Навигационная метеорология и океанография

- помещены схемы встречающихся в море основных видов и форм льда

- дана классификация и терминология морских льдов и явлений с ними связанных.

В альбоме имеется ряд приложений, помогающих лучше разобраться в ледовой обстановке на море. Такие альбомы могут быть использованы судоводителями при опознании видов и форм льда и составлении оперативных ледовых карт и донесений.

3.5 Ледовые карты

Ледовые карты выпускают многие страны: Канада, США, Великобритания, Швеция, Россия и др. Каждая страна использует собственные условные обозначения для описания льдов, однако, разработана и международная символика для морских ледовых карт.

Проходимость льдов зависит от свойств льда, его сплоченности, конструктивных особенностей и технического состояния судна. В зависимости от сплоченности проходимость льда оценивается следующим образом:

- сплоченность до 4 баллов - лед проходим для всех судов, потеря скорости менее 25 %;

- битый лед и поля более4 баллов - затруднено самостоятельное плавание судов с обычными корпусами;

- мелкобитый лед 8 баллов, крупнобитый лед 6 баллов - затруднено самостоятельное плавание судов с усиленными ледовыми корпусами.

На скороcть движения судов существенно влияет сжатие льдов. Сжатие можно учитывать двумя способами:

- умножением технической ледовой скорости судна в сплоченных льдах на соответствующий коэффициент уменьшения скорости при различной силе сжатия;

- экстраполяцией скорости судна в сплоченных льдах, принимая, что каждый балл сжатия соответствует увеличению сплоченности льда на 2 балла сверх 10.

Состояние льда также влияет на его проходимость. Торосистость льда приводит к увеличению его средней толщины. Разрушенность льда вызывает уменьшение его прочностных характеристик и может быть учтена уменьшением его толщины.

8. Классификация морских волн

Под морскими волнами понимают такую форму периодического, непрерывно меняющегося движения, при котором частицы воды совершают колебания около своего положения равновесия.

Морские волны классифицируются по различным признакам:

По происхождению выделяют следующие виды волн:

- ветровые, образующиеся под действием ветра,

- приливные, возникающие под действием притяжения Луны и Солнца,

- анемобарические, образующиеся при отклонении уровня поверхности моря от положения равновесия, происходящего под действием ветра и изменения атмосферного давления,

- сейсмические (цунами), возникающие в результате подводных землетрясений и извержения подводных или прибрежных вулканов,

- корабельные, образующиеся при движении судна.

По силам, стремящимся возвратить частицу воды в положение равновесия:

- капиллярные волны (рябь),

- гравитационные.

По действию силы после образования волны:

- свободные (действие силы прекратилось),

- вынужденные ( действие силы не прекратилось.

По изменчивости элементов во времени:

- установившиеся (не изменяют своих элементов),

- неустановившиеся, развивающиеся, затухающие, (изменяющие свои элементы во времени).

По расположению в толще воды:

- поверхностные, возникающие на поверхности моря,

- внутренние, возникающие на глубине.

По форме:

- двухмерные, представляющие собой следующие друг за другом длинные параллельные валы,

- трехмерные, не образующие параллельных валов. Длина гребня соизмерима с длиной волны (ветровое волнение),

- уединенные (одиночные),имеющие только куполообразный гребень без подошвы волны.

По соотношению длины волны и глубины моря:

- короткие (длина волны значительно меньше глубины моря),

- длинные (длина волны значительно больше глубины моря).

По перемещению формы волны:

- поступательные, характеризующиеся видимым перемещением профиля волны Частицы воды движутся по круговым орбитам.

- стоячие (сейша), не перемещаются в пространстве. Частицы воды совершают движение только в вертикальном направлении. Сейши возникают тогда, когда уровень воды поднимается у одного края водоема и одновременно опускается у другого обычно после прекращения ветра.

В небольших бассейнах (в гавани, бухте и т. п.) сейша может возникать при прохождении судов.

