Известный специалист по исследованию морских волн профессор Л. Ф. Титов обратил внимание на то, что в «Сказке о рыбаке и рыбке» великий поэт не только образно, но и очень правильно, с точки зрения океанографии, описал развивающееся морское волнение: «Море слегка разыгралось… Помутилось синее море… Неспокойно синее море… Почернело синее море… На море черная буря: Так и вздулись сердитые волны, Так и ходят, так воем и воют».
Есть специальная шкала состояния поверхности моря, согласно которой можно визуально определить, сколько баллов на море. Шкала действительна только для ветрового волнения.
Итак, что такое один балл? Это совсем слабое волнение, рябь. Подул ветер - сморщил водную поверхность, прошел порыв - она снова гладкая. А что такое два балла? Это уже более заметная волна. Характерный признак волнения в два балла - прозрачная стекловидная пена на гребнях волн. При трех баллах на гребнях отдельных волн появляются белые барашки, при четырех баллах уже все море покрыто барашками. Если ветер начинает срывать пену с гребней волн - пять баллов волнения, а когда эта пена начинает вытягиваться полосами по склонам волн - шесть баллов… Всего шкала волнения содержит девять баллов. Можно оценивать шторм и по высоте волн.
Так, например, по этой шкале при волнении моря в один балл высота волн не превышает 25 сантиметров, в два балла - 25-75 сантиметров, в три балла - 0,75- 1,25 метра…
Шкала силы ветра (где приводится соответствие баллов и метров в секунду) имеет двенадцать баллов. Сила шторма определяется силой ветра. Поэтому выражение «шторм десять баллов» будет правильным, а выражение «десять баллов волнения» - неправильным. На Черном море повторяемость сильных волнений невысока. В течение самого штормового года волнение шесть-девять баллов не наблюдается больше чем 17 дней.
Отличительная особенность черноморских волн - их «устойчивость». Это так называемая зыбь, имеющая больший период колебаний, чем ветровая волна. Зыбь - это волны, наблюдающиеся при слабом ветре или без ветра («мертвая зыбь»). Однако происхождение этих волн связано с деятельностью ветра. На Кавказское побережье моря могут прийти волны, образовавшиеся в штормовой зоне, которая расположена в это время в западной части Черного моря. У кавказских же берегов ветры могут быть слабыми, а волна - крупной. Это и будет зыбь. С существованием зыби связано бытующее издавна у наших моряков понятие о «девятом вале», известное многим по картине известного художника-морениста Айвазовского. Нельзя сказать, чтобы представление о девятом вале вовсе было лишено всякого основания. Дело в том, что волны зыби, как правило, идут группами, причем в центре группы находятся наиболее крупные волны, а по краям волны меньшей высоты. Какая-то волна данной группы может быть действительно гораздо больше остальных, но которая она будет по счету - третья, пятая или девятая, да и с какой волны начинать счет,- неизвестно. Таким образом, вовсе не следует думать, что именно девятая волна является самой страшной. Кстати, у древних греков самым опасным считался каждый третий вал, а у римлян - десятый.
Моряки легче переносят зыбь, чем азовскую или каспийскую ветровую волну - «болтанку» с периодом 3-5 секунд. Однако зыбь имеет ту неприятную особенность, что она дает сильный прибой у берега. Волна, почти незаметная в море из-за небольшой крутизны, обрушивается на берег с громадной силой.
Купание в море во время шторма очень опасно. Обычно довольно трудно преодолеть зону бурунов и попасть в открытое море, где можно относительно спокойно держаться на воде, поднимаясь и опускаясь при прохождении каждой волны. Гораздо труднее уставшему человеку снова попасть на берег через преграду из рушащихся и пенящихся волн. Его то и дело относит обратно в море. Были случаи, когда здесь тонули люди, даже умевшие неплохо плавать. Поэтому-то на городских и санаторных пляжах и вывешивают во время шторма таблички с предостерегающими надписями. Уместно напомнить здесь, что все животные, медузы, морские блохи и другие организмы уходят перед штормом из опасной прибойной зоны, чайки улетают на берег, однако можно видеть, как некоторые люди избирают шторм для того, чтобы демонстрировать свою «храбрость», качаясь на волнах.
Сила ударов волн о берега и сооружения огромна. Вблизи Сочи она превышает 100 тонн на квадратный метр. При таких ударах возникают всплески высотой в несколько десятков метров. Колоссальная энергия прибойных волн расходуется на раздробление горных пород и перемещение наносов. Без воздействия волн выносы рек скатывались бы постепенно на глубину, волны же возвращают их к берегу и заставляют перемещаться вдоль него. Например, вдоль Кавказского побережья Черного моря идет постоянный поток наносов. От Туапсе до Пицунды волны перемещают 30-35 тысяч кубических метров наносов в год.
Там, где есть пляж, волны теряют большую часть своей энергии. Там, где его нет, они разрушают коренные породы. В период Великой Отечественной войны размыв берега южнее порта Сочи достигал 4 метров в год. Сразу же после окончания войны были начаты берегоукрепительные работы в этом районе, и размыв побережья прекратился.
Вдоль Кавказского побережья моря проходит железная дорога. В прибрежной зоне построены санатории, театры, морские вокзалы и жилые дома. Поэтому берега моря надо охранять от размыва. Лучшей защитой в этом отношении является пляж, где волны разрушаются, не доходя до берега. Для закрепления пляжей сооружаются буны и подводные волноломы, которые препятствуют движению гальки вдоль берега в другие районы и уход ее в глубь моря. Так нарастает пляж.
Долгое время буны и подводные волноломы считались образцом берегозащитных сооружений. Но в последние годы специалисты пришли к выводу, что более приемлемыми с точки зрения экологии были бы искусственные рифы, такие, как в естественных условиях существуют у побережья Австралии, Кубы, Вьетнама. На Черном море вблизи Одессы уже проходит испытание один такой риф длиной 300 метров.
Грузинские специалисты по защите побережья пошли иным путем: они поддерживают пляжи при помощи пляжевого материала, который привозят из горных карьеров.
Одним из малоизученных в настоящее время вопросов, связанных с волнами, является так называемый тягун.
Сущность этого явления заключается в том, что во многих портах Черного моря (и в некоторых других портах мира) суда, пришвартованные у причалов, начинают время от времени двигаться вдоль них более или менее периодически под действием какой-то силы. Иногда эти движения настолько мощны, что даже стальные швартовые концы не выдерживают и лопаются, иногда судно вынуждено прекращать грузовые операции и отходить на рейд. Тягун может наблюдаться как во время сильного волнения, так и при полном штиле.
О происхождении тягуна имеется несколько гипотез. Все они определяют тягун как следствие подхода особого рода морских волн, невидимых простым глазом. Эти волны носят название длиннопериодных, так как они имеют период колебания гораздо больший, чем обыкновенные видимые волны.
Когда морские волны подходят к берегу, их структура, а в связи с этим и картина волн меняются. Ученые говорят, что в прибрежной зоне волна начинает «чувствовать дно». Если направление гребней волн не параллельно линии берега, то происходит поворот волн к берегу: часть гребня, которая идет над большими глубинами, догоняет другую часть, идущую ближе к берегу над меньшими глубинами. Это явление называется рефракцией волн. Выражается оно не только в перемене их направления, но и в том, что гребни изменяют свою форму. В отдельных районах, например в бухте, волны «растягиваются» по ее берегам, поэтому высота волн здесь меньше, чем в открытом море. Это знали еще древние мореплаватели. Концентрация волновой энергии происходит в мысах, так как гребни волн подходят с разных сторон.
О скалы грозные дробятся с ревом волны
И с белой пеною шумят, бегут назад…
При продвижении волн по мелководью профиль их меняется. Гребень заостряется, наклоняется вперед, а ложбина отстает, испытывая влияние дна. На глубине, примерно в полтора раза превышающей высоту волн, они разрушаются. Образуется прибой. Прибойная волна с шипящей пеной заходит далеко на берег. У приглубинных берегов обычно одна линия разрушения волн, а у пологих по мере движения к берегу волны разрушаются несколько раз.
В последнее время принят новый, так называемый спектральный, метод изучения морских волн. Слово «спектр» происходит от латинского слова «спектрум», что значит «видение». С этим словом в нашем представлении связано что-то яркое и красивое. Такое название дал ему Ньютон, когда он впервые разложил обычный, белый свет на составляющие - красный, оранжевый и т. д. Теперь спектральный метод исследования широко используется в науке и технике - всюду, где можно получить зависимость энергии процесса от частоты или длины волн.
Для характеристики различных видов морских волн хорошим показателем будет их спектр. Как выглядят спектры морских волн? Спектр ветрового волнения и спектр зыби отличаются друг от друга шириной и формой. Ветровое волнение имеет более широкий спектр, оно охватывает большой диапазон частот. В нем могут быть волны с периодами от 3 до 20 секунд. А спектр зыби уже, то есть волны зыби мало отличаются друг от друга по частотам, они ровнее. Вид спектров этих двух типов волн характерен для всех морей.
