- Основные понятия гидрометеорологии
Основные понятия гидрометеорологии
С началом эксплуатации в речном флоте судов смешанного (река – море) плавания у судоводителей остро встала проблема учета гидрометеорологических факторов при планировании и непосредственном осуществлении переходов судами морских участков маршрута. В силу меньшей мореходности судов смешанного плавания по сравнению с типично морскими судами приходится учитывать ограничения для таких судов при плавании в море. Немаловажную роль здесь играют гидрометеорологические условия. Циклоны, ураганы, тайфуны, дрейфующий лед, обледенение, ветер, туман и другие гидрометеорологические явления заставляют судоводителя предпринимать маневр обхода опасных зон, возникающих из-за этих явлений, уменьшать скорость судна или ложиться в дрейф. В результате — потеря времени, непроизводительные затраты энергоресурсов главных и вспомогательных механизмов в лучшем случае, а в худшем — аварии, порча или потеря груза, в самых тяжелых случаях — гибель судна и человеческие жертвы.
Все перечисленное выше заставляет судоводителей изучать закономерности развития физических процессов, происходящих в морской среде и атмосфере, разбираться в картах погоды, уметь расшифровывать синоптические карты, знать порядок оперативного гидрометеорологического обслуживания.
В первую очередь судоводитель, выведя свое судно из устья реки в морское плавание, встречается с морскими волнами. Обычно это ветровые волны. Но есть и другие: приливные, барические (вызванные резким изменением атмосферного давления), сейсмические, корабельные. Однако преобладают ветровые волны.
Ветровое волнение — один из главных метеорологических факторов, оказывающих влияние на безопасность и экономичность плавания. Ветровое волнение вызывает качку, удары о борт судна, заливание палуб (и даже надстроек), снижение скорости судна, рыскание, опасные крены.
В результате качки:
• экипаж судна менее бдительно несет вахту;
• для точного удержания судна на заданном курсе требуются лишние перекладки руля;
• затрудняется определение места нахождения судна, понижается точность измерений и расчетов линий положения.
Рекомендуемые материалы
Ветровые волны делятся на четыре типа: собственно ветровые, зыбь, мертвая зыбь, смешанные волны.
По внешнему виду их можно разделить на рябь, трехмерное волнение, толчею, буруны, прибой.
В зависимости от отношения длины волны к глубине моря волны делятся на короткие (длина волны значительно меньше глубины моря) и длинные (длина волны больше глубины моря).
По наличию или отсутствию перемещения волны можно разделить на поступательные (заметно перемещение) и стоячие (перемещения нет).
В зависимости от расположения волн различают поверхностные и внутренние волны. Внутренние волны образуются между слоями воды с разной плотностью и на разных глубинах.
Как мы уже отметили, причиной ветрового волнения является ветер, т.е. движение воздуха по отношению к земной поверхности.
Главной причиной возникновения ветра является неравномерное распределение давления воздуха в горизонтальной плоскости. Естественно, на воздух действует сила, перемещая его от более высокого давления к более низкому.
Чем больше разница между этими давлениями, тем больше скорость перемещения масс воздуха (скорость ветра).
Для учета разницы давлений атмосферы в разных точках Земли введено понятие «барическое поле» («бар» — давление), которое означает пространственное распределение атмосферного давления. На географической карте барическое поле можно изобразить в виде замкнутых линий — изобар.
Изобара (от греч. «изо» — равный, одинаковый) — линия, соединяющая точки с одинаковым давлением. Для указания величины этого давления в каждой изобаре делаются искусственные разрывы, в которых цифрами указывается давление в миллибарах (в отличие от «бытового» понятия об атмосферном давлении в миллиметрах ртутного столба). Для перевода мБар в мм. рт. ст. и наоборот существует таблица перевода.
Изобары имеют различную форму, но на карте с нанесенным барическим полем всегда можно выделить три области:
• область пониженного давления (циклон);
• область повышенного давления (антициклон);
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Аппараты с горючими пылями.
• седловину — промежуточную область между крест-накрест расположенными двумя циклонами и двумя антициклонами.
На английском языке на синоптических картах циклон обозначается индексом L (low), антициклон — Н (high).
Сила, перемещающая массы воздуха, называется силой барического градиента. Барический градиент (или градиент давления) — изменение давления на единицу расстояния (мБар/км), чем он больше, тем больше скорость ветра. Теоретически воздух должен двигаться перпендикулярно изобарам в сторону более низкого давления. Так бы и было, если бы Земля не вращалась. Вследствие вращения Земли (под влиянием силы Кориолиса) направление ветра отклоняется в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево. Эти отклонения довольно значительны. Над обширной водной поверхностью угол отклонения направления ветра может достигать 20° в сторону низкого давления.
Если посмотреть на карту погоды с нанесенными на нее, кроме изобар, данными о циклонах, антициклонах, значками, указывающими направление и силу ветра в данных точках, можно увидеть атмосферные фронты (теплые, холодные, окклюзии), зоны осадков, тумана, обледенения, смерчей и гроз.
Судоводитель, умеющий читать карту погоды, без труда выявит опасность, грозящую судну, или обстоятельства, затрудняющие плавание, и предпримет либо маневр уклонения, либо подготовит судно и экипаж к плаванию в сложных погодных условиях.
