Морские карты
— Однажды был у меня отпуск, — начал Яков Платонович, — и приехал я в Москву. Пошел по книжным магазинам. Любимое у меня дело— пройтись по лавкам, где торгуют всякой книжной стариной, поискать издания прошлых веков о парусных кораблях и дальних плаваниях.
И вот в одном магазинчике, на витрине со старыми гравюрами и журналами столетней давности я увидел отпечатанную на грубой серой бумаге карту.
И... глазам не поверил! Карту напечатали в 1747 году. Ее составил капитан-лейтенант российского флота Алексей Нагаев.
Я знал, что Алексей Иванович Нагаев — знаменитый русский гидрограф и картограф. То есть путешественник и ученый, который составляет морские карты. Он побывал в дальних экспедициях, был автором множества карт: от рек Москвы и Оки до устья Колымы и Берингова моря, от Ладоги до Каспия.
Впоследствии Алексей Иванович стал адмиралом, заведовал морским кадетским корпусом. Но главная его заслуга — в науке картографии. В 1752 году он выпустил в свет первый Атлас Балтийского моря...
Кстати, знаете, что такое атлас?
— Это книга, состоящая из разных географических карт, — сказал Слава.
— Да. Но почему такое название — "Атлас"?... В древней Ливии был легендарный царь Атлас, которого считают создателем первого небесного глобуса. В Голландии в шестнадцатом веке жил ученый-картограф Герард Меркатор, который тоже составлял небесные (то есть с изображением звездного неба) и земные глобусы. А также — карты разных земель и морей. Очень знаменитый был ученый. Многие годы он готовил собрание карт всех известных тогда областей Земного шара. Это собрание он и назвал "Атласом" — в честь древнего ливийского царя. Закончить свой труд Меркатор не успел. Через несколько месяцев после смерти ученого его сын Румольд выпустил в свет труд отца — "Атлас Герарда Меркатора или космографические размышления об устройстве мира и расположении его частей".
С той поры собрания карт и повелось называть атласами...
Вернемся, однако, к Алексею Ивановичу Нагаеву и его "Атласу Балтийского моря". Карта, которую я купил в магазине на Арбате, — одна из тех, что была составлена для этого издания...
— А можно посмотреть? — не выдержал Слава.
— Сейчас достану. Вот она... Это часть Карелии, нынешний район Выборга, недалеко от Санкт-Петербурга. Финский залив. Нагаев проводил опись этого залива еще в 1739 году и знал его очень хорошо...
Смотрите, какая тонкая печать, какие точные линии берегов, какое множество названий и подробных деталей...
— Неужели этой карте два с половиной века? — удивилась Ксеня.
— Конечно, — сказал Вася. — Она же вся старинная на вид.
— Такая старинная, — подтвердил Яков Платонович, что на ней даже нет параллелей и меридианов, а для ориентировки использована очень давняя к о м п а с н а я с и с т е м а.
— Разве при Нагаеве не знали параллелей и меридианов? — удивился Слава.
— Знали, разумеется. Но он, видимо, решил, что для карты с небольшим участком моря и суши компасная система годится больше. Тогда, в восемнадцатом веке, ее еще применяли.
А придумали эту систему в Италии.
Вообще-то географичекие карты существуют с незапамятных времен. О них упоминают в своих сочинениях древнегреческие ученые Аристотель и Геродот. Но, конечно, древние карты были очень неточными. Фантазии там было гораздо больше, чем правды. Да и в средние века картам доверять было нельзя: заплывешь неведомо куда.
Среди итальянцев было немало торговцев и путешественников. Они плавали не только по хорошо знакомому Средиземному морю, но и отправлялись в очень дальние путешествия. Венецианский купец Марко Поло в тринадцатом веке добрался до Китая сухим путем, а вернулся домой морем, пропутешестовав двадцать пять лет.
Для дальних походов и плаваний нужны были точные карты. Итальянские картографы принялись составлять их заново. Для этого они использовали все сведения, которые накопили ученые, начиная с древнейших времен, и придирчиво проверяли их.
Так в начале тринадцатого века стали появляться карты, которые назывались "портуланы". Это слово вы можете встретить в книжках о давних путешествиях и поисках сокровищ.
На портуланах не было привычной прямоугольной сетки, известной еще с древности. Посреди карты чертилась "компасная роза" (вроде картушки) с расходящимися лучами-румбами. Вокруг центральной "розы" — другие, тоже с лучами. Лучи эти, чтобы удобнее было ориентироваться, были разного цвета. Они образовывали пеструю сеть. С ее помощью, а также с помощью компаса, линейки и циркуля можно было довольно точно определить на карте свое место.
