WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

'Д.И. СТЕХНОВСКИИ, К.П. ВАСИЛЬЕВ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИ Часть I ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ПАРАМЕТРЫ АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ 1. 1. Атмосфера — воздушная оболочка.Земли, принимающая участие в ее

суточном и годовом вращениях. Масса всей атмосферы равна 5,16-1021 г.

Резкой верхней границы атмосферы не существует — атмосфера постепен но сходит на нет. Основная часть массы атмосферы, примерно 50%, сосредото чена в нижнем 5-километровом, 75% — в 10-километровом, 90% — в 16-кило метровом слоях. Масса воздуха, располагающегося выше 30 км, составляет всего лишь 1% всей массы атмосферы. Переход от земной атмосферы к сол нечной происходит на высотах 60—100 тыс. км (рис. 1.1).

По составу воздуха атмосфера делится на: гомосферу, слой атмосферы от поверхности Земли до высоты около 100 км, где химический состав воздуха остается в основном постоянным, и гетеросферу, слой атмосферы выше 100 км, где происходит диффузное разделение газов.

Процентное соотношение газов в гомосфере в сухом воздухе приведено в габл. 1.1.

Относительная молекулярная масса сухого воздуха равна 28,97 (что близко к относительной молекулярной массе азота — 28.016).

В переменном количестве в нижней атмосфере содержатся: водяной пар, углекислый газ и озон, а также взвешенные твердые и жидкие частицы. В сред Таб л ица 1. Газы атмосферы Стандартная Количество по относительная Примечание Газ Молекула объему, % молекулярная масса 1. Суммарное содержа Азот 78,084 28, N ние озона во всей атмо Кислород 20,946 32, о сфере составляет 0,30 см Аргон слоя (толщина слоя газа, Аг 0,934 39, приведенного к нормаль Углекислый газ СО3 0,0314 44, ному давлению и темпера Неон Ne туре) 1,818-Ю-з 20, Гелий Не 5,24-10-4 4,003 2. В верхней атмосфере присутствуют в небольшом Метан 1,6-10-4 16, СН количестве примеси окиси Криптон Кг азота NO, гидроксила ОН 1,14-10-* 83, и др.

Водород Н 5.10-5 1, 3,5-10-5 88, Закись азота N2O Озон 48, О Ксенон Хе 8,7-10-е 131, Межпланетное космическое Средний пространст&о радиационный ПОЯС (злектроны) ш "СО о объем i Азот -.

г Kuc/iopoS-20, гон —0, % -0, 0, Др. газы-0, Итого: 100. Рис. 1.1. Схема строения атмосферы нем содержание водяного пара в полярных широтах составляет 0,2%. в уме ренных — 0,9, в районе экватора — 2,6% по объему. Наличие водяного пара в атмосфере несколько изменяет объемный состав воздуха. Во влажном воздухе количество азота в среднем составляет в экваториальных широтах 75,99%, в умеренных — 77,32, в полярных — 77,87, а количество кислорода соответствен но — 20,44, 20,80 и 20,94%.

В метеорологии наиболее рнспространено деление атмосферы на слои (сфе ры) по характеру распределения температуры с высотой (табл. 1.2).

1.2. Гидросфера — совокупность всех вод Земли, находящихся в твердом, жидком и газообразном состояниях. Больше всего на Земле вод находится в жидком состоянии. Объем их около 1370-Ю21 см3. Они образуют на поверхности Земли Мировой океан, общая площадь которого равна 3,61-1018 см2, т. е. 70,8% площади всей земной поверхности. Мировой океан подразделяется на океаны:

Атлантический, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый. Иногда выделяют Южный океан — воды, омывающие Антарктиду. Распределение поверхности оке анов (тыс. км2) по ступеням глубин представлено в табл. 1.3.

1.3. Погода и климат. Состояние атмосферы у земной поверхности (в сво бодной атмосфере) в данный момент в данном месте, характеризуемое сово Таблица 1. Вертикальное расслоение атмосферы (сферы атмосферы) С редние ^["высоты Переходный нижних и верхних Слой (сфера)' Характер распределения температуры слой границ, км F Падение температуры с высо Тропосфера.. 0— той (в среднем 6—7°С на 1 км высоты). На верхней границе над Тропопауза экватором г средняя температура около —_70°С, *%над ? полярными районами*|зимой — 65°С, летом -45°С С Стратосфера.. 11—50 Характеризуется прекращением падения температуры с высотой Характерно постоянство темпе ратурьте высотой в нижней части Стратопауза и ее рост, начиная с высоты око ло 25^ км. К верхней границе тем пература повышается до 0°С (может достигать +10, +30°С) Мезосфера... 50—80 Понижение температуры с вы сотой. На верхней границе она Мезопауза равна —70°, —80°С. На высотах 82—85 км иногда наблюдаются серебристые облака Термосфера... 80—800 Рост температуры с высотой.

Температура на верхней границе может достигать 750—1500°С (температуру на этих высотах.сле Термопауза дует рассматривать как выражение энергии частиц, составляющих атмосферу) Экзосфера... выше 800 Температура газов может до стигать еще больших значений, чем в термосфере купностью значений метеорологических элементов, а также последовательным изменением этих элементов за определенный промежуток времени, называется погодой.

Метеорологические элементы — это качественные и количественные харак теристики, выражающие физическое состояние атмосферы и происходящие в ней процессы. К метеорологическим элементам прежде всего относят те ха рактеристики состояния атмосферы и атмосферные процессы, которые непосред ственно можно наблюднть и измерять (на судовых метеорологических станциях, самолетах, космических аппаратах и т. п.), — атмосферное давление, темпе ратура и влажность воздуха, ветер, облачность, осадки, видимость, туманы, метели, грозы. К метеорологическим элементам относят радиационные и атмос ферно-электрические характеристики, характеристики свободной атмосферы, а также вычисляемые элементы (плотность воздуха, коэффициент прозрачно сти, эквивалентная температура).

Погода изменчива во времени и пространстве. Однако для данного геогра фического района или местности можно установить наиболее характерные ус ловия, т. е. многолетний режим метеорологических элементов. Совокупность атмосферных условий, присущих данной местности в зависимости от ее геогра фической обстановки, называют климатом. Климат обладает определенной ус тойчивостью, в то время как погодные условия могут изменяться в определен ных пределах из года в год.

Распределение поверхности Глуби Океан 0,0-0,2 0,2-1,0 1-2 2- Атлантический... 4 829 4 256 8 7 Индийский.. '... 2 610 3168 7 4 Северный Ледовитый 2 779 1433 Тихий 6 093 7 572 Мировой 27 242 16 311] 16 429 30 1.4. Солнечная радиация. Лучистая радинция Солнца распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн со скоростью около 300 000 км/с и проникает в земную атмосферу. Энергия, поступающая от Солнца в атмосфе ру и затем на земную поверхность, доходит в виде прямой и рассеянной радиа ции. Совокупность прямой и рассеянной солнечной радиации составляет суммар ную радиацию. В атмосфере и на Земле солнечная радиация превращается пре имущественно в тепловую энергию.

На верхней границе атмосферы поток солнечной радиации около 2 кал/см2-мин (солнечная постоянная);

всего Земля получает от Солнца 1,4-1024 кал лучистой энергии за год (2,4*108 кал в 1 мин).

Спектр солнечной радиации разделяется на видимую инфракрасную и уль трафиолетовую части (мкм):

Космическое излучение 0,8-10-' Т-лучи 0,8-Ю-7—2-Ю- Рентгеновские лучи 0,7-Ю-6-0, Ультрафиолетовая радиация 0,002—0, Видимая радиация (свет) 0,4—0, Инфракрасная радиация (тепловое излучение)... 0,76— На границе земной атмосферы около 7% энергии приходится на ультрафио летовую часть спектра, 48% — на видимую и 45% — на инфракрасную. При прохождении через атмосферу происходит ослабление солнечной радиации вследствие частичного поглощения и рассеяния ее атмосферными газами и взвешенными в воздухе частицами. В результате поток прямой солнечной радиации у поверхности моря не превышает 1,5 кал/см2-мин на поверхность, перпендикулярную лучам.

Часть рассеянной солнечной радиации достигает поверхности Земли и в зависимости от прозрачности атмосферы и наличия облачности может дости гать значений порядка 0,7—1,0 кал/см2-мин.

Количество радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, в про центах, от солнечной постоянной, при различных высотах Солнца, составляет:

Высота солнца над горизонтом, °.... 10 20 30 40 50 60 70 80 Радиация, % 8 17 31 44 55 65 72 76 Суммарная радиация, приходящаяся на поверхность Земли, частично погло щается ею (переходя в основном в тепло, нагревая земную поверхность и воз Т а б л ица 1. океанов по ступеня*i глубин НЫ, КМ Поверх Общая Остро ность поверх ва 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 зеркала ность 18 206 29 740 17392 748 42 10 1 91655 1070 92 19 142 26 390 12 151 691 1 76175 826 77 2 034 432 14 788 3795 18 37 279 61091 42 565 2574 221 59 21 178 684 3947 182 76 661 117 653 72108 4 016 264 69 22 361 302 9 638 370 дух) и частично отражается. Процентное отношение солнечной радиации, от раженной поверхностью, к радиации, приходящейся на данную поверхность, есть отражательная способность, или альбедо, данной поверхности (выражается в процентах).

Альбедо различных поверхностей значительно отличается друг от друга и практически всегда меньше 100%.

Водная поверхность в умеренных широтах Атлантического и Тихого океанов... 32— Водная поверхность морей вблизи экватора Водная поверхность Северного моря Водная поверхность моря вблизи границы льда 10— Песчаные дюны, зона прибоя 26— Снег со льдом и лед с пузырьками воздуха 10— Незагрязненный глетчерный лед 30— Тающий снег 30— Лежащий снег 30— Свежевыпавший снег 31— Наибольшие величины альбедо наблюдаются утром и вечером, что связано с неодинаковой отражательной способностью одной и той же поверхности для различных длин волн и зависимостью спектрального состава суммарной радиа ции от высоты Солнца.

От водной поверхности моря максимально отражаются синие, зеленые и красные лучи, наиболее слабо — ультрафиолетовые. В спектре отраженных солнечных лучей отсутствуют наиболее короткие длины волн ультрафиолетовых лучей, которые являются наиболее биологически активными (воздействующими на человека). В то же время нужно учитывать, что интенсивное отражение ультрафиолетовых и инфракрасных лучей происходит от палубных надстроек судна и оказывает влияние на организм человека. Степень воздействия (напри мер, появление загара) зависит от величины поступающей прямой и рассеян ной солнечной радиации и от строения кожи и ее физиологического состояния (кровоснабжения, сухости, пигментации и т. п.). Солнечные лучи подчиняются общей закономерности: они тем больше поглощаются кожей или биологически ми жидкостями (сыворотка крови), чем меньше длина их волны и чем больше белков в поглощающей среде.

1.5 Атмосферное давление. Давление измеряется весом (пропорционален массе) вышележащего столба воздуха на единицу горизонтальной поверхности.

Распределение давления атмосферы по поверхности Земли неравномерно и обусловлено тем, что масса и, следовательно, давление воздуха зависят от его плотности и широты места, так как с широтой изменяется сила тяжести.

Плотностью воздуха называется его масса, содержащаяся в единице объе ма. Плотность воздуха у поверхности Земли меняется от 1,175—1,200 кг/мЗ у экватора до 1.500—1600 кг/м3 в умеренных и высоких широтах. Зимой плотность воздуха больше, чем летом.

Общая масса атмосферы составляет 5,16-102i г.

1.5.1. Единицы измерения атмосферного давления. Атмосферное давление, равное весу ртутного столба высотой 760 мм, находящегося на широте 45°, и при температуре воздуха 0°С (273,16 К) на уровне моря на площади 1 см2, называется нормальным.

В международной системе измерений (СИ) величина атмосферного давле ния измеряется единицей паскаль (Па). Паскаль — это давление, вызываемое силой 1Н (ньютона), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2 (Н/ма). Практически его удобно выражать в гН/м2 (гПа) с точностью до сотых долей.

В метеорологической практике для измерения атмосферного давления используют обычно миллибар (мбар), а также миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.). Миллибар — тысячная доля бара (давление, равное 106 дин/см2).

Соотношение между различными единицами давления: 1 мбар = » 103 дин/см2 = 103 дин/10-4 м2 = 10' дин/ма102 Па (Н/м2);

1 мм рт. ст.= ^0,1X13,596X980,665^333,3 ин/см2 1,33 мбар.

Д = Нормальное давление в миллибарах составляет 1013,25 мбар (276 мм рт. ст = = 76X13,596X980,665 = 1013.25ХЮ3 дин/см2 = 1013,25 мбар = 101330 Па = = 101,33 гПа, где 76 — объем ртути в кубических сантиметрах, 13,596 — удель ный вес ртути при температуре 0°С, 980,665 — ускорение тяжести на уровне моря и на широте 45°. За стандартное давление в практической метеорологии принимается 1000 мбар, или 75 мм рт. ст.

Перевод одних единиц измерения в другие можно осуществить на основе следующего соотношения: 1 мбар«3/4 мм рт. ст.;

1 мм рт. ст. = 4/3 мбар.

1.5.2. Измерение атмосферного давления на судах. Основным прибором для измерения атмосферного давления на судах является барометр-анероид типа МД-49-2. Непрерывная регистрация изменения атмосферного давления на суд не производится при помощи барографа типа М-22 с суточным и недельным оборотом барабана. При выполнении наблюдений по барометру-анероиду, необ ходимо, не вынимая его из футляра, отсчитать показания термометра с точно стью до 0,1°С. Затем слегка постучать пальцем по защитному стеклу для преодо ления трений в передаточном механизме и после этого отсчитать давление с точ ностью до ОД мм. К отсчетам барометра-анероида вводятся три поправки (при водятся в поверочном свидетельстве, прилагаемом к каждому прибору).

Поправка шкалы выбирается по отсчитанной величине атмосферного дав ления, может быть со знаком плюс или минус.

Поправка на температуру прибора. Для каждого прибора определен так называемый температурный коэффициент, который указывает величину изме нений его показаний при изменении температуры воздуха на 1°С. Коэффици ент обычно имеет отрицательные значения от —0,04 до —0,06. При умножении его на температуру анероида получают поправку на приведение показаний ане роида к нулю градусов.

Добавочная поправка. Зависит главным образом от остаточных деформаций барокоробки и пружины анероида. Ее приводят в паспорте с указанием даты, когда она была определена.

1.5.3. Приведение давления к уровню моря. Атмосферное давление на судах измеряют на различных высотах над уровнем моря. Для приведения давления к единому уровню — уровню Мирового океана (обычно говорят — к уровню моря) необходимо знать величину поправки Др, определяемую по высоте мес та установки барометра на судне г и величине барической ступени п:

Барическая ступень п вблизи уровня моря в среднем равна 10 м на 1 мм (8 м на 1 мбар), т. е. атмосферное давление с высотой уменьшается на 1 мм при подъеме на 10 м. С высотой она быстро увеличивается и на высоте 5 км равна примерно 15 м/мбар, при одном и том же давлении она тем больше, чем выше температура. При наблюдениях за атмосферным давлением на судах принимают среднее значение барической ступени (10 м/мм) Поправка Др всегда положительная. Однако в закрытых морях как, напри мер, Каспийское и Аральское, уровни которых не совпадают с уровнем Мирово го океана, при приведении давления к уровню моря необходимо, пользуясь специальной таблицей (табл. 1.4), найти дополнительную поправку, зависящую от разности уровня моря и Мирового океана, а также от температуры воз духа. '" ' ^«яге 1.6. Ветер — горизонтальное движение воздуха относительно земной по верхности. В понятии «ветер» различается числовая величина скорости ветра (в м/с, км/ч, узлах или условных единицах—баллах) и направление (в градуеах или румбах). Если числовая величина скорости ветра выражена в баллах по шкале Бофорта (см. табл. IV.3), то говорят о силе ветра.

Скорость и направление ветра всегда в большей ИЛИ меньшей степени ко леблются вследствие турбулентности воздушного потока (порывистости).

