IV. FEJEZET.
A tenger vize.

A hőmérséklet. – Műszerek: közönséges hőmérők, kiömlő hőmérők, maximum-minimumhőmérők, átforduló hőmérők. – Regisztráló hőmérők. – Elektromos hőmérők. – A tenger hőmérséklete: a felületen, a közbeneső rétegekben, a fenéken, az egyenlítő alatt és a sarki tengerekben.

1778-ban szerkesztette meg az angol SIX az ő kiválóan elmés maximum-minimum hőmérőjét; KRUSENSTERN használja először oczeánográfiai kutatásokra (1803–1806), nemsokára követi KOTZEBUE, ROSS stb. Azonban még sokáig várt a Six-féle hőmérő a tökéletesítésre, hogy bizalomra méltó eredményeket tudjon szolgáltatni; nevezetesen a mélységgel növekedő nyomás ellen való védelemre. A Vénus hajó utazása alkalmával (1836–1839) DUPETIT-THOUARS Six-féle hőmérőket használ, a melyeket fém-burok védett, de elégtelenül, mert nem állottak ellent a nyomásoknak.

A mélységi hőmérséklet mérése közben elért összes régi eredmények használhatatlanok a többé-kevésbbé jelentékeny hibák miatt, a melyek bennük jelentkeznek. Ellenben a felületi hőmérsékletmérések már FRANKLIN-nak szolgálatot tehettek abban a vállalatában, a mely a Golf-áram határainak megállapítására irányult, a mennyiben ő azt ajánlotta az áramot keresztező hajóknak, hogy útjukban számos felületi hőmérsékletmegfigyelést végezzenek.

1857-ben a Cyclop kapitánya, az angol PULLEN, Six-féle hőmérőt használt, a melyet a nyomás ellen beforrasztott erős üvegburok védett és így mért egészen 4876 m. mélységig.

A Lightning-expediczió alatt 1868-ban a hajó felszereléséhez tartozó különféle hőmérők hibásaknak mutatkoztak és a visszatérés után tanulmányozták, hogyan lehetne hiányaikat orvosolni. A hőmérsékletek mélységi eloszlásának szabatos ismerete igen fontos az oczeánográfiára általában is és azonkívül az áramlások nagy részének irány-, vastagság- és keresztmetszet meghatározására. MILLER és CASELLA megoldották a feladatot úgy, hogy a Six-féle hőmérőt üvegburokba zárták, a melynek levegőjét csaknem teljesen alkohol és gőze helyettesítette; az alkoholgőzök és a kevés levegő, a mi bennmaradt, elegendők ahhoz, hogy ellensúlyozzák a külső nyomásnak a hatását anélkül, hogy ez a hő-


116

mérőt meghamisítaná. Az e tárgyban végzett kísérletek bebizonyították e berendezés használhatóságát, mert két, egymáshoz hasonló, ugyanazon hőmérsékletnek és körülbelül 148 légköri nyomásnak alávetett hőmérő közül, az egyik, a védőburokkal ellátott, észrevehető változást nem mutatott, míg a védetlen hőmérőtől mutatott hőfok 4,15°-kal volt magasabb a nyomás hatása alatt.

Az állatokra ható nyomás tanulmányozására szolgáló műszerébe REGNARD dr.*) hőmérőt helyezett és így kimutatta, hogy a 6000 méter mélységnek megfelelő 600 légköri nyomás alatt, az alkalmazott hőmérő mutatója 155 fokot jelzett, míg az edénybe zárt víz hőmérséklete csak 14 fok volt. Ezek a kísérletek mutatják, mily jelentőségű lehet ez a hibaforrás.

Az amerikai SAXTON javasolta ugyan BRÉGUET kétfémű hőmérőjének alkalmazását, de a tapasztalat azt mutatta, hogy ez a műszer annál kevésbbé pontos és annál szabálytalanabb, minél mélyebbre merül a tengerbe. Így visszatértek a Six-Miller-Casella-féle hőmérőhöz, a melyet a Challenger kizárólagosan használt. Manapság alkalmazhatunk igen pontos hőmérőket, a melyek semmi kívánni valót nem hagynak hátra; ezek a műszerek, a melyeknek elvét a londoni NEGRETTI és ZAMBRA találták fel, nagy pontossággal megadják a hőmérsékletet abban a pontban, a melyben felfordííják anélkül, hogy a felhúzás alkalmával átjárt rétegek hőmérséklete bármiben is módosítaná a hőmérőt. Az olvasó meg fogja találni a részletes leírást a következő oldalakon, a mi egyúttal ki fogja egészíteni ezt a rövid történeti áttekintést.

A hőmérséklet mérése. A műszerek.

A tenger felületi hőmérsékletének megismerésére favödröt merítünk a vízbe, a mennyire lehet a hajó elülső része felől, egyideig lent hagyjuk, hogy fölvegye a víz hőmérsékletét, majd hirtelen fölhúzzuk és a vízbe jó mélyen bemártunk egy érzékeny higanyos hőmérőt, a mely lehetőség szerint ötöd- vagy tizedfokokra van beosztva; a mint a hőmérséklet állandóvá lett, leolvassuk a hőmérőt.

Közönséges hőmérő. Ecsetes hőmérő. Javasolták azt is, hogy közvetlenül a tengerbe merítsünk egy fonál végére erősített

*) La vie dans les eaux, 1891, 276. l.


117

hőmérőt, melynek edényét hosszú szőrű vastag ecset veszi körül. A mint a műszer elég hosszú ideig volt a vízben, gyorsan felhúzzuk, a tartót körülfogó ecset megtartja a kezdeti hőmérsékletet a leolvasásra szükséges idő alatt és megóvja a fölületet az elpárolgásból származó hőcsökkenéstől.

Szelepes foglalatú hőmérő. Ez a berendezés a fölülettől kis távolságra fekvő rétegek hőmérsékletének megmérésére való. A hőmérő üvegcsőben van, a melyet fémfoglalat véd és a csőnek mindkét végére, egy-egy alulról felfelé nyíló szelep van alkalmazva. Leszálláskor a víz keresztülmegy a csövön; a megismerendő mélységben megállítjuk, hogy a hőmérsékletnek ideje legyen az egyensúly elérésére; újra felhúzzuk a hengert, melyet a szelepek most elzárnak és a mely bizonyos mennyiségű vizet tartalmaz; ez a leolvasás számára szükséges ideig megtartja hőmérsékletét.

Meyer hőmérője. Az 50 métert meg nem haladó mélységek számára a kieli bizottság elfogadta MEYER hőmérőjét; ez közönséges hőmérő, kemény gummidobozba zárva, a melynek vastagsága a tartó körül 25, máshol 10 milliméter, kivéve a beosztás felé eső részt. Ez a burok oly jó szigetelő, hogy másfél óra hosszat kell abban a közegben tartani, a melynek hőmérsékletét ismerni akarjuk. Magától érthető, hogy mozgásban levő hajón nem alkalmazható. Rézfoglalat védi az áttörés ellen. Főképp Németországban használják (Északi- és Keleti-tenger) obszervatóriumokban, világítóhajókon stb. Előfordulhat, hogy másfél óra után olyan hőmérsékletet jelez, a mely a leolvasáskor már régen nincs meg.