Наиболее часто в морях и океанах судоводителям приходится встречаться с ветровыми волнами, которые вызывают качку судна, заливаемость палубы, уменьшают скорость хода, а при сильном шторме наносят повреждения, которые приводят к гибели судна.

Ветровое волнение подразделяется на три основных типа:

Ветровое - это волнение, которое образуется ветром, дующим в данном месте в данный момент. При ослаблении или полном прекращении ветра волнение переходит в зыбь.

Зыбь - это волнение, распространяющееся по инерции в виде свободных волн после ослабления или прекращения ветра. Зыбь, распространяющаяся при штиле, называется мертвой. Волны зыби обычно длиннее ветровых, более пологи и имеют почти симметричную форму. Направление зыби может отличаться от направления ветра и нередко зыбь распространяется навстречу ветру или под прямым углом к нему.

Прибой - это волны, образуемые ветровыми волнами или зыбью вблизи берегов. Распространяясь с глубокой воды открытого моря в сторону берега на мелководье, волны трансформируются. Трехмерные волны превращаются в двухмерные, имеющие вид длинных гребней, параллельных друг другу, Их высота, крутизна и разрушительная сила увеличиваются Сила удара прибойной волны может достигать 90 т/м². В зоне прибоя возникают опрокидывающие и переворачивающие моменты, опасные для плавсредств.

Поэтому плавание в мелководной прибрежной зоне и высадка на берег здесь очень затруднительна, опасна, а иногда и невозможна.

Предупреждениями о подводных препятствиях могут служить буруны.

Бурун - это явление, когда волны опрокидываются и разбиваются над мелями, банками, рифами и другими повышениями дна.

Одной из разновидностей волн является толчея - это встреча волн с разных направлений, в результате чего они утрачивают определенное направление движения и представляют собой беспорядочные стоячие волны.

9. Элементы волн

Каждая волна характеризуется определенными элементами, такими как:

-гребень волны - часть волны, расположенная выше спокойного уровня.

-вершина волны - наивысшая точка гребня волны.

-ложбина волны - часть волны, расположенная ниже спокойного уровня. (рис.1):

- подошва - наинизшая точка ложбины волны;

- высота h - расстояние по вертикали от подошвы до вершины волны;

- длина л - горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных

Рисунок 12 Элементы волн гребней

- крутизна - отношение высоты волны к ее длине ( ); (28)

- период ф- промежуток времени, между прохождением двух смежных вершин через одну и ту же фиксированную точку;

- фронт - линия, проходящая вдоль гребня данной волны; линия, перпендикулярная фронту волны, называется волновым лучом;

- скорость распространения c - расстояние, проходимое определенной точкой волны в единицу времени;

- направление распространения - угол, отсчитываемый от норда в сторону движения волн (или истинный румб, откуда движутся волны).

На основании гидродинамической теории волн получены формулы, связывающие отдельные элементы волн на глубокой воде (когда глубина моря >);

с = 1,56 ф, (29)

л = 0,64 с², (30)

ф = 0,64 с, (31)

Высота волны измеряется непосредственно или определяется приближенно с помощью специальной номограммы.

Факторы, влияющие на изменение параметров волн в открытом море. Согласно уравнения баланса волновой энергии получено, что изменение элементов волн зависит от скорости и продолжительности действия ветра и длины разгона ветра над морем.

1. Скорость ветра. Наиболее характерным показателем интенсивности передачи энергии волнам и одновременно роста волн под действием ветра является возраст волн. Размеры волны интенсивно растут, когда в не превышает 0,4-0,5. При больших значениях в рост волн замедляется, а при в = 0,8 практически прекращается. В море наблюдаются три стадии ветрового волнения: развивающееся, установившееся и затухающее. При развивающемся волнении высота и длина волны растут с усилением ветра. Однако рост высоты волны вначале происходит весьма интенсивно, а затем постепенно замедляется, что связано с уменьшением крутизны волны по мере развития ветрового волнения. В начальный период развития ветрового волнения волны имеют крутизну волны е = 1/7, а затем крутизна непрерывно уменьшается и при развитом волнении имеет значение 1/23.