Для оценки порывистости ветра введены следующие градации:

При оценке по направлению: постоянный — ветер, направление которого во время наблюдения (2~f-5 мин) удерживалось в пределах одного румба;

меня г ' Таблиц аН. Дополнительные поправки для приведения атмосферного давления к уровню Мирового океана Температура воздуха, °С Исправленный отсчет барометра-анероида, мм 20 -20 - ~7оТ Для Каспийского морг (вычитается) — уровень 'На 27,5 м ниже уровня Мирового океана 780 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2, 770 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2, 750 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2, 730 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2, 710 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2, Для Аральского моря (прибавляется) — уровень на 51 м выше уровня Мирового океана 790 5,5 5,3 5,1 4,9 4,7 4, 780 5,4 5,2 5,0 4,8 4,6 4, 770 5,3 5,1 4,9 4,7 4,5 4, 760 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4, 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4, 740 4,9 4,7 4,5 4,3 4, 5, 730 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4, 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4, 710 4, 4,9 4,7 4,5 4,3 4, ющийся—-ветер, направление которого во время наблюдения выходило из пре делов одного румба.

При оценке по скорости (силе): ровный — ветер, скорость (сила) которого за время наблюдений (2-^-5 мин) не отклонялась от средней более чем на 4 м/с или на 2 балла — при слабом и умеренном ветре и на 1 балл — при сильном;

порывистый — ветер, скорость которого за время наблюдений пре терпевала колебания более 4 м/с;

шквалистый — резко выраженный порывистый ветер с частыми и резкими колебаниями скорости и направления.

1.6.1. Наблюдение за ветром на судне. Основная задача при наблюдении за ветром — определить истинное направление и истинную скорость ветра над вод ной поверхностью (на высоте 10 м).

Наблюдения за ветром ведутся инструментально: при помощи ручного ане мометра и компаса или по приборам судовой дистанционной станции (СДС).

На движущихся судах наблюдается кажущийся ветер VK, который являет ся векторной суммой истинного Vn и курсового УКр ветров. Курсовой ветер по направлению противоположен курсу судна, а его скорость равна скорости суд на. В чистом виде этот ветер на движущемся судне можно наблюдать при штиле на море;

кажущийся ветер совпадает с курсовым. Отсутствие ветра на движущемся судне наблюдается в том случае, когда оно идет по ветру со скоростью, равной скорости ветра.

1.6.2. Определение направления кажущегося ветра на судах осуществляют по направлению вытягивания вымпела, флагов на мачтах, «колдунчика» и т. п., и по этим признакам устанавливается среднее направление — откуда ветер дует в компас.

Таблица 1. Румбы, их обозначения и соответствующие им сектора Обозначение Градусы Цифры кода Название румбов (КН-09-С) ДО русское международное от Северо - северо-восток сев NNE 12 33 Северо-восток NE 56 ев ENE 78 Восток-северо-восток вев Восток Е 101 в Восток-юго-восток ESE вюв Юго-восток SE юв Юго-юго-восток SSE ююв Юг S 191 ю SSW Юго-юго-запад ююз Юго-запад SW 236 юз WSW Запад-юго-запад зюз Запад 3 W WNW Запад-северо-запад зез Северо-запад NW сз 327 Северо-северо-запад NNW сез 349 Север N с Переменное — — — — Штиль — • — — —- Направление ветра определяют по компасу в градусах (с точностью до 10°). На репитере гиро компаса или магнитном компасе устанавливают пе ленгатор так, чтобы визирная ось была параллельна направлению ветра, после этого снимают отсчет по пеленгатору.

Название румбов, их обозначения и соответст вующие им сектора, применяемые в метеорологии, представлены в табл. 1.5.

1.6.3. Определение скорости кажущегося ветра производят различными типами анемометров (на пример, МС-13, М-61), которые служат для опре деления средней скорости ветра за некоторый про межуток времени. При наличии на судне СДС — по указанию скорости ветра на измерительном пуль те станции. При отсутствии приборов силу ветра можно определить по шкале глазомерной оценки— Рис. 1.2. Графический шкале Бофорта (см. табл. 1V.3).

способ определения ис 1.6.4. Определения истинного ветра производят тинного направления графически или при помощи ветрочета. скорости ветра на ходу Графический способ (рис 1.2) основан на судна правиле параллелограмма скоростей. На ли сте бумаги намечают линию NS и при помощи транспортира прокла дывают курс судна. По линии курса ОК откладывают в выбранном i масштабе вго скорость. При умеренных ветрах масштаб обычно 1 см=1 ujc 2 уз, при сильных — вдвое уменьшается. Затем откладывают направление и скорость кажущегося ветра ОВ, причем эту линию строят в том направлении, откуда дует ветер. После этого строят параллелограмм, помня, что ветер кажущегося ветра ОВ является диагональю параллелограмма. Сторона параллелограмма OD (равная KB) укажет скорость (согласно принятому масштабу) истинного ветра. Угол между линией SN и OD (измеренный по часовой стрелке) дает на правление истинного ветра.

Следует обратить внимание на то, что во" всех случаях истинный ветер отклоняется от курса больше, чем кажущийся, и дует по тому же борту, что и кажущийся.

Определение истинного ветра по ветрочету (рис. 1.3). Ветрочет — неболь шой круглый фанерный или картонный планшет с наклеенной на него клетча той или миллиметровой бумагой, поверх которой на центральной оси свободно вращается целлулоидный круг, снабженный по краям градусными делениями (0—360°) и обозначениями румбов. У рукоятки планшета укреплена стрелка указатель.

Для определения по ветрочету истинного ветра необходимо:

подвести градусное деление (или румб) подвижного целлулоидного круга, соответствующее направлению кажущегося ветра, к стрелке-указателю и, отло жив от центра круга в направлении указателя его скорость в выбранном масш табе (1 см=1 м/с, или 0,5=1 м/с), нанести точку В (рис. 1.3, о);

подвести к указателю градусное деление, соответствующее курсу судна, и, отложив от центра круга в выбранном масштабе его скорость, нанести точку К (рис. 1.3, б);

совместить точки В и К (рис. 1.3, в) с одной из вертикальных линий сетки планшета, параллельной диаметру круга, так, чтобы точка К была выше точ ки В;

отсчет градусного деления, или румба, против стрелки указателя показы вает направление истинного ветра, а расстояние между точками В и /\ в при нятом масштабе — его скорость.

Определение истинного ветра по ветрочету занимает не более 2 мин.

1.7. Температура воздуха. Для измерения температуры воздуха в настоя щее время принята международная практическая температурная шкала — сто градусная шкала Цельсия. Однако ряд стран использует шкалу Фаренгейта.

В теоретических расчетах также применяют термодинамическую температур ную шкалу —шкалу Кельвина.

- /he • F T J од?» с* i= | ~ 7 I Чн r г -> l 4.

J Si У с \ \ Рис. 1.3. Определение истинного направления и скорости ветра на ходу судна при помощи ветро чета Шкала Цельсия. Нуль градусов по этой шкале соответствует температуре таяния льда, а 100° — температура кипения воды (то и другое-—при давлении 760 мм рт. ст., близком к фактически существующим на уровне моря усло виям). 1/100 расстояния между этими точками на шкале термометра соответ ствует ГС.

Шкала Фаренгейта. По этой шкале точка таяния льда обозначена 32°F, a точка кипения воды 212°F. Нуль градусов по этой шкале определяется как температура плавления эвтектики лед—соль. Промежуток между этими точками разбит на 180 равных частей. 1/180 расстояния носит название 1°F.

Шкала Кельвина. Температура отсчитывается от абсолютного нуля. Абсо лютный нуль —это предельно низкая температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. Абсолютный нуль лежит на 273,16° ниже нуля по шкале Цельсия. Градус шкалы Кельвина равен градусу шкалы Цельсия. В практической работе обычно за 0°С принимается 273К.

Шкала Реомюра — шкала термометра, на которой расстояние между дву мя точками, соответствующими уровням ртути при температурах замерзания и кипения воды, разделено на 80 равных частей. Отсюда реперными точками являются 0 и 80°С. Число 80 было взято потому, что разведенный спирт, кото рым Реомюр наполнял свои термометры, расширялся от точки замерзания до точки кипения на 80/юоо своего объема.

Перевод температуры из одной шкалы в другую:

-32);

t°C=-TK — 273.

1.7.1. Суточный и годовой ход температуры. Над сушей минимум темпера туры воздуха наступает незадолго до восхода, а над океаном — через 2—3 ч после восхода Солнца. Максимум температуры воздуха обычно наступает над сушей в 14—15 ч, а над океаном в 15—16 ч. Суточный ход температуры воз духа достаточно правильно проявляется лишь в условиях устойчивой ясной погоды. Колебание суточного хода температуры воздуха над океанами значи тёльно меньше, чем над сушей. В среднем она составляет над океанами 1— 1,5°С, в то время как на тех же широтах над сушей — в 10—12 раз больше.

Годовые колебания температуры воздуха увеличиваются с географической широтой: над океаном в тропической зоне они составляют 2—3°С, в умеренных широтах 3—15°С.

1.8. Влажность воздуха — содержание водяных паров в воздухе (без уче та сконденсированной влаги в виде капель и кристаллов), которое выражает ся рядом характеристик.

Упругость водяного пара е — парциональное давление водяного пара, со держащегося в воздухе. Выражается в мбар или мм рт. ст. с точностью до десятых;

в системе СИ Па — с точностью до целых или гПа — с точностью до сотых.

Упругость насыщения Е — предельное содержание водяного пара в возду хе (максимально возможное значение е) при данной температуре. Выражается в тех же единицах, что и е.

Воздух не всегда бывает насыщен водяными парами, чаще фактическая упругость е значительно меньше упругости насыщения. Чем больше разность Е—е, тем суше воздух и тем интенсивнее испарение.

Абсолютная влаоюность — масса водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха — выражается в г/м3 или в системе СИ — кг/м3. Со отношение между абсолютной влажностью и упругостью водяного пара сле дующее:

а:=2,17-10-3 -у-, где а — абсолютная влажность, кг/м3;

е — упругость водяного пара, Па;

Т — температура, К;

где е — упругость водяного пара, мбар;

t — температура, °С;

а — объемный коэффициент теплового расширения газов, рав ный '/273 = 0,00366.

Значения (1+0,00366) для некоторых температур приведены в табл. 1.6.

Таблица 1. Значения ( + о.оозббо Единицы, °С Десятки, °С 0 1 2 3 4 6 7 8 | —30 0,890 0,887 0,883 0,879 0,875 0,872 0,868 0,865 0,861 0, —20 0,927 0,923 0,919 0,916 0,912 0,908 0,905 0,901 0,898 0, —10 0,956 0,952 0,949 0,945 0,941 0,938 0,934 0, 0,963 0, — 0 0,993 0,989 0,985 0,982 0,978 0,971 0, 1,000 0,996 0, 0 1,007 1,011 1,015 1,018 1,022 1,029 1, 1,000 1,004 1, 10 1,044 1,048 1,051 1,055 1,059 1,066 1, 1,037 1,040 1, 20 1,081 1,084 1,088 1,092 1,095 1,102 1, 1,073 1,077 1, 30 1,117 1,121 1,125 1,131 1,132 1,139 1, 1,110 1,113 1, 40 1,154 1,157 1,164 1,165 1,168 1,176 1, 1,146 1,150 1, Удельная влажность q (г/кг) — масса водяного пара, содержащегося в еди нице массы влажного воздуха:

где р — давление воздуха, Па (мбар);

е — упругость водяного пара, Па (мбар).

Отношение смеси г (г/к) — отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха, содержащегося в данном объеме влажною воздуха, где р — давление воздуха, Па (мбар);

е — упругость водяного пара, Па (мбар).

Ощущение сухости или сырости воздуха связано не с абсолютным влаго содержанием (упругость, абсолютная или удельная влажность), а с тем, на сколько водяной пар близок к насыщению. Характеризуется дефицитом влаж ности и относительной влажностью.

Дефицит влажности d — разность между упругостью насыщения при дан ной температуре Е и упругостью водяного пара е, содержащегося в воздухе.

Выражается в тех же единицах, что е и.

Относительная влажность f (в %)—отношение массы водяного пара, со держащейся в воздухе (е, a, q), к массе водяных паров, необходимых для на сыщения воздуха при данной температуре (, A, Q), / = ~ -100% _ ~ 100% = -^- 100%.

Если количество водяного пара остается тем же, а температура воздуха увеличивается, то относительная влажность уменьшается. Когда температура воздуха понижается, то даже при неизменном количестве водяного пара в воз духе относительная влажность увеличивается. Отметим, что во время дождя относительная влажность f не всегда равна 100%. Так, это может быть, когда теплый влажный воздух, из которого выпадает дождь, оказывается под слоем более холодного и сухого воздуха, где относительная влажность менее 100%.

В то же время относительная влажность может быть равна 100%, а дождь отсутствовать. Это часто наблюдается при дымке или тумане, когда воздух уже охладился до состояния насыщения, но в нем еще не возникли условия для образования осадков.

Относительная влажность f может быть вычислена по данным температу ры воздуха t и точки росы т (рис. 1.4). Наклонные линии — линии равных значений f.

0 Ц- 32 36 t,°C 26-22-IS-1^--10-6 -2 2 6 10t;

C Рис. 1.4. Вычисление относительной влажности:

при значениях температуры от-О до 40°С;

б — при значениях температуры от — до +14°С х — температура, до которой нужно охладить воздух при постоянном дав лении, чтобы водяной пар, содержащийся в нем, достиг состояния насыщения При насыщенном воздухе т совпадает с t Во всех остальных случаях она ниже t и зависит от упругости водяного пара е.

Разность между t и т называется дефицитом точки росы D. Чем больше разница между t и т, тем суше воздух и тем меньше шансов на то, что прои зойдет конденсация.

Сопоставление различных мер влагосодержания дает следующие количе ственные значения при нормальном давлении (табл. 1.7).

Таблица 1. т,°С —30 —10 0 + 10 +20 + е, мбар 0,5 2,9 6,1 12,3 23,4 42, а, г/м» 0,4 2,4 4,6 9,4 17,3 30, §•, г/кг 0,3 1,7 3,8 7,6 14,5 26, 1.8.1. Суточный ход влажности. Абсолютное влагосодержание воздуха над поверхностью морей и океанов связано с суточным ходом интенсивности испа рения, которое в свою очередь зависит от суточного хода температуры и ско рости ветра. Отсюда влагосодержание бывает наибольшим днем и летом и наименьшим ночью и зимой. Относительная влажность изменяется обратно хо ду температуры и бывает наибольшей при минимальной температуре — утром, зимой и наименьшей при максимальной — днем, летом. Исключение составляют районы с муссонным климатом (Индия, Индокитай, некоторые районы Афри ки), где на лето приходится сезон дождей, и поэтому летом в этих районах относительная влажность наибольшая в году.

1.8.2, Измерения влажности воздуха. Практическими методами определе ния влажности являются психрометрический и гигрометрический. Психрометри ческий метод основан на измерении влажности воздуха по охлаждению тела при испарении с его поверхности;

гигрометрический — на гигроскопических свойствах некоторых материалов и веществ поглощать водяной пар.

Для измерения влажности воздуха психрометрическим методом применяют аспирационный психрометр, состоящий из двух термометров: «сухого» и «смо ченного».

По отсчетам температуры сухого t и смоченного t' термометров определя ют ту или иную характеристику влагосодержания воздуха. Для этого суще ствуют психрометрические таблицы. Основной раздел этих таблиц предназна чен для определения по значениям t и f фактической упругости водяного пара е, относительной влажности f и дефицита влажности й.

1.9. Видимость. Видимость объекта обусловлена совокупностью многих причин: расстоянием между глазом и предметом, размером, формой и освещен ностью предмета, контрастом между предметом и фоном, прозрачностью атмосферы и т. д., а также физиологическими особенностями глаза наблюда теля. Количественно видимость характеризуется величиной, которая называ ется дальностью видимости Д, которая, как максимально возможная дальность обнаружения объектов и огнен на море и суше, равна наименьшему значе нию одной из двух величин: геометрической (географической) или оптической дальности видимости.

Геометрическая (географическая) дальность видимости — видимость, ко торая определяется кривизной Земли и зависит от высоты глаза наблюдателя и. высоты наблюдаемого объекта. Эту зависимость используют при определе нии расстояния судна до маяка (маячных огней) или других предметов, высо ты над уровнем моря, которые указаны в навигационных пособиях и морских картах.