Бывают иногда двугорбые и многопиковые спектры. Они регистрируются тогда, когда на море идут две или несколько систем волн с разных направлений, то есть наблюдается смешанное волнение.
Так спектры помогают в исследованиях морских волн. Теперь уже недостаточно сказать, сколько баллов на море, недостаточно даже знания высоты и длины или периода волн. Надо знать, какой вид имеет их спектр. Спектры позволяют исследовать и сравнивать друг с другом различные виды волн, они вносят порядок в «самое беспорядочное из всех закономерных явлений на Земле», как образно назвал морские волны известный советский океанограф Н. Н. Горский.
Слово «цунами» в переводе с японского означает большие волны в гавани. Действительно, они проявляются в гаванях, в бухтах, вообще в прибрежной зоне. В открытом море корабль может их не заметить, потому что высота их - сантиметры, а длина - километры, то есть волны очень пологие.
В Советском Союзе цунами наблюдаются не только на Камчатке или Курильских островах, но и на Каспийском и Черном морях, хотя здесь они не достигают такой разрушительной силы, как тихоокеанские.
Эти волны возникают при подводном землетрясении. Корабль, оказавшийся над зоной землетрясения, ощущает толчок, как будто он натолкнулся на подводную скалу. На некоторых морских картах нанесены скалы в таких районах, где глубины исчисляются километрами и промеры не обнаруживают никаких поднятий дна.
Откуда же в Черном море землетрясения? Ведь действующих вулканов поблизости нет! Но дело в том, что землетрясения далеко не всегда бывают связаны с вулканической деятельностью. Чаще всего они возникают как результат разрывов земной коры, которые образуются в районах, промежуточных между опускающимися и поднимающимися районами. Обычно очаги землетрясений сосредоточены в одних и тех же зонах. На Черном море такие зоны проходят параллельно берегам вблизи Крыма и Кавказа. Наиболее сейсмичными районами Кавказа являются Анапа и окрестности Сочи. Глубина залегания очагов черноморских землетрясений может быть до 40 километров.
Есть предположение, что причиной гибели древних черноморских городов Севастополиса и Диоскурии послужили волны от подводных землетрясений - цунами. В абхазских легендах сохранилось упоминание об этом событии: «Страшный удар потряс землю. Берег раскололся, и взбешенное море поглотило город».
За последние столетия на Кавказе таких сильных землетрясений не наблюдалось. В Крыму сильные землетрясения (7-8 баллов по 12-балльной шкале) были в 1927 году, эпицентры их находились в море, к югу от Ялты. Землетрясения эти вызвали длинные (до 100 километров) волны - цунами. Скорость их была так велика, что через полтора часа они дошли до побережья Болгарии, а на другие побережья еще раньше. Но эти волны были отмечены только приборами и никаких повреждений не причинили.
На Кавказском побережье Черного моря сильные землетрясения - 6 баллов - наблюдались в 1905 и в 1966 годах (эпицентры их лежали в море вблизи Анапы). Эти землетрясения также вызвали цунами, которые распространились по всему морю и были отмечены приборами.
Таким образом, на Черном море тоже возможны цунами, но по причине малой протяженности очагов землетрясений и их сравнительно небольшой силы они не причиняют вреда побережьям.
Интересно, что некоторые рыбы - обитатели больших глубин - за несколько дней или часов до землетрясения появляются на поверхности воды и при этом обычно погибают. Но такие случаи наблюдались не в Черном море, где, как известно, рыбы на больших глубинах не живут.
На какую глубину распространяются обычные (ветровые) волны? Уже на глубине 10 метров они меньше, чем на поверхности, но иногда ощущаются и там. Движение воды у дна при шторме можно охарактеризовать таким примером. Подводная лаборатория «Черномор», работавшая вблизиГеленджика на глубине 12,5 метра и имевшая отрицательную плавучесть в 3 тонны, была передвинута 4-балльным штормом на 70 метров. Исследователями этой лаборатории было установлено, что достаточно интенсивные перемещения песка происходят до глубины 15-20 метров.
В глубинах моря, на границе раздела слоев воды с различной плотностью, возникают так называемые внутренние волны.
Специалисты считают, что действием этих волн можно объяснить гибель нескольких подводных лодок: американских- «Трешер» в северной части Атлантики в 1963 году и «Скорпион» в 1968-м у Азорских островов; французских - «Минерва» в 1968-м и «Эридис» в 1970 году в Средиземном море. При этом погибли несколько сотен человек.
Хотя известны внутренние волны уже давно, причины их образования не до конца ясны. Одной из них считают «рябь» в массе течения, возникающую при прохождении его над подводными хребтами. Могут вызываться внутренние волны и сильными штормами и ураганами на поверхности воды, и приливами, и землетрясениями.
Внутренние волны, как и поверхностные, движутся, развиваются, живут. Они могут достигнуть такой высоты и крутизны, что станут неустойчивыми и опрокинутся. При этом быстро выравниваются свойства воды, исчезает скачок в плотности, возможно, это опрокидывание и вызвало гибель подводных лодок.
Недавно внутренние волны были обнаружены на снимках из космоса. Оказывается, при съемке с такого большого расстояния эти волны прослеживаются в виде чередования темных и светлых полос.
Долгое время волны причиняли человеку только вред: понижали скорость судов, разбивали их о береговые сооружения, размывали берега.
Выдвинуто много проектов использования энергии волн. Расскажем о некоторых из них.
На берегу Черного моря испытывалась установка конструкции Д. А. Автономова. Она основана на заполнении водой бассейна под действием гидравлического удара - прохождения волн по клиновидным каналам. Из бассейна вода поступает в турбину.
На Крымском побережье испытана и другая установка, автор ее С. И. Колтагов. Поршень, движущийся в цилиндре горизонтально под действием волн, гонит воду вверх по трубе в цистерну, откуда она поступает на турбину. После каждого движения поршня цилиндр заполняется из другой трубы водой моря.
Инженер В. С. Сидоренко создал тип «волнотурбины», основанной на повороте укрепленной горизонтально трубы при прохождении волны.
Польские специалисты предложили накапливать энергию путем периодической (под действием волн) подачи воды в резервуар, расположенный выше уровня воды. Удар каждой волны открывает клапан, через который вода проникает по трубам в резервуар.
Болгарский инженер Веденичаров предложил семь типов волнодвигателей. Некоторые из них он испытывал на Черном море вблизи Варны.
Шведский инженер Дальстрем сконструировал судно, использующее энергию волн. На судне имеется балансир, приводящий в движение винт.
У побережья США работает буек на волновой энергии, мощность установки всего 1 киловатт. Принцип работы таков: с плавучей платформы вниз опущена 60-метровая труба; в нижней части трубы клапан, открывающийся в период нахождения трубы во впадине волны; попадающая в трубу вода поступает в бак, а из бака на турбину, вырабатывающую ток, который питает лампу.
Крупный проект использования волновой энергии выдвинут в Англии, не имеющей значительных природных источников энергии на своей территории. Вдоль побережья предполагается построить много своеобразных «мельниц», лопасти которых (15X15 метров) будут вращаться под действием волн и передавать свое движение генератору.
Ни в одной стране еще не построено волновой электростанции. Причина в том, что получаемая таким образом энергия будет стоить дороже, чем энергия других видов электростанций, и использовать ее целесообразно только там, где исчерпаны уже все другие источники.
Однако уже тот факт, что над использованием энергии волн усиленно работают инженеры и ученые во многих странах, позволяет надеяться на успешное решение этой проблемы.
Заинтересовались морскими волнами и врачи: слабое волнение (один-два балла) производит легкий массаж тела, способствует проникновению солей морской воды в организм человека, то есть является лечебным фактором.
Не менее интересен и такой вопрос: влияет ли Солнце на морские процессы? Наблюдения за ходом разных земных явлений позволяют отметить не только их периодичность, но и совпадение периодов колебаний этих процессов с периодами изменения солнечной активности.
Какие только явления на Земле не пробовали сопоставлять с активностью Солнца: нарушение ритмов развития животных и растений, снижение реакций у людей в периоды активного Солнца и увеличение количества смертных случаев среди людей, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы, замедление роста ледников, и даже количество землетрясений, как считают некоторые ученые, связано со степенью активности Солнца.
А как обстоят дела на таком небольшом участке планеты, как Черное море? Анализ «тихих» и «штормовых» лет показывает, что они следуют друг за другом определенным порядком. Так, для района Сочи в 1952-1954 и 1964-1966 годах было отмечено много штормов, а 1956-1962 годы были годами затишья. Разумеется, и в годы затишья наблюдаются отдельные сильные штормы. Например, в тихом 1968 году прошел исключительно сильный шторм 28-29 января, а в тихом 1969 году наблюдались 7-балльные штормы 5-6 января и 28-29 октября.
