела в сутки [91],

трудно предположить, чтобы их организм не воспользовался эффективно этой возможностью, н а п р и м е р для удовлетворения потребности в микроэлементах. При содержании морских ж и ­ вотных вне естественной среды было установлено, что д а ж е не­ значительные отклонения химического состава искусственной •морокой воды от природной могут привести к существенным изменениям в жизнедеятельности организмов. На основании таких наблюдений ['163] можно полагать, что нормальная ж и з ­ недеятельность организмов зависит как минимум от 20 элемен­

тов,

содержащихся

в

водах

Мирового

океана.

П о л а г а ю т

так­

же

[/163], что на

обмен

веществ мотут

активно влиять и неко­

торые

органические

вещества

(типа

аминокислот .или

витами­

н о в ) ,

о б л а д а ю щ и е биологической активностью,

определения

ко ­

торых вообще весьма редко .производят.

 

 

 

 

Очевидно, что изучение влияния всех элементов

солевого

состава было бы поиском достаточных

условий

оби таим я

объ­

ектов,

но в настоящее

в р е м я ,

к а к правило, ограничиваются

по-

иском

наиболее

явных

.и доступных

д л я

н а б л ю д е н и я .необходи­

мы х условий.

Вотличие от температуры и солености .морской воды кон­ центрация растворенного в воде кислорода сравнительно редко

ограничивает возможности существования рыб, так к а к в океа­ не дефицит кислорода наблюдается только в районах со слиш­

ком малой циркуляцией в о д или в прибрежных

районах в

ноч­

ное ві^емя в

местах массового развития водорослей, а т а к ж е в

районах с высокой интенсивностью деструкции

органического

вещества. Н о

это не уменьшает значения измерений концентра­

ции растворенного кислорода д л я промысловых

целей.

 

•Растворенный кислород является .важным .индикатором ин­

тенсивности

биохимических процессов ів океане,

поскольку

его

концентрация зависит не только от температуры, солености и

условий перемешивания

вод, но и от интенсивности

процессов

продукции

и деструкции

органического вещества и

метаболиз ­

ма гидроб'ионтов.

 

 

М о ж н о

.выделить несколько основных областей

использова­

ния д а н н ы х о концентрации растворенного кислорода в прак­

тике іпромыслюво-океанологических

последований.

1. Д л я общей характеристики

условий абиотической среды.

8

2. Д л я качественной оценки фотосиитетических процессов (определения продолжительности .вегетационного периода, тол ­ щины фотического слоя, интенсивности .продукционного про­

цесса) . Действительно, пересыщение воды кислородом

(которое-

•достигает 120—[ 140%, иногда д а ж е в ы ш е ) , если оно

не обус­

ловлено температурными изменениями (ів результате

.уменьше­

ния растворимости газов с повышением температуры) «ли гид-

родин аіміичеіакчіми причинами,

свидетельствует

об

интенсивном

развитии

ф и т о п л а н к т о н а — п е р в о г о

звена .пищевой цепи, т. е. О'

наличии подходящей кормовой базы для

промысловых

объек­

тов. Промысловые скопления часто

оказываются

приуроченны­

ми именно к таким зонам .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Д л я

количественных

расчетов

первичной

продукции

и в

совокупности

с другими

данными длпрогнозирования

рыбо-

х-озя йіствѳнной

продуктивн ости

р а й он а.

 

 

 

 

 

 

 

4.

Д л я

статистического

анализа

распределения

концентра­

ций

кислорода, аномальных

по отношению

к

средним

величи­

н а м .

В тех случаях, когда

анализ

обстановки

показывает,

что

отрицательные

аномалии

кислорода

(т. е. измеренные

величины'

ниже

статистически

раосчитанныіх)

не вызваны

причинами,

не­

посредственно

связанными

с

динамикой

вод, м о ж н о

полагать,,

что они являются

следствием

повышенной

интенсивности

био­

химических и биологических процессов. М. М. Адров [2, 3, 4, 5]

указывает, что такие аномалии могут вызываться

большими

скоплениями

косяков' рыб и

животных,

с л у ж а щ и х

пищей д л я

рыб. Области

кислородных

аномалий и

массовых

скоплений

рыб действительно весьма часто совпадают [39, 99], что указы ­

вает

на

определенную

 

 

 

 

 

перспективность

мето-

! S °

 

 

2 0 °-

 

да

 

прогнозирования

 

 

 

 

 

промысловой

обста­

 

 

 

 

 

новки,

основанного

на

 

 

 

 

 

измерениях

концентра­

 

 

 

 

 

ции

кислорода.

 

 

73'

 

 

 

75°

Н а

рис.

1 приведе­

 

 

 

 

 

 

 

на

к а р т а

 

отрицатель­

 

 

 

 

 

ных

(кислородных

ано­

 

 

 

 

 

малий в районе Копы­

 

 

 

 

 

товской банки и скоп­

72'

 

 

 

 

лений

морского

окуня-

 

0.2

0,1

 

клювача

в

мае

1954 г.

 

 

 

[4]. К а к

видно из

рис. 1,

 

 

 

 

 

области

промысловых

15°

 

 

20°

скоплений хорошо

сов-

 

 

падают

с

зоной

макси­

Рис.

1.

Распределение

отрицательных кис­

мальных

 

отрицатель­

 

лородных аномалий и скоплении морского

ных

аномалий

кисло­

окумя-клювача в районе Копытовской бан­

рода .

 

 

 

 

 

ки

в

мае 1954

г. (по

M. М. Адроку).

9!

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