Циркуляция атмосферы. Классификация морей

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ ПО МЕТЕОРОЛОГИИ

1. Воздушные течения в атмосфере. Силы, действующие на воздушные течения. Система ветров в циклонах и антициклонах. Местные ветры. Муссоны. Пассаты. Методы наблюдения. Определение элементов ветра на судне

Атмосферные процессы, которые развиваются на обширных территориях и значительны по масштабам, относятся к звеньям общей циркуляции атмосферы.

Исследования этих процессов опираются на физические законы, определяющие изменения свойств воздуха и его движение; при этом учитываются широта места, с которой связано количество притекающей солнечной энергии, а также характер и свойства подстилающей поверхности (суша, характер её рельефа, море), реализующей эту энергию.

Общая циркуляция атмосферы - система крупномасштабных воздушных течений над земным шаром.

В тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны, воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами, в стратосфере - преимущественно западные переносы воздуха с наложенными на них длинными волнами. Создавая перенос воздуха, а с ним тепла и влаги из одних широт и регионов в другие, циркуляция атмосферы является важнейшим климатообразующим процессом. Характер погоды и его изменения в любом месте Земли определяются не только местными условиями теплооборота между земной поверхностью и атмосферой, но и циркуляцией атмосферы.

Существование циркуляции атмосферы обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным прежде всего неодинаковым притоком солнечной радиации в различных широтах Земли и различными физическими свойствами земной поверхности, особенно в связи с её разделением на сушу и море. Неравномерное распределение тепла на земной поверхности и обмен теплом между ней и атмосферой приводят в результате к постоянному существованию циркуляции атмосферы, энергия которой расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счёт солнечной радиации.

Вследствие силы Кориолиса движение воздуха при общей циркуляции атмосферы является квазигеострофическим, т.е. оно достаточно близко к геострофическому ветру, направленному по изобарам, перпендикулярно барическому градиенту. А так как атмосферное давление распределяется над земным шаром в общем зонально (изобары близки к широтным кругам), то и перенос воздуха имеет зональный характер. Распределение атмосферного давления над земной поверхностью, а с ним и воздушные течения зональны лишь в общих чертах. В действительности циркуляция атмосферы находится в непрерывном изменении, как в связи с сезонными изменениями в распределении источников тепла на земной поверхности и в атмосфере, так и в связи с циклонической деятельностью, которая осуществляет обмен воздуха между низкими и высокими широтами Земли. В низких широтах Земля получает больше тепла от Солнца, чем теряет его путём собственного излучения. В высоких широтах обмен воздухом приводит к переносу тепла из низких широт в высокие и холода из высоких широт в низкие, что обусловливает сохранение теплового равновесия на всех широтах Земли.

Поскольку температура воздуха в тропосфере в среднем убывает от низких широт к высоким, атмосферное давление в среднем также убывает в каждом полушарии от низких широт к высоким. Поэтому, начиная примерно с высоты 5 км, где влияние материков, океанов и циклонической деятельности на структуру полей давления и движения воздуха становится малым, устанавливается западный перенос воздуха почти над всем земным шаром за исключением приэкваториальной зоны (рис. 1 а). Отсюда распространенное выражение "погода к нам идёт с запада").



Рис.1 Схема общей циркуляции атмосферы на различных высотах над земной поверхностью

Зимой в данном полушарии западный перенос захватывает не только верхнюю тропосферу, но и всю стратосферу и мезосферу. Однако летом стратосфера над полюсом сильно нагревается и становиться значительно теплее, чем над экватором, поэтому меридиональный градиент давления, начиная примерно с 20 км, меняет своё направление и зональный перенос воздуха соответственно меняется с западного на восточный (рис. 1 б).

У земной поверхности и в нижней тропосфере зональное распределение давления сложнее, поскольку оно в большей степени определяется циклонической деятельностью.

Циклоны, перемещаясь к востоку, в тоже время отклоняются в более высокие широты, а антициклоны - в более низкие. Поэтому в нижней тропосфере (и у земной поверхности) образуются две субтропические зоны повышенного давления по обе стороны от экватора (рис. 1 в), вдоль которого давление понижено (экваториальная депрессия); в субполярных широтах образуются две зоны пониженного давления (субполярные депрессии); в самых высоких широтах давление повышено. Этому распределению давления соответствуют западный перенос в средних широтах каждого из полушарий и восточный перенос в тропических и высоких широтах.

На рисунке 2 мы приводим упрощённую схему главных воздушных течений. Как видно из схемы, даже в простейшем виде движение воздушных масс над Землёй представляет собой довольно сложную картину.

У экватора благодаря сильному нагреванию поверхности наблюдается постоянное пониженное давление воздуха.

Сюда текут воздушные потоки с севера и с юга и создают постоянные ветры - пассаты . Эти ветры отклоняются под влиянием вращения Земли.