Весь 1972 год можно назвать штормовым. Сила шторма у берега достигала 6-7 баллов.
Последние 15 лет штормовая деятельность постепенно затихала, но не за горами, как это было и раньше, наступление штормового периода.
Если сравнить число штормов на Черном море с числом вспышек на Солнце, то можно видеть, что между ними существует зависимость.
Почти всегда за крупной вспышкой на Солнце начинается шторм. Но далеко не каждый шторм обусловлен солнечной вспышкой. Штормов гораздо больше, чем вспышек, но каждая сильная вспышка вызывает шторм. В период возмущения Солнце выбрасывает потоки заряженных частиц - корпускул, начинается так называемый «солнечный ветер». Неясно еще, каким путем эти потоки влияют на атмосферу Земли, особенно заметно при этом усиление движения воздушных масс вдоль меридианов - с севера на юг и с юга на север. На Черном море это означает приход южных циклонов и штормов с юга.
Астрономы пытаются прогнозировать солнечные вспышки. В первую очередь это нужно для того, чтобы космонавты, находящиеся в полете, приняли необходимые меры для защиты от космических лучей, которые извергаются из области вспышки вместе с потоками светового, ультрафиолетового, гамма-излучения, инфракрасного и радиоизлучения.
Когда такие прогнозы утвердятся, их можно будет использовать и в медицинских целях, а также для прогноза штормов.
Если бы удалось прогнозировать тихие и штормовые годы, то это в значительной мере облегчило бы работу портов и обезопасило судоходство.
Морской сайт Россия нет 23 ноября 2016 Создано: 23 ноября 2016 Обновлено: 23 ноября 2016 Просмотров: 5195
Как было сказано, на отдельных морях и океанах, кроме общих признаков, имеются еще так называемые специальные, характерные для конкретного географического района.
Для не оказанных в книге других районов специальные признаки нужно находить в различных навигационных пособиях (лоциях и т. п.) и гидрометеорологических описаниях, а также необходимо самому хорошо всесторонне изучать район плавания и подмечать в нем специальные признаки погоды.
Черное море
Среди ветров особой известностью выделяется Новороссийская бора 1. Она является самым опасным видом шторма для флота на северо-востоке Черного моря, особенно в районе побережья Анапа - Новороссийск - Туапсе. Новороссийская бора - это очень сильный холодный северо-восточный порывистый ветер, дующий с невысоких горных склонов. Наибольшая сила его наблюдается в Цемесской (Новороссийской) бухте. Здесь сильно охлажденный материк круто обрывается к теплому морю.
Этот шторм бывает при антициклоне в холодном воздухе над южными районами европейской территории Советского Союза и при циклоне - над юго-восточной частью Черного моря.
При этом создаются большие горизонтальные градиенты давления, вследствие чего воздух огромными порывами низвергается через Мархотский перевал с высоты 435 м в Новороссийскую бухту со скоростью ураганного ветра, который вызывает сильное волне-кие моря с очень крутой волной и при отрицательных температурах создает мощное обледенение судов и портовых сооружении. Были случаи, когда суда тонули в бухте под тяжестью образовавшегося на них льда.
В среднем Новороссийская бора за год наблюдается 46 раз, чаще всего в период с ноября по март. Из них больше половины бывает со скоростью ветра выше 20 м/сек.
Наибольшая скорость ветра достигает 40 м/сек и более, температура воздуха при этом может понижаться до минус 15 - 18° и ниже. Бора продолжается непрерывно в течение 1 - 3 суток, иногда до недели. Ее распро- странение в сторону моря не превышает 5 - 6 миль.
Местные признаки наступления, ослабления и прекращения Новороссийской боры следующие
Появление белесоватого облачного вала над хребтом Варада и его сползание по склонам гор в сторону моря. Бора начинается, когда облачный вал спустится примерно до половины склона гор.
Если облачные массы оторвались от Мархотского перевала и быстро смещаются в юго-западном направлении - это признак того, что бора в Новороссийске начнется через 2 - 3 ч и даже раньше.
Резкое ослабление севере восточного ветра в Новороссийске при сильном на Мархотском перевале, о чем может свидетельствовать удерживающийся почти в прежнем положении облачный вал на склоне гор, не указывает на окончание боры; ветер вновь усилится через 2 - 3 ч.
Усиление северо-восточного ветра в Новороссийске до 6 - 7 баллов и даже больше при сохранения слабого ветра на Мархотском перевале указывает на то, что в Новороссийске скоро не будет ветра.
Если надвигается и увеличивается облачность нижнего яруса с юга, сопровождаемая осадками и падением давления, то бора прекратится через 8 - 12 ч.
Быстрый рост давления в Новороссийске - признак начала ослабления и скорого прекращения здесь боры.
В районе побережья Поти в холодный период года (с октября по март) часто наблюдается очень сильный феновый восточный ветер, достигающий иногда ураганной силы, скорость его до 40 м/сек и продолжительность до нескольких суток.
Этот ветер наблюдается от реки Супса до реки Ингури, в море он распространяется до 10 миль от берега. Местное название этого ветра - Потийский калач или кругляк.
Признаки возникновения штормового восточного ветра в районе Поти следующие, атмосферное давление выше 1015 мбар с равномерным его падением, значительное повышение температуры воздуха и уменьшение относительной влажности, появление перистых и чечевицеобразных облаков над горами, сверхдальняя видимость отдаленных гор, исчезновение низких облаков.
Обычно этот ветер усиливается во второй половине ночи и в середине дня стихает, а к вечеру может усилиться вновь. В районе Поти также нередко наблюдаются и шквалистые западные ветры, чаще всего юго-западные и западные, реже северо- западные.
Признаки их наступления следующие:
появление при фене над побережьем перистых облаков и постепенное их уплотнение с образованием облаков среднего яруса - признак того, что в ближайшие 6 - 10 ч здесь возникнут шквалистые западные ветры и наступит пасмурная погода с осадками;
появление зыби на море при ясной погоде, особенно во время фена;
сверхдальняя видимость гор;
усиление морских течений в районе Поти до одного узла и более - признак усиления здесь западного ветра до штормового через 18 - 24 ч, признаком усиления этого ветра через несколько часов (3 - 4 ч) является заметное повышение уровня воды в Поти.
В апреле и мае при ненормально высокой температуре, малой относительной влажности (сухости) воздуха и падении давления надо через несколько часов ожидать с юго-запада внезапного сильного шквала.
Поти и Закавказья является увеличение давления, уменьшение облачности и волнения моря.
В районах мысов Тарханкут, Сарыч, Судана, Калиакра, Анапа и в Керченском проливе при заметном изменении атмосферного давления наблюдается местное усиление слабых и умеренных ветров до сильных и штормовых: южного ветра - три падении давления, северного - при повышении. При изменении давления в этих районах на 1 - 2 мбар ветры могут усиливаться до 6 - 7 баллов.
Усиление распространяется от берега в море до 5 - 6 миль, дальше ветры резко ослабевают.
В бассейне Черного моря сильные и продолжительные штормы от направлений северной половины горизонта наблюдаются зимой. Им предшествуют и сопутствуют резкое понижение температуры и давления воздуха, выпадение снега, образование туманов, испарения. Скорость ветра достигает 25 - 40 м/сек.
Штормы от ветров южных направлений на Черном море наблюдаются гораздо реже, и они обычно бывают менее сильными и менее продолжительными, чем при ветрах северных направлений. Перед началом южного шторма за сутки и более может на- блюдаться сверхдальняя видимость: горы Анатолийского побережья могут быть видны с Южного берега Крыма.
Пролив Босфор
Белые облака, образующиеся над вершинами европейского берега пролива,- признак скорого наступления северо-западных штормовых ветров. При этом, если облака начинают сползать по склону гор в сторону пролива, - значит скоро появятся сильные северо-западные шквалы, часто сопровождаемые грозами.
Эгейское море
В холодный период года (с октября по март), если горы на островах скрыты серыми облаками, а небо покрыто низкой облачностью, то скоро подует сильный ветер.
Если небо покрывается облаками, надвигающимися с юго-запада, давление падает, наблюдаются грозовые разряды, то в холодный период года нужно ожидать юго-западного шторма.
Перед наступлением северного шторма со шквалами давление заметно увеличивается и наступает ясная, с хорошей видимостью погода.
Бискайский залив
В Бискайском заливе штормы весьма часты. Обычно они наблюдаются с октября по март и особенно с ноября по февраль.
Они сопровождаются обычно дождливой и ненастной погодой и очень сильным и опасным для судов волнением.
Штормы в Бискайском заливе связаны с прохождением циклонов, которые чаще всего имеют две траектории: на северо-восток и восток-юго-восток. В период с июня по август здесь наблюдаются грозы, которые в южной части залива сопровождаются сильными шквалами.
Признаками наступления в заливе штормов являются надвигающаяся с запада низкая мрачная облачность, часто с молниями, и идущая с запада мертвая зыбь.
