книги из ГПНТБ / Черниев, Л. Ф. Азбука судовождения

обстановке. Эта служба разрабатывает и издает раз­ личные руководства и наставления для плавания в ле­ довых условиях. Она организует экспедиции, ледовые патрули и ледокольные службы-

Министерство морского флота организует выполне­ ние наблюдений на многих судах (четыре раза в сутки) и передачу результатов в местные управления гидроме­ теослужбы.

Кроме того, радиостанции ММФ два раза в сутки пе­ редают гидрометеорологическую информацию по всем штатным районам. В срочном порядке передают штормо­ вые предупреждения.

Прогнозы погоды по данному району и ежеднев­ ные гидрометеорологические бюллетени погоды достав­ ляет пароходству, морскому агенту «Инфлот», службам мореплавания и аварийно - спасательных подводных и технических работ (АСПТР) пароходств, а также капи­ тану порта бюро погоды.

Радиостанции пароходств, по установленному ими расписанию, передают суточные прогнозы погоды и вол­ нения моря, уточнения и изменения, штормовые преду­ преждения, ледовые прогнозы и обзоры. Гидрометеоро­ логическую информацию, особенно штормовые преду­ преждения, передают всеми средствами связи и сигна­ лизации, в том числе сигнальными постами и мачтами.

Познакомимся с основными физическими явлениями, происходящими в атмосфере, некоторыми метеорологи­ ческими и океанографическими элементами.

ионосфера. Она имеет повышенную электропроводимость и способность отражать радиоволны. Нижняя граница ионосферы находится на высоте 70—80 км. Под ионо­ сферой расположена стратосфера с нижней границей на высоте 10—12 км. Здесь наблюдаются сильные ветры. Самый нижний слой — тропосфера, в ней образуются

109

облака, выпадают осадки, происходит сильная конвек­ ция воздуха и т. п. Температура в тропосфере убывает с высотой, в среднем 0,5° на 100 м.

Метеорологические элементы характеризуют процес­ сы, протекающие в воздушной среде. К ним относятся: температура и влажность воздуха, туманы и осадки, ат­ мосферное давление, ветер и ураганы.

Суточный ход температуры воздуха над морем не­ сколько меньше, чем над сушей. Наименьшая темпера­ тура наблюдается перед восходом Солнца и наибольшая около 12 ч 30 мин. (над сушей около 14 ч). Годовой ход температуры воздуха в малых широтах мал и увеличи­ вается с увеличением широты.

Массу (в граммах) водяного пара, находящегося в 1 м3 воздуха, называют абсолютной влажностью. Коли­ чество водяного пара в.воздухе чаще выражают величи­ ной его упругости е, выраженной в миллиметрах ртут­ ного столба (в миллибарах): е=0,0008 (t—t') р. Здесь t н t' — температуры соответственно по сухому и влаж­ ному термометрам психрометра, а р — атмосферное давление.

Абсолютная влажность тем больше, чем больше тем­ пература, особенно после полудня, в теплые месяцы и в наиболее теплых морях. Если в воздухе при данной тем­ пературе содержится максимально возможное количест­ во пара, то его называют насыщенным. Температуру воздуха, когда при заданной абсолютной влажности наступает насыщение, называют точкой росы.

Отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе (абсолютная влажность), к упругости водяно­ го пара, насыщающего воздух при данной температуре, называют относительной влажностью. Над морями отно­ сительная влажность примерно постоянна и составляет около 80%.

Влияние низкой температуры на суда отрицательно, ибо образуется ледяной покров, затрудняющий продви-

110

жение судна. При низких температурах воздуха проис­ ходит обмерзание водяных брызг, попадающих на над­ водную часть судна и вызывающих обледенение, сниже­ ние скорости и уменьшение остойчивости. Высокие температуры снижают мощность главных двигателей (например дизелей, для которых важна масса заряда воздуха, всасываемого в цилиндры), вызывают нагрева­ ние корпуса и создают сложные условия для хранения перевозимого груза. Высокая влажность воздуха в со­ четании с высокой температурой при определенных ус­ ловиях может привести к конденсации влаги в трюмах,

мометра обернут батистом, и перед измерением темпе­ ратуры его смачивают дистиллированной водой. По по­ казаниям температур сухого и смоченного термометров

спомощью специальных таблиц определяют абсолютную

иотносительную влажность воздуха, а также точку ро­ сы. Для непрерывной записи относительной влажности воздуха служит гигрограф, температуры — термограф.

Давление, создаваемое массой воздуха, называют ат­ мосферным. Нормальное давление воздуха уравновеши­ вает столб ртути в 760 мм на уровне моря в широте 45° и при температуре 0°С. Атмосферное давление измеряют барометром-анероидом, а непрерывно регистрирует его

изменения барограф.