В северном полушарии, если смотреть по тому направлению, куда дует пассат, ветер отклоняется вправо, в южном - влево. На высоте 3-7 километров в этих областях дуют антипассаты - ветры обратных направлений. У самого экватора находится зона затишья.

По мере удаления от экватора антипассаты всё сильнее отклоняются от своего направления к полюсам.

Рис. 2. Упрощенная схема главных воздушных течений

Циклоническая деятельность - это возникновение, развитие и перемещение в атмосфере крупномасштабных вихрей (циклонов и антициклонов). Циклоническая деятельность - важнейшая особенность общей циркуляции атмосферы. Циклон - область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре.

Циклоны представляют собой огромные вихри диаметром до нескольких тысяч км, образующиеся в умеренных и полярных широтах обоих полушарий преимущественно на полярных и арктических (антарктических) атмосферных фронтах. Циклоны характеризуется системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном полушарии, с отклонением к центру циклона в нижних слоях атмосферы. При циклонах преобладает пасмурная погода с сильными ветрами. Циклоны перемещаются преимущественно вдоль фронтов с Запада на Восток со скоростью 30-50 км/час. Циклоническая деятельность способствует междуширотному обмену воздуха и является важнейшим фактором общей циркуляции атмосферы. Антициклон - область высокого атмосферного давления в тропосфере: с максимальным давлением в центре и уменьшением давления к периферии области.

Обычно антициклоны достигают 3000 километров в поперечнике, и характеризуются опусканием теплого воздуха, а также понижением относительной влажности воздуха.

В летний период антициклон приносит жаркую, малооблачную погоду с редкими и непродолжительными дождями.

В зимний период стабильный характер антициклонов способствует морозной погоде и возникновению туманов.

Антициклон характеризуется системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против - в Южном, малооблачной и сухой погодой и слабыми ветрами. Характерен для умеренных широт; они перемещаются с запада на восток со скоростью 30-40 км/час.

Антициклоны делятся на:

Блокирующий антициклон - высокий теплый антициклон, длительное время находящийся в средних широтах и создающий меридиональные воздушные течения, блокирующие в тропосфере западный перенос. При этом траектории подвижных циклонов и антициклонов отклоняются от обычного западно-восточного направления.

Высотный антициклон - антициклон, выраженный в средней и верхней тропосфере, но отсутствующий у земной поверхности. Высотный антициклон связан с теплым воздухом, отделившимся от основной его массы, находящейся в более низких (субтропических) широтах.

Малоподвижный антициклон - антициклон, который в течение многих недель может почти не менять своего положения. Чаще всего малоподвижные антициклоны располагаются над материками. С малоподвижными антициклонами могут быть связаны морозные зимы, а летом - засухи.

С антициклоном связаны:

Антициклонический вихрь - вихрь в океане с вертикальной или наклонной осью. В Северном полушарии антициклонический вихрь вращается по часовой стрелке, в Южном - против часовой стрелки. В центре антициклонического вихря обычно находятся более теплые воды. Часто антициклонические вихри наблюдаются между течением Гольфстрим и северо-западным побережьем США.

Антициклоническое течение - круговое морское течение, направленное в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном - против часовой стрелки.

Бывают:

Азиатский антициклон - область высокого атмосферного давления над Азией, прослеживающаяся на многолетних средних картах зимних месяцев. Азиатский антициклон - один из сезонных центров действия атмосферы. Летом азиатский антициклон заменяется азиатской депрессией.

Антарктический антициклон - область повышенного давления над Антарктидой, обнаруживающаяся на многолетних средних картах. На небольшой высоте (около 2 км) над внутриматериковыми районами антициклональный режим сменяется областью низкого давления.

Арктический антициклон - область повышенного давления над Арктикой, обнаруживающаяся на многолетних средних картах; один из постоянных центров действия атмосферы.

Зимой в арктическом антициклоне наблюдаются два центра: над Северной Америкой и над Гренландией, летом - три центра: над Гренландией, Баренцовым морем и к северу от Чукотского моря. Над Северным полюсом давление относительно пониженное. На высоте 3-4 км господствует область низкого давления.

Североамериканский антициклон - область повышенного давления на уровне моря над материком Северной Америки, выявляемая на средних месячных картах зимнего сезона; сезонный центр действия атмосферы.

Субтропический антициклон - область высокого атмосферного давления, выявляемая на многолетних средних картах с центром в субтропиках. Антициклон есть постоянный центр действия атмосферы.

В северном полушарии к субтропическим антициклонам относятся азорский и гавайский антициклоны, в южном - южнотихоокеанский, южноатлантический и южноиндийский антициклоны.