A mint a mélység, a melyben ismerni kívánjuk a víz hőmérsékletét, kissé jelentékenyebb lesz, akkor már szükséges különös hőmérők alkalmazása; ezeket erős beforrasztott üvegburok óvja a nyomás hatásától, a mely minden tíz méteres mélységnövekedésnél egy légköri nyomással (négyzetczentiméterként egy kg.) növekszik.

Kiömlő-hőmérő. A kiömlő hőmérők eszméjét COLLARDEAU és CAVENDISH-nek köszönhetjük. Francziaországban leginkább a WALFERDIN-féle alakot ismerik; ez maximum-minimum-hőmérő. Csak a maximumhőmérőről fogunk beszélni, hogy megmutassuk, nem hiába kerestek jobb és jobban kezelhető műszert.


118

63. rajz. WALFERDIN maximum-hőmérője.

Walferdin maximum-hőmérője. Képét a 63. rajz mutatja. A skála beosztása önkényes és nem jelzi a fokokat. Használat előtt úgy igazítjuk be, hogy a higany elérje az edény felső csúcsát, a mikor a műszert ismert hőmérsékletre pl. 20 fokra állítjuk be, a mely kisebb annál, a melyet meg akarunk figyelni, ha van okunk azt hinni, hogy a lemérendő hőmérséklet 20 foknál magasabb. Erre a czélra felfordítjuk a hőmérőt úgy, hogy a hegye beleérjen az oldaledény higanyába és ilyen helyzetben 20 fokos fürdőbe teszszük. Mikor a hőmérséklet elérte az egyensúlyi állapotot, a hőmérőt visszahozzuk eredeti helyzetébe; e pillanatban 20 foknál a higany a csúcshoz ér és több higany nem tud behatolni, miután a maradék az oldaledény alsó részében helyezkedik el. A hőmérő elő van készítve; foglalattal védve leeresztik a közegbe, a melynek maximális hőmérsékletét akarják meghatározni és a melyről okunk van hinni, hogy 20 foknál nagyobb, azaz a mi esetünkben a tengerbe. Világos, hogy a csőből az oldaledénybe fog folyni a higany mindaddig, míg az egyensúly helyre nem áll s ebben a pillanatban a higany a cső nyílásáig ér. Visszahúzzák a hőmérőt, visszateszik a húszfokos fürdőbe, a szint lesülyed a csőben bizonyos számú osztásfokkal, pl. 6-tal. Ez ennyit jelent, hogy a keresett hőmérséklet a 20°-ot a 6 skálarésznek megfelelő fokszámával meghaladja. Most mindegyik beosztásnak az értékét meg kell határozni. Ezért a hőmérőt ismert 20°-nál alacsonyabb hőmérsékletű fürdőbe teszik, pl. 18 fokosba és megállapítják, hogy e kétfokos különbség folytán a higany, tegyük fel, négy skálarészszel sülyed. Ez azt jelenti, hogy egy skálarész egy fél foknak felel meg. Hat skálarész tehát három foknak felel meg és a keresett hőmérséklet 20°+3° = 23°.

WALFERDIN minimumhőmérőjében egyszerre higany és alkohol is van és használata még bonyolultabb. Ezek a hőmérők nagyon pontosak, érzékenységük tetszés szerint fokozható és a legnagyobb mélységekben is jól működnek, ha vastag üvegburok védi őket. Azonban a kiömlő hőmérők csak maximumot és minimumot adnak és a használatukkal járó bonyolult műveletek folytán


119

teljesen lemondtak róluk. Alig van más, mint BRAVAIS és MARTINS (1839), FITZ-ROY és AIMÉ, a kik használták, akár a nyomás ellen védő szilárd burokkal, akár a nélkül.

Six és Miller-Casella hőmérője. Ez a hőmérő, a melyet 1782-ben SIX talált fel, megadja a maximumát és a minimumát azoknak a hő-mérsékleteknek, a melyeknek alá volt vetve. A 64. rajz mutatja a mélyvizi kutatások számára elfogadott alakokat. Dr. MILLER eszméjét megvalósítva CASELLA műszerkészítő SIX egyszerű hőmérő-edényét erős üvegburával vette körül, a melyben főképpen alkohol és kevés levegő van; ez a berendezés lehetségessé teszi, hogy a hőmérő edényét kivonjuk a külső nyomás hatása alól, a melyet kizárólag a külső burok visel; a levegő ugyanis minden hátrányos következmény nélkül viseli el az ebből eredő térfogatcsökkenést. A hőmérő edényének tartalma bor-, szesz-, kreozot- és vízkeverék. Az alsó rész ívalakra van görbítve és higanynyal van töltve, a másik ág felső vége kissé tágul és csekély mennyiségű kreozotos folyadékot s bizonyos mennyiségű, kissé összenyomott levegőt tartalmaz, a mely a rugalmasságával arra szolgál, hogy ne engedje a higanyoszlopot elválni a kreozotos folyadékoszloptól, a mikor az utóbbi a hőmérséklet csökkenése alkalmával összehúzódik az edény felé. A higanyoszlop mindkét vége fölött kis üvegmutató foglal helyet, a melybe lágyvasdrótdarabka van foglalva és a melyet szőrök vesznek körül; ezek rúgókként hatnak a kapilláris cső falai között és lehetségessé teszik, hogy a mutató azon a helyen maradjon, a hová a higanyoszlop nyomta. A baloldali cső jelöli a maximumot; a jobboldali oszlop a minimumot. A védődobozban elhelyezett hőmérőt a következő módon hasz-

64. rajz. SIX és MILLER-CASELLA hőmérője.


120

nálják: mágnesvas segítségével a mutatókat érintkezésbe hozzák a higanynyal és a műszert lemerítik. A mikor a hőmérséklet maximummá válik, az edényfolyadéka felnyomja a higanyt a baloldalon és fölemeli a mutatót egészen a maximális nívóig, a hol meg is marad a szőrrúgók folytán, a kreozotos folyadékban fürödve, a mely keringhet körülötte anélkül, hogy zavarná. A mikor a minimum jelentkezik, akkor a jobboldali mutató nyomódik a nagyobb edény felé és ez is abban a legmagasabb helyzetben marad, a hová került. A felszínreérkezés után nem marad egyéb hátra, mint mindegyik oldalon a megfelelő skálán leolvasni a mutató alsó végével megjelölt fokot.

