Проф. И.А.СТЕПАНЮК,
РГГМУ, г. Санкт-Петербург

stepanuk@is10282.spb.edu

Инфразвук: физика и биология

Факты

Впервые биологическое действие инфразвука обнаружилось, по-видимому, в театре [1]. Режиссёр одного спектакля попросил известного физика Роберта Вуда помочь в усилении нужного эффекта «поступи веков». Вуд приспособил для этой задачи очень большую трубу типа органной и обеспечил возбуждение в ней колебаний. Эффект превзошёл все ожидания – зрители в панике бросились к выходу из зала. Так гласит легенда. Хотя в известном русскоязычном варианте биографии Роберта Вуда эта история не фигурирует.

Известны скандальные опыты профессора Гавро (Франция) [2]. Им был создан мощный инфразвуковой излучатель, напоминающий обычный свисток, но исполинских размеров. Хотя профессор Гавро и старался вынести свои опыты подальше от населённых пунктов, но это всё же было не в пустыне. После включения излучателя (даже на неполную мощность) в цехах небольшого завода, расположенного от него на расстоянии примерно 30 км, началась необъяснимая паника. Все рабочие бросились убегать из зданий. Проведённый впоследствии опрос показал, что у людей возникло ощущение, что здания вот-вот разрушатся, что надо быстрее спасаться и т.д. Контроль за собственным поведением был полностью утрачен.

Нечто подобное наблюдалось в естественных условиях пещер [3]:

– В рассказе спелеолога А.Каманова описаны его собственные впечатления: «…и вдруг мне становится как-то не по себе, возникает неясное чувство тревоги. Дальше – больше. Волнение нарастает, и вот я, который никогда не был трусом, трясусь весь, как осиновый лист, меня охватывает панический страх! А чего боюсь, сам не знаю…» Это произошло в пещерах Урала.

– Из рассказа Е.Якимова: «…пытаясь раздуть огонь в костре, я опёрся коленками и локтями о землю, и в это мгновение почувствовал пульсацию, исходящую из недр Земли, пульсация была в ритме сердца, впечатление такое, как будто билось сердце огромных размеров…» (речь также о пещерах Урала).

– Эффект «горы мертвецов» связан с непонятными смертями туристов в одном определённом месте. Это место – гора Холат-Сяхыл на Северном Урале. Её высота 1079 м. На склоне этой горы в разное время погибли минимум три группы туристов. При очень странных обстоятельствах...

Гибель первой группы произошла 1–2 февраля 1959 г. Маршрут, по которому шла группа, считался в те времена маршрутом так называемой третьей, высшей категории сложности. То есть в поход пошли не просто случайные люди, отнюдь не новички. 1 февраля они не успели подняться на вершину засветло и решили остановиться на ночёвку на склоне. Место было выбрано правильно, палатка была поставлена правильно. Но потом что-то случилось. Вот как описывает случившееся В.Чернобров в своей «Энциклопедии загадочных мест России» [4]: «…Позже следователи начали восстанавливать картину происшедшего. В паническом ужасе, разрезав палатку ножами, туристы бросились бежать по склону. Кто в чём был – босиком, в одном валенке, полураздетые. Цепочка следов шла странным зигзагом, сходилась и снова расходилась, словно люди хотели разбежаться. Но какая-то сила сгоняла их вместе. К палатке никто не подходил, не было никаких следов борьбы или присутствия других людей. Никаких признаков какой-то природной катастрофы: урагана, смерча, лавины. На границе леса следы исчезли…»

Материалы следствия по уголовному делу весьма объёмные. Следствие было очень тщательным. В частности, было установлено, что часть людей погибла на границе леса, какая-то часть уцелевших пыталась впоследствии возвратиться обратно к палатке, но не смогла. Все трупы были найдены и идентифицированы.

В феврале 1961 г. в районе «горы мертвецов» произошла аналогичная странная гибель ещё одной большой группы туристов. Тот же иррациональный страх, взрезанная изнутри палатка, разбегающиеся в стороны люди.

Трагедии в районе «горы мертвецов» происходили не только на земле, но и в воздухе. Последнее сообщение датируется 2003 г.: разбился ещё один вертолёт, люди спаслись чудом.