Для определения дальности видимости предмета используют следующие приближенные формулы:

Лп = 2, где Дп — дальность видимости предмета, мили;

Н (Нф) — высота предмета над уровнем моря, м (фут);

а е (вф) — высота глаза наблюдателя над уровнем моря.

м Приводимая в навигационных пособиях и на морских картах дальность видимости маячных огней рассчитана для высоты глаза наблюдателя, равной 5 м. Если действительная высота глаза наблюдателя не равна 5 м, то к приве денной дальности видимости необходимо прибавить поправку А, которая явля ется разностью между дальностями видимого горизонта с высоты е и 5 м ш и называется поправкой на высоту глаза наблюдателя: Д=2, (}'е — У5 м) =2,08 Уе — 4,7 мили ш м Поправка на высоту глаза наблюдателя может быть положительной (при е>5 м) или отрицательной (при е<5 м).

Оптическая дальность видимости зависит от оптических свойств атмосферы (прозрачности, интенсивности рассеянного света, степени его поляризации, синевы неба, интенсивности солнечного ореола и т. д.) и от объективных осо бенностей органа зрения — глаза.

Дальность видимости претерпевает сильные изменения: от нескольких единиц и десятков метров при тумане, сильной мгле, осадках до сотен кило метров в чистом прозрачном арктическом воздухе.

Поскольку оптическая дальность видимости не может быть достаточно точным критерием дальности видимости реальных объектов, то в службе пого ды определение дальности видимости упрощается и вводится метеорологическая дальность видимости, являющаяся одной из характеристик прозрачности атмо сферы.

Метеорологической дальностью: видимости называется то наибольшее рас стояние, с которого в светлое время суток можно различить (обнаружить) на фоне неба вблизи горизонта или на фоне воздушной дымки черный объект до статочно больших угловых размеров (больше 15 угловых минут);

в ночное время — расстояние, на котором при существующей прозрачности такой объект можно было бы обнаружить, если бы вместо ночи был день.

1.9.1. Определение метеорологической дальности видимости на судах осу ществляется визуально. Оценку дальности видимости производят по 10-балль ной международной шкале (табл. IV.5). Каждый балл шкалы означает интер вал, в пределах которого в момент наблюдений находится дальность видимо сти. Причем наименьшее значение видимости включается в интервал, а наи большее исключается.

При плавании вблизи берегов для определения дальности видимости используют имеющиеся в поле зрения и обозначенные на карте отдельные горы, мысы, маяки, знаки, здания. Объекты должны быть видны с верхнего мостика (откуда ведется наблюдение) под углом не более 5—6° к горизонту. При ви димости более 1 мили допускается использование объектов, видимых под углом к горизонту до 11°.

В открытом море, при отсутствии в поле зрения каких бы то ни было объектов, допускается оценка реальной видимости поверхности моря по четко сти линии горизонта, руководствуясь табл. IV.5, или по дальности видимости поверхности моря (при этом следует стараться определить на глаз, на каком расстоянии поверхность моря становится невидимой, и ориентироваться на данные табл 1.8).

Таблица 1. Признаки для оценки реальной дальности видимости в открытом море по четкости действительного горизонта Цифры кода VV Высота глаза Четкость горизонта Видимость, баллы (КН-09-С) наблюдателя, м 8 И Очерчен резко 1— Виден удовлетворительно 7 Виден неясно 6 Не виден 5 8—27 Очерчен резко 9 Виден удовлетворительно 8 Виден неясно 7 Не виден 6 27 Виден удовлетворительно 9 Виден неясно 8 Не виден 6 Таблица 1. Метеорологическая дальность видимости при различных атмосферных явлениях Видимость в баллах и цифрах кода VV (KH-09-C) при различной интенсивности явления малая умеренная большая Атмосферные явления Цифра Цифра Цифра Балл Балл Балл кода кода кода Туман 3 93 1—2 91 0 Ливневый снег.. 0—3 90- Пыльная буря... 4 94 0—3 90— Мгла 5—6 95 4 94 0—3 90— Дождь 7 97 6 96 4— Снег, крупа, снеж ные зерна 96 5 95 4 Морось 6 96 5 95 5 Дымка 5—6 95 4 Явления отсутствуют 7 и более 7 и более 7 и более В темное время суток понятие «метеорологическая дальность видимости» применяется как условная характеристика прозрачности воздуха. Дальность видимости ночью определяется или визуально (если объекты хорошо видны, в том числе и линия горизонта), или по дневной видимости с учетом наблюдаю щихся атмосферных явлений и их интенсивности. При невозможности визуаль ного определения видимости следует руководствоваться данными табл. 1.9.

1.10. Облака —системы взвешенных в атмосфере (на некоторой высоте от подстилающей поверхности) продуктов конденсации водяного пара. Они обра зуются главным образом в результате восходящих движений воздуха.

В зависимости от условий образования облака разделяют на:

кучевообразные — сильно развитые по вертикали и имеющие сравнительно небольшую горизонтальную протяженность. Образуются наиболее часто в ре зультате интенсивных восходящих (конвективных) движений воздуха;

воянистообразные — распространенный по горизонтали слой облаков, име ющих вид валов, гряд или «барашков»;

возникают на любой высоте тропо сферы. В зависимости от высоты их называют слоисто-кучевыми (ниже 2 км), высококучевыми (на высотах 2—8 км) и перисто-кучевыми (выше 6 км).

слоистообразные, имеющие вид более или менее сплошного слоя пелены.

Горизонтальная протяженность этих облаков в десятки и сотни раз превосхо дит их вертикальную мощность. Они делятся на слоистые, образующиеся в однородной воздушной массе, и на облака восходящего скольжения, связанные с фронтальными разделами.

1.10.1. Международная классификация облаков основана на их внешнем виде и состоит из 10 основных и двух дополнительных форм (родов). Облака разделяются также по ярусам в зависимости от высоты нижней границы (табл. 1.10).

Таблица 1. Классификация облаков Название формы облаков Высота нижней Обозначе- границы в Вертикальная ние умеренных мощность, км русское латинское широтах, км Нижний ярус (нижняя граница менее 2 км) 0,2—0 Слоисто-кучевые Stratocumulus Sc 0,3—1, 0,2—0, Слоистые St 0,5—0, Stratus Несколько кило Слоисто-дожде- Ns 0,1—1, метров вые Nimbostratus Разорванно-дож- Frnb 0,1—0, девые Fractonimbus Fn Разорванно-слоис- Frst 0,05—0, тые Fractostratus Fs Облака вертикального развития (нижняя граница ниже 2 км) От сотен метров Кучевые Cumulus Си 0,8—1, до нескольких ки лометров Кучево-дождевые Cumulonimbis СЬ 0,4—1, Вершины дости гают границы обла ков среднего и верх него ярусов, иногда тропопаузы Средний ярус (нижняя граница 2-Й5 км) Высококучевые Altocumulus Ас 2—6 0,2—0, Высокослоистые Altostratus As 3—5 1,0—2, Верхний ярус (нижняя граница выше 6 км) Перистые Cirrus 7—10 От сотен метров а до нескольких ки JIUMc I UUO Перисто-кучевые Cirrocumulus Сс 6— 0,2—0, Перисто-слоистые Cirrostratus Cs 6— От 0,1 до несколь ких километров • :. • •• Рис. 1.5. Кучевые мощные облака (С — 1) ь i 111111l l §jjj... - • :

- • ' • " ' - " ;

ш Рис. 1.6. Слоисто-кучевые просвечивающие облака (CL = 5) Цветные фотографии самых распространенных форм облаков собраны в Атласе облаков1 и в Сокращенном атласе облаков для судовых гидрометеоро логических наблюдений2.

1.10.2. Спецификация облаков, используемая при метеорологических наб людениях на судах. В начале приближенно определяют, к какой группе (CL, См, Сц) относятся видимые формы облаков, а затем уточняют их виды и разновидности, относящиеся к тем или иным цифрам кода КН-09-С (табл 1.11) 1.10.3. Определение количества и нижней границы облаков. При определе нии количества облаков (или облачности) оценивают общее количество обла ков N независимо от их формы и высоты основания и отдельно дают количе ство облаков с высотой основания менее 2 км, в основном нижнюю облачность Nh. Количество облаков N оценивают глазомерно по степени покрытия неба облаками по 10-балльнюй шкале. Один балл —это 10% площади небосвода;

если все небо закрыто облаками (100%), то облачность оценивается в 10 бал лов. Аналогичным образом определяют количество облаков Nh слоисто-ку чевых, слоистых, разорванно-дождевых, разорванно-слоистых, кучевых, кучево адждевых^_если облаков нижнего яруса нет, — то общее количество высококу ' Атлас облаков, Л., Гидрометеоиздат, 1957.

„а. Сокращенный атлас облаков для судовых гидрометеорологических наблю дении. Л., Гидрометеоиздат, 1966.

iiife Рис. 1.7. Слоистые разорванные облака плохой погоды с кучево разорванными (C 7) ЙШ:

Рис. 1.8. Кучевые мощные и слоисто-кучевые облака (CL = 8) Рис. 1.9. Кучево-дождевые облака (CL = 9) : :

. '. • : : ;

, • • / : : • : : • - • " ' :. /. - i r -. : " • : •. ;

. : • • • ;

: • ' : " -. : " ' - " - ';

.•;

•'. •- • ' :. ".. • liliftiiiiili Рис. 1.10. Высокослоистые просвечивающие облака (См = 1) Рис. 1.11. Слоисто-дождевые облака (См = 2) Рис. 1.12. Высококучевые просвечивающие облака (С = 5) м Рис. 1.13. Высокослоистые и высококучевые облака (См = 7) Рис. 1.14. Перистые облака (С = 4) н чевых, высокослоистых и слоисто-дождевых. При этом учитывают лишь обла ка, высота нижней границы которых ниже 2500 м.

1.11. Атмосферные явления. Ниже приведены условные обозначения (табл.

1.12) и краткое описание основных явлений, визуально наблюдаемых в атмо сфере.

Описание атмосферных явлений. Дождь — осадки, выпадающие в виде капель, оставляющие след на воде в виде расходящегося круга, а на сухой па лубе — след в виде мокрого пятна. Выпадает главным образом из слоисто-дож девых облаков непрерывно или с короткими перерывами (обложной дождь).

В отдельных случаях дождь может выпадать и из высокослоистых, слоисто кучевых и других облаков.

Ливневый дождь отличается внезапностью начала и койца выпадения и резким нарастанием интенсивности. Количество выпавших осадков может быть и незначительным. Вид неба при ливневом дожде: облака, преимуще ственно кучево-дождевые, иногда иссиня-свинцового цвета;

наблюдаются вре менами прояснения;

в некоторых случаях —гроза.

Таблица 1. Спецификация облаков Цифра кода Форма облаков по КН-09-С CL — облака кучевые, слоисто-кучевые, слоистые и кучево дождевые CL нет Кучевые (Си)—развитые по вертикали с ярко-белыми куполооб разными вершинами и с серыми основаниями;

располагаются в виде отдельных облаков или скоплений, закрывающих почти все небо.

Солнце просвечивает не сквозь центральные части, а только через их края. Осадки обычно не выпадают. В субтропических областях ил мощных кучевых облаков иногда выпадает дождь.

Кучевые плоские, или «облака хорошей погоды» (Cumulus nimilis—Си hum.)—отдельные белые, имеющие резкие границы, разбросанные или равномерно распределенные по всему небу. Мало развиты по высоте и кажутся плоскими, так как их высота меньше размеров оснований. Наблюдаются преимущественно в теплое время года, при установившейся хорошей погоде, возникают утром, в днев ные часы достигают наибольшего развития, к вечеру растекаются.

Кучевые разорванные (Cumulus fractus—Cufr.)—разновидность Си hum., имеют разорванный клочковатый вид, выделяясь ярким белым цветом, очертания непрерывно меняются.

Кучевые средние (Cumulus mediocris—Си tried)—переходная форма между кучевыми плоскими и кучевыми мощными, утрачивают приплюснутый вид. Образуются, когда Си hum. растут в высоту, но еще не достигают значительного развития. Вершины Си med. клу бятся больше, чем вершины Си hum., и имеют вид бугорчатого купола.

Кучевые мощные (Cumulus congestus—Си cong.)—сильно раз витые по вертикали, вершины ослепительно белые и сильно клу бятся, а основания темные. Высота облаков почти в два раза боль ше длины основания. При особенно сильном развитии Си cong. они не*остаются изолированными массами, а сливаются в большие груп пы и образуют сложные нагромождения Си различной мощности (рис. 1.5) Слоисто-кучевые (Se)—серые, с темными валами, пластинами, грядами, разделенные просветами или сливающиеся в сплошной слоистый покров. Часто встречаются одновременно с кучевыми.

Солнце и Луна могут просвечивать только сквозь тонкие края об лаков, причем изредка наблюдаются венцы. Как правило, осадки не выпадают.

Слоисто-кучевые просвечивающие (Stratocumulus tranciucidis Sctrans.)—низкий покров, имеющий форму отдельных гряд, пластин или хлопьев, галек, крупных глыб, разделенных просветами, сквозь которые видно голубое небо или слой более высоких облаков. В не которых случаях просветов в облачном покрове нет, но имеются зна чительно более тонкие и поэтому полупрозрачные участки (рис. 1.6).

Сяоисто-кучевые непросвечивающие (Stratocumulus opacus Sc. op.) — сплошной слоистообразный серый покров с параллель ными темными облачными валами и с более светлыми проме жутками между ними. Волнистая структура покрова хорошо вид на вблизи горизонта и хуже — около зенита.

Продолжение табл. 1. Цифра кода по КН-09-С Форма облаков Слоисто-кучевые чечевицеобразные (Stratocumulus lenticu laris Sc lent.)—отдельные сравнительно плоские, вытянутые в длину.

Слоисто-кучевые башенкообразные (Stratocumulus castel latus Sc cast)—растущие вверх в виде башенок, имеют сходство с кучевыми, отличаются тем, что представляют собой слой, из кото рого как бы растут башни и купола.

Слоисто-кучевые растекающиеся дневные (Stratocumulus diurnal is Sc diur)—протяженный горизонтальный слой или вытя нутые гряды, образовавшиеся из кучевых при растекании их под ниж ней границей инверсии, расположенной на сравнительно небольшой высоте.

Слоисто-кучевые растекающиеся вечерние (Stratocumulus vesperalis Sc vesp.)—плоские удлиненные гряды, образующиеся ве чером при оседании вершин кучевых облаков и растекании их осно ваний.

Слоисто-кучевые вымеобразные (Stratocumulus m< mamma (tus Sc mam)—шарообразные массы на фоне других облаков Слоистые (St)—бесформенный, однородный серый покров, низко нависающий над морем или сушей. Обычно закрывают все небо, но иногда могут иметь вид разорванных облачных масс. Часто St переходят в туман или, наоборот, образуются из приподнятого ту- I мана. Солнце и Луна обычно не просвечивают. В очень тонких слоях иногда наблюдаются яркие венцы. Как правило, осадки не выпадают. Иногда летом может выпадать морось.

Слоистые разорванные (Stratus fractus—St fr.)—облака, имею-' щие вид клочьев, отдельных облачных масс с разорванными краями или же почти сплошного покрова (рис. 1.7).

Разорванно-дождевые (Fractonimbus—Frnb.)—серые, низкие, быстро несущиеся слоистые разорванные облака плохой погоды.

Образуются под слоем облаков, дающих осадки (Ns, Cb, As), и< встречаются лишь вместе с этими облаками, обычно видимыми в разрывы.

Кучевые плоские (Си hum.) и (или) кучевые средние (Си med) и (ИЛИ) кучевые мощные (Си cong.) одноЁременно со слоисто-куче выми (Sc) облаками. Количество их может быть различным (рис. 1.8).

Кучево-дождевые (Cumulonimbus—Cb)—мощные белые облач ные массивы с темными основаниями, являющиеся результатом дальнейшего развития Си cong.

В отличие от мощных кучевых облаков вершинами достигают верхних слоев тропосферы. Из хорошо развитых кучево-дождевых облаков, особенно с наковальней, летом выпадают сильные ливневые дожди, часто с грозой, а иногда с градом, зимой (в умеренных и высоких широтах)—густой хлопьеобразный снег. Перед началом вы падения осадков наблюдаются сильные шквалы. Наблюдаются по лосы падения осадков (virga). Солнце не просвечивает, затененные Продолжение табл. 1. Форма облаков части облаков темные, освещенные Солнцем—ярко-белые (рис. 1.9).