Ezt a hőmérőt sokat alkalmazták a Lightning-, Porcupine-, Challenger és más expedicziók alkalmával, tekintve, hogy jobb hőmérőjük nem volt. A mutatók elmozdulnak a kábel rángatódzása és rezgéseinek hatása alatt és a műszernek megvan az a hibája is, hogy a maximumot és minimumot adja, nem pedig egy meghatározott mélységnek a hőmérsékletét, hanem az átszelt vízoszlopnak legmagasabb és legalacsonyabb hőmérsékletét, úgy hogy ha van egy melegebb réteg két hidegebb között, a mi pl. az arktikus vizekben gyakran előfordul, nem tudni, hogy melyik mélységnek tulajdonítsák. Ez a hátrány kevésbbé jelentős a trópikus vidékek legnagyobb részében, a hol a hőmérséklet szabályosan csökken a felülettől a fenék felé. Gondoskodni kell azonkívül a hőmérőnek állandóan egyenes tartásáról a folyadékok keveredésének meggátlása végett.

Átforduló hőmérők. Elvük igen egyszerű, és valóban csodálkozhatunk, hogy korábban fel nem találták. A hőmérő kapilláris csöve az edény közelében összeszűkül olymódon, hogy ha a műszert felfordítják, a higanyoszlop mindig ezen a ponton szakad el és a csőnek a végébe esik. Világos, hogy az elszakadt oszlop hosszúsága arányos annak a pontnak a hőmérsékletével, a hol a hőmérő átfordult. Elegendő tehát a hőmérő felső csővégét fokokra beosztani. A műszert tehát leeresztik a megvizsgálandó mélységbe, előzetesen tudomást szerezve róla, hogy az edény higanya szakadás nélkül közlekedik az oszlopéval; az illető mélységben időt hagynak a hőmérsékleti egyensúly elérésére; azután bármilyen módon átfordítják a hőmérőt ugyanebben a mélységben, felhúzzák a műszert és ezután nem


121

marad egyéb hátra a leolvasásnál. Így megkapjuk annak a mélységnek a hőmérsékletét, a melyben a hőmérő átfordul, tehát a megvizsgálandó pontét, nem pedig maximumokat és minimumokat.

Lássuk most már a különböző alakokat az átfordításra alkalmazott módszerek szerint.

Negretti-Zambra hőmérője. Ez a minta (65. rajz) azért kedvező, mert egy vastag beforrasztott üvegcső teljesen megvédi a külső nyomás ellen. A működéséhez nem szükséges egyéb, mint egy félfordulattal való megfordítás.

Az edényt higany és levegő veszi körül, a melyet gummiból vagy egyéb anyagból készült dugó választ el a burok üregének többi részétől. Abban a helyzetben, a melyben a műszer leszáll, a tartóban levő higany a csőbe ér. A megvizsgálandó mélységben igen egyszerű szerkezet segítségével felfordítják a hőmérőt, a higanyoszlop A-nál elszakad és a beosztott cső aljára esik. Felhúzás után elégséges ebben a helyzetben leolvasni a megfelelő beosztást. Ha lökések vagy hőemelkedés következtében egy kis higany kiment volna a szűkületen keresztül, akkor az a B kiszélesedésben megakad, a mely éppen erre van szánva és nem fogja meghamisítani a jelzéseket azzal, hogy hozzáadódnék az alsó higanyoszlophoz.

65. rajz. NEGRETTI- ZAMBRA hőmérője (üvegburok védi a nyomás ellen)


66. és 67. rajz. Átforduló hőmérő MAGNAGHI-féle szárnycsavaros keretben, le- és fölszálláskor.

A hőmérő átfordítására MAGNAGHI admirális berendezése alkalmazható. A 66. rajz elégséges arra, hogy megértesse a szerkezetét. A leeresztésnél a hőmérőt a C propellercsavarhoz erősített E tengely, melynek egy kis előreugró peczke G-hez szorul, egyenesen tartja. Felhúzásnál azonban a csavar ellenkező irányban forog, felszabadítja a tengelyt és a hőmérő felfordul. Ebben a helyzetében az L szeg tartja meg, melyet KK rúgó rögzít. A csavar helyettesíthető egy emelővel, a melyet a szükséges pillanatban pl. RUNG-féle futósúlylyal hoznak működésbe. A súly hatása alatt az emelő visszahúzza a szeget, a mely a helyén tartotta a hőmérőt és ez utóbbi átbukik. Ezt mutatja a 16. rajz jobb és bal szélső műszere.


122

A Talismanon a MILNE-EDWARDS A. tanártól kitalált fölszerelést alkalmazták. Ebben a kikapcsolást a szondálósúlyhoz zsineggel odakötött kar végezte, a mely átbukott, a mikor ez a súly lefelé húzta. Ha a fenék elérése előtt akartak mérni, nagy futósúlyt bocsátottak le, a mely menetközben leverte a kart. A Talismannak ez a berendezése szolgált az Hirondelle-en is. A Princesse-Alice-on sokáig használták a Magnaghi-féle szerkezetet, a melyben a propellercsavart futósúlylyal működésbe hozott emelőkar helyettesítette. Ma már nem használnak külön foglalatot, hanem a hőmérővel együtt mindig egy Richard-féle palaczkot bocsátanak le, a melynek súlya alig nagyobb egy közönséges foglalatnál és a mely sokkal alkalmasabb a hőmérő elhelyezésére. (Lásd alább e műszer rajzát és leírását.)

A NEGRETTI-ZAMBRA-féle hőmérőnek több hiányát sorolták fel. Mondják, hogy a higanyoszlop elszakadása nem mindig történik pontosan és biztosan, az e czélra szolgáló szűkületben. SCHOTT tanár szerint ez csak annak a következménye, hogy gyakran oly hőmérőket is bocsátanak a kereskedésbe, a melyek szerkesztés tekintetében sok kívánni valót hagynak hátra, de találni köztük kifogástalanokat és ő rendelkezett is olyannal a Valdivián, a mely sikerrel állott ki százakra menő próbákat és a melyek ±00,1 pontosságot adtak. Szerinte ennél többet nagy mélységi kutatásoknál kívánni sem lehet. Csakis jól működő műszereket kell tehát elfogadni, a


123

melyekben sem lökés, sem rázás nem ömleszti át az edény higanyát a kapilláris cső szűkületén keresztül. SCHOTT szerint tehát szükségtelen a CHABAUD- és KNUDSEN-féle alább leírt hőmérőkllöz fordulni.

Másrészt SCHOTT tanár megállapította, hogy e hőmérők egyike sem adja meg a pontos hőmérsékletét a megvizsgálandó pontnak, ha a hőmérő felhúzáskor oly melegebb részen kénytelen áthaladni, a melynek hőmérséklete amazét megadott értékkel múlja felül. Ha ez a különbség nagyobb 16 vagy legfeljebb 20 foknál, a megfigyelt hőmérőkben a higany egy része kijön a tartóból a felhúzás közben előálló hőemelkedés hatása alatt, megtölti a kis B kiszélesedést és azon túl menve hozzácsatlakozik a higanyoszlophoz és meghamisítja az eredményeket. Ez előfordul úgy a CHABAUD- és KNUDSEN-féle alakoknál, mint a NEGRETTI-ZAMBRÁ-énál. SCHOTT ebből azt következteti, hogy nem szabad NEGRETTI-ZAMBRA-féle és hasonló hőmérőket alkalmazni a tropikus tengerek nagy mélységeinek kutatására, hanem e vidékeken csak olyan mélységre szabad őket lesülyeszteni, a hol a hőfokkülönbség ne legyen nagyobb pl. 15 foknál. Mindenütt máshol, a hol a felületi hőmérséklet nem nagyobb 15 foknál, nevezetesen a sarki vidékeken, a NEGRETTI-ZAMBRA-féle hőmérő használata nemcsak megengedhető, hanem egyenesen nélkülözhetetlen. A tropikus nagy mélységek számára SCHOTT a nyomás ellen jól megvédett, maximum-minimum hőmérők alkalmazását ajánlja.