В море наблюдаются не менее загадочные события [1]. Их можно разделить на две группы. Первая – странное исчезновение экипажей с вполне исправных морских судов (основа легенд о «Бермудском треугольнике»). Вторая – гибель экипажей (основа знаменитой легенды о «Летучем Голландце»). Первая группа событий весьма многочисленна. По-видимому, самым известным из них является загадка «Марии Целесты», или «Марии Селесты» (в русскоязычных источниках в названии есть разночтения). «Мария Целеста» – бригантина. Её заметили в море к востоку от Азорских островов с брига «Дея Грация». Бригантина была неуправляемой. Часть парусов была спущена и зачехлена, но часть была в рабочем положении, в частности, на фок-мачте. Но эти паруса хлопали под ветром из-за отсутствия рулевых. Экипажа на судне вообще не было. Создавалось впечатление, что весь экипаж покинул судно в необъяснимой панике. «Мария Целеста» была приведена моряками с «Деи Грации» в Гибралтар. Далее специальной комиссией было проведено очень тщательное следствие. Причины случившегося не удалось установить.

Естественно, это не единственное покинутое экипажем судно. Описывать все события такого рода здесь невозможно. И всё это не легенды, а факты, поскольку каждый случай регистрировался и изучался следствием (за спасение судна полагалось очень серьёзное вознаграждение, значит, надо было в корне пресекать любые попытки захвата судов и ликвидации их экипажей).

Понятие «Бермудский треугольник» возникло из-за трагедий в воздухе. В декабре 1945 г. шесть самолётов «Эвенджер», вылетев на учебное задание с авиабазы Форт-Лодердейл (п-ов Флорида), не смогли вернуться на базу [5, 6]. В переговорах диспетчера базы с пилотами фигурируют странные сообщения о необычных явлениях над морем. А иногда звучит просто паника. Пилоты как бы полностью потеряли способность ориентироваться. В результате все самолёты погибли. Никаких следов катастрофы найдено не было.

Географически «Бермудский треугольник» располагается между Бермудскими островами, южной оконечностью п-ва Флорида и островом Пуэрто-Рико. После колонизации Вест-Индии количество судов, проходящих через этот район, резко возросло. До сих пор судоходство здесь чрезвычайно интенсивно. Однако именно через эту зону проходят знаменитые тропические ураганы с женскими именами, которые приводят иногда к страшным разрушениям на суше. Достаточно вспомнить трагедию Нового Орлеана, «утопленного» за считанные часы ураганом «Катрина». Рождаются же эти ураганы и набирают свою неженскую силу именно в море.
Кроме ветра и ливней эти ураганы распространяют во все стороны мощный инфразвук.

Легенды о существовании некоторых специфических районов Мирового океана, «гибельных» для человека, появились благодаря популярным статьям в различных изданиях. Кроме «Бермудского треугольника» существует «Море Дьявола» юго-восточнее Японии и ещё ряд зон. Известный популяризатор науки и, кроме того, замечательный специалист-зоолог Айвен Сандерсон в результате своих увлечений все эти зоны решил назвать «ромбами» (рис. 1). Он обнаружил их на поверхности земного шара в полосе от 30° с.ш. до 30° ю.ш. «Ромбы» располагаются в вершинах некоторой сетки на поверхности земного шара, причём все они «привязаны» к морским районам. «Сухопутные» ромбы в этой схеме отсутствуют.

Рис. 1. Ромбы Сандерсона (обозначены чёрным)

Конечно, всё не столь просто. По-видимому, нет некоторых специфических зон. Имеются лишь некоторые специфические условия. Экипаж с «Марии Целесты» исчез далеко в стороне от «Бермудского треугольника». Уж не говоря о целом ряде исчезновений экипажей, которые действительно произошли, но в стороне от этого «треугольника», и лишь по воле авторов публикаций оказались включёнными в знаменитую легенду. Аналогично формировалась легенда о «Море Дьявола».

Легенды о «Летучем Голландце» появились из-за обнаружения в море судов с мёртвым экипажем. В популярных публикациях часто фигурирует трагедия парусного судна «Мальборо», вышедшего в 1890 г. из Новой Зеландии в Англию. Путь пролегал в обход Огненной Земли. Именно здесь судно видели в последний раз. Затем его снова увидели через 23 года (октябрь 1913 г.) по-прежнему у берегов Огненной Земли. Обнаруживший «Мальборо» капитан составил подробный отчёт. В отчёте указывалось, что на судне сохранилось большинство скелетов членов экипажа, причём они располагались как бы на своих рабочих местах. Возникало впечатление мгновенной гибели людей под воздействием какого-то фактора.