Часть компасной карты Средиземного моря. XVI век. |
Масштаб
— Нам в школе про масштаб говорили, — нерешительно отозвался Слава на вопрос Якова Платоновича. — Это во сколько раз карта изображает землю меньше, чем она на самом деле...
— Ты правильно рассуждаешь. Но разберем подробнее.
— Вот фотоснимок Ксени с котом Синтаксисом на руках. На снимке Синька длиной всего один сантиметр. На самом деле в тот день, когда его снимали, он от носа до кончика хвоста имел рост целых полметра. То есть пятьдесят сантиметров. Значит, изображение имеет масштаб "один к пятидесяти". Пишется так: 1:50.
А вот карта-путеводитель нашего города. На ней город в поперечнике занимает метр. А на самом деле он от северной до южной окраины — целых двадцать пять километров. В километре сколько метров? Тысяча! Значит, город растянулся на двадцать пять тысяч метров! В 25 тысяч раз больше, чем на карте. Масштаб 1: 25 000.
Теперь взглянем на стену. На ней карта мира. Видите, на прямоугольнике в два метра поместилась вся поверхность земли. От края до края ее пересекает экватор. Какая у экватора длина?
— Сорок! Тысяч! Километров! — хором сказали Вася, Ксеня, Слава и даже Антон.
— Сорок тысяч километров — это сорок миллионов метров! А уместились в двух. Значит, в одном метре их оказалось двадцать миллионов. Вот вам и масштаб — 1 : 20 000 000.
— Мы таких чисел еще не проходили, — вздохнул Антон.
— Ничего страшного, — утешил Вася. — Миллион — это тысяча тысяч, только и всего.
Яков Платонович снова взял снимок внучки и Синтаксиса.
— Видите, здесь уменьшение не такое уж значительное, всего в пятьдесят раз.
— Разве это не значительное? — удивился Антон.
— Если говорить о картах, да. Когда уменьшение на карте не очень большое, масштаб называется к р у п н ы м.
Вот, на карте города изображены и улицы, и скверы, и даже отдельные дома. Это тоже крупный масштаб. А на карте области город выглядит уже как маленький неровный четырехугольник. Масштаб более м е л к и й.
На карте мира наш город тоже есть, но там он — крошечная точка. Совсем мелкий масштаб.
Запомните, пожалуйста: чем больше земной поверхности включено в карту, тем мельче у нее масштаб.
Морские карты по масштабам бывают разные.
Самые мелкомасштабные карты называются г е н е р а л ь н ы е или о б щ и е. На них изображаются целые океаны, моря или их большие части. На генеральных картах удобно прокладывать предварительный курс, когда собираешься в большое плавание. Но на них мало подробностей.
Во время плавания прокладывают путь и определяют свое место в море на картах с более крупным масштабом. На них подробностей больше, потому что там изображены не слишком обширные части морей и побережий, отдельные районы. Это карты п у т е в ы е.
Есть карты с еще более крупным масштабом — ч а с т н ы е.
Они предназначены для плавания вблизи берегов. Вот на них-то подробно нанесены все навигационые знаки, мели, скалы, разные другие опасности (например, затопленные суда), запретные для плавания районы и наоборот — самые удобные маршруты. А также хорошо заметные с моря береговые ориентиры — вершины гор, высокие строения, заводские трубы и тому подобное...
И наконец — карты с самым крупным масштабом. Это п л а н ы. На них со всеми подробностями изображены гавани, причалы, отдельные участки берега, якорные места, буи и причальные бочки — все, что необходимо для безопасного входа в гавань и швартовки у пирса.
— А можно посмотреть какую-нибудь морскую карту? — нетерпеливо спросил Вася.
— Конечно, можно. Кое-что у меня сохранилось от прежних плаваний. Сейчас достану. — И на синюю клеенку стола лег большой лист плотной бумаги.
— Смотрите, — с некоторой важностью разрешил Яков Платонович. — Настоящую морскую карту вы видите, наверно, первый раз в жизни.
В правом углу — з а г о л о в о к к а р т ы, а под ним — письменные пояснения. Иногда их называют "легендой". Но ничего легендарного и сказочного в этих пояснениях нет, наоборот четкость, точность, строгость.
Впрочем, у этой карты пояснение короткое.
Читаем: "Атлантический океан. Побережье Африки. От реки Конго до мыса Доброй надежды"...
