> Техника, страница 66 > Обсерватория
Обсерватория
Обсерватория, учреждение для про-изводства астрономии, или геофизич. (магнитометрии., метеорологии, и сейсмич.) наблго-
дений; отсюда подразделение обсерваторий на астрономические, магнитометрические, метеорологические и сейсмические.
Астроноиическая 0.
По своему назначению астрономические О. можно разделить на два главных типа: астрометрические и астрофизические О. Л с т роме т р и ч е с к и е О. занимаются определением точных положений звезд и других светил для разных целей и, в зависимости от этого, разными инструментами и методами. Астрофизические О. изучают различные физические свойства небесных тел, например t°, яркость, плотность, а также другие свойства, требующие физических методов исследования, наир, движение звезд по лучу зрения, диаметры звезд, определяемые интерференционным способом, и т. д. Многие большие О. преследуют смешанные цели, но имеются О. и более узкого назначения, например для наблюдения изменяемости географической широты, для поисков малых планет, наблюдения переменных звезд и тому подобное.
Место положен и еО. должно удовлетворять ряду требований, к числу которых относятся: 1) полное отсутствие сотрясений, вызываемых близостью жел. д., уличного движения или ф-к, 2) наибольшая чистота и прозрачность воздуха—отсутствие пыли, дыма, тумана, 3) отсутствие освещенности неба, вызываемой близостью города, фабрик, жел.-дор. станций и тому подобное., 4) спокойствие воздуха в ночные часы, δ) достаточно открытый горизонт. Условия 1, 2, 3 и отчасти δ заставляют выносить О. за город, нередко даже на значительные высоты над уровнем моря, создавая горные О. Условие 4 зависит от ряда причин частью общеклиматического (ветры, влажность), частью местного характера. Во всяком случае оно заставляет избегать мест с сильными воздушными течениями, например возникающими от сильного нагревания почвы солнцем, резкими колебаниями темп-ры и влажности. Наиболее благоприятными являются местности, покрытые равномерным растительным покровом, с сухим климатом, на достаточной высоте над уровнем моря. Современные О. состоят обычно из отдельных павильонов, расположенных среди парка или разбросанных по лугу, в которых установлены инструменты (фигура 1). В стороне располагают лаборатории—помещения для измерительной и вычислительной работы, для исследования фотография, пластинок и для производства различных опытов (например для исследования излучения абсолютно черного тела, как эталона при определении ί° звезд), механнч. мастерскую, библиотеку и жилые помещения. В одном из зданий устраивается подвал для часов. Если О. не присоединена к электрической магистрали, то устраивается собственная электростанция.
Инструментальное о б о р у д о-в а н и е (3. бывает весьма разнообразным в зависимости от назначения. Для определения прямых восхождений и склонений светил употребляется меридианный круг (смотрите), дающий одновременно обе координаты. На некоторых О., по примеру Пулковской О.
употребляются для этой цели два различных инструмента: пассажный инструмент (смотрите) и вертикальный круг (смотрите), позволяющие определять упомянутые координаты раздельно. Самые наблюдения разделяются на ф у и д а м е и т а л ь н ы енот и о с и-т е л ь и ы е. Первые состоят в независимом выводе самостоятельной системы прямых восхождений и склонений с определением положения точки весеннего равноденствия и экватора. Вторые заключаются в привязке наблюдаемых звезд, обыкновенно расположенных в неширокой зоне по склонению (отсюда термин: зоны ы е н аблюден и я), к опорным звездам, положение которых известно из фундаментальных наблюдений.
Фигура 1.
Для относительных наблюдений в настоящее время все больше применяется фотография, причем данный участок неба снимают специальными трубами с фотокамерой (астрографам и) с достаточно большим фокусным расстоянием (обычно 2—3,4 .н). Относительное определение положения близких между собою объектов, например двойных звезд, малых планет и комет, по отношению к близлежащим звездам, спутников планет относительно самой планеты, определение годичных параллаксов—производится при помощи экваториалов (смотрите) как визуальным путем—посредством окулярногомикрометра, так и фотографическим, в котором окуляр заменен фотография, пластинкой. Для этой цели применяются самые большие инструменты, с объективами 0 до 1 .и. Изменяемость широты исследуется преимущественно при помощи зенит-телескопов.
Главные наблюдения астрофизического характера бывают фотометрическими, включая сюда и к о л о р и м е т р и ю, то есть определение цвета звезд, и спектроскопическими. Первые производятся при помощи фотометров (смотрите Фотометрия), устанавливаемых в виде самостоятельных инструментов или, чаще, пристраиваемых к рефрактору (смотрите) или рефлектору (смотрите). Для спектральных наблюдений служат спектрографы со щелью, которые присоединяются к самым большим рефлекторам (с зеркалом 0 до 2,6 .я) или в устаревших случаях—к большим рефракторам. Получаемые фотографии спектров служат для различных целей, как то: определение лучевых скоростей, спектрос-копич. параллаксов, 1°. Для общей клас-

сификации звездных спектров могут употребляться более скромные инструменты— т.н.призматические камеры, состоящие из светосильной короткофокусной фотография, камеры с призмой перед объективом, дающие на одной пластинке спектры многих звезд, но с малой дисперсией. Для спектральных же исследований солнца, а Также и звезд, на некоторых О. употребляются т. н. башенные телескопы, представляющие известные преимущества. Они состоят из башни (до 45 метров высотою), на вершине которой установлен целостат (смотрите), посылающий лущи светила вертикально вниз; несколько ниже целостата помещается объектив, "через который проходят лучи, собираясь в фокусе на уровне земли, где они вступают в вертикальный или горизонтальный спектрограф, находящийся в условиях постоянной температуры.
Упомянутые выше инструменты устанавливаются на солидных каменных столбах с глубоким и большим фундаментом, стоящих изолированно от прочего здания, чтобы не передавались сотрясения. Рефракторы и рефлекторы помещаются в круглых башнях (фигура 2), покрытых полусферич. вращающимся куполом с раскрывающимся люком,
Фигура 2.