Это не единственный случай обнаружения вполне исправных судов с мёртвым экипажем. Случай с «Мальборо» здесь приведён только потому, что район возле Огненной Земли находится далеко в стороне от любого из «ромбов» А.Сандерсона. Следует при этом отметить, что случай, с позиций здравого смысла, вообще несколько сомнительный: ведь 23 года отнюдь не штилевых условий в открытом море при отсутствии управления судном вряд ли способствуют сохранению скелетов «на своих рабочих местах». Видимо, здесь не обошлось без преувеличений. Сама по себе легенда о «Летучем Голландце» в большей степени «привязана» к мысу Доброй Надежды. Здесь действительно располагается один из «ромбов» А.Сандерсона.

Итак, есть ряд странных событий в море, в воздухе и на суше. Некоторые из них подтверждены надёжными документами, некоторые «расцвечены» журналистской фантазией. Рассмотрим гипотезу о «виновнике» всех этих событий – «быстром» инфразвуке – на базе современных научных данных.

Физика инфразвука

Естественный инфразвук возникает повсюду – и в море, и на суше. Чаще всего исходной причиной его формирования является ветер. Под землёй инфразвук может формироваться вследствие так называемых микросейсм (микроколебаний пород). Для морских условий следует выделить два основных диапазона инфразвуковых колебаний: а) 1–20 Гц, так называемый «быстрый» инфразвук, т.е. продольные колебания частотой до 15–17 Гц (порог частотного восприятия у людей индивидуален); б) менее 1 Гц, включающий в себя колебания двойственной природы: одновременно и поперечные (так называемые микробаромы), и продольные (типичные инфразвуковые).

Инфразвук в океанах

Принципы возбуждения «быстрого» инфразвука (диапазон 1–20 Гц). Источником этого инфразвука в морских условиях является приводный слой атмосферы. Генерация происходит вследствие взаимодействия ветра с взволнованной морской поверхностью. Сущность этого взаимодействия – срыв вихрей в загребневой зоне волн. Такой эффект широко известен в физике – за любым препятствием в потоке воздуха или воды может возникать цепочка вихрей, которые уносятся с потоком. Качественно эта картина срыва вихрей показана на рис. 2.

Рис. 2. Различные стадии процесса обтекания препятствия (а, б – практически ламинарное обтекание, без срыва вихрей; в–е – обтекание со срывом вихрей)

В море частотный диапазон генерируемых колебаний зависит от скорости ветра, параметров волн и ряда других факторов. По имеющимся оценкам, максимум излучения сосредоточен в области 4–8 Гц.

Инфразвуковой «голос моря» (так его назвали сразу после обнаружения) впервые экспериментально был выявлен В.В.Шулейкиным в 30-е гг. прошлого века [7]. Физическая интерпретация эффекта была предложена Н.А.Андреевым. Со времени этих публикаций практически ничего нового в научной литературе не появилось, кроме сообщений компилятивного характера в отдельных обзорных работах.

Интенсивность генерируемого инфразвука в штормовых зонах моря оценивается как 4–5 Вт/м². Много это или мало? В целом, конечно, много, поскольку размеры штормовой зоны достигают сотен километров. Пересчитав мощность для всей штормовой зоны, мы получим примерно 4–5 •10⁷ кВт. Сравним её с мощностью известных технологических устройств. Например, двигатель электровоза на железной дороге потребляет приблизительно 5000 кВт. То есть излучаемая морской поверхностью мощность эквивалентна мощности десяти тысяч электровозов.

Кажется ужасным попасть в подобную «молотилку». Тем не менее моряки довольно регулярно попадают в штормы, и ничего «ужасного» не происходит. Дело в том, что инфразвуковое излучение рассредоточено по большой акватории. И на конкретное судно воздействует весьма ограниченная мощность. Если, конечно, нет фокусировки, о чём будет сказано в дальнейшем.

Кроме физического источника генерации, связанного с ветровыми волнами, в океане выявлен мощный биологический источник инфразвука. Это – китообразные. Зарегистрирована интенсивность их «выкриков» в стрессовых ситуациях до 135 дБ.

Принципы возбуждения микробаром и инфразвука (диапазон менее 1 Гц). Генерация инфразвука в этом диапазоне обуславливается непосредственно морскими волнами и сопутствующими им поперечными колебаниями (микробаромами) в приводном слое атмосферы. На рис. 3 показаны так называемые энергетические спектры океанских волн и микробаромов (инфразвука). Энергетический спектр описывает распределение интенсивности колебаний по различным частотам (или периодам). Видно, что основная энергия микробаромов сосредоточена в области ветровых волн.