В высоких слоях атмосферы образуются облака, ко­ торые представляют собой скопление мельчайших ка­ пель или кристаллов льда. Летом облачность чаще появ­ ляется ранним утром и после полудня, а зимой — утром и ночыо. На земном шаре наибольшая облачность на­ блюдается в экваториальной зоне и в широте 60 — 80°.

Облачность измеряют в баллах от 0 до 10:0 — небо чистое, 10 — небо полностью закрыто облаками.

111

Облака делят на три класса: нижнего яруса (с вы­ сотами меньше 2- км), среднего (от 2 до 6 км) и верх­

него (более 6 км).

Из облаков выпадают осадки: дождь, снег, ледяной дождь, ледяная крупа, снежная крупа, град и т.д. Неко­ торые осадки выделяются на поверхности земли: роса, иней, изморозь, гололед, жидкий налет и т. д. Количе­ ство осадков определяют толщиной слоя, покрывающего земную поверхность, и измеряют его в миллиметрах. В

СССР наибольшее количество осадков выпадает в Бату­

гающего к земной поверхности, образует туман. Разли­ чают дымку, слабый и сильный туман.

Ветер — горизонтальное передвижение воздуха, вы­ званное разностью давлений в атмосфере. Ветер харак­ теризуется скоростью, направлением и силой.

В районе экватора массы воздуха перемещаются от центров высокого давления к центрам низкого давления и совпадают с направлением барического градиента (уменьшения давления). По сторонам от экватора ветер отклоняется от направления градиентов вправо в север­ ном и влево в южном полушариях. Поэтому, если встать

•спиной к ветру, то низкое давление в северном полуша­ рии будет слева от наблюдателя, в южном — справа.

Сила ветра зависит от разности давлений, т. е. от ве­ личины барического градиента. Ее оценивают с по­ мощью специальной шкалы Бофорта, которая имеется в Мореходных таблицах и других пособиях.

На движущемся судне наблюдают кажущийся ветер, который является результатом сложения скоростей ис­ тинного и курсового ветров. Вектор скорости курсового ветра равен вектору скорости судна, но направлен в

•противоположную сторону. Скорость кажущегося ветра на судне замеряют с помощью ручного анемометра, а

.112

Рис. 31. Графический способ определения истинного ветра

его направление определяют по специальному конусу на мачте, надуваемому ветром, или просто по направле­ нию дыма, выходящего из трубы.

Направление и скорость истинного ветра определяют с помощью треугольника векторов, как это показано на рис. 31. Из точки О откладывают вектор кажущегося

ветра У„в и в том же масштабе — вектор курсового вет­

ра — W. Замыкающий вектор ВА, проведенный с конца вектора курсового ветра в конец вектора кажущегося

ветра (или параллельный ему ОС) будет вектором ис­ тинного ветра К„в и укажет его направление и скорость.

На судне направление истинного ветра и его ско­ рость определяют с помощью ветрочета — круга СМО, который устроен на принципе построения треугольника векторов. Скорость ветра утром обычно возрастает, ве­ чером —• уменьшается.

В малых, а иногда и в умеренных широтах в летнее время наблюдаются смерчи. Это вихри большой разру­ шительной силы с диаметром 50—100 м и высотой до 1000 м. Одна из разновидностей смерча — торнадос, он больше по размерам, обладает большой скоростью вра­ щения и огромной разрушительной силой. Торнадосы

наиболее часто возникают в Северной Америке, на тер­

ритории США.

Увеличение ветра от штиля до значительной величи­ ны называют шквалом.

Пассаты — постоянные ветры, дующие в полосе от эк­ ваториальной полосы затишья до широты 30°. В север­ ном полушарии их направление от северо-востока, в южном — от юго-востока. Сила ветра небольшая (3—5 баллов). В полосе пассатов обычно ясная погода и малое количество осадков.

Муссоны — достаточно устойчивые ветры, меняющие свое направление от зимы к лету. Зимой в умеренных широтах муссоны дуют с материка на океан, а летом — с океана на материк. Летние муссоны характерны высо­ кой влажностью, облачностью, сопровождаются осадка­ ми; зимние — сухие и при ясной погоде. Смена муссонов происходит в апреле—мае и в октябре—ноябре.

К местным ветрам относят бризы, бора, фен и не­ которые другие.

Бризы — это ветры на приморских побережьях, днем

•они дуют с моря на сушу, ночью — с суши на море; бо­ ра — холодный ветер очень большой силы, дует от севе­ ро-востока из охлажденных мест вдоль крутых склонов к морю, наблюдается в Новороссийске и у северных берегов Адриатического моря, а также на Новой Земле и Средиземноморском побережье Франции; фен — су­ хой и теплый ветер, дующий с гор.