через который происходит наблюдение. Для рефракторов пол в башне делается подъемным, для того чтобы наблюдатель мог удобно достигать окулярного конца телескопа при всяких наклонах последнего к горизонту. В башнях рефлекторов вместо подъемного пола обычно употребляются лестницы и небольшие подъемные платформы. Башни больших рефлекторов должны иметь такое устройство, которое обеспечивало бы хорошую <°-ную изоляцию днем против нагревания и достаточную вентиляцию ночью, при
Фигура 3.
открытом куполе. Инструменты, предназначенные для наблюдения в одном определенном вертикале,—меридианный круг, пассажный инструмент и отчасти вертикальный круг — устанавливаются в павильонах из волнистого железа (фигура 3), имеющих форму лежащего полуцилиндра. Путем открывания широких люков или откатывания стен образуется широкая щель в плоскости меридиана или первого вертикала, смотря по установке инструмента, позволяющая производить наблюдения. Устройство павильона должно предусматривать хорошую вентиляцию, т. к. при наблюдении t° воздуха внутри павильона должна равняться внешней 1°, чем устраняется неправильное преломление луча зрения, называемое зальной ре-ψ р а к ц и е и (Saalrefrak-tion). При пассажных инструментах и меридианных кругах часто устраивают мир ы, представляющие собою прочные метки, устанавливаемые в плоскости меридиана на некотором расстоянии от инструмента.
О., несущие службу времени, а также производящие фундаментальные определения прямых восхождений, требуют большую часовую установку. Часы помещаются в подвале, в условиях постоянной темп-ры. В особом зале помещаются распределительные доски и хронографы для сравнения часов. Здесь лее устанавливается приемная радиостанция. Если О. подает сама сигналы времени, то требуется еще установка для автоматической посылки сигналов; передача же производится через одну из мощных передаточных радиостанций.
Помимо постоянно функционирующих О. иногда устраиваются О. и станции временные, предназначенные либо для наблюдения кратковременных явлений, главн. обр. солнечных затмений (преждетакже прохождений Венеры по диску солнца), либо для производства определенной работы, по окончании которой такая обсерватория опять закрывается. Так, некоторые европейские и в особенности североамериканские обсерватории открывали временные—на несколько лет— отделения в южном полушарии для наблюдения южного неба в целях составления позиционных, фотометрических или спектроскопических каталогов южных звезд теми же методами и инструментами, которые употреблялись для той лее цели на основной О. в северном полушарии. Общее число ныне действующих астрономических О. доходит до 300. Некоторые данные, а именно: местоположение, главные инструменты и основные работы относительно главнейших современных обсерваторий приведены в таблице.
Главнейшие астрономические обсерватории.
| Место и паэвание О. | Широта | Долгота от Грииича | Высота м | Главные инструменты · | Основные работы | ||||
| О | 1 | ί" | h | ш | S | ||||
| В Союзе ССР: | |||||||||
| Пулково.. | +59 | 46 | 18 | 2 | 1 | 18,6 В. | 75 | Рефр. 76, пасс, инстр., верт. круг, мерид. круг, норм, астрограф 34 | Фундаментальные набл., служба времени и широты, фотометрия, спектроскоп!! л. |
| Москва, Упнверситет- | Двойн. астрограф 38, мерид. круг | Перем. звезды, зонные набл., малые планеты | |||||||
| екая О.. | +55 | 45 | 20 | 2 | 30 | 17,0 В. | 166 | ||
| Казань, Энгельгардтов- | Зоппые пабл., микрометрии. набл. луны, планет, комет Спе ктроскоиия, малые планеты, переменные звезды | ||||||||
| скал О.. | +55 | 50 | 20 | 3 | 15 | 15,7 В. | 98 | Рефр. 30, мерид. круг, гелиометр | |
| Симеиз .. | +44 | 24 | 11 | 2 | 15 | 58 В. | 360 | Рефл. 100, фотогр. камеры | |
| Ташкент.. | -4 41 | 19 | 37 | 4 | 37 | 10,G В. | 479 | Мерид. круг, норм, астрограф 34 | |
| В других странах: Бергодорф, Гамбург- | Зоппые набл. .служба врем., перем. зв., спектроскоп., фотогр. | ||||||||
| скал О..
Берлин, Бабельсберг- |
+ 53 | 28 | 47 | 0 | 40 | 57,7 В. | 41 | Рефр. 60, рефл. 100. мерид. круг, астрограф | |
| скал О.. | 24 | 24 | 0 | 52 | 25,5 В. | 82 | Рефр. 65, рефл. 120, пасс, инстр., мерид. круг, верт. круг | Зонные набл., перем. звезды, дв. звезды, спектроскоп., фото-м< трип | |
| Потсдам (астрофизич. О.) | +52 | 22 | 5В | 0 | 52 | 15.0 В. | 97 | Дв. астр. 80, башенный телескоп | Фотометр., спектроскопия |
| Париж.. | 50 | 11 | 0 | 9 | 20,0 В. | • 67 | Рефр. 40, астр. 35, мерид. круг | Фунд. и зонные набл., фотогр., служба времени | |
| Медон (астрофизич. О.). | +48 | 48 | 18 | 0 | 8 | 55,5 В. | 162 | Рефр. 83, рефл. 100 | Спектроскопия, фотометр., фотогр Фунд. набл., служба времени, спектроскопия, фотометрия, фотогр. |
| Гринич.. | + 51 | 28 | 38 | 0 | 0 | 0,0 | 47 | Рефр. 71, рефл. 76, астр. 66, мерид. круг, пасе, инстр | |
| Виктория (Канада). | +45 | 31 | 16 | 8 | 13 | 40,2 3. | 229 | Рефл. 184 | Спектроскопия, фотометр., фотогр. |
| Кембридж. США, Гар- | Рефр. 38, мерид. круг, астрограф 61, фотограф. камеры | ||||||||
| вардская О. | 22 | 48 | 4 | 44 | 31,0 3 | 24 | Фотометр., переменные звезды, спектроскоп | ||
| Виллпамсбсй. Иеркск. О. | +42 | 34 | 13 | 5 | 54 | 13,2 3 | 334 | Рефр. 100, рефл. 61 | Фотометр, спектроскоп., двойп. звезды, параллаксы |
| Моунт Гамильтон, Лик- | |||||||||
| скал О..