Местные ветры. В зависимости от местных условий в некоторых районах земного шара формируются особые ветры. Как и постоянные ветры, они являются составной частью общей циркуляции атмосферы и определяют климат и погоду на данной территории. К местным ветрам относятся бриз, меняющий своё направление дважды в сутки, горно-долинные ветры, бора, фён, суховей, самум и многие другие. Причиной их образования могут быть разные температурные условия на берегах озёр или рек, в горах и долинах. Некоторые из них по существу являются воздушными течениями общей циркуляции атмосферы, но в определённом районе они обладают особыми свойствами, и потому их относят к местным ветрам и дают им собственные названия.

Горно-долинные ветры формируются в горных районах и меняют своё направление два раза в сутки. Воздух по-разному нагревается над гребнями горных хребтов, склонами и дном долины.

Днём ветер дует вверх по долине и склонам, а ночью, наоборот, -- с гор в долину и вниз в сторону равнины. Скорость горно-долинных ветров невысока -- около 10 м/с.

Бора (итал. bora от греч. boreas - прим. от geoglobus.ru) -- сильный порывистый холодный ветер, дующий с гор на побережье морей или крупных озёр. Он образуется, если невысокие горные хребты отделяют холодный воздух над сушей от тёплого воздуха над водой. Этот ветер наиболее опасен в морозную погоду, когда с большой скоростью (до 40--60 м/с - прим. от geoglobus.ru) скатывается с горных хребтов к ещё не замёрзшему морю или озеру. Над тёплой водной поверхностью контраст температур между потоком холодного воздуха и тёплым морем значительно увеличивается, и скорость боры возрастает. Шквалистый ветер приносит сильное похолодание, поднимает высокие волны, а брызги воды намерзают на корпуса кораблей. Иногда с наветренной стороны на судне нарастает слой льда толщиной до 4 метров, под тяжестью которого корабль может перевернуться и затонуть. Бора продолжается от нескольких суток до недели.

На средиземноморском побережье Франции холодный северо-западный ветер, формирующийся подобно новороссийской боре, называется мистраль, а похожий ветер на побережье Каспийского моря в районе Баку именуется норд.

Памперо -- холодный штормовой ветер южного или юго-западного направления в Аргентине и Уругвае связан с вторжениями антарктического воздуха.

Фён -- тёплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины. Он часто образуется на Кавказе и в горах Средней Азии. Сухой воздух устремляется в долину, и при опускании его температура повышается в результате адиабатического нагревания -- на один градус на каждые 100 м спуска. Чем больше высота, с которой спускается фён, тем выше поднимается температура принесённого им воздуха - прим. от geoglobus.ru. Скорость фёна может достигать 20--25 м/с. Зимой и весной он вызывает бурное таяние снегов, повышение уровня горных рек. Летом его иссушающее дыхание губительно для растений; иногда в Закавказье летний фён приводит к тому, что листва на деревьях высыхает и опадает.

Муссоны, устойчивые сезонные ветры. Летом, в сезон муссонов, эти ветры обычно дуют с моря на сушу и приносят дожди, а зимой происходит резкая смена направления на противоположное, и эти ветры дуют с суши, неся сухую погоду. Некоторые регионы муссонов очень влажные, в Черрапунджи в Индии, например, выпадает более 11 000 мм осадков в год. Другие же, напротив, могут быть очень сухими, как например пустыня Тар между Индией и Пакистаном, где количество осадков составляет менее 250 мм в год. Основные области муссонов расположены в Азии, где сезонные изменения ветров на противоположные являются наиболее значительными. Это происходит потому, что самый большой континент, Азия, граничит с самым большим океаном - Тихим. На меньших континентах, в Южной Америке, Африке, Австралии и в Северной Америке, действия муссонов менее выражены. На этих континентах не бывает такого влажного лета или такой сухой зимы, и потому муссоны на их территории часто называют «восточными граничными», а не настоящими муссонами.

Летом муссоны, возникающие из-за зон низкого давления над континентом, приносят с моря влажные ветры, а зимой,наоборот, возникая из-за высокого давления над сушей, муссоны приводят к образованию сухих ветров, дующих с континента. В течение лета большие территории Азии нагреваются солнцем. Воздух над этими областя ми увеличивается в объеме и поднимается вверх, образуя зоны низкого давления. Затем влажные ветры с моря дуют на эти территории, принося летние муссоны. Зимой ситуация обратная -- над сушей образуются зоны высокого давления,и зимние муссон-ные ветры дуют к морю. Пути этих ветров отклоняются под действием кориолисовой силы.

Пассаты. Они дуют от тропиков Северного и Южного полушарий, где формируются области высокого давления, к экватору, находящемуся в области низкого давления. В результате вращения Земли вокруг своей оси эти ветры отклоняются: в Северном полушарии они дуют с северо-востока на юго-запад, в Южном -- с юго-востока на северо-запад. Климат восточных берегов Южной Америки, Африки, Австралии находится круглый год под влиянием пассатов, зарождающихся над океанами и приносящих обильные осадки в течение всего года. Северная Африка находится под влиянием пассатов, которые зарождаются на 30° широтах Северного полушария в центре Азии. Эти ветры осадков не приносят: они приходят сухими и жаркими. Влиянием этих ветров можно объяснить расположение в Северной Африке самой большой пустыни мира -- Сахары.