У южного побережья залива мертвая зыбь в сочетании со штилевой погодой, наступающей после юго-западных ветров, также является верным признаком приближения шторма.
Характерно также, что чем дольше наблюдаются указанные выше признаки до наступления шторма, тем сильнее и продолжительнее будет сам шторм.
Возникая обычно с юго-запада, шторм, сопровождаемый осадками и туманами, поворачивает постепенно на запад или северо-запад и может продолжаться до нескольких суток подряд. Затем ветер принимает первоначальное направление.
Если по окончании шторма дуют сильные ветры с юго-запада, сопровождающиеся повышением давления, то можно ожидать северного ветра и улучшения погоды.
Если обратный поворот ветра с северо-запада на запад или юго- запад сопровождается значительным падением давления, то надо ожидать скорого наступления нового шторма.
Красное море, Аденский и Суэцкий заливы
В северной части Красного моря и в Суэцком заливе появление перистых облаков над вершинами гор Синайского полуострова, в то время когда они видны со стороны южного входа в пролив Губаль,- признак скорого возникновения сильного до штормового ветра В этих же районах признаком скорого появления свежего ветра является дымка на горизонте. В Суэцком заливе, если дымка покрывает плоскогорья,- признак скорого наступления большого шторма.
Появлению сухого сильного северного ветра (хамсина) в Аденском заливе предшествует выпадение обильных дождей в Йемене. У северного берега Аденского залива признаком наступления сильного ветра северного и северо-северо-западного «белата» является появление вечером над берегом тусклой туманной дуги и порывистого ветра, постепенно заходящего к берегу.
В Аденском заливе признаки приближения циклона от востока и юга - это гало вокруг луны и солнца, молнии в восточной части горизонта, шквалы с северо-северо-запада и северо-северо-востока, мертвая зыбь, идущая с востока, и падение давления.
Порт Кейптаун
Если вершина горы Лев покрывается белой облачной шапкой - признак скорого наступления сильного шторма.
Порт Петропавловск-Камчатский. Авачинская губа
Признаки усиления северо-западного ветра до штормового следующие, образование облачной шапки над Вилючинской сопкой, наличие резко очерченной облачной гряды кучевообразных форм облаков над западной частью залива.
Средиземное море
Изменение направления ветра во время шторма от восточного к западному служит верным признаком улучшения погоды. Восточные ветры обычно предвещают здесь штормовую погоду.
Белое море
Если на Белом море начинает дуть южный ветер - признак скорого наступления ненастной погоды.
Гебридские острова и побережье Шотландии
Северный штормовой ветер, изменяющий направление на юго- западное при понижении атмосферного давления,-верный признак дальнейшего ухудшения погоды.
Остров Ньюфаундленд
Если после западного ветра атмосферное давление начинает медленно падать, то следует ожидать продолжительного восточного шторма.
Шотландские и Оркнейские острова
Сильное полярное сияние-признак наступления юго-восточного шторма, а слабое сияние - признак наступления хорошей погоды.
Ботнический залив
Быстрое падение атмосферного давления, а также заволакивание неба густыми слоистыми облаками являются признаком приближения циклона и часто штормового ветра.
Побережье острова Целебес
На северном побережье острова, особенно в районе бухты Манадо, в период северо-западного муссона наблюдаются штормовые западные ветры, имеющие местное название «барат». Признак приближения барата - темный, свинцовый цвет неба над морем. Температура воздуха при этом падает обычно до 19° С вместо обычной здесь 25 - 27° С.
Магелланов пролив
Видимая на юго-западе белая дуга облаков - верный признак приближающегося от мыса Горн сильного штормового шквального ветра.
Флоридский пролив
Часто в этом районе наблюдается штормовой с сильными шквалами ветер, имеющий местное название «портер». Признаком наступления этого ветра является падение атмосферного давления и приближение с северо-запада мощных кучевых облаков при слабом юго-восточном ветре.
Северный Ледовитый океан
Снежные струи, переходящие при усилении ветра в поземок,- признак начинающейся пурги. При этом по мере усиления ветра переносимый им снег поднимается все выше и выше, горизонт постепенно затягивает снежной дымкой и видимость резко ухудшается.
Побережье Антарктиды в районе Атлантического сектора При сильных ветрах восточной четверти обычно начинается низовая метель, переходящая затем в общую с выпадением снега; видимость при этом становится очень плохой.
Признаками штормового ветра восточной четверти могут служить следующие явления:
появление и уплотнение перисто-слоистой облачности;
повышение температуры воздуха в период полярной ночи, а также летом, весной и осенью к вечеру и ночью;
значительное повышение относительной влажности воздуха;
очень сильное падение атмосферного давления.
Атлантический сектор вод Антарктики
Признаками усиления ветра в открытой части океана могут служить следующие явления:
1) поворот ветра вправо и переход давления от ровного хода к падению при одновременном повышении температуры воздуха, облачность уплотняется и снижается, начинается выпадение осадков. Эти явления связаны с приближением циклона к месту судна и, как правило, предвещают ветры северной четверти (от северо-западных до северо-восточных) силой 6 - 8 баллов и более;
2) рост давления, начинающийся после заметного падения и сопровождающийся изменением направления ветра с южного на юго-западное. При этом обычно осадки прекращаются я улучшается видимость.
Об интенсивности надвигающегося шторма можно судить по записи барографа: чем круче поднимается давление, тем более вероятен сильный шторм (до ураганного), который обычно начинается вскоре после начала повышения давления.
Второй признак, если он выражен отчетливо, характерен для тыловой части циклона при условии прохождения его центра севернее судна.
Нередко штормы при северных ветрах предшествуют юго-западным штормам. Следует иметь в виду, что в Антарктике нет такой строгой зависимости между изменениями атмосферного давления и ветром, как это наблюдается в северном полушарии.
Здесь могут быть случаи сильных штормов при небольших колебаниях давления и, наоборот, часто значительные изменения давления не связаны с сильным ветром.
Поэтому в Антарктике, кроме хода давления, обязательно нужно учитывать изменение ветра, температуры, облачности и других метеорологических явлений, а также направление и время появления или усиления зыби.
Изменение ветра при прохождении циклона происходит следующим образом:
если судно находится непосредственно в центральной части циклона, то вначале дует сильный северосеверо-восточный ветер, который после смещения центра быстро меняется на юго-юго-западный;
когда центр циклона проходит южнее судна, то вначале наблюдается северный ветер, который затем переходит в северо-западный и усиливается, а после смещения центра циклона меняется на юго-западный с повышением давления и сильным штормом.
В том случае, если судно находится в зоне сильных западных ветров, которая расположена между 40 и 55° ю. ш., ветер меняется в пределах от северо-западного до юго-западного; если центр циклона проходит севернее судна, ветер начинается от севера, переходит через северо-восток на восточный и после смещения циклона - на юго-восточный и южный.
Для преобладающего большинства траекторий движения циклонов прохождение их центров южнее судна наблюдается в тех случаях, когда судно находится к северу от 61-й параллели. Движение центра циклона через расположение судна наиболее вероятно при плавании в зоне между 61 и 65° ю. ш.
Наконец, движение центра циклона севернее судна наблюдается при плавании южнее Полярного Круга. Иногда для отдельных траекторий движения центров циклонов пути их могут значительно отклоняться от вышеуказанного среднего положения.
Ветер – это горизонтальное перемещение (поток воздуха параллельно земной поверхности), возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления
Ветер характеризуется скоростью (силой) и направлением. Направление определяется сторонами горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и километрах в час. Сила ветра измеряется в баллах.
Ветер в ботфортах, м/с, км/час
Шкала Бофорта - условная шкaлa для визуальной оценки и записи силы (скорости) ветра в баллах. Первоначально, была разработана английским адмиралом Френсисом Бофортом в 1806 г. для определения силы ветра по характеру её проявления на море. С 1874 г. данная классификация принята для повсеместного (на суше и на море) использования в международной синоптической практике. В последующие годы менялась и уточнялась (таблица 2). За ноль баллов было принято состояние полного штиля на море. Изначально система была тринадцатибальная (0-12 bft, по шкале Бофорта). В 1946г. шкалу увеличили до семнадцати (0-17). Сила ветра в шкале определяется по взаимодействию ветра с различными предметами. В последние годы, силу ветра, чаще, оценивают по скорости, измеряемой в метрах в секунду - у земной поверхности, на высоте порядка 10м над открытой, ровной поверхностью.
В таблице приведена шкала Бофорта, принятая в 1963 году Всемирной метеорологической организацией. Шкала волнения на море - девятибальная (параметры даны для большой морской акватории; на малых акваториях - волнение меньше). Описания действия от перемещения воздушных масс - даны "для условий земной атмосферы вблизи земной или водной поверхности", и плюсовой температуре. На планете Марс, к примеру - соотношения будут другими.