Моунт Вильсоп (солпеч- |
+ 37 | 20 | 26 | 8 | 6 | 35,0 3 | 1 2S3 | Рефр. 91, рефл. 91, мерид. круг | Спектроскопия, Фотометр., фотогр. |
| нал О.).. | +34 | 13 | 0 | 7 | 52 | 14,33. | 1 742 | Рефл. 258, рефл. 152; 2 башенных телескопа | Спектроскопия, фотометрия, фотогр., интерферометр |
| Вашингтон (морская О.). | +38 | 55 | 12 | 5 | 8 | 15,73. | 85 | Рефр. 66, мерид. круг, пасс, инстр. | Фунд. пабл., микрометр. набл. |
| Мыс Доброй Надежд!,i. | -33 | 56 | о | 1 | 13 | 54,5 В. | 8 | Астрограф 61, пасс, инстр., мерид. круг, гелиометр | Фунд. набл., микрометр. набл. |
•Числа после рефр. указывают диам. объектива рефрактора в см, а после рефл.—диам. зеркала рефлектора в см.
Лит.: Общая: Valentiner ЛУ., HandwOr-terbuch d. Astronomie, В. 3, T. 2. Breslau, 1901; A m-bronn L., Handbuch tier astronomischen Instru-mentenkunde, K. 2, B., 1899; Stroobant P., bee observat.oires astronomiqucs et les astronomes, Bruxelles, 1907.—О писания отдельных обсервато-р и й: Струве О., К пятидесятилетью николаевской главной астрономии, обсерватории, СПБ, lS89;Verdf-fentlichungen d. UnlversitStssternwarte zu Berlin— Babelsberg. В. 3,H. 1, В., 1919.—Описание отдельных инструментов: смотрите выше Ambronn, а также R е р-s о 1 d J., Zur Geschichted. astronomischen Messwerk-zeuge von 1830 bis 1900,B.2,Lpz., 1914.—Отчеты о деятельности О.: «Monthly Notices of the Royal Astronomical society», I,.; «Vierteljahrsschrift d. Astrono-mischen Gesellschaft». Lpz.—Список О. с их географическими координатами печатается ежегодно в «The Nautical Almanac», London; «Connaissanee des Temps», Paris и в других больших астрономических календарях. А. Михайлов.
Магнитная 0.
Магнитная О.—станция, ведущая регулярные наблюдения над геомагнитными элементами. Она является опорным пунктом для геомагнитной съемки (смотрите) примыкающего к ней района. Материал, который дает магнитная О., является основным в деле изучения магнитной жизни земного шара. Работа магнитной О. может быть разделена
на следующие циклы: 1) изучение временных вариаций элементов земного магнетизма, 2) регулярные измерения их в абсолютной мере, 3) изучение и исследование геомагнитных приборов, употребляющихся при магнитных съемках, 4) специальные работы научно-исследовательского характера в области геомагнитных явлений.
Для проведения указанных работ магнитная О. имеет комплект нормальных геомагнитных приборов для измерения элементов земного магнетизма в абсолютной мере: м а г н и т н ы и теодолит и и н к л и н а-т о р, обычно индукционного типа, как более совершенный. Эти приборы должен быть сличены с стандартными приборами, имеющимися в каждой стране (в СССР они хранятся в Слуцкой магнитной О.), в свою очередь сличенными с международным стандартом в Вашингтоне. Для изучения временных вариаций земного магнитного ноля О. имеет в своем распоряжении один или два комплекта вариационных приборов — вариометры D, П и /,—обеспечивающих непрерывную запись изменений элементов зем ного магнетизма с течением времени. Принцип действия вышеуказанных приборов— см. Земной магнетизм. Ниже описываются конструкции наиболее распространенных из них.
Магнитный теодолит для абсолютных измерений Н представлен на фигуре 4 и 5. Здесь А—горизонтальный круг, отсчеты по которому берутся при помощи микроскопов В; 1— труба для наблюдений по способу автоколлимации; С—домик для магнита т, D—аре-тирующее приспособление, укрепленное в основании трубки, внутри которой проходит нить, поддерживающая магнит т. В верхней части этой трубки имеется головка F, с которой скреплена нить. Отклоняющие (вспомогательные) магниты помещаются на лагерах Мг и М2; ориентировка магнита на них определяется по специальным кругам с отсчетами при помощи микроскопов а и b. Наблюдения склонении ведутся при помощи
того же теодолита, либо устанавливается специальный деклинатор, конструкция к-рогов общих чертах такая же, как и описанного прибора, но без приспособлений для отклонений. Для определения места истинного севера на азимутальном круге пользуются специально выставленной мерой, истинный азимут которой определяется при помощи астрономических или же геодезических измерений.
Земной индуктор (и н к л и it а т о р) для определения наклонения изображён на фигуре С и 7. Сдвоенная катушка S может вращаться около оси, лежащей на подшипниках, укрепленных в кольце R. Положение оси вращения катуйжи определяется по вертикальному кругу V при помощи микроскопов Μ, Μ. If—горизонтальный круг, служащий для установок оси катушки в плоскости магнитного меридиана, К—коммутатор для преобразования переменного тока, получаемого при вращении катушки, в ток постоянный. От зажимов этого коммутатора ток подается на чувствительный гальванометр с сатазированной магнитной системой.
Вариометр Н изображен на фигуре 8. Внутри небольшой камеры подвешен на кварцевой нити или на бифиляре магнит М Верхняя точка крепления нити находится вверху трубки подвеса и связана с могущей вращаться около вертикальной оси головкой Т. Неразрывно с магнитом скреплено зеркальце S,
дрич. линза, S—осветитель, Η, В, Ζ—вариометры для соответствующих элементов земного магнетизма. В вариометре Ζ буквами
Фпг. 6 и 7.