Кучево-дождевые «лысые» (Cumulonimbus calvus—Calv.) —не имеют перистовидной верхней части, бурно развивающиеся.

Сопровождаются ливневыми осадками и часто грозами. Вершины обычно растекаются и приобретают волокнистую структуру. Под облаком часто заметны. полосы падения.

Кучево-дождевые. «волосатые» (Cumulonimbus capillatus— Cb cap.)—имеют хорошо '^выраженную перистовидную структуру верхней части. Перистые волокна постепенно распространяются по горизонтали. В надвигающемся облаке имеют вид широкого веера, а при наблюдении сбоку—наковальни.

См —облака высокослоистые, слоисто-дождевые и высоко кучевые См нет Высокослоистые (As)—ровный светло-серый или синеватый покров, выпадают осадки. Зимой даже тонкие просвечивающие As дают снегопады. Летом выпадающие осадки обычно не достигают поверхности моря.

Высокослоистые просвечивающие (Altostratus translucidis As trans)—сероватая или синеватая однородная облачная пелена, постепенно закрывающая все небо, иногда несколько волокнистого вида. Солнце или Луна просвечивают сквозь облачный слой как сквозь матовое стекло (рис. 1.10).

Высокослоистые непросвечиваю щие (Altostratus opacus— As op.) —однородный серый покров, часто неоднородной плотно сти, что заметно по степени освещенности (местами темнее, местами светлее). Солнце и Луна не просвечивают. Часто сопровождаются осадками.

Слоисто-дождевые (Ns)—по внешнему виду напоминают слои стые, но более темного цвета, из них выпадают осадки. Обычно за крывают все небо без просветов. Одни Ns наблюдаются редко: чаще под ними образуются Frnb, частично, а иногда и почти целиком скрывающие основной слой Ns. Солнце и Луна не просвечивают, особые оптические явления отсутствуют (рис. 1.11).

Высококучевые (Ас)—белые, иногда сероватые или синеватые в виде волн (гряд), состоящих из отдельных пластин, хлопьев, зуб цов, чечевиц и т. п. Обычно эти пластины или хлопья разделены просветами голубого неба, но иногда сливаются в почти сплошной покров. Осадки не выпадают, изредка наблюдаются полосы падения.

Высококучевые просвечивающие (Altocumulus translucidus— —Ac trans.)—белые и (или) сероватые, отличаются неоднородной плотностью. Обычно просвечивает голубое небо, но иногда Ac trans сливаются в сплошной покров, сквозь который Солнце или Луна все же просвечивают. Наблюдаются венцы (рис. 1.12).

Высококучевые плотные непросвечиваю щие (Altocumulus opacus—Ac op.)—почти сплошной или сплошной, довольно темный покров, сквозь который Солнце и Луна не просвечивают. На ниж ней поверхности вполне рельефно выступают темные гряды (волны).

Могут закрывать все небо или часть его Продолжение табл. 1. Цифра кода по КН-09-С Форма облаков Высокослоистые (As) наблюдаются одновременно с высококу чевыми (Ас) или высококучевые (Ас) наблюдаются вместе со слоисто дождевыми (Ns) (рис. 1.13).

Сн —облака перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые С н нет Перистые (Ci)—белые волокнистые, тонкие и прозрачные, но иногда с более плотными или хлопьевидными образованиями. Хоро шо просвечивают Солнце, Луну, звезды. Изредка могут наблюдаться части гало. Осадки не достигают поверхности моря (рис. 1.14).

Перистые когтевидные (Cirrus uncinus—Ci unc.)—белые во локнистые, имеют вид параллельных нитей, крючкообразно загну тых вверх, с уплотнениями или без уплотнений на концах.

Перистые перепутанные (Cirrus intortus—Ci int.)—состоят из волокон или нитей, иногда перепутанных и беспорядочных, раз бросанных по небу в виде отдельных клубков или пятен.

Перистые грозовые (послегрозовые) (Cirrus incusgenitus Ci ing)—появляются в результате разрушения наковальни грозового об лака Перистые хлопьевидные (Cirrus floccus—Ci floe.) с уплотне ниями, имеющими вид хлопьев, соединенные нитями облаков.

Перистые (Ci) вместе с перисто-слоистыми (Cs). Часто при этом Cs постепенно надвигаются, затягивая все большую часть небосвода, и уплотняются.

Перисто-слоистые (Cs)—прозрачная белесая однородная пеле на. Солнце и Луна сквозь них хорошо видны и от земных предме тов образуют тень. От перистых облаков пелена Cs отличается тем, что она более однородна и непрерывна, от As—меньшей плотностью.

Состоит из мелких кристаллов. При этих облаках вокруг Солнца и Луны образуется гало. Осадки не достигают поверхности моря (рис. 1. 15).

Перисто-кучевые (Сс)—бглые тонкие, состоящие из мелких волн, хлопьев или ряби (без серых оттенков). Обычно наблюдаются совместно с Ci или Cs. Вне связи с этими облаками Сс наблю даются редко. Хорошо просвечивают Солнце, Луна, звезды. Осадки не выпадают (рис. 1.16).

Перисто-лучевые хлопьевидные (Cirrocumulus floccus—Сс floe), имеющие вид лучистых комочков, напоминаю щих головки хлоп ка или кусочки ваты.

Следы за самолетами (Cirrocumulus tractus—Сс trac.)—могут наблюдаться на большом участке неба, иногда они быстро расплы ваются, но иногда сохраняются длительное время.

Рис. 1.15. Перисто-слоистые облака (Ся = 7) Seiii Щ|Р% ill Рис. 1.16. Перисто-кучевые облака (Св = 9) Морось — осадки, выпадающие а виде очень мелких капель, падение их почти незаметно для глаза: они взвешены в воздухе и участвуют даже в сла бом его движении. Выпадает обычно из слоистых облаков или тумана.

Снег — осадки в виде отдельных снежных кристаллов или хлопьев. Выпа дает обычно из слоисто-дождевых облаков непрерывно или с короткими пере рывами (обложной снег). Облака при этом в большинстве случаев покрывают все небо. Снег может выпадать также из облаков высокослоистых, слоисто кучевых, слоистых и др.

2?

Таблица 1. Условные обозначения атмосферных явлений Условный Условный Явление Явление знак знак Осадки, выпадающие на Осадка, образующиеся на поверхность моря предметах Дождь Роса Иней Ливневый дождь V Гололед Морось Изморозь Снег Кристаллическая изморозь Ливневый снег V Туман Мокрый снег Туман Ливневый мокрый снег Просвечивающий туман V Снежная крупа Стелющийся туман Снежные зерна Ледяной туман Просвечивающий ледяной Ледяная крупа туман А Дымка Ледяной дождь А Град Парение моря Продолжение табл. 1. Условный Условный Явление Явление знак знак Метели Оптические явления Метель (вьюга, буран, Солнце <• » пурга) © V Луна О Метель с выпадением снега Гало 4* е Венец Ф Низовая метель Мираж Различные явления Поземок Шквал V Пыльная (песчаная буря) Электрические явления Вихрь Гроза Смерчи )( Зарница Мгла оо Свечение моря Полярное сияние Ливневый снег отличается внезапностью начала и конца выпадения, рез кими колебаниями интенсивности и кратковременностью наиболее сильного его выпадения. Вид неба при ливневом снеге: серые или темно-серые кучево дождевые облака, чередующиеся с кратковременными прояснениями. В поляр ных морях нередко наблюдаются частые, очень короткие, но сильные снегопа ды, которые называются снежными зарядами.

Мокрый снег — осадки, выпадающие в виде тающего снега или снега с дождем.

Снежная крупа — осадки, выпадающие в виде непрозрачных снежных хрупких крупинок шарообразной формы белого или матово-белого цвета. Вы падает главным образом при температуре воздуха около 0°С, часто перед сне гом или одновременно с ним. Весной и осенью часто выпадает из кучево-дож девых облаков короткими ливнями при шквалах в холодных воздушных массах.

Снежные зерна — осадки, выпадающие в виде непрозрачных, матово-бе лого цвета палочек или крупинок. Выпадают в небольшом количестве и боль шей частью из слоистых облаков.

Ледяная крупа — осадки, выпадающие в виде небольших ледяных про зрачных твердых крупинок, в центре которых имеется небольшое белое непро зрачное ядро. Выпадает обычно из кучево-дождевых облаков, часто вместе с дождем. Наблюдается главным образом весной и осенью.

Ледяной дождь — осадки, представляющие собой мелкие твердые совер шенно прозрачные ледяные шарики диаметром от 1 до 3 мм, образующиеся из дождевых капель при их замерзании в нижних слоях атмосферы. Отлича ется от ледяной крупы отсутствием непрозрачного белого ядра.

Град — осадки, выпадающие в виде кусочков льда разнообразных форм и массы. Крупные градины достигают массы нескольких граммов, и в исключи тельных случаях — нескольких десятков граммов. Выпадает преимущественно в теплое время года из кучево-дождевых облаков и обычно сопровождается ливневым дождем. Обильный крупный град почти всегда связан с грозой и сильным ветром.

Роса — капельки воды, появляющиеся обычно в ясные и безветренные ночи, главным образом на открытых частях палубы судна, тентах в результате соприкосновения влажнЪго воздуха с более холодной поверхностью при тем пературе выше 0°С.

Иней — белый, кристаллического строения осадок, появляющийся обычно ночью или вечером, а зимой и днем — на предметах в тех случаях, когда их температура ниже 0°С. Проявляется при штиле или слабых ветрах и безоблач ном небе.

Гололед — слой льда, образующийся на любых предметах при морозе вследствие намерзания капель дождя, мороси и тумана. Образуется также, когда капли дождя, мороси или тумана замерзают при соприкосновении с хо лодными предметами. Образуется преимущественно с наветренной стороны судна. Наблюдается при слабых морозах от 0 до 3°С, нередко встречается и при более низких температурах.

Изморозь — снеговидный рыхлый осадок матового белого цвета, образую щийся на тонких предметах (проводах, тросах, антеннах) преимущественна в туманную ветреную погоду. Образуется вследствие намерзания на предметах переохлажденных капель тумана.

Туман — наличие в воздухе очень мелких, не различимых глазом капель воды в таком количестве, при котором в воздухе ощущается сырость. При этом горизонтальная видимость — от 0,5 мили и менее. Цвет тумана — бело ватый;

неба и облаков не видно.

Просвечивающий туман — туман, через который просвечивает небо или видны облака.

Стелющийся туман — туман, охватывающий слой воздуха толщиной в не сколько метров (не более 10 м над морем).

Ледяной туман — туман, состоящий из кристалликов льда. Наблюдается при больших морозах. Горизонтальная видимость от 0,5 мили и менее.

Просвечивающий ледяной туман — ледяной туман, через который просве чивает небо или видны облака.

Дымка — слабое помутнение атмосферы, обусловленное наличием в возду хе мельчайших, не различимых глазом капелек воды или кристалликов льда.

Придает воздуху синеватый или серый оттенок. Видимость более 0,5 мили, но менее 5 миль.

Парение моря — туман, клубящийся, стелющийся над самой водой. Обра зуется в холодном воздухе над открытой, сравнительно теплой поверхностью воды. Иногда имеет вид отдельных струек тумана, возникающих у поверхно сти воды и рассеивающихся уже на высоте 1—2 м.

Метель — перенос снега ветром почти в горизонтальном Направлении, неба не видно, и нельзя разобрать, выпадает ли снег из облаков или нет. Сильно ограничивает видимость.

Метель с выпадением снега — метель, при которой можно установить, что происходит выпадение снега из облаков.

Низовая метель — метель, при которой кз облаков снег не выпадает, а происходит лишь перенос снега сильным ветром с поверхности Земли. Часто можно видеть небо.

Поземок — перенос снега только у поверхности Земли до высоты 2 м, ча сто наблюдается при безоблачном небе, а иногда одновременно с выпадением слабого снега.

Гроза — электрические разряды в атмосфере, проявляющиеся в виде мол нии и сопровождаемые громом.

Зарщща — отдаленная молния без грома.

Полярное сияние — свечение высоких слоев атмосферы, наблюдаемое ночью преимущественно в высоких широтах. Из большого числа самых причуд ливых форм полярных сияний выделяют две: а) неподвижные, или спокойные, имеющие неяркую зеленовато-желтую окраску;

иногда они имеют вид дуг, малоподвижных столбов;

б) подвижные в виде одиночных лучей, полос, гро мадных занавесей (постоянно колеблющихся). Наблюдается непрерывное изменение формы и окраски, в которой преобладают красные, голубые и жел то-зеленые цвета.

Гало — цветовой круг вокруг Солнца или Луны. Образуется при ледяных перисто-слоистых облаках и иногда при сильном морозе в ледяном тумане у поверхности Земли. В последнем случае видны лишь боковые дуги круга, и тогда их называют столбами около Солнца или Луны. При гало красный цвет располагается внутри круга.

Венец возникает, когда Солнце или Луна просвечивают сквозь капельно жидкие облака, преимущественно высококучевые. Их радиус значительно мень ше, чем у гало. Венцы почти примыкают к дискам Солнца или Луны и имеют радужную окраску. Расположение цветов противоположно гало.

Мираж возникает вследствие преломления света в атмосфере с аномаль ным распределением плотности воздуха по высоте, которое обычно является результатом аномального распределения температуры и влажности. В воздухе у горизонта появляется изображение реально существующего предмета (остро вов, кораблей, оазисов) в более или менее искаженном, иногда в перевернутом виде. Изображение может располагаться над действительным предметом (верх ний мираж), под ним (нижний мираж) и сравнительно реже справа или слева от него (боковой мираж).

Шквал — внезапное, резкое и непродолжительное (в течение нескольких, но не менее 2 мин) усиление ветра, наблюдающееся, как правило, при кучево дождевых облаках, ливневых осадках и грозах.

Пыльная (песчаная) буря — явление, когда при сильном ветре в воздухе поднимается много пыли, песка, земли, вследствие чего происходит помутне ние атмосферы и видимость значительно уменьшается.

Вихрь — вихревое движение воздуха, возникающее у поверхности Земли в малооблачную погоду при сильном прогреве подстилающей поверхности.

Поднимает с поверхности Земли пыль, песок.

Смерч — сильный вихрь, образующийся под хорошо развитым кучево-дож девым облаком и распространяющийся в виде гигантского темного облачного столба или воронки. Обычно над морем из облака вниз спускается воронка с от ростком (хоботом), а снизу — столб воды. Диаметр вихря около десятков мет ров. Скорость ветра внутри смерча может достигать 100 м/с. Средняя скорость перемещения смерча 30—40 км/ч. В ряде случаев смерч может появиться над морем, когда нет мощных кучево-дождевых облаков. Тогда он зарождается у водной поверхности и распространяется вверх (поднимая столб воды), часто это происходит при ясном небе (смерчи «хорошей погоды»). Смерчи редко разви ваются в опасные вихри и быстро разрушаются.

Мгла — сплошное помутнение воздуха взвешенными в нем частичками ныли, дыма, гари. При мгле отдельные предметы приобретают сероватый отте нок. Солнце, особенно когда оно у горизонта, имеет красновато-желтый оттенок.

Свечение моря вызывается наличием самосветящихся микроорганизмов и более крупных живых организмов. Наблюдается в темное время суток. Раз личают три типа свечения моря: искрящееся — усиливающееся при возмущении поверхности моря;

молочное, или разлитое (бактериальное), — не усиливаю щееся от механического возмущения воды и охватывающее значительные уча стки поверхности моря;

свечение тел отдельных крупных организмов — медуз, гребневиков, рыб и др.

Цветение моря — массовое развитие планктона в поверхностном слое во ды. В полярных районах наблюдается летом, в умеренных широтах — весной и осенью, в тропиках — зимой. Вода приобретает различные оттенки зеленого цвета, иногда становится красной, розовой, желтой.

1.12. Обледенение. При низких температурах забортной воды и воздуха и сильном ветре, иногда и в безветренную погоду, наружные поверхности судна, рангоут, такелаж, надпалубные надстройки и механизмы покрываются льдом, т. е. обледеневают. Наиболее интенсивно лед намерзает при качке судна (преимущественно килевой), когда брызги, образующиеся от ударов волн о корпус, задуваются через бак на судно и соприкасаются с охлажденной частью корпуса и устройствами.