При установившемся волнении размеры волн достигают своих предельных значений при определенной скорости и продолжительности действия ветра и длине его разгона над морем.

При затухающем волнении с ослаблением скорости ветра происходит уменьшение элементов волн за счет сокращения количества энергии, получаемой от ветра в единицу времени.

При неустановившемся волнении со снижением скорости ветра высота волн начинает заметно уменьшаться.

Установившееся волнение начинает заметно уменьшать свои размеры через несколько часов после ослабления ветра, что обусловлено большим количеством энергии, занесенной волной от ветра.

2. Продолжительность действия ветра. Поскольку энергия от ветра волнам передается за определенный промежуток времени. В течение этого промежутка времени на волны действует ветер постоянной или переменной скорости. Выявлено, что с увеличением времени действия ветра высоты волн заметно возрастают, особенно при значительных скоростях ветра. Рост элементов волн по времени продолжается, пока при данной скорости ветра они не достигнут предельно возможных размеров (установившееся волнение).

3. Изменение направления ветра. Из научных наблюдений выявлено, что волнение меняет свое направление медленнее, чем ветер, и совпадает с ним примерно через 12 часов.

4. Длина разгона. На рост элементов волн влияет длина разгона - расстояние Х, на котором ветер постоянный по скорости (+ 2 м/с) и направлению (+ 25°) воздействует на волны.

Разгон Х измеряется в направлении против ветра от расчетной точки до подветренного берега или до подветренной границы ветрового поля.

Длина разгона имеет большое значение в прибрежной зоне, если ветер дует с берега. В этом случае по мере удаления от берега даже при одной и той же скорости ветра параметры волн заметно растут.

Длина разгона играет заметную роль в росте волн, если в каком-нибудь районе океана развивается шторм в резко ограниченных размерах. При этом, если длина разгона не превышает 1/4 - 1/2 линейного размера области шторма, то на концах разгона высоты волн могут значительно отличаться друг от друга.

Если размеры бассейна достаточно велики, а ветер дует значительное время, то на некотором разгоне, зависящем от скорости ветра, наступает состояние насыщения волн энергией и волнение достигает предела развития.

5. Зыбь. Зыбью называется волнение, которое существует за счет накопленной энергии волны (Е), когда передача энергии ветра к волнам прекращается (Е_и = 0).

В океанах и морях встречаются следующие случаи формирования зыби.

1. Возникновение зыби непосредственно в зоне шторма при некоторых колебаниях в скорости дующего ветра. Так как среди совокупности ветровых волн наблюдаются волны в различной стадии своего развития, то достаточно скорости ветра немного уменьшиться, чтобы скорость некоторого числа волн превысила скорость ветра и они превратились бы в зыбь. При новом усилении ветра некоторые из них могут опять перейти в ветровые волны, однако в общем случае с увеличением скорости и продолжительности действия ветра все большее число волн начинает переходить в зыбь.

2. Если в данном районе перемещается циклон, в котором скорость ветра достигает значительных значений, то при этом волны, выходя из области шторма, превращаются в зыбь.

Зыбь, существующая при полном отсутствии ветра, называется мертвой зыбью. Она характерна двухмерными однородными по элементам волнами с малой крутизной.

В результате взаимодействия ветровых волн и зыби в океане возникает смешанное волнение, которое в простейшем случае состоит из двух систем волн - ветрового волнения и зыби.

10. Наблюдения за волнением

производятся как на гидрометеорологических станциях и постах, так и на судах в открытом море.

В навигации для правильного учета влияния волнения на мореплавание важно уметь быстро определять элементы и другие характеристики волн, знать зависимость между ними и ветром, ориентироваться в условиях состояния ветрового волнения на пути следования судна. Это позволяет судоводителю выбрать оптимальный курс и скорость судна, уменьшить потерю скорости, заливаемость палуб, чрезмерную качку, обезопасить судно и грузы от опасного воздействия на них волн.