Сила ветра в баллах по шкале Бофорта и морское волнение
таблица 1
| Баллы | Словесное обозначение силы ветра | Скорость ветра, м/с | Скорость ветра км/ч | Действие ветра |
|
на суше |
на море (баллы, волнение, характеристика, высота и длина волны) |
||||
| 0 | Штиль | 0-0,2 | Менее 1 | Полное отсутствие ветра. Дым поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны. | 0. Волнение отсутствует
Зеркально гладкое море |
| 1 | Тихий | 0,3-1,5 | 2-5 | Дым слегка отклоняется от вертикального направления, листья деревьев неподвижны | 1. Слабое волнение.
На море лёгкая рябь, пены на гребнях нет. Высота волн 0,1 м, длина - 0,3м. |
| 2 | Легкий | 1,6-3,3 | 6-11 | Ветер чувствуется лицом, листья временами слабо шелестят, флюгер начинает двигаться, | 2. Слабое волнение
Гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными. На море короткие волны высотой 0,3 м. и длиной - 1-2м. |
| 3 | Слабый | 3,4-5,4 | 12-19 | Листья и тонкие ветки деревьев с листвой непрерывно колеблются, колышутся лёгкие флаги. Дым как бы слизывается с верхушки трубы (при скорости более 4 м/сек). | 3. Легкое волнение
Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки. Средняя высота волн 0,6-1 м, длина - 6м. |
| 4 | Умеренный | 5,5-7,9 | 20-28 | Ветер поднимает пыль, бумажки. Качаются тонкие ветви деревьев и без листвы. Дым перемешивается в воздухе, теряя форму. Это лучший ветер для работы обычного ветрогенератора (при диаметре ветроколеса 3-6 м) | 4.Умеренное волнение
Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах. Высота волн 1-1,5 м, длина - 15 м. Достаточная ветровая тяга для виндсёрфинга (на доске под парусом), с возможностью выйти в режим глиссирования (при ветре не менее 6-7 м/с) |
| 5 | Свежий | 8,0-10,7 | 29-38 | Качаются ветки и тонкие стволы деревьев, ветер чувствуется рукой. Вытягивает большие флаги. Свистит в ушах. | 4.Неспокойное море
Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги). Высота волн 1,5-2 м, длина - 30 м |
| 6 | Сильный | 10,8-13,8 | 39-49 | Качаются толстые сучья деревьев, тонкие деревья гнутся, гудят телеграфные провода, зонтики используются с трудом | 5.Крупное волнение
Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади. Образуется водяная пыль. Высота волн - 2-3 м, длина - 50 м |
| 7 | Крепкий | 13,9-17,1 | 50-61 | Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветки, трудно идти против ветра. | 6.Сильное волнение
Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру. Высота волн до 3-5 м, длина - 70 м |
| 8 | Очень крепкий |
17,2-20,7 | 62-74 | Ломаются тонкие и сухие сучья деревьев, говорить на ветру нельзя, идти против ветра очень трудно. | 7. Очень сильное волнение
Умеренно высокие, длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра. Высота волн 5-7 м, длина - 100 м |
| 9 | Шторм | 20,8-24,4 | 75-88 | Гнутся большие деревья, ломает большие ветки. Ветер срывает черепицу с крыш | 8.Очень сильное волнение
Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость. Высота волн - 7-8 м, длина - 150 м |
| 10 | Сильный шторм |
24,5-28,4 | 89-102 | На суше бывает редко. Значительные разрушения строений, ветер валит деревья и вырывает их с корнем | 8.Очень сильное волнение
Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая. Высота - 8-11 м, длина - 200 м |
| 11 | Жестокий шторм |
28,5-32,6 | 103-117 | Наблюдается очень редко. Сопровождается большими разрушениями на значительных пространствах. | 9. Исключительно высокие волны.
Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая. Высота - 11м, длина 250м |
| 12 | Ураган | >32,6 | Более 117 | Опустошительные разрушения. Отдельные порывы ветра достигают скорости 50-60 м.сек. Ураган может случиться перед сильной грозой | 9. Исключительное волнение
Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость. Высота волн >11м, длина - 300м. |
Чтобы легче запомнить (составил: автор сайта сайт)
3 - Слабый - 5 м/с (~20 км/час) - листья и тонкие ветки деревьев непрерывно колышутся
5 - Свежий - 10 м/с (~35 км/час) - вытягивает большие флаги, свистит в ушах
7 - Крепкий - 15 м/с (~55 км/час) - гудят телеграфные провода, трудно идти против ветра
9 - Шторм - 25 м/с (90 км/час) - ветер валит деревья, разрушает строения
* Длина ветровой волны на поверхности водных объектов (реки, моря и т.д.) - наименьшее расстояние, по горизонтали, между вершинами соседних гребней.
Словарь:
Бриз – слабый береговой ветер, имеющий силу до 4 баллов.
Нормальный ветер - приемлемый, оптимальный для чего-либо. Например, для спортивного виндсёрфинга - нужна достаточная ветровая тяга (не менее 6-7 метров в секунду), а при парашютных прыжках, наоборот, лучше - безветренная погода (исключающая боковой снос, сильные порывы у земной поверхности и протаскивание купола после приземления).
Бурей называется длительный и штормовой до ураганного ветер, силой больше 9 баллов (градация по шкале Бофорта), сопровождающийся разрушениями на суше и сильным волнением на море (штормом). Бури бывают: 1) шквальные; 2) пыльные (песчаные); 3) беспыльные; 4) снежные. Шквальные бури начинаются внезапно и так же быстро оканчиваются. Их действия характеризуются огромной разрушительной силой (такой ветер разрушает строения и вырывает деревья с корнем). Эти бури возможны повсеместно на европейской части России, как на море, так и на суше. В России северная граница распространения пыльных бурь проходит через Саратов, Самару, Уфу, Оренбург и пригорья Алтая. Снежные бури большой силы бывают на равнинах европейской части и в степной части Сибири. Обычно бури обусловлены прохождением активного атмосферного фронта, глубокого циклона или смерча.
Шквал - сильный и резкий порыв ветра (Peak gusts) скоростью от 12 м/сек и выше, сопровождающийся, обычно, грозовым ливнем. При скорости больше 18-20 метров в секунду, шквальный ветер сносит плохо закреплённые конструкции, вывески и может ломать рекламные щиты и ветки деревьев, вызывать обрыв линий электропередач, что создаёт опасность для находящихся под ними рядом людей, автомобилей. Порывистый, шквалистый ветер возникает во время прохода атмосферного фронта и при быстром изменении давления в барической системе.
Вихрь – атмосферное образование с вращательным движением воздуха вокруг вертикальной или наклонной оси.
Ураган
(тайфун) – ветер разрушительной силы
и значительной продолжительности, скорость
которого превышает 120 км/ч. "Живет", т. е.
двигается, ураган обычно 9–12 суток. Синоптики
присваивают ему имя. Ураган разрушает здания,
вырывает с корнем деревья, сносит легкие
строения, обрывает провода, повреждает мосты и
дороги. По разрушительной силе его можно
сравнить с землетрясением. Родина ураганов –
океанские просторы, ближе к экватору. Насыщенные
водяными парами циклоны отсюда уходят на запад,
все более закручиваясь и увеличивая скорость.
Диаметры этих гигантских вихрей – несколько
сотен километров. Наиболее активны ураганы в
августе и сентябре.
В России ураганы чаще всего бывают в
Приморском и Хабаровском краях, на Сахалине,
Камчатке, Чукотке, Курильских островах.
Смерчи – это вертикальные вихри; шквалы – чаще горизонтальные, входящие в структуру циклонов.
Слово "смерч" – русское, и происходит от смыслового понятия "сумрак", то есть мрачная, грозовая обстановка. Смерч представляет собой гигантскую вращающуюся воронку, внутри которой пониженное давление, и в эту воронку засасываются любые предметы, оказавшиеся на пути движения смерча. При его приближении слышен оглушительный гул. Двигается над землей смерч со средней скоростью 50–60 км/ч. Смерчи недолговечны. Одни их них "живут" секунды или минуты, и лишь немногие - до получаса.
На Североамериканском континенте смерч называют торнадо , а в Европе – тромб . Торнадо может поднять в воздух автомобиль, вырвать с корнем деревья, покорежить мост, разрушить верхние этажи зданий.
В Книгу рекордов Гиннесса как самый страшный и разрушительный за всю историю наблюдений вошел смерч в Бангладеш, наблюдавшийся в 1989 г. Несмотря на то что жители города Шатурии были заранее предупреждены о приближении смерча, его жертвами стали 1300 человек.
В России смерчи бывают чаще в летние месяцы на Урале, Черноморском побережье, в Поволжье и Сибири.
Синоптики относят ураганы, бури и смерчи к чрезвычайным событиями с умеренной скоростью распространения, поэтому чаще всего удаётся вовремя объявить штормовое предупреждение. Оно может быть передано по каналам гражданской обороны: после звука сирен "Внимание всем! " надо слушать сообщение местного телевидения и радио.