Различают три вида обледенения судов:

образующееся при забрызгивании и заливании судна забортной водой в результате сильного ветра и волнения моря при отрицательной температуре р.оздуха;

образующееся от выпадения переохлажденных осадков — дождя, мороси или мокрого снега, а также от осаждения на судне переохлажденных частиц воды во время тумана или парения моря (пресноводное обледенение);

смешанное, образующееся при сочетании первого и второго видов обледе нения.

Типичными гидрометеорологическими условиями для возникновения обле денения судов являются: температура воздуха ниже —4°С, температура воды ниже +3°С, скорость ветра 10 м/с и более. Степень обледенения судов в значи тельной мере зависит от типа, основных размерений судна, направления и ско рости его по отношению к волне и ветру.

1.13. Барические системы. Пространственное распределение атмосферного давления на соответствующей поверхности, выраженное при помощи изобар, представляет собой барическое поле. Формы барического поля носят название барических систем. Различают следующие барические системы.

Циклоны, или барические минимумы, — области низкого атмосферного давления, очерчиваемые системой концентрических замкнутых изобар, значе ние каждой из которых (по величине давления) уменьшается от периферии к центру. В центре наблюдается самое низкое давление (рис. 1.17).

Антициклоны, или барические максимумы, — области высокого атмосфер ного давления, очерчиваемые системой замкнутых изобар, значение которых возрастает от периферии к центру, где оно наибольшее (рис. 1.17, б).

Ложбины —• вытянутые от циклона области низкого давления (рис. 1.17, в).

Иногда в ложбине возникает небольшой центр низкого давления, имеющий одну-две замкнутые изобары. Такой центр называется частным циклоном.

J 1000 WOO юГоП/j™ wo Рис. 1.17. Основные формы барических систем:

циклон;

6 — антициклон;

в — ложбина;

г — гребень;

д — седлов Гребень — вытянутая от антициклона область высокого давления (рис. 1.17,г).

Если гребень обширен по площади и в его области имеется самостоя тельный центр высокого давления, очерчиваемый замкнутой изобарой, то его называют отрогом антициклона.

Седловина — область в барическом поле между двумя циклонами и двумя антициклонами, расположенными крест-накрест (в шахматном порядке) 1'рис. 1.17, <Э).

Ложбины и гребни имеют оси — линии, на которых изобары обладают наи большей кривизной (в ложбине иногда излом).

На картах погоды (в зависимости от того, какой страной построена карта) в центре циклонов ставится буква Н (низкое), или L (low), или В (depresion barometnca), а в центре антициклонов — В (высокое), или Н (high), или А (anticiclon).

1.13.1. Циклоны — замкнутая область низкого давления с движением возду ха против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой — в южном.

Горизонтальный градиент давления направлен к центру циклона. Для циклонов характерны, по сравнению с другими барическими системами, наибольшие вели чины градиента давления и наибольшие скорости ветра. В очень глубоких, хоро шо развитых циклонах скорость ветра вблизи центра может достигать 60=— 70 м/с и более. В самом центре градиент давления и скорость ветра равны ну лю. Давление в центре циклона умеренных широт (в нетропических циклонах) обычно колеблется от 990 до 1005 мбар, но может понижаться до 930 мбар.

Горизонтальные размеры циклонов внетропических широт обычно составляют 1000—2000 км, нередко их диаметр превышает 3000 км. Вертикальная протяжен ность — несколько километров.

Различают несколько стадий развития внетропических циклонов, стадию ЕОЛНЫ, стадию молодого циклона, стадию окклюдированного циклона и стадию заполнения циклона.

Обычно условия, создавшиеся в процессе образования циклонических воз мущений, оказываются благоприятными для возникновения нескольких новых возмущений. Поэтому на одном и том же участке главного фронта (арктическо го или полярного) развивается несколько возмущений, образуя серию циклонов.

Число членов серии колеблется от двух до шести. По мере углубления цикло нов холодный фронт, на котором происходит волнообразование, перемещается к югу, поэтому каждый последующий развивающийся циклон движется по более южной траектории и быстрее, чем первый. В ряде случаев затухающий циклон возрождается — происходит его регенерация.

Скорость и направление движения циклонов зависят от скорости и направ ления воздушных течений в средней тропосфере и стадии развития циклона. В среднем в северном полушарии скорость перемещения циклонов составляет 30— 40 км/ч, в южном — 42—45 км/ч.

Характер погоды в циклоне очень разнообразен и во многом зависит от ста дии его развития. Ход погоды определяется также тем, какой частью пройдет циклон над пунктом наблюдения (подробно о погоде в циклонах и барических ложбинах см. раздел III.1.4).

Циклоническая деятельность наблюдается не только в умеренных и высоких широтах, но и в тропиках. Обычно в низких широтах возникает большое число атмосферных возмущений, но они бывают слабо выражены: давление в центре всего на 1—2 мбар ниже окружающего барического поля, ветры слабые, пере 2— ыещаются с востока на запад. Временами эти атмосферные возмущения разви ваются и превращаются в глубокие тропические циклоны с большими бариче скими градиентами и штормовыми ветрами.

1.13.2. Тропические циклоны — это сравнительно небольшие, но очень глу бокие вихри, обладающие большой кинетической энергией. Для развития тропи ческого циклона необходима большая энергия неустойчивости воздушной массы.

Мощный подъем очень теплого и влажного воздуха над возникающим возмуще нием — обязательное условие его развития. При этом температура поверхност ного слоя воды океана выше 27°С. Давление в центре тропического циклона составляет 980—950 мбар, в отдельных случаях 930 мбар и Ниже. Диаметр тро пического циклона в среднем около 100—300 миль.

Наиболее характерная особенность тропических циклонов — наличие боль ших барических градиентов в его центральной части, что приводит к возникно вению штормовых и ураганных ветров и образованию огромных волн. Скорость ветра при максимальном развитии тропического циклона достигает 60—80 м/с, иногда более 100 м/с.

Тропические циклоны классифицируются следующим образом (табл. I. 13).

Таблица 1. Скорость ветра в циклоне Сокращенное Стадия тропического циклона обозначение уз м/с До Тропическая депрессия TD До Умеренный тропический шторм TS 34—47 17— Сильный тропический шторм STS 48—63 24— Ураган (тайфун). Н(Т) 64 и более 33 и более Тропические циклоны, находящиеся в различных стадиях развития, отлича ются не только по ветровому режиму, но и по характеру распределения облач 1!ости, осадков и других метеорологических элементов.

Тропические циклоны зарождаются над океанами в обоих полушариях — в зонах между 5 и 20° широты. На рис. I. 18 приведена карта генеральных пу 20 40 60 80 IOO 20 40 60 f o 100 120 140 IbO 1EO 1вО 140 120 100 80 60 -fO 20 О Рис. 1.18. Районы зарождения и основные пути движения тропических циклонов (по Л. С. Мининой) тей тропических циклонов, по которой можно судить и об основных районах их зарождения. Однако необходимо учитывать, что в действительности пути (тра ектории) тропических циклонов разнообразнее и значительно сложнее: циклоны совершают всевозможные зигзаги, петли, замедляют или увеличивают скорость движения и т. п.

Тропические циклоны в начале движения смещаются в западном направле нии с небольшой скоростью (10—20 км/ч). Это направление обусловлено тем, что ведущим потоком для них являются преобладающие в тропиках восточные ветры. Со временем в более высоких широтах скорость движения возрастает до 30—40 км/ч. В широтной зоне между 15—30° тропические циклоны часто изме няют направление перемещения, отклоняясь к северу и далее к северо-восто ку — в северном полушарии или югу и юго-востоку — в южном. С выходом в умеренные широты или на континент тропический циклон постепенно заполня ется и замедляет движение. Однако в случае проникновения в его систему более холодного воздуха (например, вхождение в его область полярного фронта) он трансформируется: происходит его углубление, увеличивается скорость переме щения (иногда до 60 км/ч), расширяется зона штормовых ветров и т. д.

Тропические циклоны в основном возникают в теплое время года: с июля по октябрь. Повторяемость тропических циклонов по месяцам — см. раздел IV. 17 Наиболее часто тропические циклоны наблюдаются в юго-западной части Тихого океана (северное полушарие), где они называются тайфунами, в остальных районах Тихого океана — ураганами. В Индийском океане тропические циклоны наиболее часто наблюдаются в Бенгальском заливе, а также в Аравийском мо ре, в районе Мадагаскара, в центральных районах океана и к северо-западу от Австралии. У северо-западного побережья Австралии их называют «вилли-вил ли». В Атлантическом океане тропические циклоны (ураганы) возникают лишь в северном полушарии.

1.13.3. Антициклоны — это область повышенного атмосферного давления с движением воздуха по часовой стрелке в северном полушарии и против часо вой — в южном. Горизонтальный градиент давления направлен от центра, наи меньшая его величина — в центральной части антициклона, к периферии градиент возрастает. Поэтому ветры в центральной части антициклона слабые, иногда наблюдается штиль, на периферии — сильные. Наибольшая скорость ветра чаще отмечается в передней части антициклона. Давление в центре антициклона ко леблется от 1010 до 1040 мбар, может достигать 1080 мбар (над континентами).

Антициклоны могут занимать огромные площади, часто сравнимые с размерами материков.

Повторяемость антициклонов и их интенсивность зависят от времени года и состояния подстилающей поверхности. Над материками антициклоны лучше развиты зимой, над океанами в умеренных и высоких широтах — летом, в суб тропической зоне океанов северного и южного полушарий — в августе-сен тябре.

Средняя скорость перемещения антициклонов 25—35 км/ч. По мере своего развития антициклоны замедляют скорость перемещения и часто становятся ма лоподвижными.

Характер погоды в центральной части антициклонов складывается в зависи мости от воздушной массы, в которой возникает антициклон. Обычь'о для цент ральных частей антициклона типична малооблачная и сухая погода с хорошо выраженным суточным ходом температуры. На периферии антициклона условия погоды определяются погодой примыкающих секторов соседних циклонов.

I.I4. Атмосферные фронты. Переходная зона между воздушными массами с разными свойствами, сильно наклоненная к земной поверхности, называется фронтальной зоной. Линию пересечения фронтальной поверхности с поверх ностью Земли или с поверхностью уровня называют фронтом. Ширина зоны фронта в горизонтальном направлении — несколько десятков километров, тол щина в вертикальном направлении — несколько сотен метров. Фронты в тропо сфере постоянно возникают, перемещаются и размываются. С ними связано рез кое изменение всех метеорологических элементов.

Фронты между воздушными массами основных географических типов при нято называть главными (основными);

фронты, являющиеся границей между 2* двумя воздушными массами одного и того же географического типа, — вторич ными (или приземными).

В зависимости от типа воздушных. масс различают следующие фронты:

арктический (или антарктический), разделяющий арктический (или антарктиче ский) воздух и воздух умеренных широт;

полярный, разделяющий тропический воздух и экваториальный.

Фронты подразделяются на теплые, холодные и сложные (фронт окклюзии).

Теплый фронт. Фронт называется теплым, когда при его перемещении холод ный воздух сменяется теплым: происходит натекание теплого воздуха на клин холодного. Для теплого фронта характерна мощная облачность с системой облаков: перистых (Ci), перисто-слоистых (Cs), высокослоистых (As) и слоисто дождевых (Ns). Под фронтальными облаками As и Ns в холодном воздухе образуются разорванно-дождевые (Frnb). Перед теплым фронтом наблюдается широкая зона обложных осадков, ширина которой достигает 300—400 к;

д Однако при устойчивом состоянии теплого воздуха и малом влагосодержании фронт может пройти и без осадков.

Скорость движения теплого фронта в умеренных широтах колеблется в пределах 25—60 км/ч. Таким образом, с момента появления Ci и Cs обложные осадки могут начаться в районе плавания (при дрейфе судна) через 10—12 ч, а прохождение линии фронта •— через 20—30 ч.

Холодный фронт. Фронт называется холодным, когда при его перемещении теплый воздух сменяется холодным: происходит подтекание холодного воздуха под теплый и его вытеснение. Различают два рода холодных фронтов:

медленно движущиеся фронты, с которыми связана облачная система Ns, As, Cs и Ci (близкая по характеру с облаками теплого фронта, но расположен ными в обратном порядке). Горизонтальные размеры как облачной системы,, так и зоны осадков меньше, чем у теплого фронта;

быстро движущиеся фронты, с которыми связаны предфронтальные облака кучево-дождевых форм и предфронтальная зона ливневых осадков со шквалами и грозами. За линией фронта, примерно на расстоянии 50—100 км внутримас совые облака не развиваются. Лишь в большом удалении от линии фронта, в неустойчивой холодной массе, могут развиваться конвективные облака и выпа дают ливневые осадки.

Фронт окклюзии представляет собой сложный (комплексный) фронт, обра зовавшийся в результате смыкания теплого и холодного фронтов из-за различ ной скорости их движения.

Для фронтов окклюзии характерно большое разнообразие в расположении облачных систем, интенсивности, продолжительности и ширины зоны осадков и т. д. Характер изменения ветра тот же, что у теплого и холодного фронтов.

Изменение температуры при прохождении фронтов окклюзии меньше, чем при прохождении главных фронтов. С погодой, обусловленной наличием фронтов окклюзии, приходится очень часто встречаться в умеренных широтах Атлантиче ского и Тихого океанов.

1.15. Морские волны. Преобладающими волнами на поверхности морей и океанов являются ветровые. Они вызывают качку судна, заливают палубу, уменьшают скорость, уклоняют судно от заданного курса, наносят серьезные по вреждения и приводят к авариям.

Кроме ветровых, в океане наблюдаются следующие виды волн: приливо отливные, возникающие под действием приливообразующих сил Луны и Солн ца;

аномобарические, образующиеся при резких изменениях атмосферного дав ления;

сейсмические, возникающие в результате динамических процессов, про исходящих в земной коре, в первую очередь землетрясений или моретрясений, а также извержений вулканов. Одним из видов, создаваемых этими причинами волн, являются цунами, нередко сопровождающиеся крупными катастрофами в районе их выхода на побережье;

корабельные, возникающие при движении судна.

В зависимости от условий образования и распространения ветровые волны можно подразделить на четыре типа.

Ветровые — система волн, находящаяся в момент наблюдения под воздей ствием ветра, которым она вызвана. Направления распространения ветровых волн и ветра на глубокой воде обычно совпадают или же различаются не бо лее чем на четыре румба (45°). Волны отличаются тем, что подветренный склон их круче, чем наветренный, верхушки гребней обычно заваливаются, обра зуя пену, или даже срываются сильным ветром. При выходе волн на мелко водье и подходе их к берегу направления волн и ветра могут различаться и более чем на 45°.

Зыбь — система волн, оставшаяся от ветра, прекратившего или изменивше го свое направление к моменту наблюдения, или система волн, вызванная вет ром, дувшим (или дующим) вдали от района наблюдений. Частный случай зыби, распространяющейся при штиле, носит название мертвой зыби.

Смешанные—однообразное существование ветровых волн двух или более систем, накладывающихся друг на друга.

Деформированные наблюдаются, когда волны, идущие с открытого моря, проходят над мелководьем. В этом случае форма волны искажается, волны становятся круче и короче, и при небольшой глубине, не превышающей высо ты волны, гребни последних опрокидываются и волны разбиваются.

Волны по своему внешнему виду характеризуются разными формами.

Рябь— начальная форма развития волнения под действием слабого ветра;

гребни волн при ряби напоминают чешую.

Трехмерное волнение — гребни и подошвы таких волн не имеют большой длины по фронту распространения волнения, располагаясь как бы в шахмат ном порядке по поверхности моря.

Правильное волнение — гребни и подошвы волн имеют большую протяжен ность и параллельны фронту распространения волн. Особенно отчетливо прояв ляется при крупной зыби и при ветровом волнении большой силы.

Толчея—форма волнения, наблюдаемая при сильной интерференции;

гребни имеют вид обособленно расположенных холмообразных возвышенностей, а подошвы •— вид отдельных впадин.

Волны, разбивающиеся над банками, рифами или камнями, носят название бурунов, набегающие же на берег и разбивающиеся у него, называются при боем. У крутых берегов и у портовых сооружений прибой имеет форму взброса.

