книги из ГПНТБ / Океанография и морская метеорология учебник

—выбираются Zo для основного и дополнительного пунктов;

—выбирается значение коэффициента прилива k\

—определяется высота уровня в дополнительном пункте по формуле

k — коэффициент прилива.

Величины без штрихов относятся к основному порту, а со штрихами — к дополнительному пункту.

Если для данного дополнительного пункта приведены поправки времен и высот полных и малых вод в сизигию и квадратуру, то этими поправками можно исправлять высоты основного порта непосредственно, интерполируя на промежуточные дни, когда это необходимо.

3. Определение дат сизигийных, квадратурных, тро­ пических и равноденственных приливов. Эта задача ре­ шается с использованием астрономических данных о фа­ зах Луны, выбираемых из Морского астрономического ежегодника. Аналогичные данные всегда приводятся и в самих таблицах приливов. Прибавляя возраст прилива к датам астрономических сизигий (новолуние и полно­ луние) или квадратур (первая и последняя четверти), получаем дни с сизигийными и квадратурными прили­ вами. Как показывают наблюдения, сизигийные и ква­ дратурные приливы продолжаются несколько суток под­ ряд. Для большинства пунктов Мирового океана воз­ раст прилива колеблется в пределах от 1,5 до 2,5 суток. Учитывая эти два обстоятельства, можно утверждать, что сизигийные и квадратурные приливы наблюдаются в течение 4 суток после астрономической сизигии и квадратуры.

Эту же задачу можно решить и при отсутствии астро­ номических данных о фазах Луны. Для этого, просмат­ ривая в данном месяце высоты полных и малых вод, нужно установить даты, когда величина прилива (т. е. разность между высотами полной и малой вод) будет иметь максимум, это и будет соответствовать сизигий­ ному приливу, а минимум — квадратурному приливу.

249

Считается, что сизигийные и квадратурные приливы про­ должаются в течение ± 2 суток относительно установлен­ ной даты, когда Вшах и Втjn, а в остальные дни прилив является промежуточным.

4. Расчет высоты уровня на заданный момент време ни, не совпадающий с моментами наступления полной и малой вод. Эта задача решается путем нелинейной ин­ терполяции по специальной таблице, являющейся со­ ставной частью таблиц приливов.

Для основного порта эта задача решается в такой по­ следовательности:

— выбираются время и высота ближайших к задан­ ному моменту полной и малой вод так, чтобы заданный момент обязательно находился между ними (Впв\ Н пв

и Тмв, Нмв),

•— рассчитываются три аргумента для входа в интер­

полученную разность округляют до целого часа; б) промежуток времени от заданного момента до

По рассчитанным аргументам входим в интерполя­ ционную таблицу (приложение 1 ), из которой опреде­ ляется поправка высоты уровня ЛЯ. Эту поправку нужно прибавить к высоте малой воды, если ближайшей к за­ данному моменту была малая вода и второй аргумент определялся относительно ее, или вычесть из высоты пол­ ной воды, если ближайшей была полная вода:

ht = НПВ — \ Н или ht — Нмв + 1Н. (5.82)

2 5 0

При использовании интерполяционной таблицы сле­ дует учитывать следующие особенности:

— таблица позволяет с большой степенью точности предвычислять промежуточные высоты только при пра­ вильных приливах; в случае смешанных приливов рас­ считанные результаты следует считать только прибли­ женными;

— если время роста или падения уровня больше 13 ч, а также если величина прилива больше 6 , 1 м (об этом свидетельствует отсутствие таких значений в таблице), то в интерполяционную таблицу следует входить с поло­ винным значением этих аргументов, а рассчитанную по­ правку высоты необходимо увеличить в два раза перед прибавлением к высоте малой воды или перед вычита­ нием ее из высоты полной воды;

— в тех случаях, когда значение первого аргумента округляется до половины часа, поправку высоты нахо­

На рис. 46 показаны аргументы, рассчитанные для входа в интерполяционную таблицу, и схема получения

251

Bkl'coma уровня,

Рис. 46. Аргументы для входа в интерполяционную таблицу при определении высоты уровня на заданный момент времени

В а т е р л и н и я

ТЯГ

Рис. 47. Схема расчета запаса воды под килем корабля

252

ста корабля по глубинам на карте. По исходным дан­ ным: показанию эхолота Нд, исправленному поправка­ ми, углублению вибратора эхолота от ватерлинии # в и высоте уровня Н, рассчитанной по таблицам приливов,

сти 2-й таблиц приливов. По установленному номеру определяется основной порт, к которому отнесен данный дополнительный пункт, и выбираются поправки времен и высот. Эти поправки выведены методом сравнения при условии подобия колебаний уровня. После введения по­ правок расчет высоты уровня на заданный момент вре­ мени ведется как и в случае основного порта (решение типа 4). После введения поправок полных и малых вод необходимо обязательно убедиться, что заданный мо­ мент времени, на который ведется предвычисление, на­ ходится между временами полной и малой вод в допол­ нительном пункте.

При пользовании таблицами приливов для зарубеж­ ных вод следует иметь в виду, что для одних пунктов

253

в таблицах приведены поправки высот, а для других — соответствие уровней в основном н дополнительном пунктах,-о чем сказано в заголовке данной графы.