Látni fogjuk, hogy a RICHTER-féle hőmérő teljesen megoldja a feladatot.

A mint a rajzok megtekintése meggyőzhet róla, minde hőmérők az edénynyel szemben levő végükön kis kitágulásban végződnek, a mely a fölötte levő higanynyal együtt valóságos kis hőmérőt alkot.

Világos, hogy a hőmérő felhúzás közben a melegebb rétegekben valamivel magasabb hőmérsékletet jelez, mint kellene. Szükséges tehát a leolvasáshoz kis javítást hozzáadni, mely az elért legmagasabb hőmérséklettől függ.

Chabaud hőmérője. E hőmérőben az edény helyzete olyan, (68. rajz) hogy miután átbukott, a rázások nem kényszeríthetik a higanyt arra, hogy a tartóból a csőbe folyjon, minthogy ekkor a tartónak a nyílása felfelé áll. A csőnek a szűkülését a termo-


124

69. rajz. A RICHTER-féle hőmérő, EKMAN után.

metrikus csatorna tökéletlen eldugulása helyettesíti: a tartó nyílását az E üvegpálcza szűkíti. A kiöblösödés itt csak arra való, hogy a tartóból kiszorított higanyt magába fogadja, a mely a felhúzás közben, a melegebb rétegek hatása alatt, nem fér el a tartóban. Úgy látszik, hogy ez a műszer, a melyet 1892-ben szerkesztett és írt le CHABAUD, kényesebb, mint a közönséges NEGRETTI-ZAMBRA-féle hőmérő.

Knudsen hőmérője. Ugyancsak azon czélból, hogy a felhúzás alatt előálló rázások folytán a higanynak a tartóból való kiömlését elkerülje, KNUDSEN tanár ugyanúgy helyezte el a tartót, mint CHABAUD és 1899-ben közzétette műszerének leírását. A csőszűkület közvetlenül a tartó nyílásának kijáratánál van elhelyezve és szinten kitágulásban végződik. Mindjárt ezután a cső ívalakba görbül úgy, hogy az átfordítás után a zacskó feljebb van, mint a tartónak a megszűkített nyílása és magába fogadja a higany fölöslegét a nélkül, hogy ez a fölösleg ismét kártékonyan hozzácsatlakozhatna az elszakadt oszlophoz.

Richter hőmérője. (69. rajz.) A NEGRETTI-ZAMBRA, CHABAUD-, KNUDSEN-féle különböző minták ellen emelhető kifogások mind elesnek RICHTER műszerével szemben, a mely a legjobb a jelenleg ismertek közül, a mint a krisztiániai központi laboratóriumban végzett számos kísérlet mutatta. A cső tizedfokokra van beosztva és a higanyoszlop elszakadására, valamint a tartóból a felhúzás közben beálló melegedés folytán az esetleg kifolyó higanyfölösleg befogadására szolgáló berendezés olyan; hogy az előző mintáknál

68. rajz. A CHABAUD-féle hőmérő átmetszete.


125

fellépő hiányok itt nem jelentkeznek. A RICHTER-féle, a trópusok alatt is alkalmazott hőmérők azt mutatták, hogy az átfordítás után, akár 50 fokra felmelegítve, lehetetlen volt lökésekkel a tartó higanyát a kapilláris csőbe juttatni. Egy másodrendű kis hőmérő hozzá van erősítve a nagy hőmérő szárához és a cső kiöblösödő végének a hőmérsékletét adja és így lehetségessé teszi a leolvasáshoz adandó javítás meghatározását.

Ezen átforduló hőmérőnek 5 perczre van szüksége, hogy a közeg hőmérsékletét felvegye. Érzékenysége igen nagy, egy fok hét millimétert foglal el rajta. Mint az összes finom hőmérőket, ezt is időről-időre hitelesíteni kell.

Pouchet regisztráló hőmérője. Közönséges regisztráló dob légmentesen záródó, erős öntöttvasdobozba van zárva. A regisztráló tollat rugalmas spirális cső mozgatja. A cső alkohollal van töltve és fémcsövön át alkohollal töltött vashengerrel közlekedik, a mely a hőmérő edényéül szolgál és a környező vízben a doboz felett van elhelyezve. A mint az edény melegszik, kiterjedt alkoholját a spirálisba szorítja, a mely fölemeli a tollat, míg az ellenkező esetben sülyeszti.

A mint REGNARD dr. megjegyzi, e műszer ellen az a lényeges ellenvetés hozható fel, hogy az edényre más nyomás hat, mint a belső spirálisra; ez a nyomáskülönbség a mélység és a henger falának ellenállása szerint több-kevesebb alkoholt nyomhat a spirálisba, vagyis növelheti a felírt hőmérsékletet, míg a valódi hőmérséklet nem is változik. De csekély mélységek számára, a melyekben POUCHET végezte kísérleteit Concarneauban, az elrendezés igen jó lehetett; csak ellenálló falú edényről és vízhatlan dobozról kellett gondoskodni.

Regnard dr. regisztráló hőmérője. Ez közönséges regisztráló hőmérő T (70. rajz), az A vízmentes dobozba zárva, a melyhez a B kompenzáló gömb járul. Ez utóbbi arra való, hogy belül ugyanazt a nyomást hozza létre, mint kívül, úgy hogy a regisztráló műszer összes részei ugyanazon nyomás alatt állanak. Az egész egy tartón függ és kábel végére erősítve merül a vízbe.

REGNARD dr.-nak sikerült így lemeríteni műszereinek egyikét a havre-i kikötőben 40 méter mélységre, az 1888. év egész tartama alatt, bár a kiváncsiak és a tolvajok, a kik gyakran elvágták a kábelt, hogy az úszójelet elvihessék, sok nehézséget okoztak.


126

Elvégre [végül] búvárral volt kénytelen levitetni a műszert a fenékre, a ki azután úgy jelölte meg a helyzetét, hogy kívülről semmi sem jelezte a berendezés jelenlétét. Minden héten felhozták a műszert, hogy kicseréljék a regisztrálóhenger papírját.

Regnard dr. nyomást kompenzáló ballonja. Megragadjuk az első kínálkozó alkalmat, hogy a Regnard dr.-féle kompenzáló ballonról beszéljünk, hogy megmagyarázzuk működése módját, mert ez az eljárás, a mely arra törekszik, hogy a körülvevő víz nyomása alól megszabadítson egy zárt, az összelapítás veszélyének kitett üreget, oly módszer, a mely az esetek egész sorára alkalmazható.

70. rajz. REGNARD regisztráló hőmérője.

