В летние месяцы в южном полушарии продолжается тот же неизменный юго-восточный пассат. Перейдя через экватор, он превращается в северном полушарии в юго-западный муссон, хорошо изученный еще древними арабскими мореплавателями.
Эти ветры определяют поверхностные течения Индийского океана. В зимние месяцы в северной части океана господствует западное (т. е. идущее на запад), северно-экваториальное или муссонное течение. В летние месяцы в этой области (к северу от зкватора), наоборот, господствует сильное, направленное на восток муссонное течение. Оно сливается с идущим южнее и тоже на восток экваториальным противотечением, занимающим область до 5—10° южной широты.
Еще южнее, в районе 10–20° южной широты, мощное южное экваториальное или южное пассатное течение и зимой и летом гонит воду к западу. Постепенно усиливаясь и убыстряясь, оно подходит к острову Мадагаскар и разделяется на две ветви. Одна огибает Мадагаскар с севера, другая с юга. Более сильная северная ветвь сливается с зарождающимся тут и уходящим на восток экваториальным противотечением, частично же соединяется с направленным на юг, вдоль берегов Африки, сильным Мозамбикским течением.
Вдоль южных границ Индийского океана, в районе 40–50 ° южной широты, проходит направленное к востоку кольцевое течение западных ветров. От этого течения к северу отделяется ветвь, которая омывает западное побережье Австралии. Западное австралийское течение несет холодную субантарктическую воду в систему южного пассатного течения.
Глубинные течения Индийского океана почти совершенно не изучены, и исследование их составляло одну из главных задач нашего отряда гидрологии. Для понимания сложного явления перемещения водных масс в океане ввели понятие линий схождения, или конвергенции, и линий расхождения, или дивергенций, течений, несущих воду разного происхождения и неодинаковых свойств. В местах конвергенции более тяжелая вода опускается на глубину, компенсируясь в других местах поднятием глубинных, богатых питательными солями, вод. В местах дивергенции глубинные воды поднимаются на поверхность, что часто приводит к понижению температуры поверхностной воды.
В Индийском океане различают тропическую конвергенцию в районе экватора и субтропическую конвергенцию в области 35–40° южной широты. В зоне тропической конвергенции сходятся теплая и более легкая тропическая вода и субтропическая вода. Сливаясь, они дают так называемую экваториальную водную массу, в образовании которой участвуют и соленые воды Аравийского моря. В зоне субтропической конвергенции сходятся субтропическая вода и более холодная и тяжелая субантарктическая вода (некоторые авторы называют ее антарктической промежуточной водой), образуя так называемую центральную водную массу. Далее к югу — полярная антарктическая вода. Считается, что водные массы образуются на поверхности, т. е. приобретают здесь свои характерные черты, а затем начинают движение на глубину в области какой-нибудь конвергенции.
Работы нашей экспедиции в Индийском океане можно разделить на три этапа: 1) исследования в восточной части океана, 2) в центральной части и 3) исследования в западной части океана.
План работ в восточной части Индийского океана включал меридиональный разрез в самом восточном углу океана от острова Тимор к мелководью у северных берегов Австралии, возвращение к острову Ява, несколько поперечных разрезов через Яванскую глубоководную впадину с детальным изучением самой впадины и затем длинный разрез на юг до 33° южной широты. Для того чтобы выполнить этот план работ, необходимо было пополнить наше снабжение. Поэтому после работ в районе Яванской впадины намечен был заход в Джакарту, столицу Индонезии и главный город острова Ява.
Первый разрез от острова Тимор к Австралии был не длинным, всего около 600 миль. По пути было сделано несколько станций, и последняя, самая южная, уже на австралийском шельфе (береговом мелководье), на глубине всего 120 метров. Грунт — фораминиферовый песок, т. е. песок, состоящий из скелетиков одноклеточных животных — фораминифер. В подавляющем большинстве раковины фораминифер состоят из углекислого кальция, иногда из кремнезема или хитина.