на которое падает луч света из осветителя регистрирующего аппарата. Рядом с зеркальцем укреплено неподвижное зеркальце В, назначение которого прочерчивать на магнитограмме базисную линию. L—линза, дающая на барабане регистрирующего аппарата изображение щели осветителя. Перед барабаном установлена цилиндрич. линза, сводящая это изображение в точку. Т. о. запись на фотобумаге, навернутой на барабан, производится перемещением по образующей барабана светового пятна от луча света, отраженного от зеркальца S. Конструкция вариометра В в деталях такая же, как и описанного прибора, за исключением ориентировки магнита М по отношению к зеркальцу S. Вариометр Ζ (фигура 9) в существенных чертах состоит из магнитной системы, колеблющейся около горизонтальной оси. Система заключена внутри камеры 1, которая имеет в передней своей части отверстие, закрытое линзой .2. Колебания магнитной системы записываются регистратором благодаря зеркальцу, которое скреплено с системой. Для построения базисной линии служит неподвижное Фигура 8. зеркальце, располо женное рядом с подвижным. Общее расположение вариометров при наблюдениях изображено на фигуре 10. Здесь R—регистрирующий аппарат. U—его часовой механизм, который вращает барабан W с светочувствительной бумагой, I—цилин-
L, М и t обозначены соответственно линза, зеркало, связанное с магнитной системой, и зеркало, скрепленное с приспособлением для регистрации 1°. В зависимости от тех специальных задач, в разрешении которых принимает участие О., ее дальнейшее оборудование носит у яге специальный характер.
Фигура 9.
Надежная работа геомагнитных приборов требует особых условий в смысле отсутствия возмущающих магнитных полей, постоянства t° и проч.; поэтому магнитные О. выносят далеко за город с его электрич. установками и устраивают т. о., чтобы гарантировать игелательную степень постоянства 1°. Для этого павильоны, где производятся маг-
нитные измерения, строятся обыкновенно с двойными стенами и отопительная система располагается по коридору, образованному внешними и внутренними стенами здания.
R
Вг"*
ФИГ. 10.
В целях исключения взаимного влияния вариационных приборов на нормальные, те и другие устанавливаются обыкновенно в разных павильонах, несколько удаленных друг от друга. При постройке таких зданий должен быть обращено особенное внимание на то, чтобы внутри них и поблизости не оказалось никаких железных масс, в особенности перемещающихся. В отношении электропроводки должен быть соблюдены условия, гарантирующие отсутствие магнитных полей электрич. тока (бифилярная про). Близость сооруже ний, создающих механич. сотрясения, является недопустимой.
Поскольку магнитная О. является основным пунктом для изучения магнитной жизни земли, совершенно естественным является требование б. или м. равномерного распределения их на всей поверхности земного шара. В настоящий момент это требование удовлетворено только приблизительно. Помещенная ниже таблица, представляющая список магнитных О., дает представление о степени выполнения этого требования.
В таблице курсивом обозначено среднее годовое изменение элемента земного магнетизма, обусловленное вековым ходом. Наиболее богатый материал, собранный магнитными О., заключается в изучении временных вариаций геомагнитных элементов. Сюда относятся суточный, годовой и вековой ход, а также и те внезапные изменения в магнитном поле земли, которые получили название магнитных бурь. В результате изучения суточных вариаций явилось возможным выделить в них влияние поло-

Список магнитных обсерваторий но Бартельсу.!*]
| Название обсерватории | <Р | , | Год | Склонение | Я | г
• |
| Маточкнн шар (Новая Земля). | 73,3° | 56,2° | 1923 | + 20°357 | 0,09520 | 0 ,54270 |
| Sodankylii (Финляндия). | 67, *1° | 26,6° | 1922 | + 1°22,6+Р,3 | 0,12561 — 44 | 0,49187-7 |
| Gotlhavn (Гренландия). | 64,2’ | 308,3° | — | — | — | — |
| Berwick (Шетланд, о-ва). | 60,1° | 358,8° | 1023 | —15°44,5 | 0,14655 | 0,46652 |
| Слуцк (б. Павловск). | 59,7” | 30,5° | 1925 | + 3°25,3+9,2 | 0,15770 - 48 | 0,47000 + 39 |
| Sitka (Аляска).. | 57,0° | 221,7° | 1925 | +30°27,2-7.5 | 0,15524 -72 | 0,55488— 31 |
| Свердловск (б. Екатеринбург). | 56,8° | 60,6° | 1925 | + 11*1, 0+0,2 | 0,16513- 65 | 0,50974+32 |
| Rude Skov (Копенгаген). | 55,8° | 12,4° | 1924 | -7°10,4 + 72,2 | 0,17053— 20 | 0,44621 + « |
| Казань.. | 55,8’ | 48,8° | 1924 | +8°53,5+3,7 | 0,17310 -07 | 0,47888-f 69 |
| Кучино (Москва).. | 55.8° | 38,0° | 1925 | + 6’17,6 | 0,18042 | 0,46337 |
| Eskdalemuir (Шотландия). | 55,3° | 356,8° | 1923 | -16° 13, 84-12,0 | 0,16676- 4 | 0,44954-58 |
| Meanook (Канада).. | 54 ,6° | 246,6° | 1925 | -27°10,7 + 7,0 | 0,12852— 7 4 | 0,59934-50 |