Рис. 3. Энергетические спектры океанских волн и микробаромов при различной скорости ветра [8]

Волнение на поверхности моря, как известно, бывает разным. Бывает зыбь (обычно – результат удалённого шторма), а бывает ветровое волнение (собственно и характеризующее штормовые условия). Периоды зыби довольно большие (9–15 с), а ветровых волн, естественно, меньше (5–8 с). Чаще всего в море присутствуют и зыбь, и ветровые волны. В книжках наблюдений даже введены соответствующие обозначения: з/вв или вв/з (в левой части дроби ставится то, что преобладает).

Такой «сверхмедленный» инфразвук постоянно регистрируется наблюдательными станциями на суше. При попытках локации его источников с использованием разнесённой базы приёмников выявилась преимущественная связь этих источников со штормовыми зонами в океане. Это вполне понятно. Но оказалось, что кроме них в океане существуют и достаточно мощные неидентифицируемые источники. То есть происхождение «сверхмедленного» морского инфразвука во многом до сих пор остаётся загадкой.

Двойственный характер колебаний в этом диапазоне частот требует некоторых пояснений. Действительно, наблюдаемые колебания давления (микробаромы) нельзя считать традиционно поперечными, поскольку смещение частиц здесь происходит не только поперёк направления распространения, но также и по этому направлению. Слишком «медленный» характер колебаний приводит к «перекачке» больших объёмов воздуха. А «перекачка» происходит в горизонтальном направлении. Из-за этого дополнительно формируются продольные колебания, т.е. типичный инфразвук. Приборная регистрация колебаний в этом диапазоне обеспечивается преимущественно через измерения вариаций атмосферного давления (микробаромы).

Инфразвук на суше и в подземных пустотах

В условиях города возникновение «быстрых» инфразвуковых колебаний преимущественно обусловлено эффектами, аналогичными морским, т.е. взаимодействием ветра с препятствиями. Только здесь, в отличие от штормового моря, препятствия неподвижны – это городские сооружения.

В условиях гор препятствиями являются сами горы. В метеорологической литературе известен специальный термин – «горные подветренные волны». Диапазон частот этих волн включает как «сверхмедленные» колебания (менее 1 Гц), так и «быстрый» инфразвук (более 1 Гц). Основной интерес у метеорологов вызывают «сверхмедленные» колебания, поскольку они свидетельствуют о некоторых специфических процессах. В частности, горные подветренные волны проявляются в структуре облачности. Это для метеорологов очень важная информация. А вот «быстрый» инфразвук в горах практически не изучается. Хотя он, может быть, более важен для людей, чем уточнённые прогнозы погоды. Например, в популярной литературе описан так называемый эффект «горы мертвецов» на северном Урале (см. выше).

Интересен инфразвук, возникающий под землёй за счёт деформационных процессов в горных породах. Сам по себе он не очень интенсивный, но, попадая в подземные пустоты, способен резонировать. Тогда его интенсивность резко возрастает. Это особенно опасно в тех пещерах, где сочетаются узкий проход и последующая полость. Существуют даже математические модели возникновения резонансов в подобных акустических системах. Но здесь вряд ли уместно о них рассказывать.

Таким образом, в естественных условиях возможно образование как «сверхмедленного» инфразвука (частоты – десятые доли герца), так и «быстрого» (частоты 4–8 Гц). Как будет показано далее, наибольшую опасность для людей представляет «быстрый» инфразвук.

Биологическое действие инфразвука

На биологическую значимость естественного инфразвука в море («голоса моря»), по-видимому, впервые было обращено внимание в нашей статье [9]. В ней выдвинуто предположение, что исчезновение либо гибель экипажей морских судов в известных и достоверно подтверждённых случаях вероятнее всего связаны с воздействием мощного инфразвука, генерируемого в штормовых зонах. Эта гипотеза была развита нами в последующих публикациях. Основой гипотезы явились известные работы по биологическому действию инфразвука.

Действие инфразвука сравнительно низкой интенсивности изучалось и на животных, и на человеке. Так, группа под руководством проф. Н.И.Карповой в 1973 г. проводила эксперименты по действию инфразвука частотой 10 Гц и уровнем 136 дБ на организм практически здоровых мужчин в возрасте от 20 до 25 лет с нормальным слухом при 15-минутной экспозиции. Обнаружено существенное изменение слуховой чувствительности. На 10-й минуте, а также сразу после 15-минутного воздействия отмечалась высокая специфическая чувствительность к низкочастотным колебаниям. Через 10 мин воздействия выявлялось снижение слуховой чувствительности на всех исследуемых частотах в среднем на 15 дБ. После прекращения действия инфразвука уровень слуховой чувствительности восстанавливался полностью до исходных значений лишь на высоких частотах, а на низких и средних частотах – частично. Для полного восстановления на низких частотах требовался большой промежуток времени.