Метеорологические приборы предназначены как для непосредственных срочных измерений (термометр или барометр для измерения температуры или давления), так и для непрерывной регистрации тех же элементов во времени, как правило, в виде графика или кривой (термограф, барограф).

Приборы для измерения скорости ветра. Чашечные анемометры. Скорость ветра обычно измеряют при помощи чашечного анемометра. Этот прибор состоит из трех или более конусообразных чашек, вертикально прикрепленных к концам металлических стержней, которые радиально-симметрично отходят от вертикальной оси. Ветер действует с наибольшей силой на вогнутые поверхности чашек и заставляет ось поворачиваться. В некоторых типах чашечных анемометров свободному вращению чашек препятствует система пружин, по величине деформации которых и определяется скорость ветра.

В анемометрах со свободно вращающимися чашками скорость вращения, примерно пропорциональная скорости ветра, измеряется электрическим счетчиком, который сигнализирует, когда определенный объем воздуха обтекает анемометр. Электрический сигнал включает световой сигнал и записывающее устройство на метеостанции. Часто чашечный анемометр механически соединяют с магнето, и напряжение или частоту генерируемого электрического тока соотносят со скоростью ветра.

Анемометр с мельничной вертушкой состоит из трех- четырехлопастного пластмассового винта, укрепленного на оси магнето. Винт при помощи флюгера, внутри которого размещено магнето, постоянно направляется против ветра. Сведения о направлении ветра поступают по телеметрическим каналам на наблюдательную станцию. Электрический ток, вырабатываемый магнето, изменяется в прямой зависимости от скорости ветра.

Шкала Бофорта. Скорость ветра оценивается визуально по его воздействию на окружающие наблюдателя предметы. В 1805 Фрэнсис Бофорт, моряк британского флота, для характеристики силы ветра на море разработал 12-балльную шкалу. В 1926 к ней были добавлены оценки скорости ветра на суше. В 1955, чтобы различать ураганные ветры разной силы, шкала была расширена до 17 баллов. Современный вариант шкалы Бофорта (табл. 6) позволяет оценивать скорость ветра без использования каких-либо приборов.

Талица 1

Баллы
0	Визуальные признаки на суше	Скорость ветра, км/ч	Термины, определяющие силу ветра
1	Спокойно; дым поднимается вертикально	Менее 1,6	Штиль
2	Направление ветра заметно по отклонению дыма, но не по флюгеру	1,6-4,8	Тихий
3	Ветер ощущается кожей лица; шелестят листья; поворачиваются обычные флюгеры	6,4-11,2	Легкий
4	Листья и мелкие веточки находятся в постоянном движении; развеваются легкие флаги	12,8-19,2	Слабый
5	Ветер поднимает пыль и бумажки; раскачиваются тонкие ветви	20,8-28,8	Умеренный
6	Качаются покрытые листвой деревья; появляется рябь на водоемах суши	30,4-38,4	Свежий
7	Качаются толстые ветви; слышен свист ветра в электропроводах; трудно удерживать зонт	40,0-49,6	Сильный
8	Качаются стволы деревьев; трудно идти против ветра	51,2-60,8	Крепкий
9	Ломаются ветви деревьев; практически невозможно идти против ветра	62,4-73,6	Очень крепкий
10	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу с крыш	75,2-86,4	Шторм
11	На суше бывает редко. Деревья выворачиваются с корнями. Значительные разрушения строений	88,0-100,8	Сильный шторм
12	На суше бывает очень редко. Сопровождается разрушениями на большом пространстве	102,4-115,2	Жестокий шторм
13	Сильные разрушения (Баллы 13-17 были добавлены Бюро погоды США в 1955 и применяются в шкалах США и Великобритании)	116,8-131,2	Ураган
14		132,8-147,2
15		148,8-164,8
16		166,4-182,4
17		184,0-200,0

Наблюдения за гидрометеорологической обстановкой, их запись и передача в органы службы прогнозов регламентированы специальным Положением, утвержденным министерствами морского флота, рыбного хозяйства и Государственным комитетом по гидрометеорологии и контролю природной среды. На судах ММФ организуются гидрометеорологические станции. Гидрометеорологические наблюдения и их передача специальным кодом на таких судах производятся штурманским составом в соответствии с Наставлением.

Судовая гидрометеорологическая станция укомплектовывается необходимыми приборами, пособиями и журналами для записи судовых наблюдений.

На судах могут устанавливаться дистанционные гидрометеорологические станции (СДС), которые позволяют непосредственно с ходового мостика измерять направление и скорость кажущегося ветра, температуру и относительную влажность воздуха и температуру воды.