| Stonyhurst.. | 53,8° | 357,5° | 1925 | -14°53,4 +7 7,9 | 0,17263- 13 | 0,44282+7 |
| Зуя (Иркутск).. | 52,5° | 104,0° | 1920 | + 1°2,ЗМ,6 | 0,10277 -30 | 0,56337 -45 |
| Potsdam.. | 52,4’ | 13,Г | 1926 | -6°20,6 +12,4 | 0,18503— 29 | 0,42982+3 7 |
| Seddin.. | 52,3’ | 13,0° | 1925 | — 6°34,7 +12.1 | 0,18570- 19 | 0,42938+7 5 |
| Swider (Варшава).. | 52,1° | 21,2° | 1924 | -2°Ь8,0 +11.5 | 0,18645 -2 9 | 0,42294 +43 |
| De Bilt (Утрехт).. | 52,И | 5,2° | 1925 | —10°25,44-7 2,9 | 0,18359-13 | 0,43026 + 2 |
| Valencia (Ирландия). | 51,9° | 349,8° | 1923 | -18°46, Ь+10,5 | 0,17852+3 | 0,14242-47 |
| Abinger (до 1925 г. Гринич). | 51,2’ | 359,6° | 1925 | — 13°10,0+ 12,8 | 0,18413- 13 | 0,43081-37 |
| Ucele (Брюссель).. | 50,8° | 4,3° | 1917 | -12°19,2 + 9,4 | 0,18964-9 | 0,42684-79 |
| Val Joyeux (Париж). | 48,8° | 2,0° | 1923 | -12°20,2 +11,3 | 0,19664 + 3 | 0,41504 - 73 |
| О’вуаИа (Пешт).. | 47,9° | 18,2° | 1918 | -5°21,9 + 8,0 | 0,20917- 2 4 | — |
| 44,9° | 13,8° | 1922 | — 6°28 ,0 | 0,22090 | 0,38591 | |
| Agincourt (Торонто).. | 43,8° | 280,7° | 1925 | -TV,1-3,9 | 0,15727 -25 | 0,57628-705 |
| Тифлис (Карсань).. | 41,7° | 44,6° | 1913 | + 3°9,1+6,9 | 0,25217-38 | 0,37612+07 |
| Ebro (Tortcsa).. | 40,8° | 0,5° | 1925 | -1Р8,8 +11,4 | 0,23367+« | 0,36642-30 |
| Coimbra.. | 40,2° | 351,6“ | 1923 | — 14с54,2 + 10,5 | 0,23110 + 74 | 0,37433+04 |
| Cheltenham (Вашингтон). | 38,7° | 283,2° | 1924 | — 6°35,8- 3,8 | 0,18927-4.9 | 0,54920-9« |
| San Miguel (Азорские о-ва). | 37,8° | 334,4» | 1920 | -19°24,9+5 ,5 | 0,23123+ 18 | 0,20759 -05 |
| San Fernando (Cadiz). | 36,5° | 353,8» | 1925 | — 13°15,1+ 8,4 | 0,25032+16 | — |
| Kakioka (Токио).. | 36,2° | 140,2° | 1916 | — 5°17,6 — 2,0 | 0,29743-9 | 0,34859-4 |
| 36,1» | 120,3“ | 1920 | -4°12,9-3,0 | 0,30817 + 5 | 0,39610-3 | |
| Tucson (Аризона).. | 32,2° | 249,2° | 1925 | —13°,45,3— i, 1 | 0,26687-5« | 0,45323-63 |
| Lukiapnng (Зикавей, Шанхай). | 31,3“ | 121,0» | 1920 | -3°21,4-1,4 | 0,33175— 12 | 0,33773-7 7 |
| Dehra-Dun (Брит. Индия). | 30,3° | 78,0° | 1923 | 4-Г38,6 -4,0 | 0,32926-7 | 0,33168+77 |
| Heluan (Египет).. | 29,9» | 31,3’ | 1920 | —1°23,7 + 6,9 | 0,29956+7 5 | 0,26236+0 7 |
| 21,3“ | 201,9° | 1925 | + 10"1,8+1,« | 0,28708- 3 7 | 0,23607 - 77 | |
| 18,9» | 96,4° | 1922 | —0°29,7— 2.9 | 0,39156 + 24 | 0,16717+33 | |
| Aiibagh (Бомбей).. | 18,6» | 72,9° | 1924 | +0°4,6 — 3,3 | 0,37061+44 | 0,17463 +77 |
| Vieques (Порторико)·. | 18,2° | 294,6° | 1923 | -4Ь8,3-7,4 | 0,27629- 66 | 0,34902+20 |
| Antipolo (Манила).. | 14,6° | 121,2° | 1922 | +0°32,3-.1,9 | 0,38116-0 | 0,11002-26 |
| Buitenzorg (Батавия). | - 6,6° | 106,8° | 1925 | +0°53,1+ 0,2 | 0,38834+ 7 3 | -0,23130-5 7 |
| -12,0° | 284,7° | 1926 | + 7°б5,5-3,0 | 0,29725-25 | + 0,00604+72 | |
| -13,8° | 188,2е | 1924 | -f 1О°19,2+3,0 | 0,35249-7 | -0,20453-72 | |
| -20,1° | 57,6° | 1925 | -И’9,6-9.9 | 0,22906 -37 | -0,29867 +73 | |
| Vassouras (Рио-де-Жанейро). | -22,4° | 316,4° | 1923 | —11°42,8 — 8,7 | 0,24407-2 4 | -0,06950 -00 |
| Watheroo (Зап. Австралия). | -30,3° | 115,9° | 1924 | — 4°18,3 + 1,2 | 0,24750 -27 | -0,60941-27 |
| Pilar (Аргентина).. | -31,7° | 296,1° | 1923 | + 7°23,1-3,8 | 0,25139-39 | -0,12066 + 25 |
| Toolarigi (Мельбурн). | -37,5° | 145,5° | 1924 | + 8°10,0 | 0,22986 | -0,66076 |
| Christchurch (Нов. Зеландия). | -43,5° | 172,6° | 1925 | + 17°2Г, 1-М, 7 | 0,22166-22 | — 0,55622— 14 |
• С 1926 г. перенесена на Сан-Хуан (»>--=18,4°; 2=293,9°).
жения солнца и луны по отношению к месту наблюдения и установить роль этих двух космич. тел в суточных изменениях геомагнитных элементов. Основной причиной вариаций является солнце; влияние луны не превышает 115 действия первого светила. Амплитуда суточных колебаний в среднем имеет величину порядка 50 у (у=0,00001 гаусса, см. Земной магнетизм), то есть около I i · и и) полного напряжения; она меняется в зависимости от географии, широты места наблюдения и в сильной степени зависит от времени года. Как правило, амплитуда суточных вариаций летом больше, чем зимой. Изучение распределения во времени магнитных бурь привело к констатированию связи их с деятельностью солнца. Количество бурь и их интенсивность совпадают по времени с количеством солнечных пятен. Это обстоятельство позволило Штормеру создать теорию, объясняющую возникновение магнитных бурь проникновением в верхние слои нашей атмосферы электрич. зарядов, выбрасываемых солнцем в периоды наибольшей его активности, и параллельным образованием кольца движущихся электронов на значительной высоте, почти за пределами атмосферы, в плоскости земного экватора.