Обнаружены существенные изменения в периферическом кровообращении. Сразу же после начала облучения возрастала частота сердечных сокращений в среднем на 11 ударов в минуту, а величина кровотока увеличивалась на 20–22% в сравнении с исходными данными. Максимальное артериальное давление увеличивалось незначительно, минимальное же – в среднем на 9–11 мм. Характер сосудистых именений свидетельствовал о выраженной наклонности к расширению сосудов. Величина осцилляций давления увеличивалась на 19% по сравнению с данными до опытов.

Выявлены патологические изменения со стороны центральной нервной системы и внутренних органов при опытах на белых крысах, которых облучали инфразвуком с уровнем давления 165 дБ на частоте 10 Гц. Продолжительность облучения – до 50 мин. Установлено появление дистрофических изменений в отдельных отделах головного мозга.

Выбранная в описанных экспериментах частота 10 Гц не является специфичной для организма человека. Анализ имеющихся экспериментальных данных позволяет заключить, что в области инфразвука существует участок спектра, представляющий максимальную опасность из-за резонансных явлений внутренних органов. Это область 6–8 Гц (в некоторых источниках частота 7 Гц считается смертельной для человека при соответствующих уровнях звукового давления). Прямые исследования в столь опасной области при больших интенсивностях инфразвука либо вообще отсутствуют, либо проводились, но по вполне понятным причинам их результаты не публиковались.

В частности, следует сослаться на результаты исследования влияния на самочувствие человека вибрационных ускорений в инфразвуковом диапазоне частот, которые по характеру воздействия эквивалентны «чистому» инфразвуку [10, 11], рис. 4 Кривые на графике означают степень влияния (в баллах – от 1 до 5) при различных ускорениях, выраженных в относительных единицах (по отношению к ускорению свободного падения g) (ось ординат) и частотах (ось абсцисс). Отчётливо выражены максимумы чувствительности в области от 2 до 10 Гц, причём экстремумы на кривых смещаются с ухудшением самочувствия в более высокочастотную область, в частности, кривая 3 («сильно ощутимы; начало плохого самочувствия у большинства людей») имеет экстремум в области 5–8 Гц. Дополнительно следует обратить внимание на то, что шкала линейных ускорений представлена на рис. 4 в логарифмическом масштабе.

Рис. 4. Порог чувствительности большинства людей к инфразвуковым колебаниям различных частот: 1 – невыносимы; 2 – трудно переносимы; 3 – сильно ощутимы, начало плохого самочувствия; 4 – отчётливо ощутимы, появляются признаки морской болезни; 5 – едва ощутимы. Линейные ускорения выражены в относительных единицах по отношению к ускорению свободного падения g

В связи с отмеченными выше особенностями воздействия (резонанс внутренних органов), по-видимому, мало показательны эксперименты, проводимые на животных. Похоже, что они представляют интерес лишь с точки зрения реакции на воздействие инфразвука со стороны центральной нервной системы и защитных систем организмов.

Учитывая прямые и косвенные экспериментальные данные, можно сделать вывод, что инфразвуковые колебания в морских условиях являются одним из важнейших факторов, существенно влияющих на самочувствие и работоспособность людей. При этом нельзя пренебрегать высказанной нами гипотезой о возможности губительного действия инфразвука в области 6–7 Гц на экипажи судов (паника и покидание судна, смерть большинства членов экипажа). На анализе этой гипотезы следует остановиться несколько подробнее.

Фокусировка инфразвука

Несомненно, что в обычных штормовых условиях интенсивность генерируемого морской поверхностью инфразвука недостаточна для того, чтобы вызвать столь губительные последствия даже при наличии резонанса судовых конструкций, усиливающего эффект воздействия. Действительно, если бы подобная «губительная» интенсивность была рядовым явлением, то трагедий с моряками было бы столько, что не возникало бы никаких легенд типа «легенды о Бермудском треугольнике», а выработалось бы правило вообще не находиться в море во время шторма.

