Принят уровень Мирового океана (уровень моря).

Измерение атмосферного давления на судах производится по анероиду М-67 (МД-49-2); при его отсутствии можно использовать барометр БРС-1 или анероиды БАММ-1, М-98 (МД-49-А).

Для произведения измерений по анероиду необходимо:

— приоткрыть дверь в штурманской рубке, если она закрыта;

— перекрыть систему кондиционирования (для исключения влияния на показание анероида подпора воздуха в рубке за счет работы этой системы);

— отсчитать показание термометра с точностью до 0,2 °С;

— постучать пальцем по стеклу анероида (для предотвращения возможного „застревания" его стрелки);

— визуально совместить стрелку анероида с ее отражением в зеркале шкалы, если в анероиде зеркальная шкала;

— в течение 10—15 с проследить за колебаниями стрелки (если таковые наблюдаются), определить ее среднее положение и сделать отсчет показаний анероида с округлением до 0,1 гПа или до 0,1 мм рт. ст. (в зависимости от того, в каких единицах проградуирована его шкала).

Ветер. Причины ветра.

Ветер – горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Ветер возникает вследствие неравномерного распределения атмосферного давления, т. е. вследствие наличия горизонтальных разностей давления. Если бы давление воздуха в каждой горизонтальной плоскости (на каждой поверхности уровня) было во всех точках одинаково, ветра не было бы. При неравномерном распределении атмосферного давления воздух стремится перемещаться из мест с более высоким давлением в места с более низким давлением.

Мерой неравномерности распределения давления является горизонтальный барический градиент. Воздух стремится двигаться от высокого давления к низкому по наиболее короткому пути; это будет направление барического градиента. При этом воздух получает ускорение тем большее, чем больше барический градиент. Следовательно, барический градиент есть сила, сообщающая воздуху ускорение, т. е. вызывающая ветер и меняющая скорость ветра.

Только сила барического градиента и приводит воздух в движение и увеличивает его скорость. Все другие силы, проявляющиеся при движениях воздуха, могут лишь тормозить движение и отклонять его от направления градиента.

Согласно законам Ньютона, тело сохраняет состояние равномерного движения (частным случаем которого является состояние покоя) до тех пор, пока на него не действуют никакие силы. В противном случае скорость изменения количества движения mv пропорциональна суммарной силе, действующей на тело. Это можно выразить в виде уравнения: F = d(mv)/dt или F = mа (сила = масса x ускорение), причем подразумевается, что ускорение может быть и отрицательным (замедление). Движение характеризуется скоростью - вектором, имеющим величину и направление. (По традиции под направлением ветра в атмосфере подразумевается направление, откуда он дует, в то же время направление течения в океане определяется тем, куда оно направлено. Поэтому северный ветер и северное течение направлены навстречу друг другу.) Сила, действующая на тело, может вызвать изменение его скорости, или направления движения, или же обеих этих величин. Сила также является вектором. В случае действия на тело нескольких сил полная, или результирующая, сила получается векторным сложением всех сил.

Движения в атмосфере и в океане обусловлены наличием сил, действующих на воздух или воду. Для вертикальных движений существенной является сила тяжести; они также связаны с устойчивостью вертикального столба жидкости (воздуха). Что касается горизонтального движения, то на него оказывает влияние ряд сил, сравнимых по величине и действующих сообща. Если все эти силы уравновешены, то есть их векторная сумма равна нулю, то будет иметь место равномерное движение. Ускорение возникает в том случае, если результирующая сила, действующая на жидкость, не равна нулю. Строго говоря, истинное равномерное движение означало бы, что скорость постоянна по отношению к некоторой системе координат, фиксированной в пространстве. Движение частицы, располагающейся на поверхности Земли, может представляться равномерным относительно этой поверхности. Однако ее истинное движение не является равномерным из-за вращения Земли. Иначе говоря, движение равномерно относительно системы координат, вращающейся вместе с Землей, например широтно-долготной системы координат. В системе координат, центр которой помещен в центр Земли, а оси направлены на неподвижные звезды, такое движение уже не будет равномерным и, значит, должно находиться под воздействием внешних сил. Анализ этих кажущихся противоречивыми утверждений приводит к понятию эффекта Кориолиса. Представим себе, что с экватора в северном направлении пущен снаряд (рис. 1.4.5).

Рис. 1.4.5. Снаряд выпущен из Р в То со скоростью PR. Во время движения он сохраняет восточную составляющую скорости PQ, имевшуюся в точке запуска, и поэтому движется к Т₂. Точка Т₀ движется более медленно на восток к Т₁. Смещение Т₁Т₂ и есть следствие эффекта Кориолиса.

Наряду с начальной скоростью выстрела снаряд будет сохранять восточную составляющую скорости. Эту скорость имеет всякий предмет, располагающийся на поверхности Земли на той же широте, включая и орудие, из которого произведен выстрел, потому что Земля вращается с запада на восток. Скорость вращения, однако, убывает от экватора к полюсу, и поэтому снаряд, сохраняя первоначальную величину восточной составляющей скорости, будет опережать Землю в ее вращении. К моменту падения снаряд отклонится к востоку на несколько километров, как если бы на него действовала боковая сила. Это явление и называется эффектом Кориолиса. Если снаряд пущен в направлении экватора, он будет пролетать над районами, движущимися со все увеличивающейся скоростью на восток, и поэтому упадет западнее направления выстрела. Этот эффект приводит к отклонению тела вправо от направления движения в северном полушарии и влево в южном. Он максимален на полюсе и отсутствует на экваторе. Как отмечалось, существование этого эффекта эквивалентно наличию некоторой силы, которой дано название силы Кориолиса. Учитывая эту силу, горизонтальное движение частицы в широтно-долготной системе координат можно рассматривать как движение в системе координат, фиксированной в пространстве. Сила Кориолиса действует на тело при любом его движении относительно Земли, а не только при перемещении его в направлении север-юг.

В дальнейшем будут рассмотрены ряд простых примеров движения, когда силы, действующие на воздух или воду, включая силу Кориолиса, уравновешены, так что движение тела относительно Земли является равномерным.