Существуют визуальные и инструментальные наблюдения за волнением.

Визуальные наблюдения состоят в визуальной оценке параметров волнения по существующим девятибальным шкалам (от 0 до 9), шкале состояния поверхности моря и шкале степени волнения, а также в определении типа и формы волнения и направления распространения волн.

Шкала состояния поверхности моря разработана для оценки силы ветра по видимому состоянию поверхности моря (рябь, гребни, небольшие волны, «барашки» и т.д.), при ветрах различной силы независимо от высоты волн.

Балл степени волнения определяют в зависимости от высоты волн и обозначают римскими цифрами (табл.2).

Таблица 2

Шкала степени волнения

Высота волн, м	Степень волнения, балл	Словесная характеристика волнения
от	до
-	-	I	Отсутствует
0	0,25	II	Слабое
0,25	0,75	II	Умеренное
0,75	1,25	III	Значительное
1,25	2,0	IV	Значительное
2,0	3,5	V	Сильное
3,5	6,0	VI	Сильное
6,0	8,5	VII	Сильное
8,5	11,0	VIII	Очень сильное
11,0	> 11	IX	Исключительное

Результаты определения типа и формы волнения записывают в журнале наблюдений следующими обозначениями:

- ветровое волнение - « вв »,

- зыбь -« з »,

- мертвая зыбь - « мз »

- правильное волнение «пв»,

- неправильное волнение «нв»,

- толчея - «т».

Направление распространения волн определяют по восьми румбам:

N, NO, O^st, SO, SW, W, NW откуда идут волны.

Направление распространения волнения определяется путем непосредственного пеленгования по судовому компасу. Отсчет исправляют поправкой компаса и относят к одному ближайшему румбу.

Высоту волны определяют по последовательным отметкам гребня и подошвы на борту судна путем сравнения с известными масштабами борта, надстроек, мачты. Для наблюдений выбирают 3-5 наибольших волн и отмечают высоту самой большой из них.

Длину волны определяют измерением расстояния вдоль борта между соседними гребнями. Если длина волны больше длины корпуса судна, с кормы выпускают на лине буек на такое расстояние, чтобы он находился на гребне волны, когда второй гребень проходит под наблюдателем. Длина вытянутого втугую линя дает длину волны. Если волна движется под углом q_в к диаметральной плоскости судна то результат измерений умножают на cosq_в.

л = й cosq_в. (32)

Период волн определяют двумя способами.

1. Наблюдатель устанавливает визир пеленгатора перпендикулярно направлению распространения волн (параллельно гребням волн). Выбрав наиболее крупную волну, наблюдатель определяет по секундомеру промежуток времени (с точностью до десятой доли секунды), за который через визир пеленгатора проходят два последующих гребня. Этот промежуток будет кажущимся периодом волны, если судно на ходу, и истинным, если судно стоит на якоре или находится в дрейфе. Необходимо определить не менее 5 периодов и вывести средний период наиболее крупных волн.

Для получения истинного периода волны ф на ходу судна необходимо учитывать скорость судна и курсовой угол по формуле

, (33)

где ф_к - кажущийся период волны,

V_c - скорость судна, м/с,

q_в - курсовой угол волнения.

2. Выбросить за борт какой либо плавающий предмет и определить по секундомеру промежуток времени между нахождениями этого поплавка на двух соседних гребнях. При этом способе получаются значения истинного периода волны независимо от того, стоит судно или движется.

Скорость распространения волн определяют следующим образом.

Если судно на якоре, необходимо заметить время прохождения одного и того же гребня волны между двумя точками борта судна, расстояние между которыми известно.