Условные обозначения на метеокартах погодных явлений, связанных с ветром
В метеорологии и в гидрометеорологии - направление ветра ("откуда дует"), обозначается на карте в виде стрелочки, вид оперения у которой показывает среднюю скорость потока воздуха. В аэронавигации - наименование направления отличается на противоположное. В навигации на воде, единица скорости (узел) судна - принимается равной одной морской миле в час (десять узлов соответствуют, примерно, пяти метрам в секунду).
На метеокарте, длинное перо ветровой стрелки - означает 5 м/с, короткое - 2,5м/с, в форме треугольного флажка - 25 м/с (следует после комбинации из четырёх длинных чёрточек и 1 короткой). В примере, изображенном на рисунке - ветер силой 7-8 м/с. При неустойчивом направлении ветра - в конце стрелочки ставится крест.
На картинке показаны условные обозначения направления и скорости ветра, применяемые на картах погоды, а так же пример нанесения значков и фрагменты из стоклеточной матрицы метеосимволов (например, позёмок и низовая метель, когда происходит подъём и перераспределение в приземном слое воздуха ранее выпавшего снега).
Данные символы можно видеть на синоптической карте Гидрометцентра России (http://meteoinfo.ru) составленной в результате анализа текущих данных по территории Европы и Азии, где схематически показаны границы зон тёплых и холодных атмосферных фронтов и направления их перемещений вдоль земной поверхности.
Что делать, если поступило штормовое предупреждение?
1. Плотно закройте и укрепите все двери и окна. На стекла наклейте крест-накрест полоски пластыря (чтобы не разлетались осколки).
2. Подготовьте запас воды и пищи, медикаментов, фонарик, свечи, керосиновую лампу, приемник на батарейках, документы и деньги.
3. Отключите газ и электричество.
4. Уберите с балконов (со дворов) предметы, которые могут быть унесены ветром.
5. Из легких зданий перейдите в более прочные или убежища гражданской обороны.
6. В деревенском доме переберитесь в наиболее просторную и прочную его часть, а лучше всего – в подвал.
8. Если у вас есть машина, постарайтесь отъехать как можно дальше от эпицентра урагана.
Дети из детских садов и школ должны быть заранее отправлены по домам. Если штормовое предупреждение поступило слишком поздно, дети должны быть размещены в подвалах или центральной части зданий.
Лучше всего переждать ураган, смерч или бурю в убежище, заранее подготовленном укрытии или, хотя бы, в подвале. Однако, часто, штормовое предупреждение даётся всего за несколько минут до прихода стихии, и за это время не всегда удаётся добраться до укрытия.
Если вы оказались на улице во время урагана
2. Нельзя находиться на мостах, путепроводах, эстакадах, в местах хранения легковоспламеняющихся и ядовитых веществ.
3. Спрячьтесь под мостом, железобетонным навесом, в подвале, погребе. Можно лечь в яму или любое углубление. Глаза, рот и нос защитите от песка и земли.
4. Нельзя залезать на крышу и прятаться на чердаке.
5. Если вы едете на машине по равнине, остановитесь, но не покидайте автомобиль. Плотнее закройте его двери и окна. Во время снежной бури укройте чем-нибудь двигатель со стороны радиатора. Если ветер несильный, можно время от времени разгребать снег с автомобиля, чтобы не оказаться погребенным под толстым слоем снега.
6. Если вы в городском транспорте, немедленно покиньте его и ищите убежище.
7. Если стихия застигла вас на возвышенном или открытом месте, бегите (ползите) в сторону какого-либо укрытия (к скалам, лесу), которое могло бы погасить силу ветра, но берегитесь падающих веток и деревьев.
8. Когда ветер стих, не выходите сразу из укрытия, так как через несколько минут шквал может повториться.
9. Сохраняйте спокойствие и не паникуйте, помогайте пострадавшим.
Как вести себя после стихийных бедствий
1. Выходя из укрытия, осмотритесь – нет ли нависающих предметов и частей конструкций, оборванных проводов.
2. Не зажигайте газ и огонь, не включайте электричество до тех пор, пока специальные службы не проверят состояние коммуникаций.
3. Не пользуйтесь лифтом.
4. Не заходите в поврежденные строения, не подходите к оборванным электропроводам.
5. Взрослое население оказывает помощь спасателям.
Приборы
Точная скорость ветра определяется с помощью прибора - анемометра. Если такого прибора нет, можно изготовить самодельную ветромерную "доску Вильда" (рис. 1), с достаточной точностью измерений для скорости ветра до десяти метров в секунду.
Рис. 1.
Самодельная ветромерная доска-флюгер Вильда:
1 - вертикальная трубка (длиной 600 мм) с
заваренным заостренным верхним концом, 2 -
передний горизонтальный стержень флюгера с
шариком-грузом противовеса; 3 - крыльчатка
флюгера; 4 - верхняя рамка; 5 - горизонтальная ось
шарнира доски; 6 - ветромерная доска (весом 200 г). 7
- нижний неподвижный вертикальный стержень с
укрепленными на нем указателями сторон света: С -
север, Ю - юг, 3 - запад, В - восток; № 1 - № 8 -
штифты-указатели скорости ветра.
Флюгер
устанавливается на высоте 6 - 12 метров, над
открытой ровной поверхностью. Под флюгером неподвижно укреплены
стрелки-указатели направления ветра. Над
флюгером к трубке 1 на горизонтальной оси 5
шарнирно прикреплена к рамке 4 ветромерная доска
6 размером 300х150 мм. Вес доски - 200 грамм (настраивается по эталонному прибору). От рамки 4
отходит назад, прикрепленный к ней отрезок дуги
(радиусом 160 мм) с восемью штифтами, из которых
четыре - длинные (по 140 мм) и четыре - короткие (по
100 мм). Углы, под которыми они закреплены,
составляют с вертикалью для штифта №1-0°; №2 - 4°;
№3 - 15,5°; №4 - 31°; №5 - 45,5°; №6 - 58°; №7 - 72°;
№8-80,5°.
Скорость ветра узнают путем отсчёта угла
отклонения доски. Определив положение
ветромерной доски между штифтами дуги,
обращаются к табл. 1, где этому положению
соответствует определённая скорость ветра.
Положение доски между штифтами даёт лишь
приблизительное представление о скорости ветра,
тем более что сила ветра быстро и часто меняется.
Доска никогда не остается долго в каком-нибудь
одном положении, а постоянно колеблется в
некоторых пределах. Наблюдая в течение 1 минуты
за меняющимся наклоном этой доски, определяют её
средний наклон (расчёт усреднением максимальных значений) и только после этого судят о
средней минутной скорости ветра. Для большой
скорости ветра, превышающей 12-15 м/сек, показания
этого прибора имеют малую точность (в данном ограничении - главный недостаток рассмотренной схемы).
Приложение
Средняя скорость ветра по шкале Бофорта в разные годы ее применения
таблица 2
| Балл | Словесная характеристика |
Средняя скорость ветра (м/с) по рекомендациям | ||||
| Симпсона | Кеппена | Международного метеорологического комитета | ||||
| 1906 | 1913 | 1939 | 1946 | 1963 | ||
| 0 | Штиль | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | Тихий ветер | 0,8 | 0,7 | 1,2 | 0,8 | 0,9 |
| 2 | Легкий ветер | 2,4 | 3,1 | 2,6 | 2,5 | 2,4 |
| 3 | Слабый ветер | 4,3 | 4,8 | 4,3 | 4,4 | 4,4 |
| 4 | Умеренный ветер | 6,7 | 6,7 | 6,3 | 6,7 | 6,7 |
| 5 | Свежий ветер | 9,4 | 8,8 | 8,7 | 9,4 | 9,3 |
| 6 | Сильный ветер | 12,3 | 10,8 | 11,3 | 12,3 | 12,3 |
| 7 | Крепкий ветер | 15,5 | 12,7 | 13,9 | 15,5 | 15,5 |
| 8 | Очень крепкий ветер | 18,9 | 15,4 | 16,8 | 18,9 | 18,9 |
| 9 | Шторм | 22,6 | 18,0 | 19,9 | 22,6 | 22,6 |
| 10 | Сильный шторм | 26,4 | 21,0 | 23,4 | 26,4 | 26,4 |
| 11 | Жестокий шторм | 30,0 | 27,1 | 30,6 | 30,5 | |
| 12 | Ураган | 29,0 | 33,0 | 32,7 | ||
| 13 | 39,0 | |||||
| 14 | 44,0 | |||||
| 15 | 49,0 | |||||
| 16 | 54,0 | |||||
| 17 | 59,0 | |||||
Шкала ураганов была разработана Гербертом Саффиром и Робертом Симпсоном, в начале 1920-х годов, для измерения потенциального ущерба от урагана. Она основывается на числовых значениях максимальной скорости ветра и включает оценку штормовых волн в каждой из пяти категорий. В азиатских странах, данное природное явление называется тайфуном (в переводе с китайского языка - «великий ветер»), а в Северной и Южной Америке - именуется ураганом. При количественной оценке скорости ветрового потока, применяются следующие сокращения: км/ч / mph - километров / миль в час, м/с - метров в секунду.