A nyomás hatásának megsemmisítésére, a mely pedig egy légköri nyomással, vagyis négyzetczentiméterenként egy kg.-mal növekszik minden 10 m. mélység után, elegendő ugyanazt a nyomást elérni a belsőben, a mi kívülről hat. Tegyük föl, hogy bárminő többé-kevésbbé üres és zárt doboz, a melyet le kell meríteni, közlekedjék egy csövön keresztül, levegőt tartalmazó gummi- vagy gummival bevont vászongömbbel. A mikor lemerítik az egészet, dobozt és gömböt, az utóbbi összenyomódik és levegőt nyom a dobozba. Ez a levegő ugyanolyan nyomást képvisel, mint a minő a dobozra hat, úgy hogy ez utóbbinak falai most már kívülről és belülről egyforma nyomásnak vannak alávetve. Ennek eredménye ugyanaz, mintha a dobozra nyomás egyáltalában nem hatna s így a mellett, hogy vízhatlan, nem lapul össze. Elegendő kiszámítani a doboz térfogatát és olyan gömböt használnunk, a mely az illető mélységben szükséges levegőt magában foglalja. Ha például a doboz egy liter levegőt


127

tartalmaz, 300 l. levegőre lesz szükség 3000 m. mélységben, míg 1000 m.-ig elegendő egy 100 literes léggömb.

Michaelis dr. fototermométere. E műszer elve igen egyszerű.*) Tegyük fel, hogy higanyos hőmérő függőleges csöve szembe van állítva egy hengernek egyetlen keskeny résével. A hengerben regisztráló dobra csavart fotográfiai papiros forog és halad el a hasadás előtt. Valahányszor a hőmérő csöve meg van világítva, a mögötte levő papirosra hat, ott, a hol a higany nem fogja el a villamoslámpából jövő fénysugarakat. Ez utóbbi igen erős vízhatlan dobozba van zárva a hőmérővel és a regisztráló hengerrel együtt. A villamosáram a hajóról jön, két teljesen elszigetelt drót segítségével, a melyek a lemerítő kábelt kísérik, vagy pedig maga a kábel szolgál vezetékül. Az egész úgy van elrendezve, hogy a lámpa meggyujtása előtt az áram, egy elektromágnes segítségével a hengert egy fogas kerék egy fogával előbbre forgatja, úgy hogy a villamoslámpa megvilágítsa az érzékeny papírnak még nem exponált részét. Minden felgyujtás megfelel egy hőmérsékletföljegyzésnek.

Fölösleges a szerkezeti részletekbe belemennünk oly műszernél, a mely kétségtelenül igen leleményes, de nagyon nehézkes kezelésű, a mellett kényes és költséges. Már maga az a követelmény, hogy a műszert teljesen elszigetelt kettős kábel kösse a hajóhoz, elegendő arra, hogy a használatát megnehezítse.

NEUMAYER**) szintén talált föl fotográfiai vagy regisztráló hőmérőt, de ezzel szemben is megismételhetjük a fenti ellenvetéseket.

Elektromos hőmérők. – Siemens elektromos hőmérője. A Challenger SIEMENS C. W. tervei szerint berendezett elektromos hőmérővel rendelkezett, mely a vezeték elektromos ellenállásának a hőmérséklettel való változásán alapul.

A műszer lényegében fémdrótos tekercsből áll, a mely kábel segítségével a kívánt mélységbe merül és közlekedésben áll egy Wheatstone-féle híddal, a melynek egyik ágát alkotja. A másik eljesen szimmetrikus ágat a lemerülthöz hasonló tekercs alkotja és pedig úgy, hogy ugyanazon hőmérséklet mellett a kettőnek az

*) Annalen der Hydrographie, Berlin, 1883.
**) Zeitschrift für Instrumentenkunde, Berlin, 1883.


128

ellenállása egyforma legyen. Ez utóbbi tekercs vizes edényben van elhelyezve, a mely tetszés szerint fűthető vagy hűthető és a melynek hőmérsékletét higanyos hőmérő mutatja. Már most a Wheatstone-híd tétele szerint a galvánometer tűje a 0-ra áll, a mikor a tengerbe merült tekercs hőmérséklete ugyanakkora, mint a hajón levő edényé; elegendő tehát a higanyos hőmérőt leolvasni abban a pillanatban, a mikor a galvánometer a 0-n áll.

Több megfigyelést végeztek e műszerrel több-kevesebb sikerrel és a megfigyelések igen jól egyeztek azokkal, a melyeket higanyos hőmérővel végeztek; minthogy azonban a hajón nincs alkalmas hely, sem a galvánometer, sem egyéb berendezések számára, a megfigyeléseket nem végezték folytonosan. A legkisebb hullámzás idején a galvánometer már használhatatlan volt.

A Blake 1881-ben szintén végzett kísérleteket ugyanazon elven alapuló elektromos hőmérővel egészen 1464 m. mélységig. BARTLFTT parancsnok nagyon meg volt elégedve az eredményekkel; azonban a módszer igen fáradságos. Bármint legyen is, ezt a műszert később, úgy látszik, nem használták.

Siemens és Halske elektromos teletermometere. A Valdivia-expediczió vállalkozott rá, hogy új műszerrel, SIEMENS és HALSKE teletermometerével mélységi hőmérsékletmeghatározásokat végezzen.

Különböző mélységi hőmérsékleteknek tesznek ki egy platinaspirálist, a melynek ellenállását meghatározott hőmérséklet mellett nagy pontossággal megmérték és a melynek hőmérsékleti koefficiense (az elektromos ellenállást illetőleg) ismeretes. A Valdivia esetében az alkalmazott platinaspiráhis ellenállása 100 ohm volt +2°,24-nál [!], hőkoefficziense pedig 0,00353 Celsiusfokonként.

A képlet, mely a keresett hőmérséklet mellett megadja a Wt ellenállást, a következő:

Wt = 100[1+0,00353(t–2,24)], amiből t = (Wt–100)2,83 + 2,24.

Könnyű oly táblát készíteni, a mely az ellenállás tizedohmjai szerint haladva megadja a megfelelő hőmérsékletet 0° és 30° C. közt. Nem megyünk bele a műszernek és berendezésének részletes tárgyalásába. Csak azt említjük meg, hogy itt is a Wheatstone-híd módszerét alkalmazzák, a mi még egy ellenállás-szekrényt és egy galvánometert követel, és az ellenállásszekrény segítségével oly ellenállást iktatnak be, hogy a galvánometer a 0-ra álljon,


129

Vagyis, hogy a beiktatott ellenállás egyenlő legyen a platina spiráliséval. Minthogy ez a W ellenállás ismeretes, ebből könnyű kiszámítani a föntebb megjelölt képlet vagy tábla segítségével a hőmérsékletet.

Sajnos, a gyakorlatban még a cardano módra felfüggesztett galvanométer sem használható a folyton mozgásban levő hajón.