, (34)

Если судно на ходу, то

V_c, (35)

При курсе судна не параллельном распространению волн

V_c ) cosq_в (36)

Наблюдения над волнением с помощью РЛС. С помощью РЛС можно определить характер и силу волнения, а также длину, период и скорость волн. Изображения эхо-сигналов от волнения имеют вид мерцающих точек вблизи центра экрана. При этом при волнении 5-6 баллов радиус зоны эхо-сигналов не превышает 2 миль, а при сильном волнении может достигать 3-4 миль.

Ряды валов зыби дают очень четкие эхо-сигналы, которые позволяют уловить общее направление распространения зыби.

В океанах наблюдаемые максимальные высоты волн значительно больше, чем в морях. При сильном ветре в океанах высота волн часто достигает 7-8 м, а при штормовом ветре - 20-25 м. В Азовском и Балтийском морях высота волн достигает 3-5 м, а в Черном, Японском, Восточно-Китайском и Охотском морях - 6-8 м.

Особенностью волнения в мелководных морях, например в Азовском,является то, что волны быстро (менее чем через 1ч) достигают максимальных размеров, значительной крутизны и быстро затухают с прекращением ветра.

11. Навигационные пособия по волнению моря

В лоциях дается иногда только краткая, иногда весьма подробная (с картами, схемами, таблицами) словесная характеристика волнения, дающая представление о величине и характере волнения по сезонам года и в отдельных районах моря.

Атласы физико-геграфических данных. Они состоят из набора различных карт, характеризующих волнение того или иного бассейна по месяцам и сезонам года. На этих картах «розами» по восьми румбам показаны повторяемость волнения и зыби по направлению и силе в отдельных квадратах океана. Длина лучей в масштабе определяет процент повторяемости направления волнения, а цифры в кружках - процент отсутствия волнения. В нижнем углу квадрата - число наблюдений в данном квадрате.

Справочники и таблицы по волнениям. В пособии имеются таблицы повторяемости ветров и волнения, таблица зависимости элементов волны от скорости ветра продолжительности и длины разгона ветра, а также даны значения наибольших высот, длин и периодов волн. С помощью этой таблицы для районов открытого моря по скорости ветра (в м/с) и длине разгона (в км.) можно определять их высоту, период и продолжительность роста.

Указанные пособия позволяют мореплавателю правильно оценить условия плавания и выбрать наиболее выгодные и безопасные навигационные пути с учетом ветра и волнения.

Карты волнения

На картах волнения приводятся положения синоптических объектов

(циклонов, антициклонов с указанием давления в центре; атмосферных фронтов), картина волновых полей в виде изолиний равных высот волн с оцифровкой их значений и указанием контурной стрелкой направления распространения, а также в отдельных точках станций характеристика ветровой и волновой обстановки.

12. Причины морских течений

Морскими течениями называется поступательное движение масс воды в море под воздействием природных сил. Основными характеристиками течений являются скорость, направление и продолжительность действия.

Основные силы (причины), вызывающие морские течения, делятся на внешние и внутренние. К внешним относятся ветер, атмосферное давление, приливообразующие силы Луны и Солнца, к внутренним - силы возникающие вследствие неравномерного распределения по горизонтали плотности водных масс. Сразу же после возникновения движения водных масс появляются вторичные силы: сила Кориолиса и сила трения, замедляющая всякое движение. На направление течения оказывают влияние конфигурация берегов и рельеф дна.

13. Классификация морских течений

Морские течения классифицируются:

По факторам их вызывающим, т.е.

1. По происхождению: ветровые, градиентные, приливо-отливные.

2. По устойчивости: постоянные, непериодические, периодические.

3. По глубине расположения: поверхностные, глубинные, придонные.

4. По характеру движения: прямолинейные, криволинейные.

5. По физико-химическим свойствам: теплые, холодные, соленые, пресные.

По происхождению течения бывают:

1 Ветровые течения возникают под действием силы трения о водную поверхность. После начала действия ветра скорость течения растет, а направление, под воздействием ускорения Кориолиса, отклоняется на определенный угол (в северном полушарии вправо, в южном - влево).