таблица 3
| № | Категория | Максимальная скорость ветра | Штормовые волны, м | Действие на наземные предметы | Действие на прибрежную зону |
| 1 | Минимальный | 119-153 км/ч 74-95 mph 33-42 м/с |
12-15 | Повреждены деревья и кустарники | Небольшие повреждения пирсов, некоторые небольшие суда на стоянке сорваны с якорей |
| 2 | Умеренный | 154-177 км/ч 96-110 mph 43-49 м/с |
18-23 | Значительные повреждения деревьев и кустарников; некоторые деревья повалены, сильно повреждены сборные домики | Значительные повреждения пирсов и пристаней для яхт, небольшие суда на стоянке сорваны с якорей |
| 3 | Значительный | 178-209 км/ч 111-129 mph 49-58 м/с |
27-36 | Повалены большие деревья, сборные домики разрушены, у отдельных небольших зданий повреждены окна, двери и крыши | Сильные наводнения вдоль береговой линии; небольшие здания на берегу разрушены |
| 4 | Огромный | 210-249 км/ч 130-156 mph 58-69 м/с |
39-55 | Деревья, кустарники и рекламные щиты повалены, сборные домики разрушены до основания, сильно повреждены окна, двери и крыши | Затоплены участки, находящиеся на высоте до 3 метров над уровнем моря; наводнения распространяются на 10 км вглубь суши; ущерб от волн и переносимых ими обломков |
| 5 | Катастрофа | >250 км/ч >157 mph > 69 м/с |
Более 55 | Все деревья, кустарники и рекламные щиты повалены, многие здания серьезно повреждены; некоторые здания разрушены полностью; сборные домики снесены | Сильный ущерб причинен нижним этажам зданий на высоте до 4,6 метров над уровнем моря в зоне, простирающейся на 457 метров вглубь суши. Необходимы массовые эвакуации населения с прибрежных территорий |
Шкала торнадо
Шкала торнадо (шкала Фудзита-Пирсона) разработана Теодором Фудзита для классификации торнадо по степени причиненного ветром ущерба. Торнадо характерно, в основном, для Северной Америки.
таблица 4
| Категория | Скорость, км/ч | Ущерб |
| F0 | 64-116 | Разрушает дымовые трубы, повреждает кроны деревьев |
| F1 | 117-180 | Срывает сборные (щитовые) домики с фундамента или перевертывает их |
| F2 | 181-253 | Значительные разрушения. Сборные домики разрушаются, деревья вырываются с корнем |
| F3 | 254-332 | Разрушает крыши и стены, разбрасывает легковые автомобили, переворачивает грузовики |
| F4 | 333-419 | Разрушает укреплённые стены |
| F5 | 420-512 | Поднимает дома и переносит их на значительное расстояние |
Словарь терминов
:
Подветренная сторона
объекта (защищена от ветра самим объектом; область повышенного давления, из-за сильного торможения потока) обращена туда, куда дует ветер.
На рисунке - справа.
Например, на воде, мелкие суда подходят к более крупным кораблям с их подветренной стороны (там они защищены корпусом большого судна от волн и ветра). "Коптящие" заводы-предприятия должны располагаться, по отношению к жилым городским застройкам - с подветренной стороны (по направлению господствующих ветров) и отделяться от этих районов достаточно широкими санитарно-защитными зонами.
Наветренная сторона
объекта (холма, морского судна) - на той стороне, откуда дует ветер. На наветренной стороне хребтов - возникают восходящие движения воздушных масс, а на подветренной - происходит нисходящий воздухопад. Наибольшая часть осадков (в виде дождя и снега), обусловленных барьерным эффектом гор, выпадает на их наветренной стороне, а с подветренной стороны - начинается обвал более холодного и сухого воздуха.
Приблизительный расчёт динамического ветрового давления на квадратный метр рекламного щита (перпендикулярно плоскости конструкции), установленного у дороги проезжей части. В примере, ожидаемая в данном месте, максимальная штормовая скорость ветра, принимается равной 25 метров в секунду.
Вычисления проводятся по формуле:
P = 1/2 * (плотность воздуха) * V^2 = 1/2 * 1.2 кг/м3 * 25^2 м/с = 375 Н/м2 ~ 38 килограмм на квадратный метр (кгс)
Заметьте, что давление растёт пропорционально квадрату скорости. Учитывайте и закладывайте в строительный проект достаточный запас прочности , устойчивости (зависит и от высоты стойки опоры) и стойкости к сильным порывам ветра и атмосферным осадкам, в виде снега и дождя.
При какой силе ветра отменяют полёты самолётов гражданской авиации
Причиной нарушения расписания полётов, задержки или отмены авиарейсов - может стать штормовое предупреждение от синоптиков, по аэродромам вылета и назначения.
Метеорологический минимум, необходимый для благополучного (штатного) взлёта и посадки воздушного судна, это допустимые пределы изменений комплекса параметров: скорости и направления ветра, прямой видимости, состояния взлётно-посадочной полосы аэродрома и высоты нижней границы облачности. Непогода, в виде интенсивных атмосферных осадков (дождь, туман, снег и метель), с обширными фронтальными грозами - так же может стать причиной отмены авиарейсов из воздушной гавани.
Величины метеоминимумов - могут различаться для конкретных самолётов (по их типам и моделям) и аэропортов (по классу и наличию достаточного наземного оборудования, в зависимости от особенностей окружающего аэродром рельефа местности и имеющихся высоких гор), а так же обусловлены квалификацией и лётным стажем пилотов экипажа, командира корабля. В расчёт и к исполнению - принимается худший минимум.
Запрет на вылет - возможен при нелётной погоде на аэродроме назначения, если там нет, поблизости, двух запасных аэрогаваней с приемлемыми метеоусловиями.
При сильном ветре, самолёты выполняют взлёт и посадку - против воздушного потока (выруливая, для этого, на соответствующую полосу). В таком случае обеспечивается не только безопасность, но и значительно сокращается дистанция разбега на взлёте и пробега при посадке. Ограничения по боковой и попутной составляющей скорости ветра, для большинства современных гражданских самолетов, составляют величины, примерно: 17-18 и 5 м/с., соответственно. Опасность большого крена, сноса и разворота авиалайнера, при его взлёте и посадке - представляет неожиданный и сильный порывистый ветер (шквал).
http://www.meteorf.ru - Росгидромет (Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды). Гидрометеорологический научно-исследовательский центр РФ.
Www.meteoinfo.ru - новый сайт Гидрометеоцентра РФ.
Ветер
(горизонтальная составляющая движения воздуха относительно земной по-верхности) характеризуется направлением и скоростью.
Скорость ветра
измеряется в метрах в секунду (м/с), километрах в час (км/ч), узлах или баллах Бофорта (сила ветра). Узел – морская мера скорости, 1 морская миля в час, приближенно 1 узел равен 0.5 м/с. Шкала Бофорта (Francis Beaufort, 1774-1875) была создана в 1805 году.
Направление ветра (откуда дует) указывается либо в румбах (по 16-румбовой шкале, например, северный ветер – С, северо-восточный – СВ, и др.), либо в углах (относительно меридиана, север – 360° или 0°, восток – 90°, юг – 180°, запад – 270°), рис. 1.
