ШКАЛА ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ СИЛЫ ВЕТРА

Ветер, дующий перпендикулярно высоким причальным стенкам, высокому берегу, лесу и т. п., отражаясь, может менять направление на обратное, уменьшаться по силе, а подчас и совсем не ощущаться. Это явление заметно при входе в камеру шлюза, если вода в нем находится на уровне нижнего бьефа.

Рис. 78 Диаграмма розы ветров

Рис. 79. Элементы волны

В мелководных прибрежных районах от ветра возникает нагон или сток воды и там, где в тихую погоду глубины были больше, может оказаться очень мелко. Ветер вызывает разницу в уровне воды от одного до трех метров. Сильный ветер и волны срывают со своих мест средства навигационного оборудования.

При подготовке к плаванию судоводитель-любитель должен учитывать особенности ветров, возникающих в районе плавания. Эти сведения он может получить из лоций и руководств для мореплавания по специальным картам, называемым атласом ветров, где отмечены характерные для данного участка моря ветры. Для каждого участка моря и озера характерны свои ветры. Характер и направление ветров определяются на специальных картах ветровой диаграммой — розой ветров.

Данными для ее построения (рис. 78) служат многолетние наблюдения метеостанций, маяков, судов в море. Стрелка указывает направления ветра, оперение — его силу. Одно малое перо соответствует скорости ветра в 1—2 м/сек, одно большое — в 3—4 м/сек. Цифры на стрелке показывают количество ветров данного направления в процентах. Цифра в кружке означает число штилевых дней и дней со слабыми переменными ветрами. Розы ветров строятся для каждого месяца отдельно.

ВОЛНОВОЙ РЕЖИМ

Волны, наблюдаемые на поверхности воды, делятся на три вида.

Ветровые волны, образующиеся в результате действия ветра.

Сейсмические волны, возникающие в океанах в результате землетрясения и достигающие у берегов высоты 10—30 м.

Сейши — волны, которые образуются в ограниченном бассейне, примыкающем к морю, в результате нарушения равновесия водной поверхности, вызванного сильным ветром или колебаниями почвы.

Для судовождения на реках и в прибрежных районах моря существенны только ветровые волны (волны трения).

Волны состоят из чередующихся между собой валов и впадин (рис. 79), где длина волны l , измеряемая в метрах, является расстоянием по горизонтали между соседними гребнями или подошвами волн; высота волны h — расстояние по вертикали от подошвы до гребня волны. Скорость волны, измеряемая в м/сек, — расстояние, которое проходят в единицу времени гребень или подошва волны в направлении ее движения.

Период волны — промежуток времени, за который последовательно проходят через одну и ту же точку два соседних гребня волн, измеряется в секундах. Угол склона или крутизна волны обозначается a . Фронт волны — линия, перпендикулярная направлению движения волны. Это направление, подобно курсу, определяется в румбах или градусах. Отношение высоты волны h к ее длине l также характеризует крутизну волн. Она меньше на морях и океанах и больше на водохранилищах и озерах.

Ветровые волны возникают с ветром, с прекращением ветра эти волны в виде мертвой зыби, постепенно затухая, продолжают двигаться в прежнем направлении.

Ветровое волнение зависит от величины водного пространства, открытого для разгона волны, скорости ветра и времени действия его в одном направлении, а также глубины. С уменьшением глубины волна становится крутой. Слабый ветер, дующий длительное время на большом водном пространстве, может вызвать волнение более значительное, чем сильный кратковременный ветер на малой водной поверхности. Высота волны связана со степенью волнения и определяется специальной шкалой волнений (см. табл. 3).

Ветровые волны несимметричны, наветренный склон их пологий, подветренный — крутой. Так как ветер на верхнюю часть волны действует сильнее, чем на нижнюю, гребень волны рассыпается, образуя «барашки».

Зыбь — волнение, продолжающееся после ветра уже затихшего, ослабевшего или изменившего направление. Волнение, распространяющееся по инерции при полном безветрии, называется мертвой зыбью.

Волны бывают правильные, когда их гребни ясно различимы, и неправильные, когда волны не имеют ясно выраженных гребней и образуются без всякой видимой закономерности. Гребни волн перпендикулярны направлению ветра в открытом море, озере, водохранилище, но у берега они принимают положение, параллельное береговой черте, набегая на берега.

Толчея — хаотическое нагромождение волн, образующихся при встрече прямых волн с отраженными. Опрокидывание гребня идущей волны на крутом берегу образует взбросы, имеющие большую разрушительную силу.

Набегание волн на отлогий берег с увеличением по высоте и крутизне и последующим опрокидыванием на берег называется прибоем. Над банками или рифами образуются буруны, служащие признаком подводной опасности.

Волны несколько успокаиваются от сильного дождя, от плавающих на поверхности воды водорослей, масла.

При обычных штормах длина большой морской волны бывает от 60 до 150 м, высота от 6 до 8 м с периодом в 6—10 сек. Крутизна волны достигает — . На водохранилищах и глубоких озерах крутизна волны равна — . Высота волны на водохранилище обычно достигает 2,5— 3,0 м, на озерах до 3,5 м. На реках и каналах высота волны обычно меньше — 0, 6 м, но иногда, особенно в период весенних вод, может достигать 1 м.

