Для этой цели имелись таблицы.
Но Макаров, принявшись за обработку своих исследований, убедился, что таблицы недостаточно точны. Тогда он решил для точного определения величины поправок произвести опыты. Они и были поставлены в Кронштадтском морском госпитале при содействии доктора Шидловского.
Опыты производились в двух огромных резервуарах, вмещавших примерно по тонне воды каждый. В одном из них вода охлаждалась льдом, в другом — нагревалась паром. Батометр погружали в первый резервуар с холодной водой и, после того как он принимал температуру этой воды, выливали из него воду в кружку и измеряли в ней температуру. Поправку выводили из разности между температурой воды, заключенной в резервуаре, и температурой, полученной по термометру, погруженному в кружку.
Но когда Макаров занялся окончательной обработкой всех собранных им материалов, он убедился в недостаточной точности имевшихся в то время вспомогательных таблиц и других данных. Пришлось составить новые таблицы и для обработки удельных весов морской воды. После появления в печати труда Макарова прежними таблицами пользоваться перестали.
Закончив эту часть работы, Макаров приступает к широкой систематизации и обобщению имеющихся гидрологических данных и наблюдений. «Пока не начнется систематического собирания сведений, до тех пор можно сказать, что большие сокровища, заключающиеся в морских журналах, можно признать лежащими без пользы для дела», — заявляет Макаров в одном из своих сообщений. Он собирает и обрабатывает все наблюдения, когда-либо произведенные в северной части Тихого океана, как на поверхности, так и на глубинах. Сюда входит самый разнообразный материал за последние пятьдесят лет: здесь и неизданные наблюдения русских мореплавателей с начала XIX столетия, и все наблюдения, произведенные на иностранных судах, и собственные, сделанные самим Макаровым.
Стремясь во всем к максимальной точности, он часто не верил вполне и собственным выводам, как бы тщательно ни была обоснована методическая сторона проделанной работы. Приступая теперь к изучению огромного количества чужих наблюдений и материалов, Степан Осипович должен был, по его словам, отличить хорошее от плохого. Можно ли доверять всем этим показаниям, истинность которых проверить невозможно? «По наружному виду судить трудно, — заключает Макаров, — но тем не менее можно сказать, что особое доверие чувствуешь к засаленным, грязным тетрадям, на которых, кроме следов чернил, встречаются следы капель воды, падающей с фуражки — промокшего мичмана, вносящего правдивую цифру в эту летопись. Менее доверия внушают чисто переписанные беловые тетради, в которых однообразия температур поселяют сомнение в их достоверности. Судить, однако ж, приходится не по наружному, а по внутреннему содержанию журнала».
Обработка Макаровым колоссального по обилию материала дала возможность получить невиданную еще до тех пор гидрологическую картину северной части Тихого океана, причем, такие малоисследованные районы, как проливы: Лаперуза, Формозский, Корейский и Японское море, были исследованы особенно подробно. Макаров впервые составил таблицы и карты распределения океанографических элементов в северной части Тихого океана. Особый интерес и ценность представляет карта распределения температур на глубине 400 метров. Карта эта совершенно явственно показывает наличие более теплой области в районе от 20° до 30° северной широты и более холодной — в экваториальной полосе. «Ценность собственных наблюдений, собранных в тpyдe «Витязь» и Тихий океан», уже сама по себе велика, а присоединение к ним обширной обработки всей суммы данных, имевшихся для этой части океана, сделало труд Степана Осиповича замечательною работою, которая за истекшие с тех пор 20 лет еще ничем новым не замещена». Так писал в 1914 году океанограф академик Ю. М. Шокальский, хорошо знавший Макарова.
Труд Макарова, признанный классическим, получил высокую оценку в научных кругах всего мира. Российская Академия наук в 1893 году присудила ему премию, Географическое общество — золотую медаль.
Уже своими работами на Босфоре Макаров обратил на себя внимание ученого мира. Научные исследования на «Витязе» окончательно закрепили за ним репутацию талантливейшего и неутомимого исследователя моря. Макаров, как гидролог и исследователь морей и океанов, приобретает с той поры мировое имя. Со всех концов земного шара к нему обращаются, ученые различных специальностей за справками, разъяснениями, советами. На фронтоне международного океанографического института в Монако имя корвета «Витязь» занимает почетное место среди названий других прославленных кораблей, заложивших основы современной океанографии.
Как и всякий крупный оригинальный труд, предвосхищающий свое время, труд Макарова «Витязь» и Тихий океан» намечает немало вопросов, требующих дальнейшей разработки. «Море попрежнему ждет исследователя», — говорит Макаров[58].
Зимою 1890 года Макаров выступил на Всероссийском съезде естествоиспытателей и врачей с докладом. «О разности уровней морей, омывающих берега Европы». Ученые, и в том числе известный русский геодезист А. А. Тилло[59], доказывали, что средние уровни морей, омывающих берега Европы, почти не отличаются один от другого, что возможна разница всего лишь в несколько сантиметров, Макаров считал такое утверждение неправильным и, в доказательство значительной разницы уровней морей приводит ряд весьма убедительных доводов. «Поверхность морей и океанов — говорит он, — была бы везде нормальна к направлению силы тяжести и, следовательно, точки океанов лежали бы на одном уровне, если бы ветры, приливо-отливные волны и разность плотностей воды не выводили бы воды из этого положения. Имея в виду, что эти причины действуют с неодинаковою силою в разных точках земного шара, средний уровень разных точек может быть одинаков только в виде исключения, когда упомянутые причины случайно взаимно уравновешиваются». В подтверждение своего мнения Макаров на основании разностей плотности воды вычисляет и дает таблицу уровней европейских морей.
Таковы были научные результаты плавания на корвете «Витязь».
Однако научные изыскания нисколько не мешали выполнению основной задачи, поставленной перед Макаровым. Официально «Витязь» отправился в плавание для включения, в боевой состав флота, а также для того, чтобы принять участие в учениях плававшей тогда в дальневосточных водах эскадры контр-адмирала А. А. Корнилова.
На Дальнем Востоке во время болезни адмирала Корнилова Макаров был временно назначен командующим эскадрой и тотчас развернул кипучую деятельность, всех заставив работать. Главной задачей дальневосточной эскадры была в то время не только подготовка кораблей и личного состава «на всякий случай к встрече с врагом», но и изучение природных условий мест возможных боев с противником.