Обязательными приборами для судовой гидрометеорологической станции являются барометр-анероид, барограф, термометр в оправе или психрометр для измерения температуры воздуха, термометр в оправе для измерения температуры воды, анемометр ручной для измерения скорости ветра. Помимо перечисленных приборов, для организации наблюдений за погодой на судах должны быть ветрочет (круг СМО для определения истинного ветра по ходу судна), атлас облаков, альбом морских льдов, код КН-01, по которому кодируются сводки о погоде, специальные книжки для судовых наблюдений КХМ-15 и журнал для записи метеотелеграмм.

Наблюдения за ветром на судне ведутся инструментально с помощью анемоментра и компаса на верхнем мостике, где ветер менее всего искажается влиянием корпуса и надстроек. На движущемся судне определяют кажущийся ветер. Скорость его (W) определяется с помощью анемометра, включаемого на 100 с. Разность отсчетов делят на 100 и получают число оборотов (делений) за 1 с. Введя поправку из поверочного свидетельства анемометра, получают скорость кажущегося ветра в м/с. Направление кажущегося ветра (откуда он дует, Kw) определяют по компасу в градусах с точностью до 10--15°. С этой целью визирную плоскость репитера гирокомпаса (магнитного компаса) устанавливают параллельно ветру (направлению вытягивающихся вымпелов, флагов, «колдунчиков», дыма из трубы и т. д.). За поведением указателей ветра необходимо наблюдать 2--3 мин. Зная элементы движения судна (истинный курс и скорость), с помощью круга СМО или графически (рис. 3) решают задачу о нахождении скорости и направления истинного ветра (U, К„). Для глазомерной оценки силы ветра по внешнему виду поверхности моря используют шкалу Бофорта (табл. 1).

тропический циклон прогноз лиман



Рис.3. Графический способ определения истинного ветра на судне

2. Районы возникновения тропических циклонов и пути передвижения

Тропические циклоны

Тропические циклоны имеют меньшие диаметры, но большие барические градиенты и штормовые скорости ветра, редкие в циклонах внетропических. Они несут в себе колоссальные запасы энергии и обладают большой разрушительной силой. Кинетическая энергия среднего по размерам циклона сравнима с энергией взрыва нескольких мощных водородных бомб и составляет около 10 % всей кинетической энергии северного полушария.

Районы зарождения тропических циклонов.

Тропические циклоны могут возникать в любое время года в тропических частях всех океанов, за исключением юго-восточной части Тихого океана и южной части Атлантики. Чаще всего они образуются в северной части тропической зоны Тихого океана: здесь в среднем за год прослеживается около 30 циклонов. Основной сезон развития тропических циклонов - август - сентябрь, зимой и весной их повторяемость весьма незначительна.

Тропические циклоны образуются там, где наблюдается высокая температура поверхности воды (выше 26 °), а разность температур вода-воздух более 2 °. Это приводит к усилению испарения, увеличению запасов влаги в воздухе, что в известной степени определяет накопление тепловой энергии в атмосфере и способствует вертикальному подъему воздуха. Появляющаяся мощная тяга увлекает все новые и новые объемы воздуха, нагревшиеся и увлажнившиеся над водной поверхностью. Вращение Земли придает подъему воздуха вихревое движение, и вихрь становится подобным гигантскому

Почти все тайфуны формируются в области до 30° от экватора (но могут формироваться и в средних широтах, для этого требуется высокая температура воды, обычно недостижимая в этих широтах) причем 87 % всех тайфунов формируются в области до 20° от него. Так как вращение тропических циклонов инициируется и поддерживается за счет силы Кориолиса, то циклоны почти никогда не возникают и не перемещаются в области 10° от экватора, где сила Кориолиса слаба. Возникновение тропических циклонов в этой области возможно только если имеются другие факторы вызывающие вращение, однако такие условия очень редки и вероятность возникновения тропического циклона в этих широтах оценивается как менее чем один циклон в течение века.

Тропические циклоны возникают обычно в следующих районах:

северное полушарие:

Тихий океан к востоку от Филиппин и Южно-Китайское море, Тихий океан к западу от Калифорнии и Мексики, Атлантический океан к востоку от Больших Антильских островов, Бенгальский залив и Аравийское море.

южное полушарие:

Тихий океан к востоку от Новой Гвинеи, Индийский океан к востоку от Мадагаскара и к северо-западу от Австралии.

В сентябре 1947, сентябре 1969, январе 1982, сентябре 1983 и в январе 1995 года в Средиземном море наблюдались циклоны по своей структуре схожие с тропическими циклонами, однако относительно природы этих циклонов единого мнения в среде ученых нет.

3. ИК = 110° V= 16 узлов. Кажущийся ветер 215° - 12 м/с. Рассчитать элементы истинного ветра.

Решение:

Графический способ определения истинного ветра основан на нахождении разности между векторами кажущегося и курсового ветров.

