Проблеме изучения явлений тумана Макаров уделят большое внимание. Из наблюдения, что сквозь туман, как правило, видны и солнце и звезды, Макаров делает правильный вывод, что толщина туманного слоя незначительна. Он ставит вопрос, как добиться измерения высот светил во время тумана и тем самым определить свое положение в море? Макаров предвидит в будущем появление таких маяков, которые, подобно рентгеновским лучам, пронизывающим ткани человеческого тела, будут проникать сквозь туман любой густоты. Он советует физикам заняться разработкой этого важного вопроса не только для навигации вообще, но и в особенности для военных кораблей, «ибо с введением маяков, пронизывающих мглу, они днем в туман будут иметь те же тактические выгоды, какие они имеют теперь ночью без тумана».
Макаров предвосхищает здесь современные радиопеленгование и радиолокацию.
Примеры, приводимые Макаровым, свидетельствуют о том, насколько важны и необходимы исследования гидрологического режима Тихого океана. «Тот факт, — замечает он, — что о температурах воды одного Тихого океана мне приходится писать толстую книгу, показывает, что предмет этот недостаточно изучен, ибо когда все изучат, тогда результат можно будет дать в очень сжатом виде».
Круг исследований Макарова не ограничивался измерением температуры и удельных весов воды.
Помимо гидрологических и метеорологических наблюдений, Макаров измерял глубины и собирал образцы и воды и грунта. Очень интересны высказанные Макаровым соображения об отклоняющем действии вращения земли на все морские течения.
Подробная обработка наблюдений и вычисление удельных весов, конечно, не могли быть выполнены во время плавания; Макаров занялся этой работой, вернувшись из плавания в Петербург.
В июне 1889 года он поселился на даче в Лесном и с головой ушел в работу. Обширная рабочая комната была заставлена сотнями бутылок с водой, добытой почти из всех океанов и морей земного шара с разных глубин, здесь же лежали образчики грунта, гидрологические инструменты и груды таблиц. На стенах висели диаграммы и карты. Чертежник и вычислитель, нанятые Макаровым, занимались технической стороной дела. Сам Макаров группировал и обобщал наблюдения, вычислял поправки.
Это вычисление поправок оказалось самой сложной и кропотливой работой. Она заняла целый год. Степан Осипович хотел добиться идеальной точности получаемых данных. Однако это было нелегко. Например, добытая батометром[57] вода, при прохождении через более холодные или теплые верхние слои воды, изменяет свою температуру. Вода вторично изменяет температуру, когда ее переливают (как ни стараются сделать это быстро) из батометра в кружку и несут к месту наблюдения. Поправки на эти изменения и должны быть выяснены при окончательном определении истинной температуры воды, взятой с соответствующей глубины.
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.