Csak néhány igen ritka esetben, mint 1898 deczember 2-án, a mikor a hajó az őt majdnem teljesen körülvevő jég által meg volt védve a hullámzás hatása ellen, lehetett a hajó függőlegese mentén bizalomraméltó hőmérsékletsorozatot nyerni. SCHMIDT dr. azt következteti tapasztalataiból, hogy az elektromos tele-termometer volna a leggyorsabb és legbiztosabb műszer sorozatos hőmegfigyelések számára, ha olyan galvánometerrel lehetne kapcsolni, a mely amellett, hogy elegendőképpen érzékeny marad, nincs alávetve a hajó ingásából és a mágneses meridiánhoz képest elfoglalt helyzetváltozásaiból eredő hatásoknak. A magam részéről attól tartok, hogy SCHMIDT dr. nagyon sokat kíván egyszerre!

A villamos hőmérővel nyert eredményeket összehasonlítva az ugyanazon a napon átforduló hőmérővel nyert adatokkal, azt találjuk, hogy a különbség, a mely kétméteres mélységben csak 0,1 volt, 227 méternél már eléri a 2°-ot és hogy ez a különbség a mélységgel, eddig ismeretlen okból ismeretlen törvény szerint növekszik; SCHOTT szerint ez valószínűleg valamelyik lemerült rész hiányos elszigeteléséből ered; újabb kutatások talán majdhozzásegítenek a kérdés megoldásához.

Meg kell jegyeznünk, hogy e kísérletek alkalmával az elég vastag átmérőjű, vízbe merült kábel nem marad függőleges, mert a hajót áramlatok oldalt is érhetik, úgy hogy a hőmérséklet nem pontosan abból a mélységből való, a melyet a számláló jelez.

1901-ben KNUDSEN sikerrel alkalmaz az ellenállás-mérés czéljaira váltakozó áramot és galvánométer helyett telefont; a hőmérsékletet és a sótartalmat határozta meg; igaz, hogy igen sekély vizekben.

A hőmérséklet eloszlása és változása.

A tenger felszíni hőmérséklete sok körülménytől függ; szélesség, éghajlat, tengeráramlások, szelek, évszakok, a víz hővezető képessége, többé-kevésbbé szabad közlekedés a hideg tengerekkel


130

stb. Azt a hőt, a melyet a Nap közvetlenül sugároz, majdnem teljesen elnyelik a legfelső rétegek, a mint REGNARD dr. 1891-ben kísérletileg igazolta a tenger vizén. Ugyanakkor megállapította a hő termanizáczióját a felső rétegen való áthatolás után, vagyis azt, hogy a hő, a mely a legfelső egy milliméteres rétegen áthatolt, sokkal nagyobb mértékben hatol be az alatta fekvő rétegekbe, mint a levegőből az első milliméteres rétegbe. Minthogy a víz hővezető képessége igen csekély, mozdulatlannak feltételezett tengerben a felmelegedésnek hosszú időre volna szüksége, hogy nagy mélységbe hatoljon; sőt még mielőtt a hő elért volna egy bizonyos mélységet a meleg évszakban, már elveszne a mélységből a felület felé menve, a hideg évszakban. Igy aztán a Naptól eredő hő soha sem mehet túl egy bizonyos mélységi határon. De a tenger mozgása összevegyíti a hideg és meleg rétegeket, és az elpárolgás nehezebbé teszi a felületen levő vizeket és lesülyeszti őket, míg a könnyebb víz az előbbinek helyére emelkedik.

A felszín közepes hőmérséklete csak kevéssel különbözik a vele érintkezésben levő levegőétől, ha csak az áramok nem idéznek elő zavarokat. A tengervíz fajhője sokkal nagyobb lévén, mint a levegőé, a változások a vízben sokkal lassúbbak; ez az oka, hogy az óczeáni tömegek a környező vidékek éghajlatának a szabályozói.

A felszín hőmérséklete mindazonáltal alá van vetve a napi és évi változásoknak; mind a kettő nagyon csekély, különösen a nyílt tengeren, a hol a partokról jövő levegő hőmérséklete mindinkább kiegyenlítődik a tengerével, abban a mértékben, a mint távolodik a parttól. Másrészt minél állandóbb a légköri hőmérséklete, annál csekélyebb az évi változás, a mi elsősorban az Egyenlítőn tapasztalható. A víz hőmérsékletének maximumai és minimumai mindig elkésnek a levegőéhez képest; a mi félgömbünkön a maximum augusztus-szeptemberre, a minimum márcziusra esik.

Csöndes időben a nyílt óczeánon a felületi hőmérséklet napi változása alig éri el az egy fokot.

AIMÉ úgy találta, hogy a napi változás Algir közelében legfeljebb 18 m. mélységig érezhető; azóta azt találták, hogy ez a változás lejebb hatol, ha nem jelentkeznek bizonyos hibaforrások, mint a változó áramok. REGNARD dr. megfigyelései szerint az ő regisztráló hőmérője a havre-i kikötőben 40 méter mélységben


131

0,5°-nál kisebb napi változást jelzett, míg a levegő hőmérséklete +7° és –7° között váltakozott. Nyáron, a mikor a levegő hőmérsékletének változása a napon 35 fokra rúgott, a tengerbe merített hőmérő majdnem állandóan 15°-ot jelzett.

Az évi változás, a mennyire tudjuk, a Földközi-tengerben 300–400 méterig érezhető; innen kezdve egészen a fenékig a hőmérséklet 12,8° a nyugati medenczében és 13,5° a keletiben. Az Atlanti-óczeánban az évi változás alig megy túl 150 méteren. 200 m.-en túl egyáltalában nem mutatható ki.

Nyáron az izoterma-vonalak a hő vándorlását követve távolodnak az Egyenlítőtől, míg télen e vonalak az Egyenlítő felé össze-szorulnak.

A felszíni évi középhőmérséklet eloszlását ábrázoló SCHOTT féle térképen (1902) látjuk, hogy az Egyenlítő keresztülszel egy széles övet, a melynek hőmérséklete meghaladja a 25 fokot és eléri a 29-et a Vörös-tenger déli részében. A Golf-áram kiöblösíti az izotermákat északkelet felé; pl. az 5 fokos izoterma, a mely New-Foundlandnál 46 fok földrajzi szélesség alatt kezdődik, Izland táján a 60-dik szélességi fokig nyúlik fel; ennyire enyhíti a Golf-áram Európa északnyugati partvidékének éghajlatát. Az Atlanti-, Indiai- és Csöndes-óczeán déli részei átlag véve hidegebbek, úgy a felületen, mint a mélységben a megfelelő északi részeknél, minthogy az előbbieknek széles nyílásuk van az antarktikus óczeán felé.