Пример 1. При входе в губу Дроздовка (Баренцево море) находится банка. Наименьшая глубина над этой банкой на карте № 62.. составляет 5 м. Рассчитать фак­ тический запас воды под килем корабля, проходящего

лем при прохождении над банкой, как видно из рис. 47, необходимо рассчитать превышение уровня над нулем глубин, что делается с помощью таблиц приливов. По таблицам приливов на 197— г., том I — Воды европей­ ской части СССР, устанавливаем, что губа Дроздовка является основным портом, следовательно, для нее сде­ ланы предвычисления времен наступления полных и ма­ лых вод и их высоты. Образец таблицы дан в прило­ жении 2 .

2. Так как часы на корабле показывают декретное время, а в таблицах времена даны в поясном исчисле­ нии, то переведем заданный момент времени То—14 ч 15 мин в поясное время путем вычитания декретного

ября полную и малую воды. Убеждаемся, что заданный момент времени находится между ними. Уровень падает (см. приложение 2 ).

Дроздовка

4. Рассчитываем три аргумента для входа в интер поляционную таблицу:

а) время падения

_15 ч 16 мин 9 ч 03 мин

Тп = 6 ч 13 мин st: 6 ч;

254

б) промежуток времени от ближайшей МВ

_15 ч 16 мин

ционную таблицу (см. приложение 1 ) и находим, что поправка в высоту уровня Д#=1,2 м. Путь отыскания в таблице показан стрелками. Так как к заданному мо­ менту ближайшей была малая вода и второй аргумент

6 . Определяем запас воды под килем корабля при прохождении его над банкой, в Гс= 14 ч 15 мин по су­

находится корабль, как видно из рис. 48, необходимо рассчитать превышение уровня над нулем глубин по таблицам приливов.

1. Переводим время предвычисления в поясное: Т'с —

=4 ч 05 мин — 1 ч= 3 ч 05 мин.

2. По алфавитному указателю устанавливаем, что остров Олений является дополнительным пунктом. Основным портом для него является губа Дроздовка (приложение 3).

255

3. Выбираем ближайшие полную и малую воды к заданному моменту Гс = 3 ч 05 мин в основном порту с учетом поправок для о-ва Олений.

нельзя, потому что после введения поправок заданный момент не будет между полной и малой водами.

4. Рассчитываем три аргумента для входа в интер­

§ 25. ТЕЧЕНИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

Течения и их классификация. Системы поступатель­ ных движений частиц воды в морях и океанах, рассма­ триваемые как целое, обладающие или некоторой устой­ чивостью во времени или, наоборот, имеющие периоди­ ческий или случайный характер, называются течениями. Морские и океанские течения нередко охватывают огромные массы воды, распространяясь широкой поло­ сой на большие расстояния. По глубине течения могут захватывать значительные слои воды, а зачастую, как

256

показали исследования, на определенных глубинах фор­ мируются свои самостоятельные системы течений.

Характеристиками течений являются их направле­ ние, скорость и устойчивость. Направление течений определяется в градусах или румбах, причем указывает­ ся то направление, куда направлено течение. Изменчи­ вость течений по направлению может быть весьма зна­ чительной. Это относится не только к приливо-отливным течениям, для которых характерны изменения по на­ правлению в пределах всей картушки компаса, но и к так называемым квазипостоянным течениям. Для по­ следних отклонения по направлению от генерального (основного) направления достигают десятков градусов.

Скорость течений измеряется в узлах или сантиме­ трах в секунду (1 уз составляет около 50 см/с). Ско­ рость течений в открытых частях морей и океанов ко­ леблется в широких пределах: от долей узла до 4 уз в районах развитых океанских течений (Гольфстрим, Куро-Сио и др.). В глубинных противотечениях скорость в ядре достигает 2 уз. Скорость приливо-отливных тече­ ний в отдельных узкостях может достигать 9—12 уз.

Устойчивость течений исчисляется в процентах и определяет ту часть течений, которая за определенный промежуток времени совпадала по направлению и ско­ рости с генеральным направлением и средней скоростью данного течения.

Знание динамики морских и океанских течений необ­ ходимо прежде всего штурману корабля. Решение це­ лого ряда задач, и в первую очередь задачи по опреде­ лению места корабля, связано с влиянием течения на корабль. Поэтому изучение структуры течений, механиз­ ма их образования и развития является важным звеном в общей подготовке штурманов.

Морские течения классифицируются по ряду при­

знаков:

1 ) по происхождению, т. е. в зависимости от сил, которыми они вызываются;

2 ) по устойчивости;

3)по глубине расположения;

4)по характеру движения;

257

диента. Эта составляющая возникает при наклоне по­ верхности моря относительно изопотенциальной поверх­ ности, т. е. относительно поверхности равных значений силы тяжести. В связи с этим эта группа течений не­

градиент, в этой группе течений можно выделить: плот­ ностные течения, обусловленные неравномерным гори­ зонтальным распределением плотности воды; сгонно-на­ гонные течения, вызванные нагоном и сгоном вод под действием ветра; стоковые, вызванные повышением уровня у берегов и в устьевых участках рек береговым стоком вод; бароградиентные, связанные с изменениями

ные силой трения, создающейся при движении воздуха над поверхностью моря. Течения, создаваемые времен­ ными и непродолжительными ветрами, называются ве­ тровыми. Дрейфовыми называются течения, создающие­ ся длительными или господствующими ветрами. Глав­ ным отличием дрейфовых течений от ветровых является наклон уровня моря, уравновешивающий силу трения ветра, и влияние на них отклоняющей силы вращения

Солнца.

Если действие силы, вызвавшей данное течение, пре­ кращается, то массы воды некоторое время продолжают двигаться по инерции в том же направлении. Такие те­ чения называются и н е р ц и о н н ы м и .

воды из некоторого района в другой, сейчас же вызы­ вает подток воды из соседних районов, в которых в это

2 5 8