| Название ветра | Скорость, м/с | Скорость, км/ч | Узлы | Сила ветра, баллы | Действие ветра | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Штиль | 0 | 0 | 0 | 0 | Дым поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны. Зеркально гладкое море | |
| Тихий | 1 | 4 | 1-2 | 1 | Дым отклоняется от вертикального направления, на море лёгкая рябь, пены на гребнях нет. Высота волн до 0,1 м | |
| Легкий | 2-3 | 7-10 | 3-6 | 2 | Ветер чувствуется лицом, листья шелестят, флюгер начинает двигаться, на море короткие волны максимальной высотой до 0,3 м | |
| Слабый | 4-5 | 14-18 | 7-10 | 3 | Листья и тонкие ветки деревьев колышутся, колышутся лёгкие флаги, лёгкое волнение на воде, изредка образуются маленькие "барашки". Средняя высота волн 0,6 м | |
| Умеренный | 6-7 | 22-25 | 11-14 | 4 | Ветер поднимает пыль, бумажки; качаются тонкие ветви деревьев, белые "барашки" на море видны во многих местах. Максимальная высота волн до 1,5 м | |
| Свежий | 8-9 | 29-32 | 15-18 | 5 | Качаются ветки и тонкие стволы деревьев, ветер чувствуется рукой, на воде видны белые "барашки". Максимальная высота волн 2,5 м, средняя - 2 м | |
| Сильный | 10-12 | 36-43 | 19-24 | 6 | Качаются толстые сучья деревьев, тонкие деревья гнутся, гудят телефонные провода, зонтики используются с трудом; белые пенистые гребни занимают значительные площади, образуется водяная пыль. Максимальная высота волн - до 4 м, средняя - 3 м | |
| Крепкий | 13-15 | 47-54 | 25-30 | 7 | Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветки, трудно идти против ветра, гребни волн срываются ветром. Максимальная высота волн до 5,5 м | |
| Очень крепкий | 16-18 | 58-61 | 31-36 | 8 | Ломаются тонкие и сухие сучья деревьев, говорить на ветру нельзя, идти против ветра очень трудно. Сильное волнение на море. Максимальная высота волн до 7,5 м, средняя - 5,5 м | |
| Шторм | 19-21 | 68-76 | 37-42 | 9 | Гнутся большие деревья, ветер срывает черепицу с крыш, очень сильное волнение на море, высокие волны (максимальная высота - 10 м, средняя - 7 м) | |
| Сильный шторм | 22-25 | 79-90 | 43-49 | 10 | На суше бывает редко. Значительные разрушения строений, ветер валит деревья и вырывает их с корнем, поверхность моря белая от пены, сильный грохот волн подобен ударам, очень высокие волны (максимальная высота - 12,5 м, средняя - 9 м) | |
| Жестокий шторм | 26-29 | 94-104 | 50-56 | 11 | Наблюдается очень редко. Сопровождается разрушениями на больших пространствах. На море исключительно высокие волны (максимальная высота - до 16 м, средняя - 11,5 м), суда небольших размеров временами скрываются из виду | |
| Ураган | Более 29 | Более 104 | Более 56 | 12 | Серьёзные разрушения капитальных строений |
§ 35. Волновой режим.
Волны, наблюдаемые на поверхности воды, делятся на три вида.
Ветровые волны, образующиеся в результате действия ветра.
Сейсмические волны, возникающие в океанах в результате землетрясения и достигающие у берегов высоты 10-30 м.
Сейши - волны, которые образуются в ограниченном бассейне, примыкающем к морю, в результате нарушения равновесия водной поверхности, вызванного сильным ветром или колебаниями почвы.
Для судовождения на реках и в прибрежных районах моря существенны только ветровые волны (волны трения).
Волны состоят из чередующихся между собой валов и впадин (рис. 79), где длина волны l , измеряемая в метрах, является расстоянием по горизонтали между соседними гребнями или подошвами волн; высота волны h - расстояние по вертикали от подошвы до гребня волны. Скорость волны, измеряемая в м/сек, - расстояние, которое проходят в единицу времени гребень или подошва волны в направлении ее движения.
Период волны - промежуток времени, за который последовательно проходят через одну и ту же точку два соседних гребня волн, измеряется в секундах. Угол склона или крутизна волны обозначается a . Фронт волны - линия, перпендикулярная направлению движения волны. Это направление, подобно курсу, определяется в румбах или градусах. Отношение высоты волны h к ее длине l также характеризует крутизну волн. Она меньше на морях и океанах и больше на водохранилищах и озерах.
Ветровые волны возникают с ветром, с прекращением ветра эти волны в виде мертвой зыби, постепенно затухая, продолжают двигаться в прежнем направлении.
Ветровое волнение зависит от величины водного пространства, открытого для разгона волны, скорости ветра и времени действия его в одном направлении, а также глубины. С уменьшением глубины волна становится крутой. Слабый ветер, дующий длительное время на большом водном пространстве, может вызвать волнение более значительное, чем сильный кратковременный ветер на малой водной поверхности. Высота волны связана со степенью волнения и определяется специальной шкалой волнений (см. табл. 3).
Ветровые волны несимметричны, наветренный склон их пологий, подветренный - крутой. Так как ветер на верхнюю часть волны действует сильнее, чем на нижнюю, гребень волны рассыпается, образуя «барашки».
Зыбь - волнение, продолжающееся после ветра уже затихшего, ослабевшего или изменившего направление. Волнение, распространяющееся по инерции при полном безветрии, называется мертвой зыбью.
Волны бывают правильные, когда их гребни ясно различимы, и неправильные, когда волны не имеют ясно выраженных гребней и образуются без всякой видимой закономерности. Гребни волн перпендикулярны направлению ветра в открытом море, озере, водохранилище, но у берега они принимают положение, параллельное береговой черте, набегая на берега.
Толчея - хаотическое нагромождение волн, образующихся при встрече прямых волн с отраженными. Опрокидывание гребня идущей волны на крутом берегу образует взбросы, имеющие большую разрушительную силу.
Набегание волн на отлогий берег с увеличением по высоте и крутизне и последующим опрокидыванием на берег называется прибоем. Над банками или рифами образуются буруны, служащие признаком подводной опасности.
Волны несколько успокаиваются от сильного дождя, от плавающих на поверхности воды водорослей, масла.
При обычных штормах длина большой морской волны бывает от 60 до 150 м, высота от 6 до 8 м с периодом в 6-10 сек. Крутизна волны достигает 1\20 - 1\10. На водохранилищах и глубоких озерах крутизна волны равна 1\10 - 1\15. Высота волны на водохранилище обычно достигает 2,5- 3,0 м, на озерах до 3,5 м. На реках и каналах высота волны обычно меньше - 0, 6 м, но иногда, особенно в период весенних вод, может достигать 1 м.
Таблица 3
Шкала волнений.
|
Высота волн (от - до, м) |
Степень волнения в баллах |
Характеристика |
Признаки для определения состояния поверхности моря, озера, крупного водохранилища |
|
Волнение отсутствует |
Зеркально-гладкая поверхность |
||
|
До 0,25 |
Слабое |
Рябь, появляются небольшие гребни волн |
|
|
0,25-0,75 |
Умеренное |
Небольшие гребни волн начинают опрокидываться, но пена не белая, а стекловидная |
|
|
0,75-1,25 |
Значительное |
Небольшие волны, гребни некоторых из них опрокидываются, образуя местами белую клубящуюся пену - «барашки» |
|
|
1,25-2,0 |
То же |
Волны принимают хорошо выраженную форму, повсюду образуются «барашки» |
|
|
2,0-3,5 |
Сильное |
Появляются высокие гребни, их пенящиеся вершины занимают большие площади, ветер начинает срывать пену с гребней волн |
|
|
3,5-6,0 |
То же |
Гребни очерчивают длинные валы ветровых волн; пена, срываемая с гребней ветром, начинает вытягиваться полосами по склонам волн |
|
|
6,0-8,5 |
Очень сильное |
Длинные полосы пены, срываемой ветром, покрывают склоны волн, местами сливаясь, достигают их подошв |
|
|
8,5-11,0 |
VIII |
То же |
Пена широкими плотными сливающимися полосами покрывает склоны волн, отчего поверхность становится белой, только местами во впадинах волн видны свободные от пены участки |
|
11,0 и более |
Исключительное |
Поверхность моря покрыта плотным слоем пены, воздух наполнен водяной пылью и брызгами, видимость значительно уменьшена |
Максимальные высоты волн в океанах доходят до 20 м. На морях, озерах и водохранилищах* они различны, например: в Северном - 9, Средиземном - 8, Охотском - 7, на озерах Байкал и Ладожском - 6, Черном - 6 и Каспийском - 10, на Братском водохранилище - 4, 5 (в местах, где глубины 100 м), в Рыбинском водохранилище 2, 7, в Цимлянском - 4, 5, Куйбышевском - 3, в Белом море и Финском заливе - 2, 5 м; в низовьях Волги в шторм волны достигают высоты 1, 2 м.
Для ознакомления с ветровыми волнами на определенном участке водохранилища пользуются специальным атласом волновых явлений. Любитель по тем или иным причинам не всегда может пользоваться атласом. На рис. 80 приведен график определения высоты волны в зависимости от скорости ветра и длины ее разгона. График действителен только для пресноводных водоемов: водохранилищ, озер и рек. Рельефа дна и надводного рельефа берега график не учитывает, поэтому он дает небольшой процент погрешности.
Перед выходом в плавание на широкий участок водохранилища или реки нужно определить высоту волны на трассе, по которой судно должно следовать. Предположим, по сводке погоды, переданной по радио перед выходом в плавание, сообщалось, что ожидается облачность без осадков, ветер северовосточный, умеренный.
По карте водохранилища определяем место, район, курс, трассу и расстояние в километрах от северо-восточного берега, откуда дует ветер. Получили длину разгона волны 20 км.
Из шкалы для визуальной оценки силы ветра (табл. 3) определяем, что умеренный ветер может иметь скорость от 5, 3 до 7, 4 м/сек. На графике (рис. 85) берем кривую 7 м/сек, по которой находим, что при длине разгона в 20 км высота волны будет равна 0, 65 м.
В результате, сообразуясь с навигационными качествами судна и другими данными, можно решить, следует изменить курс или лучше вообще не выходить в плавание.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