— Мне кажется, что в воздухе запахло кокосами и бананами, — заметила Ксеня.
— И крокодилами, — вставил Антон, хотя понятия не имел, как пахнут крокодилы.
— Не исключено, — согласился боцман Перышкин. — Эта карта побывала во многих плаваниях и, возможно, впитала в себя запахи дальних побережий... Но давайте смотреть дальше. Слева океан, справа земля. Карта охватывает западный африканский берег почти от экватора до тридцать пятого градуса южной широты, где знаменитый мыс и город Кейптаун...
У африканского берега
Это генеральная карта. Ее масштаб указан под заголовком — 1 : 3 500 000. Значит, в одном миллиметре карты — три с половиной миллиона миллиметров морской и земной поверхности. Или три с половиной киллометра (это нетрудно сосчитать, если помнить, что в киллометре целый миллион миллиметров).
Но на море расстояния в километрах не считают. Поделим эти три с половиной километра (3 500 метров) на морскую милю (1 852 метра) и увидим, что в одном миллиметре данной карты чуть меньше двух миль. В сантиметре их — около девятнадцати.
Но можно считать и точнее. Посмотрите на боковую рамку карты. Там деления и числа. Они указывают географическую широту — где какая параллель. А между параллелями отмечают градусы и минуты меридианов. Помните, что одна минута меридиана — это одна морская миля? Теперь очень просто узнать любое расстояние на карте. Сперва измеряем его штурманским циркулем, затем смотрим на боковой рамке карты, сколько минут меридиана помещается между иглами циркуля. Сколько минут — столько миль...
— Хорошая карта, — вздохнул Вася. — Только... какая-то бледноватая. Я думал, океаны на морских картах синие...
— Но подумай, сколько синей краски пришлось бы тратить на эти карты! Ведь морская поверхность занимает в них главную часть! Нет, это лишь на настенных географических картах и в учебниках океаны — голубые и синие, и чем больше там глубина, тем гуще синева.
А на морских картах — наоборот: голубой краской разных тонов отмечают те места, где мелко. Чем мельче, тем краска темнее. А чтобы моряки знали точно, сколько метров от поверхности до дна, всюду напечатаны числа, указывающие глубину. Видите, их на карте целая россыпь. Чем ближе к берегу, тем больше (потому что там опаснее). Вот у самого берега: 12, 16, 25, 40 метров. В двадцати милях — уже и 100, и 200 метров. А на расстоянии двухсот миль начинаются океанские глубины — два-три километра.
— А вот тут, где кружок с цифрами, четыре тысячи двести шесть метров! — "выудил" глубину Антон. — Наверно, никакая акула не донырнет...
— Эх ты, акула! Это не "кружок", а компасная картушка напечатана, — разъяснил Вася. — Верно, Яков Платонович?
— Верно. Картушка с градусами печатается на картах, чтобы легче было прокладывать курсы и определять направления. А в центре такой картушки напечатано, какое в этом районе магнитное склонение. Смотрите: Скл. 25о Wе. То есть в этой точке океана магнитные силы Земли отклоняют картушку компаса на двадцать пять градусов к западу (Wе значит "вестовое", западное).
Написано еще: Год. изм. 0о. То есть магнитное склонение здесь с годами не меняется. А есть на Земле места, где склонение увеличивается или уменьшается из года в год. О таких изменениях на картушке тоже делают надписи.
Теперь взгляните на африканскую сушу. Не думайте, что Африка в этих местах такая пустынная. Просто земные подробности морякам ни к чему, и на морских картах их часто опускают. Оставляют лишь то, что недалеко от береговой линии. Видите, вдоль всего побережья рельефно изображены горы. Это важно — ведь они видны с моря издалека, по ним можно ориентироваться.
А еще — маяки. Здесь они изображены черными звездочками и цветными "кляксами", похожими на восклицательные знаки. Какого цвета огонь маяка, такого и "клякса". Только белый цвет отмечается желтой краской, иначе не будет виден на бумаге. Да и вообще электрические фонари чуть желтоваты.
Взгляните, вот маяк на мысу Дюйкер. Это в самом низу карты, миль восемьдесят к норду от тридцать пятой параллели. У него, судя по обозначению, белый огонь. Рядом со звездочкой короткая надпись: Гр Пр 17 М. Это означает, что горит он не ровно, а сигналит г р у п п а м и п р о б л е с к о в и виден за семнадцать миль.