Однако в реальных и морских, и сухопутных условиях возможна фокусировка инфразвука вплоть до чрезвычайно опасных интенсивностей. В качестве фокусирующих атмосферных систем нами рассматривались фронтальные разделы циклонов. В частности, возможность появления фокуса вблизи морской поверхности обеспечивается в тыловой части циклона в результате действия системы холодного фронта. Возможна также фокусировка фронтами окклюзий, а иногда некоторыми вторичными фронтами. Зона фокуса может располагаться не только вблизи поверхности, но и в воздухе, что может вызвать негативные последствия для экипажей вертолётов и малоскоростных самолётов. Дополнительно следует отметить влияние ветра на распространение инфразвука, поскольку ветер может создать условия фокусировки, в частности, при сдвиге ветра с высотой.

Это может быть непонятно, поэтому полезно проиллюстрировать подобный эффект. На рис. 5 показаны изменения характера распространения инфразвука против ветра и по ветру. Это так называемое лучевое распространение. Наиболее интересно здесь то, что линии распространения формируют некоторые фокусы на значительном, в несколько сотен километров, удалении от источника инфразвука. Неудивительно, что неприятные неожиданности могут подстерегать моряков даже при хорошей погоде, – появление фокуса инфразвуковых колебаний может быть связано с отдалённым штормом.

Рис. 5. Лучевое распространение инфразвуковых колебаний. Пересечения лучей – зоны фокусировки инфразвука как в воздухе, так и над поверхностью моря

Несомненно, появление фокуса вблизи морской поверхности является редким, но отнюдь не исключительным событием. Исключительным, по-видимому, следует назвать событие совмещения морского судна с таким фокусом.

Биологическое действие инфразвуковых колебаний из второго выделенного диапазона частот (менее 1 Гц) преимущественно сводится к появлению признаков морской болезни со всеми сопутствующими изменениями в центральной нервной системе и внутренних органах. Это весьма неприятно, но вполне терпимо.

Литература

1. Псаломщиков В.Ф., Степанюк И.А Безмолвные корабли. – Морской сборник, 1974, № 6.

2. Латиль Р. Инфразвук – тень цивилизации. – Техника – молодёжи, 1968, № 7.

3. Винокуров B. Призрак древнего шамана. В сб. «Ночные призраки большого города». – СПб.: КОМКОН, 1994.

4. Чернобров В. Энциклопедия загадочных мест России. – М.: Вече, 2004.

5. Чернобров В. Энциклопедия загадочных мест мира. – М.: Вече, 2004.

6. Куше Л.Д. Бермудский треугольник. Мифы и реальность. – М.: Прогресс, 1978.

7. Шулейкин В.В. Физика моря. – М.: Наука, 1968.

8. Госсард Э., Хук У. Волны в атмосфере. – М.: Мир, 1978.

9. Краткие тезисы докладов всероссийской конференции «Шум и шумовая болезнь»: Вопросы профилактики. – Л.: изд-во ЛСГМИ, 1973.

10. Шапаев В.М. Гидрометеорологические условия и мореплавание. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

11. Барнацкий В.Н. Морская болезнь.– М.: Медицина, 1983.

Иван Антонович Степанюк окончил среднюю школу в Белоруссии в 1958 г. в возрасте 15 лет и в том же году поступил в Ленинградский гидрометеорологический институт на отделение океанологии. С 1965 г. – старший научный сотрудник кафедры океанологии. В 1968–1970 гг. служил в армии, инженер-лейтенант. С 1971 по 1982 гг. – снова в ЛГМИ: ассистент, старший преподаватель, доцент. В 1973 г. защитил кандидатскую диссертацию. С 1982 по 1985 гг. – в ЦНИИ морского флота, старший научный сотрудник, затем в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова. С 1985 г. по настоящее время – в РГГМУ: с.н.с, доцент, профессор, заведующий лабораторией. В 1991 г. защитил докторскую диссертацию. Иван Антонович – автор 11 книг (монографии, учебники и учебные пособия: первая книга – 1969 г., последняя (пока) – 2004 г.), имеет более 200 научных трудов, 40 изобретений, участвовал во множестве экспедиций (все трудно перечислить: Атлантика, Саргассово и Карибское моря, практически все арктические моря, Японское море и др.). Основные интересы сосредоточены в области космогеофизических факторов экологии. Дополнительное увлечение: история. Заслуги: медаль «За воинскую доблесть», нагрудный знак «Почётный работник высшего профессионального образования», медаль «К 300-летию Санкт-Петербурга». Женат. Сын Александр – океанолог, к.ф.-м. н, с.н.с. Института океанологии РАН.