Таблица 3

Шкала волнений

Максимальные высоты волн в океанах доходят до 20 м. На морях, озерах и водохранилищах* они различны, например: в Северном — 9, Средиземном — 8, Охотском — 7, на озерах Байкал и Ладожском — 6, Черном — 6 и Каспийском — 10, на Братском водохранилище — 4, 5 (в местах, где глубины 100 м), в Рыбинском водохранилище 2, 7, в Цимлянском — 4, 5, Куйбышевском — 3, в Белом море и Финском заливе — 2, 5 м; в низовьях Волги в шторм волны достигают высоты 1, 2 м.

Для ознакомления с ветровыми волнами на определенном участке водохранилища пользуются специальным атласом волновых явлений. Любитель по тем или иным причинам не всегда может пользоваться атласом. На рис. 80 приведен график определения высоты волны в зависимости от скорости ветра и длины ее разгона. График действителен только для пресноводных водоемов: водохранилищ, озер и рек. Рельефа дна и надводного рельефа берега график не учитывает, поэтому он дает небольшой процент погрешности.

Перед выходом в плавание на широкий участок водохранилища или реки нужно определить высоту волны на трассе, по которой судно должно следовать. Предположим, по сводке погоды, переданной по радио перед выходом в плавание, сообщалось, что ожидается облачность без осадков, ветер северовосточный, умеренный.

По карте водохранилища определяем место, район, курс, трассу и расстояние в километрах от северо-восточного берега, откуда дует ветер. Получили длину разгона волны 20 км. 20км.

Из шкалы для визуальной оценки силы ветра (табл. 3) определяем, что умеренный ветер может иметь скорость от 5, 3 до 7, 4 м/сек. На графике (рис. 85) берем кривую 7 м/сек, по которой находим, что при длине разгона в 20 км высота волны будет равна 0, 65 м.

В результате, сообразуясь с навигационными качествами судна и другими данными, можно решить, следует изменить курс или лучше вообще не выходить в плавание.

ПРИЛИВЫ

Приливами называются периодические изменения уровня воды, сопровождающиеся приливо-отливными течениями, которые связаны с силами притяжения Луны и Солнца. Колебания уровня воды при приливах в некоторых открытых бассейнах бывают до 1 м, а в вершинах заливов до 10—14 м. Черное, Балтийское, Азовское моря приливов не имеют. После прохождения Луной меридиана данного места наблюдается наивысший уровень. Минимальный уровень воды бывает через 6 ч. 12 м. после прилива у открытых берегов. Высший уровень прилива называется полной водой, низший уровень отлива — малой водой, средний момент между ними — моментом средней воды, моментом смены течений.

Для определения уровня воды в районе плавания судоводитель может пользоваться пособиями и лоциями, а также специальными таблицами. Для определения действительной глубины моря в данной точке необходимо алгебраически суммировать значение глубины, указанной на карте, с глубиной, вычисленной по таблицам приливов. Приливы бывают полусуточные (две воды за сутки) и суточные (одна вода в сутки).

На характер приливо-отливных течений влияют рельеф дна и конфигурация береговой черты. При уменьшении глубины скорость приливной волны уменьшается на 30%, а высота ее увеличивается на 20%. Поэтому прилив, идущий в узкости или в устья некоторых рек, имеет вид вала высотой до двух метров Любитель может ознакомиться с характером местных приливов путем расспроса жителей и учесть это при плавании в устье реки, вершине залива, бухты, в узкости или на мелководье.

В приливных морях у пологих берегов и береговых отмелях даже при незначительной амплитуде приливов и отливов обсушиваются большие пространства, вследствие чего при невнимательности судно может обсохнуть даже вдали от берега. Также при стоянке у пристани на носовом конце при отливе судно может повиснуть, если не потравить вовремя конец. В прилив судно сможет планширем попасть под выступ пристани и накрениться или опрокинуться.

Самым важным для малого судна является ветровое течение. Через несколько часов после того как установится свежий ветер в 5—б баллов, на большом водоеме возникает течение, попутное ветру. После того как ветер прекратится, из бухт, заливов, устьев, в которые ветер нагнал воду, начинается обратный сток воды. Эти течения могут серьезно нарушить расчеты счисления пути.

Рис 80. График определения высоты волны

ТЕЧЕНИЯ

Течения на море бывают постоянные, периодические и временные. Они возникают от действия ветров, разности атмосферного давления. Бывают также течения сгонно-нагонные, приливо-отливные, сезонные и постоянные (от геофизических причин). Кроме того, течения могут быть поверхностными, глубинными и придонными.

Рис. 81. Обозначение течений на картах и в атласах

На маломерное судно влияет одно суммарное течение, сложившееся в результате смешения различных течений. Сведения о таком течении судоводитель получает с навигационных карт, из лоций и пособий. Скорость течения измеряется в узлах или метрах в секунду, направление — в градусах или румбах по направлению перемещений воды. Справочные пособия, карты и атласы течений помещают сведения о течениях с определенными, не поддающимися учету допусками как по скорости, так и по направлению. Поэтому при плавании на течении судоводитель-любитель должен как можно чаще определять свое место путем береговых наблюдений, а по разности счислимого и обсервованного мест судна определять элементы течения, т. е. его направление и скорость.

На навигационных картах течение обозначается различного вида стрелками, характеризующими направление и характер течения. Цифра, стоящая около стрелки, показывает скорость течения (рис. 81).