1.15.1. Элементы волн. Каждая волна характеризуется определенными элементами. Общими элементами для волн являются:

гребень (вершина) — наивысшая точка волнового профиля;

ложбина (подошва)—наинизшая точка волнового профиля;

высота —' расстояние по вертикали от подошвы до гребня;

длина X — расстояние по горизонтали между соседними гребнями или подошвами;

период т •— промежуток времени в секундах между моментами прохож дения через одну и ту же точку пространства двух последовательных гребней или подошв волн;

другими словами, это промежуток времени, в течение кото рого волна проходит расстояние, равное своей длине;

скорость распространения С — расстояние по горизонтали, проходимое любой точкой волнового профиля в единицу времени в направлении переме щения волн;

крутизна г — наклон волнового профиля в данной точке к горизонту. Кру тизна волн в различных точках волнового профиля различна. Средняя крутиз на волны определяется отношением Е = ЛД.

Для практики важное значение имеет наибольший уклон, который приближенно равен отношению высоты волны к ее полудлине:

Длина, скорость и период волны связаны зависимостью Х=Ст.

1.15.2. Методы расчета элементов волн. Элементы волн на торговых и промысловых судах определяются визуально штурманским составом, согласно наставлениям по производству судовых гидрометеорологических наблюдений.

В морской практике часто требуется рассчитать элементы волн. Для этого по лучены эмпирические формулы.

В общем виде эмпирические формулы для расчета элементов волн могут быть выражены в виде функции от нескольких переменных:

ft.'t, X, С =f(W,D,t,H), где W — скорость ветра;

D —• разгон;

t — продолжительность действия ветра;

Н — глубина моря.

Для мелководных районов морей получена зависимость для расчета высо ты и длины волн:

з/— з/— h = aW л/ D ;

X = zWi/ D.

Коэффициенты а к г являются переменными и зависят от глубины моря:

0 а = 0,0151 /У - ;

0 г =0,104 Н '.

Для открытых районов морей элементы волн, обеспеченность высот кото рых составляет 5%, и средние значения длин волн рассчитываются по зависи мостям, имеющим вид:

0 5 h = 0,45 IF ' >0'54 A;

0 66 0 Х= 0,31 W ' D - А.

Коэффициент А вычисляется по формуле Для районов океанов элементы волн рассчитываются по формулам:

h =0,073' X = 0,073 W Т =0,8 У"Т";

С = 1,25 У~Г;

6 = 2 0,9 (100+ W ) '*' D = 30,0 W4;

где h — высота волны;

Я — длина волны;

Т — период волны;

С — скорость распространения шолны;

е — крутизна волны;

D — предельный разгон;

к — крутизна волны при малых разгонах.

1.16. Морские течения характеризуются направлением и скоростью переме щения масс воды в море. Течения можно классифицировать по: факторам или силам, их вызывающим;

продолжительности;

глубине расположения;

харак теру движения;

физико-химическим свойствам.

По факторам или силам, вызывающим течения:

плотностные, вызванные неравномерным распределением плотности воды по горизонтали, что обусловливает появление горизонтальной составляющей градиента гидростатического давления, а следовательно, и перемещение масс воды;

ветровые, или дрейфовые, вызванные силой трения, создающейся при дви жении воздуха (ветра) над водной поверхностью;

сгонно-нагонные, вызванные также действием ветра, который, создавая ветровые течения, обусловливает наклон поверхности моря, особенно резко выраженный вблизи берегов. Вследствие наклона уровенной поверхности воз никает горизонтальная составляющая градиента гидростатического давления, что приводит к развитию течений;

приливо-отливные, вызванные действием периодических приливо-образую щих сил Луны и Солнца.

Кроме перечисленных выше, можно встретить и другие виды течений: сто ковые, компенсационные, бароградиентные и т. д. Эти течения не имеют суще ственного значения и здесь не рассматриваются, тем более, что расчетные фор мулы для их определения можно получить как частные случаи перечисленных выше видов течений.

По продолжительности:

постоянные течения •— мало меняющиеся по скорости и направлению за сезон или год. Примером таких течений являются пассатные течения океанов, Гольфстрим и др. Однако в строгом смысле постоянных течений нет. Все тече ния подвержены изменениям. Поэтому в навигации под постоянными течения ми обычно понимают течения, всегда наблюдающиеся в одних и тех же местах океана. Эти течения зависят от характера распределения плотности и преоб ладающего распределения полей ветра;

периодические течения, повторяющиеся через равные промежутки времени в определенной последовательности. К их числу относятся приливо-отливные течения;

временные (непериодические), возникающие вследствие непериодических воздействий внешних сил, и в первую очередь ветра. Они наиболее сложны с точки зрения их расчета.

По глубине расположения:

поверхностные течения, наблюдаемые в так называемом навигационном слое, т. е. в слое, соответствующем осадке надводных кораблей (О-f-lO м);

глубинные течения, наблюдаемые на различных глубинах от поверхности моря;

придонные течения, наблюдаемые в слое, прилегающем к дну;

значитель ное влияние на них оказывает трение о дно.

По характеру движения:

прямолинейные;

криволинейные, которые можно подразделить на циклонические и антицик лонические.

По физико-химическим свойствам:

теплые;

холодные;

соленые;

распресненные, характер которых определяется соотношением температуры или соответственно солености масс воды, формирующих течение, и окружаю щих вод.

1.16.1. Наблюдения за морскими течениями. Направлением течения счи тается то направление, куда идет течение, т. е. течение «вытекает» из компаса, определяется в градусах (от 0 до 360°) или румбах.

Методы определения направления и скорости течения. Навигационный ме топ, — течение определяется из сопоставления счислимого и обсервованного мест судна. Если за время между обсервациями ветра не было или он был незначителен, то снос обусловлен только течением. Направление и скорость течения в этом случае получаются непосредственно из определения элементов сноса. Если же дул ветер, то необходимо соответственно вводить поправку на дрейф судна. В этом случае вектор сноса на течении "<г" "с" с"*" о — г> ОД7, т где SI+— снос на течении;

5 — суммарный снос;

S — дрейф.

w Перемещение судна вследствие дрейфа S может быть вычислено, если w известен угол дрейфа а (рис. I. 19).

Радиолокационный метод состоит в том, что за поплавком (буй или веха), несущим на себе пассивный радиолокационный отражатель, ведутся наблюде ния. Данные наблюдений наносят на карту или планшет. Суммарный снос по плавка Sp определяется соотношением где STP — снос на течении;

SWP — дрейф.

Определив суммарный снос вехи за время наблюдения и рассчитав ветро вой дрейф, можно найти направление и скорость течения. Наблюдения за тече нием с помощью РЛС производятся с судна, стоящего на якоре.

Если судно движется, то можно использовать прием «неподвижной вехи», В этом случае с судна устанавливают дополнительно на якорь веху, обладаю щую отражающей способностью, или в качестве «неподвижной вехи» исполь зуют навигационные радиолокационные буи, установленные в узкостях, проли вах, в районе портов и т. п. Тогда путь перемещения радиолокационных вех определяется способом истинной прокладки (рис. 1.20): на экране радиолока тора обнаружены эхо-сигналы от поплавка, перемещающегося по течению;

определяют его пеленг П\ и расстояние D\. На это же время судно определяет свое место в точке / по отношению к неподвижной вехе (П'\ и D'\.)Затем та кие наблюдения повторяют не менее 3 раз.

Приближенный метод. С лебедки, установленной на палубе судна, через шкив блок-счетчика на стальном тросе диаметром 2,5—3,5 мм опускают лот или груз при глубинах до 50 м (при средних скоростях дрейфа груз должен иметь 15-^—20 кг, на глубинах, превышающих 100 м, увеличивается до 50 кг).

По достижении лотом дна производят отсчет по счетчику (определяют глу бину моря), включают секундомер и постепенно вытравливают трос. Через некоторый промежуток времени, в зависимости от скорости дрейфа судна, вытравливание прекращают, выключают секундомер и вторично берут отсчет по блок-счетчику. Расчет скорости дрейфа (течения) Vi определяют по фор муле у^г v т 1 ' где L -*- длина вытравленного лотлиня;

h-a — глубина моря;

t — время вытравливания лотлиня.

1.17. Уровень моря. Все процессы и силы, вызывающие разнообразные ди намические явления в океане и влияющие на положение его поверхности (уров ня), в наиболее общей форме можно объединить в следующие основные группы:

космические приливообразующие силы;

геодинамические и геотермические явления в земной коре (землетрясения и моретрясения, извержения вулканов, вековые поднятия и опускания суши и другие тектонические движения, поступ ление тепла через дно океана);

механические и физико-химические воздействия, обусловленные солнечной радиацией и деятельностью атмосферы (тепловые процессы в океане, измене ния атмосферного давления, ветер, осадки, береговой сток и т. д.).

Приливо-отливные колебания уров ня возникают вследствие взаимодейст вия между Землей, Луной и Солнцем, т. е. взаимодействия так называемых приливообразующих сил. Существенное влияние на приливные колебания уров ня оказывают физико-географические условия: глубина, очертание берегов, на-.

личие островов и т. д. I Сгонно-нагонные колебания уровня S аноП^ваютсяТ^вХ^е'тр^: ^ ^ >—,течений: ::

— ределения Величина изменений уровня под дей ствием ветра зависит от силы, продол- - скорость судна по лагу: а — угол д е й а 0 у г о л с н о с а а течен жительности и направления "ветраГ от Р * : ~ Д ™;

очертания берега и рельефа дна.

7— суммарного сноса;

S — суммар ный угол 5ш — Дрейф;

*^т~ снес на тече снос;

Геодинамические явления в земной нии;

Л и С — точки обсервации;

В — коре приводят либо к кратковременным, зачастую довольно резким, даже ката- счислимое место;

W — вектор ветра;

строфическим колебаниям уровня, та V — вектор течения T ким, как цунами, сильные сейши, либо к относительно медленным изменениям среднего уровня вследствие поднятия или опускания берегов.

Колебания уровня, обусловленные солнечной радиацией и деятельностью атмосферы, в большинстве своем имеют непериодический характер. Однако во многих случаях в них можно устано вить известный ритм, связанный с нали чием суточного и годового хода боль шинства метеорологических факторов.

Для приливо-отливных колебаний уровня моря принята следующая тер- Рис. 1.20. Определение течений ра минология: диолокационным способом на ходу полусуточный прилив — величины судна:

полусуточных колебаний уровня (две / _ перемещение вех во время ваблюде полные и две малые воды в течение ний;

2 — снос судна лунных суток, равных 24 и 30 мин) пре обладают) над суточными. Полусуточные приливы бывают правильные и не правильные. Последние обычно наблюдаются в мелководных районах, чаще всего в устьях рек;

суточный прилив — величина суточных приливов (одна полная и одна ма лая вода за сутки) преобладает над полусуточными;

смешанные приливы — величины приливов полусуточных и суточных коле баний почти одинаковы. Высоты двух последовательных полных или малых вод, а также и промежутки времени между ними значительно отличаются друг от друга.

В общем режиме уровня океана можно выделить следующие составляю щие, вызванные солнечной радиацией и деятельностью атмосферы.

1. Сгонно-нагонные колебания, связанные со сгонно-нагонной циркуляцией вод, которая возникает в результате касательного воздействия ветра на водную поверхность, ограниченную береговой чертой.

Для ориентировочного расчета предельного наклона уровня и высоты пре дельного нагона может быть использована формула 3Tt I = 2Я где i — предельный наклон водной поверхности, м;

И — глубина моря, м;

(0,0003 + 0,001 f8) Г l = " 773 gh здесь v — скорость ветра, м/с;

h — высота морских ветровых волн 50%-ной обеспеченности, м.

Подъем уровня (величина нагона) приближенно рассчитывается по фор муле ЛЯ = 1Х, где X — длина разгона ветра, м.

Пример, v = 20 м/с;

X = 50 км;

h = 2 м;

g =9,81.

0,0003+ 0,001-20» Tl - 773-9,81-2 =0,00013, АЯ = ' ' ' =*50000 = 1 м.

2 1 Q 2. Колебания уровня вследствие изменений атмосферного давления, т. е.

статическая реакция водной массы на изменение атмосферного давления. При повышении давления на 1 мм рт. ст. уровень понижается на 13,6 мм, и наобо рот, при понижении давления на 1 мм он повышается на 13,6 мм.

3. Колебания уровня вследствие неравномерностей в процессе влагообо рота (испарение, осадки, береговой сток). В данном случае колебания уров ня связаны с изменением количества воды в различных частях океана, в мо рях и т. д.

4. Колебания уровня вследствие изменений плотности воды. При увеличе нии плотности уровень понижается, при уменьшении — повышается. Плот ность воды, как известно, изменяется при изменении ее температуры и соле ности.

В природе перечисленные выше типы колебаний уровня в чистом виде не наблюдаются. Наблюдения фиксируют суммарный эффект различных причин.

1.17.1. Определение приливов. Наступление времени полных и малых вод и их высоту можно определить по таблицам приливов, которые издают ся каждый год в четырех томах: два тома для вод европейской и азиатской частей СССР и два — для зарубежных вод. Каждый том таблиц состоит из двух частей: часть I — приливы в основных портах, часть II — поправки для дополнительных пунктов. В конце каждого тома помещены вспомога тельные таблицы. Для определения моментов и высот полных и малых вод в основном порту на заданную дату необходимо взять таблицы соответствую щего года и бассейна. Моменты и высоты вод для дополнительных пунктов помещены в части II таблиц. В ней приведены поправки времени и коэффици ент прилива для данного пункта относительно основного сведения о прили ве в основном порту получают обычным порядком из части I таблиц.

В этих таблицах обычно указывают прикладные часы (средний из лун ных промежутков за половину лунного месяца, рассчитанный с точностью до 1 мин) для полной и малой вод, либо только для полной воды, средние вы соты полных вод в дни квадратур или величины приливов в эти же дни. Для расчета приближенного времени полной воды необходимо из «Морского аст рономического ежегодника» выбрать время кульминации Луны на заданном меридиане на заданную дату. Затем с навигационной карты (или из лоции) выбрать величину прикладного часа порта. Исправив ее поправкой, получа ем величину лунного промежутка на заданную дату. Поправку прикладного часа выбирают из таблицы «Поправки и множители для предвычисления приливов по данным, приводимым на навигационных картах», помещаемой в конце части II таблиц.

Таблица 1. Плотность морского льда при""различной~его солености и содержании пузырьков воздуха S, в, % 0 5 10 15 20 0 0, 918 0,922,925 0, 930 0,934 0, 1 0, 908 0,912 0,916 920 0,924 0, 0, 899 0,903 0, 2 о,911 0,915 0, 3 0, 890 0,894 0,898 0, 902 0,906 0, 0, 881 0,885 0,889 0, 893 0,897 0, 5 0, 872 0,876 0,880 0, 884 0,888 0, 6 0, 862 0,867 0,871 0, 875 0,879 0, 7 0, 853 0,857 0,861 0, 865 0,869 0, о,845 0,849 0,853 0 857 0,861 0, 9 0, 835 0,839 0,843 0 847 0,851 0, Таблица 1. Отношение осадки льдины к ее. надводному возвышению при различных плотностях^воды ов и льда В л 0,70 0,75 0,80 0, 0,60 0,65 0, • 1,00 1,5 5, 7 9, 1,9 2,3 3,0 4, 1,01 1,5 1,8 2,3 2,9 3,8 5, 3.8, 1,02 1,4 1,8 2,2 2,8 3,6 5, 0 7, 1,03 1,4 1,7 2,1 2,7 3,5 " 4, 7 7, Расчет приближенного времени наступления малой воды, когда известен прикладной час порта для малой воды, ведется способом, аналогичным рас смотренному выше.

1.18. Морские льды образуются непосредственно из морской воды, состав ляют основную массу льда в море и обладают специфическими физико-хими ческими свойствами.

Отличительным свойством морского льда является его соленость, от кото рой зависят его физико-химические свойства. В водах Арктики и Антарктики соленость льда доходит до 22%0, в других бассейнах в среднем составляет 3—8%о и не превышает 15%о Плотность морского льда (зависящая от температуры, солености) колеб лется в широких пределах от 0,84 до 0,94 г/см3 (табл. 1.14).

Плавучесть льда (в зависимости от плотности и структуры) колеб лется от Vi6 до Vis его общей толщины. Плавучесть льда тем больше, чем больше его толщина и плотность воды и чем меньше плотность льда (табл. 1.15).