Намечаем линию NS (рисунок), где точка О - центр компаса. От точки О откладываем вектор кажущегося ветра Uk в выбранном масштабе скорости и вектор курсового ветра Ukp, а затем определяем разность между этими векторами.

4. Гидрологические наблюдения и морские гидрологические прогнозы. Наблюдения с судов. Записи гидрометеорологических наблюдений в журналы

Наблюдения за гидрометеорологической обстановкой, их запись и передача в органы службы прогнозов регламентированы специальным Положением, утвержденным министерствами морского флота, рыбного хозяйства и Государственным комитетом по гидрометеорологии и контролю природной среды. На судах ММФ организуются гидрометеорологические станции. Гидрометеорологические наблюдения и их передача специальным кодом на таких судах производятся штурманским составом в соответствии с Наставлением.

Контроль за работой судовой станции и методическую помощь штурманскому составу в организации гидрометеорологических наблюдений осуществляют работники местного управления Государственного комитета по гидрометеорологии и контролю природной среды (УГКС).

Штатные приборы и регламент гидрометеорологических наблюдений. Судовая гидрометеорологическая станция укомплектовывается необходимыми приборами, пособиями и журналами для записи судовых наблюдений.

На судах могут устанавливаться дистанционные гидрометеорологические станции (СДС), которые позволяют непосредственно с ходового мостика измерять направление и скорость кажущегося ветра, температуру и относительную влажность воздуха и температуру воды.

Гидрометеорологические наблюдения на судах производятся четыре раза в сутки -- в 0, 6, 12 и 18 ч по среднему гринвичскому времени (СГВ). В случае исключительных обстоятельств, не позволяющих произвести наблюдения в указанные сроки, и когда есть возможность произвести их с отклонением от срока не более чем на 1 ч, наблюдения следует произвести обычным порядком с указанием в книжке точного времени измерения температуры воздуха.

Гидрометеорологические срочные наблюдения производит вахтенный штурман, но если по условиям навигационной обстановки он не может сделать этого в срок, то их осуществляет другой свободный от вахты штурман.

На судовых гидрометеорологических станциях установлен следующий объем наблюдений за погодой: визуальные наблюдения за облачностью и состоянием неба, над осадками, туманами, атмосферными, оптическими и электрическими явлениями, дальностью видимости; над волнением моря преимущественно без приборов; над ветром -- с помощью анемометра и судового компаса или СДС; над температурой воздуха и поверхностного слоя воды -- с помощью специальных термометров в оправе или СДС; над атмосферным давлением -- с помощью барометра-анероида и барографа; над морскими льдами и айсебргами -- преимущественно визуально.

Наблюдения за погодой рекомендуется начинать с визуальных оценок, которые позволяют штурману составить общее представление о состоянии погоды и моря. Наблюдения обычно начинают за 10 мин до срока с таким расчетом, чтобы точно в срок измерить температуру воздуха, а затем температуру воды, атмосферное давление и барическую тенденцию. Закончив наблюдения и занеся их в соответствующие графы КГМ-15, вводят поправки к показаниям всех приборов, определяют и записывают в КГМ-15 координаты и элементы движения судна. Затем вычисляют по кругу СМО направление и скорость истинного ветра.

Результаты наблюдений шифруют кодом КН-01 и не позднее чем через 20 мин после срока метеотелеграмму с пометкой «АВИА» с помощью судовых средств связи передают в национальные и региональные гидрометеорологические центры.

В настоящее время сложилась и регулярно действует мировая система гидрометеорологического обслуживания мореплавания, организованная усилиями метеорологических служб стран -- членов Всемирной метеорологической организации (ВМО). Текущей и режимной гидрометеорологической информацией обеспечивается судоходство не только в пределах своих прибрежных вод, но и по обширной акватории Мирового океана.

Гидрометеорологическое обслуживание транспортных и промысловых судов осуществляется передачами по радио сводок погоды (метеорологических морских бюллетеней), штормовых предупреждений и факсимильных карт погоды и состояния моря. При необходимости суда, находящиеся в прибрежных водах, могут пользоваться визуальными сигналами штормового предупреждения. На стоянках в портах судоводители могут получать консультации об условиях погоды и состоянии моря в синоптических бюро. Вся акватория Мирового океана разделена на зоны ответственности стран -- членов ВМО за обеспечение гидрометеорологической информацией судов, плавающих в океанах и морях.

Каждый региональный радиогидрометеорологический центр ведет передачи информации согласно расписанию, об изменениях которого регулярно оповещается путем публикации коррективов в Извещениях мореплавателям.

Метеорологические и морские бюллетени.

Гидрометеорологические региональные центры, ответственные за выпуск текущих сводок и прогнозов погоды, передают ее согласно расписанию по радио в виде метеорологических или морских бюллетеней. Метеорологический или морской бюллетень состоит из следующих частей.

Часть I. Штормовое предупреждение.

Часть II. Обзор основных элементов приземной карты погоды. Часть III. Прогнозы.

