Метеорология - это исследование погоды, обусловленной передачей энергии, происходящей с движением воздуха в атмосфере. Метеорология - обширный и очень сложный предмет; следует иметь в виду, что некоторые из самых мощных компьютеров в мире - это те, которые предназначены для содействия прогнозированию погоды, такова сложность этой задачи.
Очень важно, чтобы каждый, кто отправился в море, имел прогноз погоды на время предполагаемого плавания. Необходимо иметь информацию : скорость и направление ветра, высота волны, видимость, осадки, туман - это всего лишь минимум сведений .
Метеорологи получают информацию из широкого круга различных источников, включая специальные метеорологические спутники, метеозонды, морские метеорологические суда, самолеты, коммерческие перевозчики, метеорологические буи, обслуживаемые и автоматические метеостанции, радиолокационные установки и т. д.
Яхтсмены интересуются главным образом направлением и силой ветра, так как обычно эти два фактора оказывают наибольшее влияние на тех, кто выходит на небольшой лодке в море, как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения удовольствия.
Существует много источников информации о погоде, доступных для яхтсменов.
Наиболее полезными являются те из них, которые ориентированы на морскую деятельность, например, Береговая охрана , или Управление порта, или непосредственно государственные метеорологические организации.
Как только получен прогноз, может приниматься решение о выходе в море. Если вы сомневаетесь, что это стоит делать - будьте осторожны и задержитесь на берегу.
Находясь в море, необходимо регулярно обновлять информацию о прогнозе по радио от Береговой охраны, Navtex и всеми другими доступными способами. Вы должны планировать регулярное получение этих обновлений на протяжении всего перехода, не реже двух раз в сутки.
Одним из важных аспектов погоды является ваше личное наблюдение за местными метеорологическими условиями на предмет их соответствия прогнозу.
Наша погода формируется главным образом в слое атмосферы , который называется тропосфера, высота которой - первые 10-12 км от поверхности земли.
Она обусловлена энергией Солнца и вращением Земли. Солнце нагревает поверхность с разной интенсивностью, заставляя теплый воздух подниматься над более холодным.
По мере того, как этот воздух поднимается, он выталкивается наружу из-за большего количества воздуха, поднимающегося под ним. Как правило, эти воздушные массы будут подниматься в экваториальных областях и дрейфовать к полюсам.
Когда Земля вращается, разные части ее поверхности двигаются с разной скоростью, что вызывает круговое вращение в погодных системах - это называется эффектом Кориолиса. Из-за вращения Земли системы низкого давления в Северном полушарии закручиваются против часовой стрелки и по часовой стрелке в Южном полушарии.
Аналогично, системы высокого давления в Северном полушарии вращаются по часовой стрелке и против часовой стрелки в Южном полушарии.
Когда мы используем термин «погода», мы имеем в виду атмосферные условия, существующие определенному месту в относительно короткий промежуток времени. Как правило, это: тепло или холодно, дождь или сухо, солнечно или облачно, туманно или ясно, ветрено или спокойно и так далее.
В открытом море потребуется радиоприемник средне- или коротковолнового диапазона, но иногда может быть сложно распознать всю прослушанную информацию, поэтому небольшой ручной диктофон - отличная помощь при необходимости повторно прослушать прогноз.
Для яхтсменов есть много источников информации о погоде. Некоторые из них очень общие и, возможно, не дают информации, которая важна в море. Список ниже не является полным и зависит от вашего местоположения, могут быть доступны другие источники.
Интернет
Naxtex
Офисы марин и портов
Береговая охрана
Радио, газеты, телевидение
Телефонные компании, передающие прогноз погоды
Погодный факс
Гидрометцентры
Очень важно регулярно отслеживать прогноз погоды - плохой прогноз может потребовать изменить ваш маршрут и искать убежище в безопасной стоянке для яхт. Прогнозы следует отслеживать на протяжении всего перехода, и постоянно следить за погодой, чтобы получать подтверждения прогноза. Признаки изменения погоды включают изменения в образовании облаков, сдвиг в направлении и скорости ветра, внезапное изменение атмосферного давления, изменения видимости и т.д. Всегда слушайте предупреждения для небольших судов на УКВ-радио.