Лит.: ‘) Handbuch der Experimentalphysik, hrsg. v. W. Wien u. F. Harms, B. 25, T. 1. p. 588—589, Leipzig, 1928.—«Terrestrial Magnetism a. Atmospheric electricity. Baltimore. USA. 1896—1930; «Zeitschrift fiir Geophysik», Braunschweig. 1924—30; Wagners Ge-ographisches Jahrbuch, Gotha, 1926. См. также Земной магнетизм. А. Заборовский.
Метеорологическая 0.
0. метеорологическая, высшее научное учреждение для изучения вопросов, связанных с физич. жизнью земли в самом широком смысле. Эти О. в настоящее время занимаются не только чисто метеорологии, и климатологии. вопросами и службой погоды, но и вносят в круг своих задач вопросы земного магнетизма (смотрите), атмосферного электричества (смотрите) и атмосферной оптики; на нек-рых О. ведутся даже наблюдения сейсмические. Поэтому такие О. носят более широкое наименование—геофизические О. или ин-ты.
Собственные наблюдения О. в области метеорологии (смотрите) имеют в виду давать строго научный материал наблюдений, производимых над метеорологии, элементами, необходимый для целей климатологии (смотрите), службы погоди (смотрите) и удовлетворения ряда практических запросов на основе записей самопишущих приборов с непрерывной регистрацией всех изменений в ходе метеорологии, элементов. Непосредственные наблюдения в определенные срочные часы производятся над такими элементами, как давление воздуха (смотрите Барометр), темп-ра (смотрите Термометр) и влажность его (смотрите Влажность воздуха и Гигрометр), над направлением и скоростью ветра (смотрите Анемометр), солнечным сиянием, атмосферными осадками (смотрите) и испарением (смотрите), снеговым покровом, 1° почвы и другими атмосферными явлениями но программе рядовых метеорологии, станций 2-го разряда. Помимо этих программных наблюдений на метеорологии. О. производятся контрольные наблюдения, а также проводятся исследования методологии, характера, выражающиеся в установлении и испытании новых методов наблюдений над явлениями, как уже отчасти изученными, так и вовсе не изученными. Наблюдения О. должны быть продолжительными, чтобы из них иметь возможность сделать ряд выводов для получения с достаточной точностью средних «нормальных» величин, для определения величины непериодич. колебаний, свойственных данному месту наблюдений, и для определения закономерности в ходе этих явлений со временем.
Кроме производства собственных метеорологии. наблюдений одной из крупных задач О. является изучение всей страны в целом или отдельных областей ее в физич. отношении и гл. обр. с точки зрения климата. Наблюдательный материал, поступающий с сети метеорологии, станций в О., подвергается здесь детальному изучению, контролю и тщательной проверке, чтобы отобрать наиболее доброкачественные наблюдения, которые уже могут пойти для дальнейшей проработки. Первоначальные выводы из этого проверенного материала публикуются в изданиях О. Такие издания по сети станций быв. России и СССР охватывают наблюдения, начиная с 1849 года [Ц. В этих изданиях публикуются гл. обр. выводы из наблюдений, и только для незначительного числа станций наблюдения печатаются полностью.
Остальной обработанный и проверенный материал хранится в архиве О. В результате глубокой и тщательной проработки этих материалов время от времени появляются различные монографии, или характеризующие методику обработки или касающиеся разработки отдельных метеорологии, элементов.
Одной из специфич. особенностей деятельности О. является особая служба предсказаний и оповещений о состоянии погоды. В настоящее время служба эта выделена из состава Главной геофизич. О. в виде самостоятельного ин-та—Центральное бюро погоды. Чтобы показать развитие и достижения нашей службы погоды, ниже приведены данные о числе принятых в Бюро погоды за сутки телеграмм, начиная с 1917 г.
| Годы.. | 1917 | 1918 | 1919 | 1920 | 1921 | |
| Внутренних телеграмм. | 135 | 90 | и | 17 | 38 | |
| Ииостр. радиосводок. | 57 | 28 | 0 | 8 | 7 | |
| Годы. | 1922 | 1923 | 1924 | 1925 | 1926 | 1927 |
| Внутренних телеграмм.
Ипостран. радио- |
64 | 97 | 160 | 206 | 222 | |
| сводок. | 28 | 63 | 157 | 185 | 215 | 234 |
В настоящее время Центральное бюро погоды получает до 700 одних только внутренних телеграмм кроме сводок. Помимо этого здесь же проводятся крупные работы по улучшению методов предсказывания погоды. Что касается степени удачности краткосрочных предсказаний, она определяется в 80—85%. Помимо краткосрочных прогнозов в настоящее время разработаны методы и даются долгосрочные предсказания общего характера погоды на предстоящий сезон или па небольшие периоды, или детальные предсказания по отдельным вопросам (вскрытия и замерзания рек, половодий, гроз, метелей, градобития и прочие)·
Для того чтобы наблюдения, производящиеся па станциях метеорологии, сети, были сравнимы между собой, необходимо, чтобы приборы, по которым производятся эти наблюдения, были сравнены с «нормальными» эталонами, принятыми на международных съездах. Задача проверки приборов разрешается специальным отделом О.; на всех станциях сети применяются только приборы, проверенные на О. и снабженные особыми сертификатами, дающими или поправки или постоянные для соответствующих приборов при данных условиях наблюдений. Помимо этого в тех же целях сравнимости результатов непосредственных метеорологии, наблюдений на станциях и О. наблюдения эти должны производиться в строго определенные сроки и по определенной программе. В виду этого О. издает специальные инструкции для производства наблюдений, перерабатываемые от времени до времени на основании опытов, прогресса науки и в соответствии с постановлениями международных съездов и конференций. Обсерваторией же вычисляются и издаются специальные таблицы для обработки метеорологии, наблюдений, производимых на станциях.
Кроме метеорологических ряд О. ведет также актинометрии, исследования (смотрите Актинометрия) и систематич. наблюдения над напряженностью солнечной радиации (смотрите Пиргелиометр), над диффузной радиацией и над собственным излучением земли. В этом отношении заслуженную известность имеет О. в Слуцке (б. Павловск), где сконструировано не малое число приборов как для непосредственных измерений, так и для непрерывных автоматических записей изменений различных элементов излучения (акти-нографы), и здесь установлены эти приборы для работы ранее, чем на О. других стран. В некоторых случаях ведутся исследования по изучению энергии в отдельных участках спектра помимо интегрального лучеиспускания. Вопросы, связанные с поляризацгмй света (смотрите), также составляют предмет специального изучения О.