2. Градиентные течения также являются и непериодическими и вызываются рядом природных сил. Они бывают:

3. сточные, связанные с нагоном и сгоном вод. Примером сточного течения служит Флоридское течение, которое является результатом нагона вод в Мексиканский залив ветровым Карибским течением. Избыточные воды залива устремляются в Атлантический океан, давая начало мощному течению Гольфстрим.

4. стоковые течения возникают в результате стока речных вод в море. Это Обь-Енисейское и Ленское течения, проникающие на сотни километров в Северный Ледовитый океан.

5. бароградиентные течения, возникающие за счет неравномерного изменения атмосферного давления над соседними районами океана и связанного с ним повышения или понижения уровня воды.

По устойчивости течения бывают:

1. Постоянными - векторной суммой ветрового и градиентного течений является дрейфовое течение. Примером дрейфовых течений являются пассатные течения в Атлантическом и Тихом океанах и муссонные в Индийском океане. Эти течения постоянны.

1.1. Мощные устойчивые течения со скоростями 2-5 уз. К таким течениям относятся Гольфстрим, Куросио, Бразильское и Карибское.

1.2. Постоянные течения со скоростями 1,2-2,9 уз. Это Северное и Южное пассатные течения и экваториальное противотечение.

1.3. Слабые постоянные течения со скоростями 0,5-0,8 уз. К ним относятся Лабрадорское, Северо-Атлантическое, Канарское, Камчатское и Калифорнийское течения.

1.4. Локальные течения со скоростями 0,3-0,5 уз. Такие течения для отдельных районов океанов, в которых отсутствуют четко выраженные течения.

2. Периодические течения - это такие течения, направление и скорость которых изменяются через равные промежутки времени и в определенной последовательности. Примером таких течений являются приливно- отливные течения.

3. Непериодические течения вызываются непериодическим воздействием внешних сил и в первую очередь рассмотренными выше воздействиями ветра и градиента давления.

По глубине течения бывают:

Скорость движения поверхностных течений наиболее высока в самом верхнем слое. Глубже она снижается. Глубинные воды движутся значительно медленнее, а скорость перемещения придонных вод 3 - 5 см/с. Скорости течений неодинаковы в разных районах океана.

Поверхностные - течения наблюдаются в так называемом навигационном слое (0-15 м), т.е. слое, соответствующем осадке надводных судов.

Основной причиной возникновения поверхностных течений в открытом океане является ветер. Существует тесная связь между направлением и скоростью течений и преобладающими ветрами. Устойчивые и продолжительные ветры оказывают большее влияние на образование течений, чем ветры переменных направлений или местные.

Глубинные течения наблюдаются на глубине между поверхностным и придонным течениями.

Придонные течения имеют место в слое, прилегающем ко дну, где большое влияние на них оказывает трение о дно.

Скорость движения поверхностных течений наиболее высока в самом верхнем слое. Глубже она снижается. Глубинные воды движутся значительно медленнее, а скорость перемещения придонных вод 3 - 5 см/с. Скорости течений неодинаковы в разных районах океана.

По характеру движения течения бывают:

По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные, циклонические и антициклонические течения. Меандрирующими называют течения, которые движутся не прямолинейно, а образуют горизонтальные волнообразные изгибы - меандры. Вследствие неустойчивости потока меандры могут отделяться от течения и образовывать самостоятельно существующие вихри. Прямолинейные течения характеризуются перемещением воды по относительно прямым линиям. Круговые течения образуют замкнутые окружности. Если движение в них направлено против часовой стрелки, то это - циклонические течения, а если по часовой стрелке- то антициклонические (для северного полушария).

По характеру физико-химических свойств различают теплые, холодные, нейтральные, соленые и распресненные течения (подразделение течений по этим свойствам в известной степени условно). Для оценки указанной характеристики течения производится сопоставление его температуры (солености) с температурой (соленостью) окружающих его вод. Так, теплым (холодным) называется течение температура воды в котором выше (ниже) температуры окружающих вод.