A tengervíznek legmagasabb hőmérséklete, a melyet MURRAY idéz, állítólag 35,5° a Perzsa-öbölben. A Challenger 31,1°-ot észlelt a Czelebesz-tengerben 1874 október 21-én. A Véga-expedícziótól a Behring-szoros közelében észlelt –3°-os hőmérséklet mai tudásunk szerint a legalacsonyabb, de okunk van azt hinni, hogy ez nem pontos; ugyanis a mint NANSEN megjegyezte – (1906), nehezen hihetjük el, hogy túlhűtött tengervíz a jéggel állandó érintkezésben lévén, folyékony állapotban maradhasson ilyen hőmérséklet mellett. A Challenger a 65° déli szélesség alatt –2.8°-ot észlelt a jéghegyek közelében, a mi szintén kétes szám. AMUNDSEN kapitány Gjoa nevű kis hajóján, a mely azóta híressé vált, l901-ben tett útja alkalmával –2,4°-ot észlelt olyan vízben, a melynek –1,9°-nál kellene megfagyni, de ez távol volt minden jégtől.


132

A fenékvíz az északi Atlanti-óczeánban a legmelegebb; ott 2–3°-os vizet lehet találni 5000 és 6000 méter között. Az antarktikus hideg víz az Indiai-óczeánban hatol a legmesszebbre, ott 2 foknál alacsonyabb fenék-hőmérsékletet lehet találni még a Bengáli-öbölben is. Érdekes megjegyezni, hogy az antarktikus hideg fenékvíz a déli Atlanti-óczeán nyugati völgyét követi (0–1°-kal), míg a másik völgy 2–3°-os vizével a hőmérséklet szempontjából az északi Atlanti-óczeán folytatásának tekintendő.

Itt adjuk SCHOTT két igen érdekes, némileg egyszerűsített


133

71. rajz. A hőmérséklet eloszlása az Atlanti-óczeán egyik hosszmetszete mentén, SCHOTT után (Valdivia).

72. rajz. A hőmérséklet eloszlása az északi Atlanti-óczeánnak egyik keresztmetszete mentén. SCHOTT szerint (Valdivia).

rajzát (1902), melyeknek egyike az északi és déli Atlanti-óczeán hőmérsékletének eloszlását mutatja oly hosszanti metszet mentén, a mely a déli szélesség 46-odik fokától egészen a 60-adik északi szélességig terjed, körülbelül a 30-adik nyugati hosszúság mentén (71. rajz), míg a másik a hőmérséklet függőleges eloszlását ábrázolja Marokkó és Amerika között (72. rajz); ezekre még vissza fogunk térni.

A mi a hőmérséklet függőleges eloszlását illeti, úgy az északi, mint a déli sarki óczeánokban mindkét esetben egy aránylag melegebb vízréteg jelenlétét állapították meg, két hidegebb, 0 fokon alul lévő réteg között. A NANSEN-től származó (1902) s a 73. rajzon látható diagramm e tekintetben egészen jellemző. A –1,8 fokos felületi hőmérséklet körülbelül 180 méter mélységben 0 fokra emelkedik, 320–360 m.-nél 1,15°-ot ér el, azután 840 m. mélységben leszáll 0°-ra és innen kezdve 0°-on alúl marad egészen a fenékig, a hol 3000 m. mélységben körülbelül –0,9°.

Ugyanabban a mélységben kis területen belül erősen eltérő

73. rajz. Az északsarki óczeán hőmérsékleti görbéje NANSEN szerint.


134

hőmérsékletek találhatók ott, a hol egy-egy tengeralatti taraj, mintegy falkérit emelkedik két szomszédos medencze között; pl. a WYVILLE-THOMSON háttól északra a sarki víz hőmérséklete leszáll egészen –1°-ig, míg délre az atlanti víz ugyanazon körülbelül 1000 m.-es mélységben 6,5°-ot ér el.

Sokáig azt hitték, hogy a fenékvíz hőmérsékletének egyenletesen 4°-nak kell lennie, a mi az édesvíz maximális sűrűségének felel meg. Ez a hiedelem egészen addig tartotta magát, a míg a kísérlet ki nem mutatta, hogy a tengervíznek a változó sótartalom miatt nincs olyan meghatározott hőmérséklete, a mely a maximális sűrűségnek felelne meg, és hogy ez a hőmérséklet semmi esetre sem +4°.

MURRAY szerint a tengerfenék összes területének 92%-át 4 fokosnál hidegebb víz borítja.

A trópusok alatt észlelt függőleges hőmérsékleti sorozatokat vizsgálva, a 200 m. vastag felületi vízréteg különböző részeiben hirtelen változásokat állapítottak meg. Általában véve, míg a felületi hőmérséklet 25°–28°, 200 m.-nél csak 11°–14°-ot találnak. SCHOTT szerint (1902) az úgynevezett szökkenő rétegről csak ott lehet szó, a hol 25 m. nivó-különbségnek legalább 2 fok hőkülönbség felel meg. Ez az oczeánográfus gondosan megvizsgálta az összes eddig végzett megfigyeléseket és megállapította, hogy a szökkenő réteg mélysége nem haladja meg a 200 m.-t és legfölebb 75 m. vastag; közel van a felszínhez (25–80 m.) az Atlanti-óczeánban, mélyebb (90–140 m.) az Indiaiban és még mélyebb a Csöndes-óczeánban. A Princesse Alice-on tett észlelések megerősítik az előbbieket. 31–32° északi szélesség és 24° nyugati hosszúság alatt, valamint Madeira-tól kissé délre, különösen 25 és 50 méter között növekszik hirtelen a hőmérsékleti különbség és 3,4°-ot is elér (1798. számú állomás, 1904). Más vidékeken még jóval nagyobb különbségeket is találnak; pl. BUCHANAN a Buccaneer-en a Guineai-öbölben egy ízben 8,40 különbséget észlelt 27 és 37 méter mélység között. Nem ismerjük azt a törvényt, a mely e változások mértékét szabályozza. A Valdivia 7,7°-ot talált 25 méterre a Mentawei-medenczében Szumátrától délre, a hol alig volt valami áramlás és 8 fokot 25 méterre az atlanti egyenlítői áramlati déli ágában. E szökkenő rétegek fellépte összeköttetésben van némelyek szerint a tenger hőmérsékletének évi változásával, a mely MURRAY


135

szerint még 8,4°-ot is elérhet és a mely átlag egészen 5 fokig megy a tengereknek azon nagy terjedelmű részeiben, a melyekben ez a zökkenő réteg jelentkezik. A felületi párolgás ezen felfogás értelmében konvekczió útján víz-kicserélődést hoz létre; a nehézzé vált meleg víz leszáll, és átadja hőjét egészen addig, míg a lesülyedő víz ugyanazt a sűrűséget éri el, mint az a vízréteg, a melyik lesülyed.