Полные сведения о ветрах на морях приводятся в морских атласах и на ежемесячных гидрометеорологи­ ческих картах.

Наиболее резко погода изменяется при прохождении линии фронтов, т. е. линии соприкосновения двух воздуш­ ных масс, обладающих различными физическими свойст­ вами и проходящих над поверхностью моря или земли.

В теплом фронте теплые массы воздуха наползают на холодные. Перед теплым фронтом падает давление,

1!4

появляются перистые облака и наблюдаются туманы. За­ тем появляются перисто-слоистые, высокослоистые и слоисто-дождевые облака, из которых впереди линии фронта в полосе до 200 км выпадают обложные осадки. Ветер усиливается и поворачивает вправо.

Вхолодном фронте воздушные массы вклиниваются

втеплые. Если холодный воздух движется быстрее от­

ступающего теплого, то впереди образуется вал. Теплый воздух бурно вытесняется кверху, и по фронту возника­ ют сильные порывы ветра и шквалы. В поднимающемся теплом воздухе образуются мощные ливневые облака, которые сопровождаются градами. Если холодный воз­ дух движется медленнее отступающего теплого, то дав­ ление перед фронтом падает и наступает зона облож­

ных осадков.

Бывают случаи, когда теплая масса располагается между двумя холодными, догоняющими одна другую, причем теплая вытесняется вверх. В результате проис­ ходит смыкание холодных масс, называемое окклюзией. Фронт между этими массами называется фронтом окклюзии. Он сопровождается пониженной видимостью, осадками, сильным ветром, который вызывает волнение

ских кривых. Понижение давления в циклонах направ­ лено от периферии к центру. Это обуславливаетнаправ­ ление ветров: в северном полушарии — «вихрь» против часовой стрелки, в южном — по часовой (рис. 32).

Диаметры циклонов, образующихся в умеренных ши­ ротах, — от нескольких сот до 2000 миль. Скорость их перемещения 30—60 км/ч.

Наблюдая за циклонами, т. е. за облачностью, на­ правлением ветра, изменением атмосферного давления

Рис. 32. Схема циклона:

л — в северном полушарии; б — в южном полушарии

и температурой воздуха, можно сделать некоторые важ­ ные выводы. Если движение облаков не совпадает с на­ правлением ветра у земли, то наблюдатель находится в передней части циклона. Через один-два дня следует ожидать продолжительных осадков и понижения тем­ пературы летом и повышения зимой. Если кучевые обла­ ка и ветер у земли движутся в одном направлении, то наблюдатель находится в концевой части циклона и сле­ дует ожидать улучшения погоды.

Нетрудно установить положение судна относительно пути движения центра циклона. Если в северном полуша­ рии направление ветра изменяется по часовой стрелке, то наблюдатель находится в правой половине циклопа, если против часовой стрелки — то в левой. Для южного полушария следует сделать обратное заключение.

Циклоны, возникающие в тропиках, называют тропи­ ческими (в Вест-Индии — ураганами, к востоку от

миль в диаметре), у них значительно большие изменения

116

в атмосферном давлении, а скорость ветра достигает ура­ ганной силы — 100 км/ч.

При приближении тайфуна появляется зыбь, идущая не от того направления, от которого дует или дул ранее ветер. При приближении центра тайфуна атмосферное давление резко падает. Перистые облака сменяются на­ громождением ливневых, наступает предгрозовоое за­ тишье с удушливой жарой. Затем температура воздуха падает, дождь переходит в тропический ливень.

В северном полушарии ветры в области тайфуна от­ клонены от направления на его центр вправо в среднем на 60°, а при приближении к центру увеличиваются до 90°- Поэтому, чтобы определить центр тайфуна, необхо­ димо стать спиной к ветру, тогда он будет находиться

тер усиливается до ураганного, затем постепенно сла­ беет.

Чтобы правильно выбрать курс при встрече с тропи­ ческим циклоном, в северном полушарии необходимо ру­ ководствоваться следующими правилами: при прохожде­ нии правой половины тропического циклона лечь в бей­ девинд правого галса (ветер привести в правую скулу, см. рис. 22) и сохранять этот курс, пока барометр не начнет подниматься; при прохождении левой половины — лечь в бакштаг правого галса (привести ветер в корму справа) и держать этот курс до выхода из зоны тропи­ ческого циклона. Если судно оказалось на пути центра тайфуна, то также перекладывают руль в бакштаг пра­ вого галса и держатся, как указано ранее.

В южном полушарии при прохождении левой поло­ вины циклона ложатся в бейдевинд левого галса, сохра­ няя курс до начала подъема барометра, в правой поло­ вине — в бакштаг левого галса и держат, как указано ранее. Если судно находится на пути тайфуна, то необ-

117