На рассвете спустили оттер-трал. Теодор Саулович Расе рассчитывал сделать на мелководье богатые ихтиологические сборы, да, кроме того, и мы все надеялись поживиться свежей рыбкой, если бы ее было много; но трал почти не принес рыб. Зато в нем оказалась богатая фауна беспозвоночных, много кораллов, мадрепоровых и роговых, альционарии, горгонарии, многочисленные иглокожие — морские ежи с толстыми, как карандаш, иглами, морские звезды, офиуры, чудесные красные и оранжевые морские лилии, большие ветви гидроидов. Вся эта обильная фауна эеспозвоночных была крайне интересна нашим зоологам, так как все это были представители мало знакомого бентоса австралийского шельфа. Но Т. С. Расе расстроился, тем более что и повторный оттер-трал дал не лучшие результаты в отношении рыб.
Здесь, у северных берегов Австралии, хотя погода стояла тихая и жаркая, дышалось легко, чувствовалась гораздо меньшая влажность воздуха, чем во внутренних морях Малайского архипелага. Метеорологи сообщили, что относительная влажность упала до 60–65 % (в море Банда влажность доходила почти до полного насыщения), а на высоте 3 километров, по показаниям шаров-пилотов, даже до 30 %. Сказывалось влияние сухих пустынь северной части австралийского материка.
Закончив работы на австралийском шельфе, пошли на северо-запад. Около 8 часов утра 25 октября открылись берега Явы, самого восточного ее угла на полуострове Базамбанган. Милях в 8 от берега начались работы.
В районе к югу от Явы мы работали около двух недель, занимаясь детальным изучением Яванской впадины.
В отличие от Тихого океана, где имеется целая система глубоководных впадин, расположенных главным образом по западной окраине океана, вдоль линий разломов земной коры, в Индийском океане в сущности лишь одна глубоководная впадина — Яванская, или Зондская, по глубине значительно уступающая тихоокеанским. Яванская впадина в виде узкого желоба тянется на тысячи миль к югу от острова Ява более или менее параллельно берегу, на расстоянии 200–300 миль от него, и затем отклоняется к северо-западу, вдоль юго-западного побережья Суматры.
Глубина Яванской впадины около 7000, достигая в самых глубоких местах 7500 метров. Ложе океана в районе впадины имеет глубину около 4000–5000 метров, так что дно желоба углублено на 2000–3000 метров. Ширина желоба, как и всех других глубоководных впадин, очень невелика, всего несколько миль.
Своими работами в Тихом океане «Витязь» внес огромный вклад в дело изучения глубоководных впадин, пожалуй больший, чем какое-либо другое экспедиционное судно. Экспедиции «Витязя» подробнейшим образом исследовали Курило-Камчатскую впадину и целый ряд других впадин Тихого океана — Марианскую, Алеутскую, Тонга, Кермадек и др. В Марианской впадине «Витязь» обнаружил глубину в 11 035 метров, которая была наибольшей известной глубиной Мирового океана до 23 января 1960 года, когда Жак Пикар (сын известного профессора А. Пикара, стратонавта и создателя глубоководного корабля — батискафа) опустился в Марианской впадине на батискафе на глубину 11 529 метров.
До нас Яванскую впадину изучали шведская экспедиция на судне «Альбатрос» и особенно датская экспедиция на «Галатее».
В районе Яванской впадины «Витязь» сделал пять поперечных разрезов, спускаясь на юг до 16° южной широты и подымаясь на север до берегов Явы. Работали все отряды — геологи, гидрологи, биологи, химики.
Гидрологи занимались изучением глубинных течений. В нескольких пунктах, выбор которых был предметом оживленных дебатов на Совете экспедиции, корабль становился на длинную, двух- и даже трехсуточную якорную буйковую станцию. Буй, собранный из дисков очень легкого синтетического материала пенопласта, снабженный длинным шестом с уголковым отражателем[10] и штоком, противовесом для остойчивости, устанавливался на якорь. К якорному тросу — буйрепу — подвешивались самописцы течений, на соответствующих горизонтах — 1000, 700, 400 метров и ближе к поверхности. Скорость и направление течений в глубинных горизонтах изучались при помощи печатающего самописца течений — БПВ конструкции Ю. К. Алексеева, в более поверхностных горизонтах — самописцем течений «Океан».