А еще севернее миль на двадцать, у города Кейптауна тоже маяк с белым огнем. Но надпись там другая: Зтм 18М РМК. Расшифровывается так: у этого маяка огонь з а т м е в а ю щ и й с я, то есть время от времени он медленно гаснет и загорается опять. Виден маяк за восемнадцать миль. А "РМК" — это "радиомаяк". Значит оттуда идут еще и радиосигналы.
Такие надписи из букв и цифр называются характеристиками маяков. Характеристики очень разные, потому что разные огни. Постоянные, проблесковые, затмевающиеся и с многообразными чередованиями этих затмеваний и проблесков. И, конечно, неодинаковых цветов. Это для того, чтобы моряки могли точно определить, какой именно маяк они видят издалека и определить, где находится их корабль. Если перепутают, дело может кончиться бедой...
Итак, я вижу, что пора подробнее поговорить о маяках.
Маяки
Не только огням маяков, но и их строениям следует быть неодинаковыми. Особенно тем, которые недалеко друг от друга. Это для того, чтобы можно было и днем узнавать их. Поэтому маякам придают самые разные формы. Это башни из камней, кирпича и металла, круглые, квадратные и граненые, с балконами, вышками и так далее. Ставят их на высоких берегах, мысах, островах, на крышах зданий и вершинах прибрежных гор.
На каждом обязательно есть застекленная будочка — ф о н а р ь. В ней за специальными маячными линзами из хрустальных колец стоит сильная лампа...
Чтобы маяки было легче узнавать с моря, на картах (на свободной площади) иногда печатают их изображения. Я их покажу, но для этого придется от Африки перенестись в Финский залив.
— На карту Нагаева? — спросил Слава.
— Нет, на современную... Эта карта уже не генеральная, а путевая, масштаб 1 : 200 000. В одном сантиметре чуть больше мили. Здесь тоже голубая краска на мелких местах, отметки глубин, картушки с магнитным склонением и множество других условных обозначений.
Смотрите, какой изрезанный берег, сколько мельчайших островков. Алексею Ивановичу Нагаеву пришлось тут в свое время потрудиться немало.
Маяков множество, иначе того и гляди напорешься на мель или на остров. Но здесь цветными "восклицательными знаками" обозначаются лишь маленькие автоматические маячки — береговые и плавучие. Акрупные отмечены разноцветными кольцами. Причем, обратите внимание: некоторые кольца частично красные, частично желтые и зеленые. Это значит, что в разные стороны маяк направляет лучи разных цветов.
А вот и картинки с маяками, напечатаны внизу, на свободном пространстве суши. И пояснения. "Маяк Мохни (Экхольм)..." Из характеристики следует, что огонь белый и дает проблески через двадцать секунд. А сама башня — красная, каменная, высотой 33 метра от уровня моря и двадцать пять — от земли. Смотрите, какая красивая — с крышей-куполом, с круговым балкончиком. Высоко поднялась над одноэтажными домами...
Неподалеку маяк Кунда, тоже нарисован. Белая четырехгранная башня на каменном фундаменте. С маяком Мохни не спутаешь. Тем более, что и светит Кунда на запад — зеленым, на восток — красным, а на север — белым светом.
— У меня в коллекции есть марки с маяками, — сказал Слава. — Такие красивые. Из разных стран...
— Разглядывать морские карты, читать их, разбираться в характеристиках маяков — увлекательнейшее занятие, — заметил Яков Платонович. — Будто сам плаваешь по всему свету. Мы этим как-нибудь займемся. А заодно и поучимся работать с картами: прокладывать курс и определять место корабля...
В картах масса условных обозначений, разобраться в них сразу не просто. Но об одной особенности следует сказать сразу... А может быть, вы ее заметили? Она связана с параллелями, меридианами и масштабом.
Слава поднял руку.
— Я заметил вот что. На карте побережья Африки написано: "Масштаб по параллели двадцать пять градусов". Разве на разных параллелях разный масштаб?
— Умница! — восхитился Яков Платонович. — Ты очень наблюдателен. Заметил весьма важную вещь. Она связана с Герардом Меркатором, о котором я уже говорил.
Хитрость Герарда Меркатора
— Дело вот в чем. Все картографы с давних времен ломали голову: как шарообразную поверхность Земли без больших искажений перенести на плоские карты? Способ такого перенесения называется п р о е к ц и я. Проекций разработано множество, но ни одна не обходится без неточностей. Подумайте сами: одно дело глобус, другое — ровный лист.
Исхитрялись по-всякому. И сейчас исхитряются. Взгляните на карту мира. Какими "коромыслами" изгибаются на ней параллели, как гнутся бедные меридианы, чтобы сойтись концами у полюсов! Как вдоль этих меридианов искривило Америку! На самом деле она вовсе не такая, посмотрите на глобусе.