Научные полеты на аэростатах (смотрите) и свободных воздушных шарах, производимые многократно для проведения непосредственных наблюдений над состоянием метеорологии, элементов в свободной атмосфере, хотя и доставили ряд весьма ценных данных для познания жизни атмосферы и законов, управляющих ею, тем не менее эти полеты имели лишь весьма ограниченное применение в повседневной жизни вследствие значительных затрат, связанных с ними, а также и трудностью достижения больших высот. Успехи авиации предъявляли настойчивые требования к выяснению состояния метеорологии. элементов и гл. обр. направления и скорости ветра на различных высотах в свободной атмосфере и т. о. выдвинули значение аэрологических исследова-н и и (смотрите Аэрология). Были организованы особые ин-ты, выработаны специальные методы подъема самопишущих приборов раз личных конструкций, которые поднимаются на высоту на воздушных змеях (смотрите Змей воздушный) или с помощью особых резиновых шаров, наполненных водородом. Записи таких самописцев дают информацию о состоянии давления, Г и влажности, а также о скоростях движения воздуха и направлении на различных высотах в атмосфере (смотрите Метеорограф). В случае, когда требуются сведения только о ветре в различных слоях, производятся наблюдения над небольшими шарами-пилотами, свободно выпускаемыми из места наблюдения. В виду огромного значения таких наблюдений для целей воздушного транспорта, О. организуется целая сеть аэрологии, пунктов; обработка результатов произведенных наблюдений, а также решение ряда задач теоретич. и практич. значения, касающихся движения атмосферы, проводятся на О. Систематич. наблюдения на высокогорных О. также дают материал для познания законов циркуляции атмосферы. Помимо этого такие высокогорные О. имеют значение в вопросах, касающихся питания рек, берущих начало с ледников, и связанных с этим вопросов ирригации, что важно в полупустынных климатах, например в Ср. Азии.
Переходя к наблюдениям над элементами атмосферного электричества, проводимым на О., необходимо указать, что они имеют непосредственную связь с радиоактивностью и кроме того имеют известное значение в развитии сельско-хозяйственных культур. Цель этих наблюдений заключается в измерении радиоактивности и степени ионизации (смотрите) воздуха, а также в определении электрич. состояния осадков, выпадающих на землю. Всякие нарушения, происходящие в электрич. иоле земли, вызывают нарушения в беспроволочной, а иногда даже и в проволочной связи. О., расположенные в приморских пунктах, в программу своих работ и исследований включают изучение гидрологии моря, наблюдения и прогнозы о состоянии моря, что имеет непосредственное значение для целей морского транспорта.
Кроме получения наблюдательного материала, обработки его и возможных выводов во многих случаях представляется необходимым подвергнуть экспериментальному и теоретич. изучению наблюдаемые в природе явления. Отсюда вытекают задачи лабораторного и математич. исследования, проводимые О. В условиях лабораторного опыта иногда удается воспроизвести то или иное атмосферное явление, всесторонне изучить условия возникновения и причины его. В этом отношении можно указать на работы, проведенные в Главной геофизич. О., например по изучению явления донного льда (смотрите) и определению мер борьбы с этим явлением. Точно так же в лаборатории О. подвергался изучению вопрос о скорости охлаждения нагретого тела в воздушном потоке, что имеет прямую связь с разрешением проблемы переноса тепла в атмосфере. Наконец математич. анализ находит себе широкое применение при решении ряда вопросов, связанных с процессами и различными явлениями, имеющими место в атмосферных условиях, например циркуляция, турбулентное движение и прочие.
В заключение дадим перечень О., находящихся в СССР. На первом месте надо поставить Главную геофнзич. О. (Ленинград), основанную в 1849 г.; рядом с ней в качестве ее загородного филиала—О. в Слуцке. Учреждения эти выполняют задачи в масштабе всего Союза. Помимо них ряд О. с функциями республиканского, областного либо краевого значения: Геофизич. ин-т в Москве, Ср.-азиатский метеорологии, институт в Ташкенте, Геофизич. О. в Тифлисе, Харькове, Киеве, Свердловске, Иркутске и Владивостоке, организуемые Геофизич. ин-ты в Саратове для Нижне-Волжского края и в Новосибирске для 3. Сибири. Имеется ряд О. на морях—в Архангельске и вновь организуемая О. в Алексаидровске для северного бассейна, в Кронштадте—для Балтийского моря,в Севастополе и Феодосии—для Черного и Азовского морей, в Баку—для Каспийского моря и во Владивостоке—для Тихого океана. Ряд бывших ун-тов также имеют в своем составе О. с крупными работами в области метеорологии и вообще геофизики—казанский, одесский, киевский, томский. Все эти О. не только ведут наблюдения в одном пункте, но и организуют экспедиционные исследования или самостоятельного или комплексного характера по различным вопросам и отделам геофизики, чем в значительной мере содействуют изучению производительных сил СССР.
Лит.: >) Свод наблюдений, произведенных в Главной физической и подчиненных ей обсерваториях, СПБ. 1849—6.; Летописи Главной физической обсерватории. СПБ, аЬ 1865; Летописи Главной геофизич. обсерватории, Л., аb 1925,—Главная геофизич. обсерватория к десятилетью Октябрьской революции, Л., 1927; Р ы к а ч е в М. А., История, очерк Главной Физической обсерватории за 50 лет ее деятельности 1849—1899, СПБ, 1S99; Обзор деятельности Главной Физической обсерватории, Л., 1925; А с к и п а з и В. О., Главная геофизич. обсерватория, ее задачи и деятельность до Октябрьской революции и в десятилетие 1917 — 1927, Л., 1927; Савинов С., Очерк деятельности Магнитно-метеорологической обсерватории в Слуцке за 50 лет 1879—1927, Л., 1927. В. Пришлецов.
Сейсмическая 0.