Часть IV. Анализы или прогнозы погоды международным кодом FM45 D J AC FLEET.

Часть V. Выборочные судовые сводки.

Часть VI. Выборочные сводки с береговых станций.

Части I--III являются обязательными и должны включаться в бюллетень в данном порядке.

Дополнительные части IV--VI метеорологического или морского бюллетеня могут в него не включаться, но если они включены в бюллетень, то их не обязательно включать в том порядке, как это указано выше, они могут выпускаться и отдельно.

При плавании вблизи побережий могут представлять определенную ценность выборочные сводки с судовых и береговых гидрометеостанций, передаваемые два -- четыре раза в сутки. Ценность этих сводок заключается в том, что погода у побережья может существенно отличаться от условий, передаваемых в обзорах и прогнозах погоды, составляемых для открытых частей моря. Кроме того, используя эти сводки, можно уточнить гидрометеорологическую обстановку, даваемую в обзорах и прогнозах, особенно над обширными океаническими районами южного полушария. Выборочные сводки могут включать в себя части V и VI метеорологического бюллетеня, а могут передаваться и без них.

Наибольшую ценность для судоводителей представляют помещенные в бюллетене прогнозы погоды и состояния моря, составляемые с заблаговременностью 12--24 ч или более (метеослужбы стран СНГ, Англии, США, ФРГ и Японии передают прогнозы погоды с заблаговременностью 72 ч).

Прогнозы даются в III части метеорологического бюллетеня и имеют следующее содержание:

· период действия прогноза по СГВ;

· название или обозначение района, на который распространяется прогноз;

· описание следующих параметров и их изменения за период действия прогноза: скорость и направление ветра;

· видимость (мили, км), при значениях выше 6 миль может в прогноз не включаться;

· погодные явления включаются лишь тогда, когда они могут оказать воздействие на мореплавание (например, снежные заряды, ливни и пр.);

· волны (ветровые и зыбь); условия обледенения, если это явление наблюдается.

Штормовые предупреждения. Штормовые предупреждения передаются полным текстом на языке страны, составившей его по-английски, или кодом FM 6Ш MAF OR.

Штормовые предупреждения содержат информацию о предстоящих в ближайшее время усилениях ветра и волнения до опасных для судоходства значений и передаются гидрометеорологическими центрами не реже чем через каждые 12 ч. Информация о тропических циклонах передается каждые 2--3 ч. В некоторых странах Европы, Северной Америки, в Японии и Австралии предупреждения передаются радиостанциями незамедлительно по получении текста от метеорологической службы. В тех случаях, когда в обслуживаемом районе шторма не ожидается, об этом сообщается в соответствующей части Метеорологического бюллетеня.

Поток гидрометеорологической информации, поступающей на суда, находящиеся в море, из года в год увеличивается. Умелое использование этой информации не только повышает безопасность мореплавания, но и эффективность работы флота.

Однако чрезвычайная загруженность штурманов транспортных и промысловых судов функциональными обязанностями, все усложняющиеся навигационные условия плавания, а нередко и недостаточная квалификация в вопросах гидрометеорологии не позволяют в настоящее время в полном объеме использовать все возможные виды гидрометеорологической информации.

Представляется целесообразным в силу указанных причин определить необходимый минимум гидрометеорологической информации при подготовке к выходу в море, а также для разных условий и районов плавания.

Можно выделить следующие принципиально различные ситуации по использованию гидрометеорологической информации на судах: при подготовке к выходу в море; при плавании на оживленных морских трассах окраинных и внутренних морей; при плавании в открытом океане вдали от национальных и региональных гидрометеорологических центров (переходы в Австралию, Новую Зеландию, Южную Америку и др.) и при плавании в тяжелых погодных условиях (вблизи действия тропического циклона, при плавании во льдах, в зонах обледенения и пр.).

При подготовке к выходу в море.

Ожидаемая гидрометеорологическая обстановка на предстоящем переходе может быть получена по климатическим данным и по погодным данным. Под ними понимаются реальная гидрометеорологическая обстановка на маршруте перехода (части I, III метеорологических бюллетеней), а также прогностические приземные факсимильные карты. Если в распоряжении судоводителей имеются прогнозы нужной срочности, а также прогностические приземные карты, то самостоятельные попытки прогнозировать условия погоды на предстоящий переход становятся просто ненужными. Отпадает необходимость также приема других карт по фототелеграфу (карт барической топографии, дополнительных и вспомогательных карт), если, конечно, нет нужды получить какую-то отдельную дополнительную информацию о состоянии моря, например карту ледовой разведки и т. п.

