Благодаря путешествиям и исследованиям П. П. Семенова, его геологическим и биологическим коллекциям, а также топографическим и метеорологическим наблюдениям с акварельными иллюстрациями, выполненными экспедиционным художником Павлом Кошаровым, географическая наука обогатилась чрезвычайно важными и значимыми исходными данными о практически неизвестных европейцам районах Центральной Азии. Помимо этого большое значение имела этнографическая информация и анализ социальной и экономической жизни кочевых народностей киргизов. Флористические коллекции Семенова были впоследствии изучены такими авторитетными учеными-ботаниками, как Е. А. Регель, А. А. Бунге и Ф. Гердер в Петербургской академии наук и Ботаническом саду. Некоторые из привезенных П. П. Семеновым растений были ранее неизвестны науке, и его имя было увековечено в их названиях. Экспедиционные дневники П. П. Семенова 1856–1857 гг. весьма четко формулировали стратегию расширения владений Российской империи, которая была реализована на практике в последующие три десятилетия.
Летом 1857 г. Семенов изучал вечные снега хребтов Алатау и Тянь-Шаня, и на основе своих наблюдений он сделал вывод, что вечные снега присутствовали на высоте около 3370 м над уровнем моря вдоль 41—42-й параллели с. ш. Наблюдения на Кавказе давали среднюю высоту снеговой линии в 1080 м, в то время как в Пиренеях она лежала на высоте 2550 м. П. П. Семенов на основании этого сравнения выдвинул предположение, что такие различия в высоте снеговой линии могут быть объяснены как различием в количестве атмосферной влаги на одной и той же географической широте в Гималаях и Центральной Азии, так и фактором значительной удаленности от океанического влияния.
Благодаря изучению Семеновым тянь-шаньских ледников, морфологии и направления рек, текущих с высокогорных хребтов в долины, а также отложений на берегах Иссык-Куля, была осознана концепция более продолжительного периода климатических изменений. Неотъемлемым элементом такого понимания стало признание былых изменений уровней центральноазиатских озер, особенно Арала и Каспийского моря, со всеми последствиями, которые эти изменения имели для речных систем всего региона. Александр фон Гумбольдт и другие ученые считали, что река Чу имеет своим истоком Иссык-Куль, но Семенов доказал, что, какова бы ни была ситуация в далеком прошлом, в настоящее время озеро является бессточным и что река Чу на небольшом расстоянии от современной береговой линии озера поворачивает от нее в противоположном направлении.
На основании длительных наблюдений высотной зональности флоры и адаптации к ней местных и привнесенных видов Семенов выдвинул предположение о существовании пяти экологических зон, каждая из которых имела различный потенциал культурно-хозяйственного освоения для будущих российских колонистов. Его классификация района на степь, залесенные предгорные долины, промежуточные залесенные склоны, альпийские луга и высокогорья была не только описательным районированием, выполненным лишь для научных целей, – каждой зоне Семенов придавал то, что, по его мнению, предопределяло ее долговременное экономическое значение как для местного населения, так и для поселенцев. Он представлял себе последующее присоединение к России этих районов как гармоничный процесс, в котором обе культуры (местная и российская) будут процветать и взаимно обогащать друг друга.
П.П.Семенов впервые опубликовал общие результаты своей экспедиции в «Вестнике Императорского русского географического общества» в 1856–1858 гг. Путешествие Семенова получило признание зарубежного научного сообщества: переводы его статей были помещены в «Petermann's geogr. Mitt» (1858) и в «The Journal of the Royal Geographical Society» (1861, 1869). Помимо этих публикаций он включил свои новые данные в перевод второго тома труда Карла Риттера «Die Erdkunde von Asien». Bd 2: «Der Nord-Oster und der Süden von Hoch-Asien» (Bln, Reimer, 1833).[2] Подлинные полевые журналы путешествия Семенова хранятся в Архиве Русского географического общества в Санкт-Петербурге. Эти материалы легли в основу второго тома мемуаров ученого, подготовленных в последние годы его жизни. Они трижды были опубликованы в советское время (в 1946, 1948 и 1958 гг.).
После Тянь-Шаньской экспедиции П. П. Семенов в 1858–1861 гг. принимал активное участие в деятельности комиссии по освобождению крепостных крестьян и стал одним из ведущих авторов реформы 1861 г. Введение в жизнь этой реформы требовало коренного улучшения российской статистики. Начиная с 1864 г. Семенов в течение 33 лет был главным организатором и руководителем статистических (социально-географических) исследований в стране (в 1864–1874 гг. – как директор Центрального статистического комитета Министерства внутренних дел, в 1874–1897 гг. – как председатель Статистического совета того же министерства).
В 1897 г. по инициативе П. П. Семенова была проведена первая российская перепись населения. В том же году Семенов был назначен членом Государственного совета Российской империи.
В 1873 г. П. П. Семенов был избран почетным членом Императорской Санкт-Петербургской академии наук и Лондонского статистического общества.
Под руководством и при активном участии Семенова были созданы три фундаментальных справочных издания по географии и статистике Российской империи: «Живописная Россия», тома 1-12 (Санкт-Петербург, 1881–1885); «Россия. Полное географическое описание нашего отечества», тома 1-19 (Санкт-Петербург, 1899–1914); «Географическо-статистический словарь Российской империи», тома 1–5 (Санкт-Петербург, 1863–1885).
В течение всей своей жизни П. П. Семенов занимался энтомологией; в 1889 г. он был избран президентом Российского энтомологического общества.
В 1906 г. в ознаменование пятидесятилетия Тянь-Шаньской экспедиции и заслуг Семенова в географических исследованиях России царь Николай II издал указ об изменении его фамилии на Семенов-Тян-Шанский. Эта фамилия распространялась на всех потомков Петра Петровича Семенова.
Помимо непрерывных занятий научными исследованиями и государственными делами, П.П.Семенов был большим знатоком и коллекционером голландской живописи. В 1910 г. он подарил Государственному Эрмитажу свою громадную коллекцию живописных полотен и рисунков.
Петр Петрович Семенов-Тян-Шанский скончался 28 февраля 1914 г. в Санкт-Петербурге.
Наилучшим на сегодняшний день изданием материалов путешествия П. П. Семенова на Тянь-Шань является публикация Хаклюйтского исторического общества в Лондоне – «Semenov, Petr Petrovich, Travels in the Tia'-Shan' 1856–1857. Edited and annotated by Colin Thomas. Translated by Liudmila Gilmour, Colin Thomas and Marcus Wheeler» (London: The Hakluyt Society, 1998). Хотя составителям этого труда не удалось использовать оригинала дневников Семенова, хранящегося в Архиве Русского географического общества в Санкт-Петербурге, и в основу перевода положено издание Н. Г. Фрадкина (1946 г.), английская публикация выделяется в ряду всех предыдущих изданий исключительно подробными комментариями и, что особенно важно, цветным воспроизведением хранящихся в Архиве Русского географического общества (Фонд 58, опись 1, № 23) акварелей, рисунков и набросков экспедиционного художника Павла Кошарова. Автору настоящих строк посчастливилось, в меру его скромных возможностей, споспешествовать осуществлению этого издания в качестве официального представителя Хаклюйтского общества в России.