Прочность льда в основном зависит от его толщины, а также температуры, солености и других факторов. С понижением температуры воздуха твердость льда значительно возрастает, но увеличивается его хрупкость (табл. 1.16).

1.18.1. Ледовые термины и наблюдения за морским льдом. Морские льды классифицируются по различным признакам: возрасту, форме, распределению, динамике, деформации, характеристике ледяной поверхности, стадии таяния, проходимости. Термины, применяемые для характеристики льда, в основном используются из «Номенклатуры ВМО по морскому льду» (утвержденной Всемирной метеорологической организацией (ВМО) в августе 1968 г.).

При наблюдениях за морским льдом определяют: наличие льда, в том числе и айсбергов, возраст, форму и, по возможности, толщину, сплоченность, дрейф.

По возрасту морские льды подразделяются на: начальные виды (ледяные иглы, ледяное сало, шуга, снежура);

ниласовые льды толщиной до 10 см Таблица 1. Допустимая нагрузка на морской лед Наименьшая толщина Общая масса груза Наименьшая толщина Общая масса груза льда, см (предельная), т льда, см (предельная), т 5 0,1 25 10 0,5 30 12 0,8 35 15 3,5 20 6,0 Таблица 1. по сплоченности Характеристика морского льда Сплоченность льда, Степень покрытия, % Характеристика льда баллы 1—3 10—30 Редкий 4—6 40—60 Разреженный Сплоченный 7—8 70— Очень сплоченный 9—10. 90— Смерзшийся сплошной 10 Льдины смерзлись вместе Сжатый 10 Воды не видно Таблица 1. Шкала сжатости льда Балл Характеристика «Лед на расплыве» Слабое сжатие, в зоне сжатия еще наблюдаются небольшие участ ки чистой воды («окна»), образуются отдельные торосы взлома, а в молодом льду — наслоения;

ледяная каша выжимается на края льдин Значительное сжатие, в зоне сжатия отдельные участки чистой воды закрываются;

на участках более слабого льда и на стыках по лей происходит торошение;

в молодом льду появляются свежие то росы в виде гряд и наслоений;

между ледяными полями образуются валы (подушки) из тертого льда и ледяной каши Сильное сплошное сжатие;

происходит интенсивное торошение од нолетних льдов, частично охватывающее и многолетние;

всюду об разуются валы из ледяной каши, молодой лед преимущественно всторошен или превращен в ледяную кашу (склянка, темный нилас, светлый нилас);

блинчатый лед толщиной до 10 см;

мо лодой лед толщиной 10—30 см (серый и серо-белый лед);

однолетний лед (тонкий — толщиной 30—70 см, средний — 70—120, толстый — более 120 см);

старый лед (двухлетний — толщиной 2 м и более, многолетний — толщиной до 3 м и более).

По линейным размерам максимального поперечника ледовых образований морские льды подразделяются на: гигантские ледяные поля (более 10 км);

обширные ледяные поля (от 2 до 10 км);

большие ледяные поля(от 500 м до 2 км);

обломки ледяных полей (от 100 до 500 м);

крупнобитый лед (от до 100 м);

мелкобитый лед (менее 20 м);

тертый лед (менее 2 м).

Характеристика морского льда по сплоченности (отношение площади мор ской поверхности, фактически покрытой льдом, к общей площади поверхности района моря, на которой располагается ледяной покров, выраженное в деся ]ых долях) приведена в табл. 1.17. Сжатость льда оценивается по шкале, данной в табл 1.18.

Торосистость льда (холмообразное нагромождение взломанного льда, об разовавшееся в результате сжатия) оценивается по шкале, приведенной в табл. 1.19.

Таблица 1. Шкала торосистости льда Характеристика поверхности Характеристика поверхности Балл Балл ледяного покрова ледяного покрова 0 Ровный лед 3 Лед средней торосистости 1 Редкие торосы на ровном льду 4 Сильно торосистый лед 2 Ровный, частично торосистый 5 Лед сплошь покрыт торосами лед При плавании в водах, где встречаются айсберги (массивный, отклонив шийся от ледника кусок льда различной формы, выступающий над уровнем моря более чем на 5 м, который может быть на плаву или сидящим на мели), для характеристики сплоченности их можно пользоваться шкалой «густоты айсбергов», приведенной в табл. 1.20.

Таблица 1. айсбергов» Характеристика «густоты Количество айсбергов на 1000 км Среднее расстояние между Балл (в зоне радиусом 20 км) айсбергами, км Менее 1 Более 150— 2 1—2 30— 3 3—4 20— 4 5—8 15— 5 9—16 10— 6 17—44 6— 7 Более 44 2— 8 1— 9 Менее — Часть ii ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОРЕПЛАВАНИЯ П.1. Всемирная служба погоды. Мировая система гидрометеорологиче ского обслуживания мореплавания обеспечивается Всемирной метеорологиче ской организацией (ВМО) — специализированным учреждением Организации Объединенных Наций. ВМО способствует развитию во всех странах мира ме теорологической службы. В рамках ВМО создана Всемирная служба погоды, цель которой — улучшить метеорологическое обслуживание транспорта, про мышленности, сельского хозяйства и населения.

Всемирная служба погоды объединяет три системы: наблюдений, обра ботки данных и обслуживания, телесвязи. Первая предусматривает поступление обычной метеорологической информации с сухопутных станций, торговых, ры бопромысловых судов, кораблей погоды и научно-исследовательских судов, а также получение метеорологической информации с помощью метеорологических искусственных спутников Земли. Вторая система готовит и представляет в распоряжение стран—членов ВМО обработанную метеорологическую информа цию через систему мировых, региональных и национальных метеорологических центров. Задача третьей системы заключается в сборе гидрометеорологических данных со всего земного шара и быстрой их передаче в соответствующие цент ры и подразделения службы погоды, а также в распространении гидро-синоп тических карт с анализами и прогнозами, штормовых предупреждений о над вигающихся опасных явлениях погоды.

П.1.1. Синоптическая сеть метеорологических станций. Основным источни ком для составления гидрометеорологических анализов и прогнозов погоды и состояния моря являются наблюдения с гидрометеорологических станций, находящихся на континентах и в океанах. Для гидрометеорологических станций установлены единые сроки наблюдений: 0;

3;

6;

9;

12;

15;

18 и 21 ч среднего гринвичского времени. Кроме того, отдельным станциям вменяется в обязан ность проводить гидрометеорологические наблюдения в дополнительные сроки.

Такие наблюдения необходимы для специальных целей, например для обеспе чения службы предупреждений об опасных гидрометеорологических явлениях на морях и в океанах.

II.1.2. Кодирование гидрометеорологической информации. Для ускорения, удешевления и идентичности распространяемых данных наблюдений в службе погоды широко применяют кодирование информации, для чего используют цифровые коды.

Коды состоят обычно из пятизначных групп. В каждой группе кода тому или иному гидрометеорологическому элементу или явлению отведено точно определенное место. Каждая кодовая форма имеет номер, перед которым ста вятся буквы КН.

Такая нумерация дает возможность отличить как одну форму кода от дру гой, так и кодовую форму от кодовых таблиц, которые нумеруются четырех значными цифрами.

Кроме того, для словесного обозначения кодовой формы используется тер мин, считающийся названием кода. В большинстве случаев он включается в ко довую форму в качестве символической приставки, которая дает возможность быстро распознать тип сводки (например, SHIP, MAFOR и т д.).

к т и к е л, используют следующие коды:

(FM-21D-SHIP _ международный индекс) — для сообщения о ме теорологических наблюдениях с судов;

HVV-26D-SPESH —для специальных сообщений о погоде с судов;

.

КН-03 (FM-33D-PILOT SHIP) — для сообщения о наблюдениях за ветром на высотах с судовых станций;

КН-04 (FM-36D-TEMP, SHIP) — для сообщения о давлении, темпера туре, влажности и ветре на'высотах с судовых станций;

КП-53 (FM-45D-IAC) — для передачи консультации по картам погоды;

КП-55 (FM-61D-MAFOR) — для передачи прогноза погоды для судоход ства.

П.2. Зоны ответственности за обеспечение судов гидрометеорологической информацией. Согласно правилам ВМО метеорологические службы обязаны осуществлять гидрометеорологическое обслуживание мореплавания как в пре делах своих прибрежных вод, так и по отдельным районам акватории Миро вого океана.

. Гидрометеорологическая информация поступает на судно, находящееся в море, посредством приема радиопередач, проводимых специально для этой цели метеорологическими службами, а также путем приема соответствующих факси мильных карт. При необходимости поднимаются визуальные сигналы штормо вого оповещения для судов, плавающих в прибрежных водах (см. II.5.I).

При нахождении в порту судоводитель может получить консультацию об усло виях погоды у портового метеоролога.

С целью упорядочения радиопередач акватория Мирового океана разделена на зоны ответственности стран — членов ВМО за обеспечение судов, плавающих в океанах и морях, гидрометеорологической информацией (табл. II. 1).

Передачу информации каждый радиометцентр ведет согласно расписанию, об изменениях которого все заинтересованные страны своевременно информи руются путем распространения корректив к сводному расписанию радиопередач, опубликованному секретариатом ВМО (на русском языке это расписание изда но Главным управлением навигации и океанографии МО СССР. Коррективы к расписанию публикуют в Извещениях мореплавателям).

П.З. Метеорологический бюллетень. Метеорологические службы стран, от ветственные за обеспечение судов гидрометеорологической информацией и штормовыми предупреждениями по «зоне ответственности», передают по радио метеорологический бюллетень, состоящий из следующих частей.

Часть I, Штормовые предупреждения. Предупреждения передают полным текстом на языке страны, составившей их, и на английском. Они содержат информацию о предстоящем в ближайшее время усилении ветра (=S^30 м/с) и волнения (^8 м) до опасных для судов значений, и их передает большинство радиометцентров не реже чем каждые 12 ч. В ряде районов (прежде всего в местах действия тропических циклонов) — через 2—3 ч, в странах с хорошо организованной службой погоды и радиосвязи — немедленно по получении радиостанцией текста.

Когда в обслуживаемом районе шторм не ожидается, то в части I бюлле теня сообщается об этом.

Штормовое предупреждение содержит приведенные ниже сведения о штор ме, которые передают в следующем порядке:

международный позывной сигнал (III);

вид предупреждения (табл. П.2);

время начала шторма (указывается по среднегринвичскому);

тип возмущения (например, депрессия, циклон, ураган, тайфун и т. п.) с указанием давления в центре в миллибарах;

положение центра возмущения (широта и долгота);

направление и скорость движения возмущения;

размеры зон возмущения (включая сведения о ветровом волнении и вол нах зыби);

сила ветра в баллах по шкале Бофорта. Если известна скорость _ветра (в м/с или уз) и направление ветра в различных секторах зоны действия возмущения, то в текст предупреждения включают «м/с» или «уз»;

дополнительные указания.

Таблица H.I Распределение районов ответственности за выпуск прогнозов для судоходства Страна Зона ответственности Регион I — Африка I", Франция Западная часть Средиземного моря Франция (о. Новый Ам- Морские районы к югу от 30" ю. ш. и между 60° стердам) в. д. и 90° в. д., частично совпадающие! с районами Австралии и Южной Африки Кения Морские районы от 12° с. ш. до 11° ю. ш. между африканским побережьем и 60° в. д.

Примечание. Район от 12° с. ш. до 10° с. ш.

дублируется Аденом и Кенией Малагасийская Респуб- Морские районы от 10° ю. ш. до 30° ю. ш. между лика африканским побережьем и 60° в. д., и от 5° ю. ш.

до 30° ю. ш. между 60° в. д. и 70° в. д.

Маврикий Морские районы от 10° ю. ш. до 30° ю. ш. между 50° в. д. и 60° в. д. и от 50° ю. ш. до 30° ю. ш.

между 60° в. д. и 80° в. д.

t Марокко Северная часть Атлантического океана от 40° с. ш.

до 25° с. ш. к востоку от 30° з. д.

Португалия Северная часть Атлантического океана от 44° с. ш.

до 30° с. ш. к востоку от 40° з. д.

Мозамбик Морской район в Мозамбикском проливе от 12° ю. ш.

до 25° ю. ш.

Район в Южной Атлантике от экватора до 18° ю. ш.

Ангола между нулевым меридианом и африканским побережьем Сенегал Морские районы от 25° с. ш. до экватора между 35° з. д. и Гринвичским меридиаком Южно-Африканская Морской район в Гвинейском заливе к северу от эк ватора и востоку от Гринвичского меридиана. Весь оке Республика анский район к югу от экватора и африканского побе режья между 80° з. д. и 20° в. д. Мозамбикский пролив к югу от 15° ю. ш. и морской район от 25° ю. ш. до 30° ю. ш. между африканским побережьем и 45° в. д. Весь океанский район к югу от 30° ю. ш.

и от африканского побережья между 20° в. д. и 70° в. д.

Северная часть Атлантического океана от 50° с. ш.

Испания до 20° с. ш. к востоку от 35° з. д. Средиземное море к западу от 10° в. д., частично совпадает с районом ответственности Франции Арабская Республика Восточная часть Средиземного моря к югу от 34° Египет с. ш. и к востоку от 20° в. д. Красное море к северу от 23° с. ш.

Продолжение табл. II. Страна Зона ответственности Регион II — Азия Аденский залив и Аравийское море к северу от 10° Аден с. ш. и к западу от 60° в. д.

Морской район в Бенгальском заливе между побе Бирма режьем и линией 18° с. ш., 83° 30'в. д. до 18° с. ш., 92° в. д. до 10° с. ш., 98° 30 в. д.

Примечания. 1. Район к северу от 18° с. ш.

дублируется Бирмой, Индией и Пакистаном.

2. Район от 13° ЗО'с. ш. до 10° с. ш. между 92° в. д.

и 94° в. д. дублируется Бирмой и Индией Морской район от 10° с. ш. до 5° ю. ш. между Шри-Ланка 60° в. д. и 95° в. д. и от 5° ю. ш. до 15° ю. ш. меж ду 70° в. д. и 95° в. д.

Примечание. Район от 10° с. ш. до 5° с. ш.

между 60° в, д. и 95° в. д. дублируется Шри-Ланкой и Индией Район, ограниченный линией: 33° с. ш., 120° 30'в. д.

Гонконг до 33° с. ш., 124° в. д. до 27° с. ш., 124° в. д. до 27° с. ш., 132° в. д. до 22° с. ш., 124° в. д. до 18° с. ш., 124° в. д. до 18° с. ш., 120° 30' в. д., оттуда вдоль побережья до 10° с. ш., 118° 30'в. д. до 10° с. ш., 111° в. д. до 11°30' с. ш., 109° в. д., оттуда вдоль материкового побережья до 33° с. ш., 120° 30' в. д.

Морские районы в пределах азиатского побережья к Индия линии 24° с. ш. 68° в. д. до 20° с. ш., 68° в. д. до 20° с. ш., 60° в. д. до 5° с. ш., 60° в. д. до 5° с. ш., 95° в. д. до 10° с. ш., 95° в. д. до 10° с. ш., 94° в. д. до 13° 30' с. ш., 94° в. д. до 13° 30' с. ш., 92° в. д. до 18° с. ш., 92° в. д. до 18° с. ш., 94° 30'в. д.

Примечания: 1. Район в Аравийском море к се веру от 20° с. ш. и к востоку от 68° в. д. дублирует ся Индией и Пакистаном.

2. Район 10° с. ш. до 5° с. ш. между 60° в. д. и 95° в. д. дублируется Шри-Ланкой и Индией 3. Район в Бенгальском заливе к северу от 18° с. ш.

дублируется Бирмой, Индией и Пакистаном 4. Район в Бенгальском заливе от 13° 30' с. ш. до 10° с. ш. между 92° в. д. и 94° в. д. дублируется Бирмой и Индией Район, ограниченный линией: 25° с. ш. 124° в. д.

Япония до 35° с. ш. 124° в. д. до 35° с. ш., 127° в. д., от туда вдоль побережья до 50° с. ш. 140°30' в. д. до 50° с. ш., 180° до 25° с. ш., 180° до 25° с. ш. 124° в. д.