5. Мировой океан. Деление. Классификация морей. Заливы, губы, лиманы, фиорды и т.д

Покрывающая земной шар непрерывная водная оболочка, над которой возвышаются материки и острова, называется Мировым океаном. Его средняя глубина 3700 м, а наибольшая -- 11 022 м. Мировой океан занимает 3/4 поверхности нашей планеты, а его крупные части, расположенные между материками, обладающие самостоятельной системой циркуляции вод и атмосферы, характерными особенностями гидрологического режима, называют океанами. На Земле их четыре: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Хотя в океанах выделяют моря, заливы и проливы, все части Мирового океана связаны между собой.

Вода Мирового океана горько-солёная, в отличие от воды, встречающейся на суше. Вплоть до конца XIX столетия об океанах было известно лишь то, что это глубокие впадины, заполненные солёной водой. Долгое время люди не имели технических возможностей заглянуть в бескрайние глубины океана.

Голубая бездна Мирового океана таит огромные сокровища. Это, в первую очередь, сама морская вода, в которой растворены многие химические элементы. Океан богат биологическими ресурсами -- рыбой, ракообразными, моллюсками, водорослями. В морских течениях, приливах и волнах заключёна огромная энергия. На дне океана найдены месторождения железомарганцевых конкреций, фосфоритов, каменного угля, железной и полиметаллической руд, серы, золота, россыпи олова и алмазов. Ежегодно океанические скважины дают 30% мировой добычи нефти.

Залив -- часть океана, моря или озера, вдающаяся в сушу, но имеющая свободный водообмен с основным водоёмом. Гидрологические и гидрохимические условия залива тождественны с условиями водоёма, частью которого он является. В отдельных случаях местные особенности климата и материковый сток могут придавать гидрологическим характеристикам поверхностного слоя залива некоторые специфические черты.

К наиболее крупным заливам Мирового океана относятся заливы: Аляскинский, Бенгальский, Бискайский, Большой Австралийский, Гвинейский. В ряде случаев название “залив” закрепилось за акваториями, которые по своему гидрологическому режиму являются морями (например, Мексиканский, Гудзонов, Персидский, Калифорнийский).

Воды залива, как и воды портов и бухт, являются внутренними водами прибрежного государства, т. е. подлежат его исключительной юрисдикции, если ширина входа в залив не превышает размера, допускаемого международным правом.

На Женевской конференции по морскому праву 1958 было принято постановление, в силу которого к внутренним водам следует относить залив с шириной входа не свыше 24 морских миль, если его берега принадлежат одному и тому же государству. Если берега принадлежат двум и более государствам, то режим его вод решается этими государствами по взаимному согласию, с учётом законных интересов других государств.

Международная практика признаёт также внутренними водами некоторые так называемые исторические заливы, независимо от ширины входа в них, в силу особых условий (исторических, экономических и т.д.): например, залив Петра Великого в России, Гудзонов залив в Канаде, залив Канкаль во Франции.

Классификация океанов и морей.

Лиман -- мелководный залив при впадении реки в море. Лиман образуется при затоплении морем равнинных рек и может быть открытым (губа) или отделённым от моря узкой полосой суши -- пересыпью. Обычно вода лимана имеет промежуточную солёность между водой моря и пресной водой реки, но при малом притоке пресной воды он может сильно засоляться вследствие испарения.

Фьорд (также фьёрд, фиорд) -- узкий, извилистый и глубоко врезавшийся в сушу морской залив со скалистыми берегами. Длина фьорда в несколько (чаще всего, в десятки) раз превосходит ширину. Берега фьорда в большинстве случаев образованы скалами высотой до 1000 метров.

Чаще всего фьорды имеют тектоническое происхождение и возникли при резком и внезапном изменении направления движения тектонических плит со встречного на противоположное. В результате этого, на краях плит, уже сжатых предварительным встречным движением, образуются многочисленные трещины и разломы, которые заполняются морской водой. В этом случае фьорд может иметь значительную глубину, до 800 метров. В ряде случаев возникновение фьордов является результатом обработки ледниками (в эпоху четвертичного оледенения) речных долин и тектонических впадин с последующим затоплением их водой.

В мире наиболее известны четыре фьордовых района, расположенные на западных побережьях Норвегии, Чили, Южного острова Новой Зеландии и Северной Америки от залива Пьюджет-Саунд (шт. Вашингтон) до Аляски. Фьорды также имеются на берегах Шотландии, Исландии, Гренландии, п-ова Лабрадор, Аравийского полуострова, штата Мэн (США), России и на некоторых арктических островах.

Губа -- далеко вдающийся в сушу морской залив или бухта, в которую обычно впадают крупные реки.

Слово «губа» в этом значении входит в состав многих географических названий, например Невская губа, Обская губа.

Литература

1. Стехновский Д.И., Зубков А.Е. «Навигационная гидрометеорология» Москва, Транспорт, 1977

2. Гордиенко А.И. Дримлюг В.В. «Гидрометеорологическое обеспечение судовождения», Москва, Транспорт, 1989.

3. Пирожник И.И. География мирового океана. - М.: ТетраСистемс, 2006

Размещено на Allbest.ur