A tengervíz tanulmányozásában legfontosabb a következő elemek ismerete: a hőmérséklet, a sűrűség és a sótartalom, a melyek egyébként valamennyien függnek egymástól. A hőmérséklet ismerete nem lévén elégséges a felmerülő különféle feladatok megoldására, legtöbbször mintákat kell hozni valamely mélységből és helyben kell meghatározni a hőmérsékletet. A mikor sekély tengerekről van szó, melyekben a felületi hőmérséklet keveset különbözik az alant fekvő rétegektől, ott elég kényelmesen alkalmazható a PETTERSSON-NANSEN-féle izolált merítő palaczk, melyet a végére erősített kábel segítségével merítenek le és hőmérővel látnak el. Ez esetben minden mélységre külön művelet szükséges, vagyis vizet kell merni egy meghatározott mélységből és leolvasni a minta hőmérsékletét, a mikor a palaczk a hajóra ért, eltenni a vizet, azután újra kezdeni ugyanezeket a műveleteket egymásután mindegyik mélység számára. Ez a módszer nem alkalmazható, a mikor nagy mélységű tengerekben a hajó függőlegese mentén vízminta- és hőmérséklet-sorozatot akarnak venni; sok időt igényel és a mélységben ily módon felvett víz nem tudja elég hosszú ideig megőrizni eredeti hőmérsékletét, melyet a nagy vastagságú és az övétől különböző hőmérsékletű vízrétegeken való átjutása módosít. Különös tekintettel kell lennünk erre olyan tengerekben, a melyeknek felületi hőmérséklete jelentékenyen magasabb a fenékinél.

Ily esetben a következő módszerhez kell folyamodni, a mely egyébként általános és minden esetben alkalmazható. Ez abban áll, hogy egy kábelre különböző távolságban több készüléket erősítenek. Most egyszerű és kényelmes eszközökkel rendelkezünk a víz sűrűségének és sótartalmának megállapítására, igen kis mennyiség esetén is, másrészt pedig tudjuk, hogy az sem szükséges, hogy a merítőpalaczkok falai nagyon vastagok és nagyon ellenállók legyenek; ez egyébre sem jó, mint hogy az egészet meg-


136

nehezítse a nélkül, hogy ezzel szemben valami előnyt nyujtana. Erre való tekintettel átbukó hőmérővel felszerelt könnyű palaczkokat használnak.

A Princesse-Alice hajón a következő módon járnak el: a műveletet azzal kezdik, hogy BUCHANAN-féle csővel szondálnak, a mely fölé hőmérővel ellátott RICHARD-féle palaczk van erősítve. Így hengeres fenéktalaj-próbához jutnak és fenékvízmintához, melynek hőmérséklete is ismeretes. Miután a mélységet így előzetesen meghatározták, az igen erős és 60–75 kg.-os súlylyal megterhelt kábelhez egész palaczk-sorozatot erősítenek. A palaczkok száma jelentékeny lehet, de a tapasztalat azt mutatja, hogy legjobb lesz 5–6-nál megállapodni. A Grampus hajón az amerikaiak 17-et raktak egymás fölé. A 37. rajz mutatja a Princesse-Alice fedélzetén a termometrikus szondálásra szolgáló berendezést. A korlát mentén egész sor vizespalaczkot látunk felfüggesztve, valamennyi hőmérővel ellátva. A könnyebb megértés kedvéért vegyünk egy példát. 1904 augusztus 26-án a Princesse-Alice hajó az 1798. számú állomáson, az Azorok és a Kanári-szigetek között 5422 méter mélységben találja a feneket. A feladat megmérni a hőmérsékletet a felszínen és 25, 50, 100, 150, 200, 500, 1000, 1500 m. mélységben és így tovább minden 500 méternél egészen a fenékig. Miután a felületi hőmérsékletet a közönséges vödör-módszerrel meghatároztuk és miután a szondálás megadta a fenék hőmérsékletét, hátramaradt a fentebb megjelölt 15 szintben a hőmérséklet meghatározása és a víz fölvétele, a mi 5–5 megfigyelésből álló három sorozatot igényel. Most megerősítjük az egyik palaczkot, emerítjük és a mikor 500 méternyi kábel le-


137

gördült, odaerősítünk egy másodikat és így tovább, egészen az 5-dikig; így az elsőt 5000 méter mélységbe merítettük, és ekkor az egészet mozdulatlanul hagyjuk 5–10 perczig (a hőmérők szerint), hogy időt adjunk a hőmérsékleti egyensúly elérésére, azután átbuktatjuk a hőmérőket azáltal, hogy gyorsan felhúzzuk a kábelt, ha csavaros forgatóval vagy buktatóval van dolgunk vagy pedig a másik esetben kikapcsoló futósúlyt küldünk le. Most visszajönnek a hajóra a palaczkok egymásután, felhozva a vizet eredeti hőmérsékletük adataival 3000, 3500, 4000, 4500, 5000 méter mélységből. Kiöntik a vízmintákat, feljegyzik a hőmérsékleteket, újabb mérésre elkészítik a merítőpalaczkokat és folytatják a műveletet a második sorozattal, a mely 500, 1000, 1500, 2000, 2500 méteres mélységek elemeit fogja adni, ha a legmélyebben lemerült palaczk 2500 méteres mélységre hatol le. Végre a harmadik sorozatban 4 palaczk merül le 50 méteres közzel, az utolsó már csak 25 méternyire jut a felszín alá. Miután a műveletnek vége van, 17 hőmérsékletmegfigyeléssel rendelkezünk ugyanazon függőleges vonal mentén, melyek a szükséges korrekcziók után görbe alakjában könnyen feltüntethetők, a mint a 74. rajz mutatja. [A kép egészben itt található.]

Látjuk ezen a görbén, hogy a víz hőmérséklete csökken a felszíntől egészen a fenékig,*) eleinte gyorsan, minthogy a felszín és a 100 méteres mélység közt a hőmérséklet 25,6°-ról 17,8°-ra sűlyed, a mi 7,8°-nyi különbséget jelent. 100 métertől 200-ig a különbség már csak 0,80; 200-tól 500-ig 4,20 vagyis 1,4° minden 100 m.-re; 500-tól 1000-ig 0,66° száz méterenkint; 1000-től 1500-ig 0,60°; 1500-tól 2000-ig már csak 0,34°, végre 2500-tól 5000-ig a különbség középben alig több 0,05°-nál 100 méterenkint. Ez azt jelenti, hogy a hőmérsékletnek a mélység szerint való eleinte gyors, csökkenése mélyebb színtben csakhamar lassúdik, és hogy azontúl csak alig észrevehetően jelentkezik és hogy a fenéken a hőmérséklet 2,5°-hoz közeledik a bejárt vidék nagy mélységeiben.

Minthogy a hőmérsékleti viszonyok állandóan belejátszanak az

*) Újabb megfigyelések nélkül nem tudjuk eldönteni, vajjon a fenékhőmérsékletnek újból való kis emelkedése, a melyek e tengerrészben és egyebütt mások is észleltek, valóságos-e, vagy csak az utolsó palaczk hibás működésének folyománya.


138

áramok tanulmányozásába, itt abbahagyjuk az általános tárgyalást; a következőkben lesz alkalmunk jelezni az e tárgyra vonatkozó érdekes részleteket.

A hőmérséklet mérését a legtöbb esetben vízmintafölvétel kíséri, mely a sótartalom és a sűrűség meghatározásával megadja azokat az elemeket, a melyek a megvizsgált víz minőségének és mozgásainak teljes megismerésére szükségesek. A következőkben azokat az eljárásokat fogjuk tanulmányozni, a melyeknek segítségével különböző mélységekből vizet meríthetünk.