На сухопутных картах эти искажения не так уж важны. Но как быть морякам? Они привыкли прокладывать курсы по линейке, выгибать их в соответствии с такой вот градусной сеткой нет никакой возможности. Надо, чтобы норд и зюйд в любой точке карты всегда были вверху и внизу, вест и ост — слева и справа...
— Ну, давайте так и сделаем, — сказал однажды Герард Меркатор. Пусть параллели и меридианы на карте не изгибаются, а пересекаются под прямым углом, образуют квадраты...
— Как клетки в тетради, — вставил Антон.
— Правильно... — Меркатор умело набросал на листе такую карту.
"А недалеко от северного края карты нарисую-ка я круглый остров... Получится карта моря с островом Круглым. — подумал Меркатор. — Но... нет, что-то здесь выходит не так. Ведь меридианы -то не соединятся у полюсов, они до верхнего края карты (на север) и до нижнего (на юг) все время пойдут на одинаковом расстоянии друг от друга.
Вместо того, чтобы сходиться вот так... (Яков Платонович в свободном углу доски сделал рисунок) — они разъедутся!
Значит, полюса вверху и внизу карты из точек превратятся в линии, равные экватору!.."
Ну, разъехались бы меридианы, и ладно! Растянули бы полюса и пусть! Но вместе с полюсами они растянут и остров, который недалеко от Северного полюса. Был он круглый, как пятак, а во что превратится в сосиску!
"Какой кошмар! — воскликнул Меркатор. — Ведь такая история произойдет со всеми землями, которые лежат вдали от экватора! Моряки на картах их не узнают! Позор на мою седую голову и профессорскую шапку с кисточкой!" — Он упал в кресло и горько задумался...
— Долго ли он думал, — не знаю, — продолжал Яков Платонович. — Мне кажется иногда, что у Меркатора был кот. Похожий на Василису. Такой же умный. Представляется так, что кот прыгнул на спинку кресла и спросил человечьим (или кошачьим) голосом:
"Старина Герард, в чем вопрос? Если ты растянул остров поперек, растяни его так же и вдоль. Верни ему прежнюю форму!"
"Да? — Меркатор снял шапочку и зачесал в затылке. — Так-то оно так. Но ведь тогда придется растягивать и расстояния между параллелями. Чем ближе к полюсам, тем сильнее..."
"Ну и что? — сказал кот. — Ты попробуй."
Меркатор попробовал. Вот что получилось:
"Вот видишь! — обрадовался кот. — Остров опять круглый, как пятак!"
"Да, но какой он стал громадный! Будь он у экватора, он был бы на этой карте по-прежнему крошечным кружочком. А здесь..."
"Ну и что?"
"Как что! Если я в такой проекции начерчу карту мира, то... — Меркатор быстро посчитал в уме — Гренладия, например, получится величиной с Африку, хотя на самом деле в пятнадцать раз меньше ее!"
"Что за беда, — возразил ученый кот. — Зато очертания материков и островов будут правильными".
"Но ведь получится, что от экватора к полюсам масштаб меняется, делается все крупнее и крупнее!"
"А ты и назови свою карту: к а р т а с п е р е м е н н ы м м а с ш т а б о м.
"Но как же моряки будут измерять на ней расстояния?" Ведь если у экватора в одном дюйме, скажем, сто миль, то чуть севернее — уже восемьдесят, потом — сорок и так далее. Капитаны вывихнут себе мозги!"
"И это говоришь ты, великий картограф и математик! — укоризненно мяукнул кот. — Ты разве забыл, что на боковых рамках карты откладываются меридианные градусы и минуты? И эти деления тоже растягиваются при изменении масштаба! Надо только приставить циркуль к рамке именно против того места, где ты делаешь измерение! Ничего сложного... И смотри как удобно теперь прокладывать курсы! Черти их по прямой, никаких изгибов!"
"Умница!" — воскликнул Меркатор. Поцеловал кота в нос и дал ему пол-литра сметаны.
Впрочем, возможно, что никакого кота и не было. Но карты, где меридианы и параллели пересекаются прямо, есть. Они так и называются — м е р к а т о р с к и е. В этой проекции печатаются почти все карты для моряков. За четыреста лет никто не придумал лучшего способа, сколько ни пытались. И моряки очень благодарны Герарду Меркатору. Не раз они называли его именем корабли...
Карта земного шара в проекции Меркатора |