0. сейсмическая служит для регистрации и изучения землетрясений (смотрите Сейсмология). Основным прибором в измерительной практике землетрясений является сейсмограф (смотрите), автоматически записывающий всякое сотрясение, к-рое происходит в определенной плоскости. Поэтому серия из трех приборов, два из которых—горизонтальные маятники, улавливающие и записывающие те компоненты движения или скорости, которые совершаются в направлении меридиана (NS) и параллели (EW), а третий—вертикальный маятник для записи вертикальных смещений,—необходима и достаточна для решения вопроса о месте эпицентральной области и о характере происшедшего землетрясения. К сожачению большинство сейсмич. станций снабжается инструментами только для измерения горизонтальных компонентов. Общая организационная структура сей-смич. службы в СССР заключается в следующем. Во главе всего дела стоит Сейсмический институт, находящийся в составе Академик наук СССР в Ленинграде. Последний руководит научной и практик, деятельностью наблюдательных пунктов—сейсмич. О. н различных станций, находящихся в от дельных1 областях страны и производящих наблюдения по определенной программе. Центральная сейсмич. О. в Пулкове с одной стороны занимается производством регулярных и непрерывных наблюдений над всеми тремя составляющими движения земной коры посредством нескольких серий самопишущих приборов, с другой стороны на ней производится сравнительное изучение аппаратов и .методов обработки сейсмограмм. По-мимо этого на основе собственного изучения и опыта здесь производится инструктаж других станций сейсмической сети. В соответствии со столь важной ролью, какую играет эта О. в деле изучения страны в сейсмическом отношении, она имеет специально устроенный подземный павильон, так чтобы все внешние эффекты—температурные изменения, колебания здания под влиянием ударов ветра и тому подобное.—были устранены. Одна из зал этого павильона изолирована от стен и пола общего здания и в ней расположены наиболее ответственные серин приборов очень большой чувствительности. В практике современной сейсмометрии крупное значение имеют приборы, сконструир .ванные академиком Б. Б. Голицыным. В приборах этих движение маятников может регистрироваться не механически, а при помощи т. наз. гальвано метрической регистрации, при которой происходит изменение элек-трич. состояния в катушке, перемещающейся вместе с маятником сейсмографа в магнитном поле сильного магнита. Посредством проводов каждая катушка соединена с гальванометром, стрелка которого колеблется вместе с перемещением маятника. Зеркало, скрепленное со стрелкой гальванометра, позволяет следить за происходящими изменениями прибора или непосредственно или при помощи фотография, регистрации. Т. о. нет необходимости входить в залу с приборами и тем нарушать токами воздуха равновесие в приборах. При такой установке приборы могут иметь весьма большую чувствительность. Помимо указанных, на О. работают все время сейсмографы с механической регистрацией. Конструкция их более грубая, чувствительность значительно меньшая, и с помощью этих приборов представляется возможность контролировать, а главное восстанавливать записи приборов высокой чувствительности в случае различного рода неудач. На центральной О. помимо текущей работы проводятся также многочисленные специальные исследования научного и прикладного значения.
О. или станции 1-го разряда предназначаются для регистрации отдаленных землетрясений. Они снабжены приборами достаточно высокой чувствительности, причем в большинстве случаев на них устанавливают один комплект приборов для трех составляющих движения земли. Синхронная запись показаний этих приборов дает возможность определить угол выхода сейсмич. лучей,а по записям вертикального маятника можно решить вопрос о характере волны, то есть определить, когда подходит волна «катил или разрежения. Нек-рые из этих станций еще до сего времени имеют приборы для механич. регистраций, то есть менее чувстви-
Т. Э. т. XIV.
25
тельпые. Ряд станций помимо общих занимается решением местных вопросов существенно практич. значения, например в Макеевке (Донбасс) по записям приборов можно найти связь между сейсмич. явлениями и выходами рудничных газов; установки в Баку дают возможность определить влияние сейсмич. явлений на режим нефтяных источников и прочие Все эти О. издают самостоятельные бюллетени, в которых помимо общих сведений о положении станции и об инструментах даются информации о землетрясениях с указанием моментов наступления волн различного порядка, последовательных максимумов в главной фазе, вторичных максимумов и прочие Помимо этого сообщаются данные о собственных смещениях почвы^во время землетрясений.
Наконец наблюдательные сейсмические пункты 2 разряда предназначаются для записи землетрясений не особенно отдаленных или даже местных. В виду этого станции эти располагаются гл. обр. в областях сейсмических, какими у нас в Союзе являются, Туркестан, Алтай, Байкал, полуо-в Камчатка и о. Сахалин. Станции эти снабжены тяжелыми маятниками с механич. регистрацией, имеют специальные лолуподземного типа павильоны для установок; на них определяются моменты наступления волн первичных, вторичных и длинных,а также расстояние до эпицентра. Все эти сейсмич. О. несут также службу времени, т. к. наблюдения по приборам оцениваются с точностью до немногих секунд.
Из других вопросов, к-рыми занимаются специальные О., укажем на изучение лунносолнечных притяжений, то есть приливо-отливных движений земной коры, аналогичных явлениям прилива и отлива, наблюдаемым в море. Для этих наблюдений была построена между прочим специальная О. внутри холма под Томском, и здесь установлены 4 горизонтальных маятника сист. Целльне-ра в 4 различных азимутах. При помощи специальных сейсмич. установок велись наблюдения над колебанием стен зданий под влиянием работы дизелей, наблюдения над колебаниями устоев мостов, особенно железнодорожных, во время движения по ним поездов, наблюдения над режимом минеральных источников и прочие В последнее время сейсмические О. предпринимают специальные экспедиционные наблюдения в целях изучения расположения и распределения подземных пластов, что имеет большое значение при поисках полезных ископаемых, особенно если наблюдения эти сопровождаются гравиметрическими работами. Наконец важной экспедиционной работой сейсмич. О. является производство нивелировок высокой точности в местностях, подвергающихся значительным сейсмич. явлениям, потому что повторные работы в этих областях дают возможность точно определить величины горизонтальных и вертикальных смещений, происшедших в результате того или иного землетрясения, и дать прогноз для дальнейших смещений и явлений землетрясений.
Лит.: «Известия цостоянпой центральной сейсмической комиссии», Л.; Gutenberg В., Ldir-buch d. Geophysik, В., 1926—29; Gutenberg В., Giundlagen d. Erdbebenkunde, В., 1927. В. Пришлецов.