Теплыми называются течения, у которых температура выше температуры окружающих вод, если она ниже течения называются холодными. Таким же образом определяются соленые и распресненные течения.

Теплые и холодные течения. Эти течения можно разделить на два класса. К первому классу относятся течения, температура воды которых соответствует температуре окружающих водных масс. Примерами таких течений являются теплые Северное и Южное пассатные течения и холодное течение Западных Ветров. Ко второму классу принадлежат течения, температура воды которых отличается от температуры окружающих водных масс. Примерами течений этого класса служат теплые течения Гольфстрим и Куросио, которые переносят теплые воды в более высокие широты, а также холодные Восточно-Гренландское и Лабрадорское течения, несущие холодные воды Арктического бассейна в более низкие широты.

Холодные течения, относящиеся ко второму классу, в зависимости от происхождения несомых ими холодных вод могут быть разделены: на течения, несущие холодные воды полярных районов в более низкие широты, такие как Восточно-Гренландское, Лабрадорское. Фолклендское и Курильское, и на течения более низких широт, такие как Перуанское и Канарское (низкая температура вод этих течений вызвана подъемом на поверхность холодных глубинных вод; но глубинные воды не такие холодные, как воды течений, идущих из более высоких широт в низкие).

Теплые течения, переносящие теплые водные массы в более высокие широты, действуют на западной стороне основных замкнутых циркуляции в обоих полушариях, тогда как на восточной их стороне действуют холодные течения.

На восточной стороне южной части Индийского океана не наблюдается подъем глубинных вод. Течения на западной стороне океанов по сравнению с окружающими водами на тех же широтах зимой относительно теплее, чем летом. Холодные течения, приходящие из более высоких широт, имеют особое значение для мореплавания, так как они переносят лед в более низкие широты и обусловливают в некоторых районах большую повторяемость туманов и плохой видимости.

В Мировом океане по характеру и скоростям можно выделить следующие группы течений. Основные характеристики морского течения: скорость и направление. Последнее определяется обратным способом по сравнению со способом направления ветра, т. е. в случае с течением указывается, куда течет вода, тогда как в случае с ветром указывается, откуда он дует. Вертикальные движения масс воды при исследовании морских течений обычно не учитываются, т. к. они не велики.

Не существует ни одного района в Мировом океане, где скорость течений не достигала бы 1 уз. Со скоростью 2-3 уз идут главным образом пассатные течения и теплые течения у восточных побережий материков. С такой скоростью идет Межпассатное противотечение, течения в северной части Индийского океана, в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях.

14. Методы и приборы для определения морских течений

Для изучения течений Мирового океана применяются следующие методы:

1) навигационный,

2) по отклонению лотлиня,

3) поплавочный,

4) вертушечный,

5) электромагнитный,

6) радиолокационный.

Навигационный метод - самый распространенный в мореплавании С его помощью можно получить данные по течению в навигационном слое, соответствующем осадке судна. Сущность метода заключается в том, что в одно время сравнивают счислимое и обсервованное места судна. Если за время между обсервациями ветра не было, то снос судна обусловлен только течением. Направление и скорость течения получают непосредственно из определения элементов сноса. При наличии сильного ветра вносят поправки на дрейф судна. За направление течения принимается то, куда идет течение.

По отклонению лотлиня течения определяют на глубинах, не превышающих 300 м. Этот метод заключается в том, что с лебедки, установленной на палубе судна на стальном тросе опускают лот массой 15-20 кг. При достижении лотом дна включают секундомер и начинают вытравливать без слабины трос. Через некоторое время вытравливание лотлиня прекращают, останавливают секундомер, вторично отсчитывают по блок-счетчику глубину и измеряют угол отклонения троса по вертикали. Расчет скорости течения определяют по специальной номограмме или по формуле

V_{теч =,} (37)

где l -длина вытравленного лотлиня,

h_гл - глубина моря,

t - время от момента пуска секундомера до его остановки.