В юго-западной четверти ветер северо-западный 8 баллов, в северо-запад ней четверти ветер северо-западный, северный 9 баллов. В юго-восточной чет верти ветер юго-западный, южный 9 баллов и в северо-восточной четверти ветер юго-восточный, южный 9 баллов, усиливаясь до 10—11 баллов на рас стоянии 200 миль от центра. Ожидается замедление смещения центра шторма и поворот к северу с небольшим ослаблением ветра в ближайшие 24 ч.

Порядок передачи штормовых предупреждений в районах действия тропи ческих циклонов. Первое предупреждение о тропическом циклоне или шторме ураганной силы передают по радио независимо от действующего расписания.

Содержание предупреждения о тропических циклонах и порядок помещаемых Б нем сведений следующие:

межународный позывной сигнал ^ТТТ);

предупреждение (табл. II.3);

время начала циклона указывается по среднегринЕИчскому;

тип (стадия) тропического возмущения (циклона) (табл. II.4);

Таблица П.З Скорость ветра Вид предупреждения На английском языке баллы уз м/с П редупреждение Warning До 7 До 33 До Предупреждение о силь- Gale warning 34—47 17— 8— ном ветре Предупреждение о штор- Storm warning 48—55 25— ме 64 и более 32, Предупреждение об ура- Hurricane (или местный гане (либо местный сино- синоним, например typho и более ним) on) Тропическое возмущение Tropical disturbance of Скорость ветра не определена неизвестной интенсивности unkown inpensity Таблица П. Скорость ветра Стадия тропического На английском языке возмущения уз м/с Тропическая депрессия Tropical depression До 33 До Умеренный тропический Moderate tropical storm 34—47 17— шторм Сильный тропический Severe tropical storm 48—63 23— шторм Ураган (или местный си- Hurricane 64 и более 32,2 и более ноним) Тропическое возмущение Tropical disturbance of Скорость ветра не опреде неизвестной интенсивности ununown intensity лена местоположение возмущения. Положение центра дают в градусах (если ЕОЗМОЖНО, в десятых долях) широты и долготы, причем широты и долготы указывают словами, а не цифрами и также дают информацию о степени досто верности положения центра;

направление и скорость движения возмущения (скорость смещения центра шторма в узлах, направление до ближайшего из 16 румбов компаса либо в градусах до ближайшего десятка градусов);

сила и направление ветра в различных секторах зоны возмущения (ско рость ветра указывают на различных расстояниях от центра сектора и дают в узлах, расстояние —в морских милях).

Африканские страны передают штормовые предупреждения по содержа нию и порядку помещаемых в них сведений такими же, как указано выше, но с добавлениями (табл. II.5).

Таблица П. Сила вет Вид предупреждения На английском языке На французском языке ра, баллы Предупреждение о ветре, Near gale warning Avis de grand frais близком к штормовому Слабое тропическое воз- Weak tropical dis- Faible perturbation До мущение turbance Умеренное тропическое Moderate tropical Depression tropical 8— возмущение depression moderee Сильная тропическая де- Severe tropical dep- Fort depression tro- 10— прессия ression pical Интенсивный тропичес- Intense tropical cy- Cyclone tropical in- кий циклон clone tense Тропическое возмущение Tropical disturbance Perturbation tropical Скорость неизвестной интенсивности of unknown intensity d'intensite unconnue ветра не известна Морские страны Азии, которые подвержены воздействию тропических штормов, выпускают штормоьые предупреждения, содержание которых и поря док помещаемых в них сведений аналогичны вышеописанному, за исключением:

вместо термина «умеренный тропический шторм» используют термин «тропиче ский шторм».

В странах Северной и Центральной Америки ураганом называют сильный шторм, образующийся над тропическими водами Северной Атлантики, Кариб ским морем, Мексиканским заливом или тропической зоной восточной части Тихого океана поблизости от побережья Центральной Америки и Мексики.

Ураганы характеризуются: вращением воздушного потока против часовой стрелки вокруг центра низкого давления;

скоростью приземного ветра в цент ральной части циркуляции, осредненной за одну минуту, равной или превы шающей 64 уз;

скорость ветра 34 уз или более отмечается в диаметре более 50 км.

Все депрессии, штормы и тайфуны, образующиеся в пределах или втор гающиеся в район ответственности Филиппин, обозначаются в выпускаемых штормовых предупреждениях филиппинским бюро погоды женскими филиппин скими именами, оканчивающимися на буквы «НГ».

Часть II. Обзор гидрометеорологических условий по району обслуживания.

Обзоры гидрометеорологических условий дают характеристику синоптической обстановки в обслуживаемом районе и тенденцию ее изменения в ближайшее время.

Обзоры содержат название барических образований, которые оказывают или будут оказывать воздействие на состояние погоды в обслуживаемом райо не, величину давления в центре барического образования, координаты центра, направление и скорость смещения. В необходимых случаях указывают расстоя ние зоны штормовых и ураганных ветров от центра, а при усилении ветра в результате прохождения фронта — координаты, направление и скорость пере мещения фронта. В обзоре также передают сведения о значительном волне нии. Метеослужба ряда стран (Канады, Англии, США и др.) регулярно вклю чает в передачи сведения о распределении льда и айсбергов в море. Обзоры передают на языке составляющей их страны и на английском, открытым тек стом. Текст обзора в большинстве случаев не содержит технических терминов.

Направление смещения барического образования указывают в румбах по ком пасу. Местоположение барических образований указывают при помощи широг и долгот или по отношению к хорошо известным сухопутным ориентирам.

Часть III. Прогнозы. Прогнозы гидрометеорологических условий, помещае мых в бюллетене, представляют наибольшую ценность для судоводителя. Их составляют, как празило, заблаговременно за 12—24 ч. Метеослужбы Англии, СССР, США, ФРГ, Японии передают прогнозы погоды для северных частей Атлантического и Тихого океанов с заблаговременностыо до 72 ч (3 сут). Со держание прогноза: ветра (скорость и направление), видимости (при значении выше 6 миль — не обязательна), ветрового волнения и зыби, обледенения, а также особые явления погоды (значительные осадки, резкие изменения темпе ратуры воздуха и т. п.). Прогнозы передают на языке страны, осуществляющей передачу, или на английском, а также кодом КП-55 (FM-61D MAFOR). Райо ны, по которым передаются прогнозы, опытным текстом привязываются к хорошо известным сухопутным ориентирам или с помощью широт и долгот.

В закодированных прогнозах районы, по которым составлен прогноз, обозна чают географическими названиями или указателями.

Часть IV. Консультация по фактической и/или прогностической карте по годы. Эта часть метеорологического бюллетеня необязательна и может в радио передачу не включаться. При включении ее в передачу она, как правило, пере дается 1—2 раза в сутки в закодированном виде кодом КП-53 (FM-45D IAC)—для передачи консультации по картам погоды. Судоводитель, расшиф ровав и нанеся на карту данные такой передачи, получает на борту судна карту текущей и или ожидаемой синоптической обстановки над значительной аквато рией океана.

Части V—VI. Выборочные и дополнительные данные наблюдений судовых и сухопутных гидрометстанций. Данные наблюдений судовых и сухопутных станций передаются 2—4 раза в сутки. Гидрометеорологическая информация, содержащаяся в таких передачах, представляет ценность при плавании вблизи побережья, где погода может существенно отличаться от условий, передавае мых в обзоре и прогнозе погоды, которые составлены для открытой части мо ря. Кроме того, используя данные судовых наблюдений, можно уточнить гидрометеорологическую обстановку, даваемую в обзорах и прогнозах, особен но над обширными океаническими районами южного полушария.

Часть X. Сообщение с самолетов. Информация, включаемая в эту часть бюллетеня, содержит сведения о морском льде, штормовых зонах, погодных явлениях (туман, гроза, осадки). Эти данные позволяют на борту судна иметь представление о ледовых условиях в районе плавания, наличии шторма и опасных явлениях погоды.

В настоящее время не все районы Мирового океана в равной степени осве щены передачами метеорологического бюллетеня. Если в северном полушарии бюллетени в полном объеме практически передаются по всей океанической акватории, причем многие районы перекрываются передачами сразу нескольких стран, то в южном полушарии этого нет. Передачи в полном объеме ведутся по сектору севернее 50° ю. ш. между 20° з. д. и 180° в. д., причем районы к во стоку от Африки перекрыты передачами нескольких стран. В приантарктиче ских районах бюллетени погоды передаются только в китобойный сезон (октябрь—март). В юго-западной части Атлантического и в районах Тихого океанов, к северу-востоку от Новой Зеландии прогнозы передаются по при брежным зонам;

по открытым районам океана передаются только обзоры пого ды или штормовые предупреждения. В районе Тихого океана от 150° з. д. до побережья Южной Америки между экватором и Антарктидой бюллетень не пе редается, за исключением Французской Полинезии (штормовые предупреждения на французском языке) и прибрежных вод Чили (штормовые предупреждения и прогнозы на испанском языке). Кроме того, следует иметь в виду, что крайне малая освещенность океанических районов южного полушария гидрометеоро логическими наблюдениями сказывается на качестве и полноте передаваемых бюллетеней.

Части IV—X метеорологического бюллетеня необязательны, и их включают р. радиопередачи по усмотрению метеорологического центра.

II.4. Факсимильные передачи гидрометеорологических карт. Б оперативных метеорологических центрах составляют разнообразные карты, являющиеся основой для анализа и прогноза атмосферных процессов и погоды у поверхно сти Земли, в тропосфере и стратосфере, гидрометеорологического режима мо рей и океанов.

Карты погоды подразделяют на приземные и высотные. В свою очередь эти карты разделяют на основные, кольцевые и вспомогательные.

Морские гидрометеорологические карты подразделяют на гидросиноптиче ские, карты ледовых условий, волнения, температуры воды, вспомогательные и другие в зависимости от того, какие данные содержит карта.

В основном карты погоды (основные) и морские гидрометеорологические карты составляют по данным наблюдений в сроки 0, 6, 12 и 18 среднегринвич ского времени или за какие-либо из этих сроков;

кольцевые и вспомогатель ные — за те же сроки или промежуточные сроки наблюдений.

Для бланков карт погоды и морских гидросиноптических карт используют (в зависимости от охвата территории) масштабы: 1 : 10000000, 1 : 15000000, 1 : 30000000, 1 : 60000000, 1 : 75000000 и др.

Наиболее часто встречаются проекции — полярная стереографическая, ко ническая Ламберта, цилиндрическая Меркатора.

Для северных и южных районов мира, от 20° с. ш. и 20° ю. ш. к полюсам обычно используется полярная стереографическая проекция, для тропической зоны —• меркаторская и для глобальных карт мира — коническая Лам берта.

II.4.1. Факсимильные карты. Для повышения эффективности гидрометео рологического обслуживания мореплавания ряд метеорологических служб осу ществляет ежедневную передачу по радио карт погоды и морских гидрометео рологических карт, так называемые факсимильные карты.

Факсимильные радиопередачи содержат приземные и высотные, фактиче ские и прогностические карты погоды, морские гидросиноптические карты. Не все они предназначаются для использования в целях обеспечения мореплава ния, часть из них передается для прогностических центров развивающихся стран. Ниже приведен перечень карт погоды и состояния моря, которые наи более целесообразно использовать на борту судна для обеспечения безопас ности мореплавания и повышения его экономичности.

Приземный анализ погоды дает картину погоды, основывающуюся на при земных данных синоптические наблюдений.

Приземный прогноз погоды показывает будущую картину погоды, давае мую на 24, 36 и 48 ч вперед.

Приземный прогноз малой заблаговременности дает прогнозируемые поло жения барических систем и фронтов в приземном слое на последующие 3 — 5 дней.

Карты 500-миллибаровой поверхности дают изогипсы для уровня 500 мбар в качестве указателя барических и ветровых полей на уровне приблизительно 5,5 км. Имеются карты как фактического, так и прогнозируемого положения.

При наличии опыта из этих 500-миллибаровых карт может быть извлечена информация о перемещении и развитии приземных систем погоды.

Анализ волнения — характеристика поля волнения (направление движе ния, высота и период), основанная на данных наблюдений за волнами, и (или) на расчетах (по полю ветра).

Прогноз поля волнения — прогнозируемое поле волнения на 24 и 48 ч (направление и высота).

Анализ температуры воды (средняя) — анализ поля температуры на по верхности моря, основанный на данных наблюдений судовых гидрометеороло гических станций за определенный период осреднения (пятидневку, декаду).

Прогноз температуры воды — прогнозируемое распределение температуры ЕОДЫ поверхностного слоя на срок от 1 до 10 сут.

Прогноз ледовых условий — ледовая обстановка (кромка льда, сплочен ность и другие характеристики) и положение айсбергов.

Нефанализ или фотографии — положение и состояние облачного покрова, состояние подстилающей поверхности и другие характеристики, получаемые с метеорологичес^"" искусственных спутников Земли.

- :. ^ ASAS JMH 080600 Z NC3V 1875 SURFACE ANALYSIS Рис. II.1. Факсимильная карта погоды (Япония) По некоторым ограниченным районам Мирового океана (Средиземное море, район Большой Ньюфаундлендской банки, северо-западная часть Тихого океана) передаются еще специальные карты. В них содержится информация об окружающей среде, например о температуре воды на различных горизон тах, солености, течениях, глубине залегания слоя скачка и т. п.

Не все карты, перечисленные выше, передаются в пределах каждой аквато рии, охватываемой факсимильными радиопередачами, и не везде карты одного и того же типа, передаваемые разными метеорологическими центрами по одно му и тому же району, содержат абсолютно одинаковую информацию. Это объясняется тем, что объем поступающей в подразделения службы погоды информации различен и применяемые методы обработки информации отличаются друг от друга (рис. 11,1, II.2, II.3).

11.4.2. Условные сокращения на иностранных факсимильных картах. В настоящее время метеорологические центры многих стран ведут передачу большого количества самых разнообразных факсимильных гидрометеорологиче ских карт. Поэтому, чтобы отличить факсимильные карты одну от другой, боль шинство метеорологических центров в отведенном месте карты (обычно в углу), кроме даты и срока (времени), за который она составлена, двумя четырехбук генными группами обозначают тип карты, для какого района она составлена и каким метеорологическим центром передана. Например, в группах FSXX И EQRR буквы FS первой группы характеризуют тип карты, буквы XX — район, для которого она составлена, второй группой (EGRR) дается назва ние метеорологического центра.

METEOROLOGICAL OFFICL FAX F: SXNTEGRR 1 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ •240' 300" 3G0 r~|Close or very close New ice or NiLes (up to M /f20N 'ce depths in pack-ice 7/10 — * 4" thick) ( J centimetres —10/10 inc) p Pancake ice (1-10' in dia.

F a s n o e Д Few icebergs (1«16), up to 4" thick) Polynya ^Many iceberas(16-50)!A/V\ | Ridged ice Y Young ice (4-12" thick) l—i Few qrowlers and/or ] \a /., I. New Rotten or p First-уэаг ice (V-6 •''/.' ed Ce L_JBergyblt3 (1<60/.• [MAJ Brash ice thick) ' B& Many growlers and/orj ~~\Р и а...,. Very open pack-ice a 1 е I C S Second-yeaf ice" «^ Bsrgyblts (>60) ' Г^Н ° ° (1/10—3/10 inc) ly;

Multi-year ice (up to 1Or Open pack-ice (УЮ'—б/Ю he or гоогв thick) SOAY MEAN SEA SEA ICS CHART ISOTHERMS 'FROM TUF 11 NOV 1975 ISSUED SUH 16 NOV TO SAT 15 NOV условий и температуры воды (Англия) Рис. П.2. Факсимильная карта ледовых 90 85 80 75. 70 65 60 50 40 30 20 10 0 10 20 25 30, 3& - 40 — 55 50 45 Рис. И.З. Факсимильная карта волнения (СССР) А. Тип карты.

Обозначение фактических гидрометеорологических карт:

AS — приземная карта погоды;

AU — карта абсолютной топографии;

АС — карта конвекции;

АН — карта относительней топографии;

AL — карта зонального ветра;

АР — обзорная карта погоды;

AV — карта вертикальных токов;

AW — карта ветра;

АХ — зональные карты (полушарий);

AN — карта облачности.

Обозначение прогностических гидрометеорологических карт:

FS — прогноз приземного барического поля;

FU — прогноз барического поля в верхних слоях атмосферы;

Pages:     || 2 | 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.