Направление течения определяют по отклонению лотлиня с использованием компаса.

Остальные методы определения скорости и направления течений применяются на специальных судах.

В качестве приборов для измерения течений используют морские вертушки и самописцы течений. Вращающейся частью вертушки служит четырехлопастной винт, по числу оборотов которого и отмеченному времени действия прибора вычисляется скорость течения.

Самописцы автоматически регистрируют скорость и направление течений. Они могут устанавливаться на судах или на специальных буях.

15. Навигационные пособия по течениям

Данные о течениях помещены в:

- лоциях,

- атласах течений океанов и морей или отдельных их районов,

- путевых навигационных картах,

- руководствах для плавания,

- специальные таблицы.

В лоциях сообщаются подробные сведения о течениях описываемого района. В них указываются причины образования течений, их характер, приводятся карты суммарных, постоянных или приливо-отливных течений, даются сведения о скорости и направлениях течений в наиболее важных навигационных районах моря и изменение этих величин по характерным сезонам года.

Карты и атласы течений могут быть использованы при изучении района плавания с целью выбора наивыгоднейшего и безопасного пути.

Для приливо-отливных течений, кроме атласов, имеются таблицы. На навигационных картах элементы приливо-отливных течений помещаются в специальных табличках с указанием района и времени действия этих течений относительно основного пункта.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие океаны и моря входят в Мировой океан?

2. Каковы площади и глубины океанов?

3. Какие основные черты рельефа встречаются на дне Мирового океана?

4. Как классифицируются грунты в зависимости от происхождения и их механического состава?

5. Каков химический состав морской воды?

6. Что относится к физическим свойствам морской воды?

7. Что означает соленость морской воды, и какие факторы вызывают ее изменение?

8. Что называется относительной и условной плотностью морской воды?

9. Как влияют соленость, температура и плотность воды на изменение осадки судов

10. Как классифицируются морские льды по происхождению?

11. В чем заключаются особенности замерзания пресных солоноватых и соленых льдов?

12. Какие виды неподвижных и плавучих льдов встречаются в море?

13. Какими навигационными пособиями по льдам можно пользоваться в практике судовождения, и какая информация содержится в них?

14. Какими элементами характеризуются волны?

15. Какие основные факторы влияют на изменение элементов волн в открытом море?

16. Каковы особенности ветрового волнения в прибрежной зоне?

17. Какие силы (причины) вызывают морские течения?

18. Под действием каких сил возникают ветровые и градиентные течения?

19. Какие методы применяют для определения морских течений?

20. Какие навигационные пособия могут быть использованы для определения течений?

Рекомендованная литература

1. Стехновский Д.И. Зубков А.Е. Навигационная гидрометереология М.: Транспорт, 1977.

2. Гордиенко А.И. Дрімлюг В.В. Гидрометереологическое обеспечение судовождения: Ученик для вузов морского транспорта М.:Транспорт,1989. 240 с.

3. Кисельов В.П. Метеорология та океанографія для судноводіїв. Одеса: Латстар, 2001. 291 с.

4. Варбанець Т.В. Метеорологія: Навчальний посібник. Одеса: Фенікс, 2008. 232 с.

5. Атласы океанов. Л.: Гидрометеоиздат,1978. с. 268.

6. Васильєв К.П. Что должен знать судоводитель о картах погоды и состоянии моря. Л.: Гидрометеоиздат.1980. 232 с.

7. Наставление гидрометереологическим станциям и постам. Вып.9.Ч.ІІІ. М.:Росгидромет,1999. 196 с.

8. Бояринов А.М., Гордиенко А.И. Гидрометереологическое обеспечение мореплавання. СПб.: ГМА им.адм.С.О.Макарова, 2003. 248 с.

9. Агалаков В.С., Закурдаев Г.А. Гидрометеорологическое обеспечение мореплавання: учебное пособие. Севастополь: СевНТУ, 2011. 212 с.

Размещено на Allbest.ru

...