Атмосферный фронт - термин, используемый для описания границы между двумя воздушными массами. Приближение фронта часто заметно по множеству признаков, наиболее характерными из которых будут форма облаков, направление и сила ветра, видимость и температура.
Давление воздуха измеряется в разных единицах, метеорологи используют миллибары или гектопаскали, поэтому важно подружиться с этой системой. В некоторых странах используется устаревшая единица - мм ртутного столба.
Облачность в атмосферных фронтах
Теплый фронт (Warm Front).
Теплый фронт является передним краем теплой воздушной массы, и когда он встречает холодную воздушную массу, будет подниматься над более холодным плотным воздухом.
С подъемом теплого воздуха, влага в нем конденсируется в облака и дождь. На больших высотах передний край этого фронта может простираться на 1000 км вперед от фронта. С приближением теплого фронта, облачный слой становится толще и прямо перед фронтом часто будет туман вместе с плохой видимостью и дождем.
Холодный фронт (Cold Front).
Холодный фронт - передний край холодной воздушной массы .
Холодный воздух плотнее и будет скользить под теплый воздух подобно клину. Это приведет к тому, что теплый воздух поднимается, в некоторых случаях по вертикали, что приводит к быстрому охлаждению теплого воздуха - начинается сильный дождь и шквалистый ветер, связанный с образованием кучево-дождевых и грозовых облаков.
'Морской бриз - это ветер, который дует локально от моря к земле в дневное время. Если в течение дня земля нагревается солнцем, воздух, контактирующий с землей, поднимается вверх. Холодный воздух движется с моря, чтобы заменить воздух, поднимающийся с суши, и поэтому создается система циркуляции.
Обычно морские бризы начинаются примерно в полумиле от берега с 10.00 до 11.00. Они достигают своей силы к 14.00 и ослабевают к 20.00.
Морские бризы распространены во время погоды, связанной с системами высокого давления.
Морской бриз изменяет направление и силу градиентного ветра (т. е . ветра, связанного с изобарами преобладающей погодной системы). Морские бризы могут быть силой 4 балла, и даже сильнее, если это сочетается с наземным градиентным ветром.
Морской бриз не будет проявляться, если градиентный ветер составляет 25 узлов или больше, когда он направлен навстречу компенсирующему потоку (антибризу) - можно ожидать спокойных условий.
Морские бризы редко простираются более чем на 10 миль от берега и действуют наиболее сильно вблизи побережья .
Ночью земля остывает, и воздух, контактирующий с ней, охлаждается, опускается вниз и выходит в море.
Контакт с морем, которое является относительно теплым, нагревает воздух, - он поднимается и направляется обратно к земле , где он охлаждается, и циркуляция продолжается.
Ветер начинается с земли и прокладывает себе путь к морю. Береговые бризы не такие сильные, как морские, и они не распространяются так далеко в море, как морские.
Катабатические ветры встречаются во многих районах мира и обычно являются холодными ветрами, которые текут с высоких вершин в долины. Хорошим примером этого явления является «Мистраль», который дует из долины Роны на юге Франции и выходит в Средиземное море. По мере выхода в долину, он можег стать очень сильным ветром и достигать скорости 80 узлов или более.
Анабатические ветры происходят локально, когда воздух, согретый солнцем, поднимается и течет вверх по горным склонам и долинам. Скорее всего, это больше интересно для дельтапланеристов, чем для яхтсменов!
Шкала ветра Бофорта - это измерение силы ветра для наблюдаемых условий на море или на суше. Морские прогнозы информируют о ветре по шкале Бофорта, поэтому важно ознакомиться с ней.
Шкала Бофорта
Баллы. Обозначение. Скорость в узлах.
Признаки на берегу
Состояние поверхности моря
Волнение. Баллы. Характеристика.
Средние волны: высота (м)/ период (с)/ длина (м)
0. Штиль.
0—1
Дым вертикален.
Зеркально гладкая поверхность.
0. Волнение отсутствует.
—
1. Тихий.
1—3
Дым едва отклоняется.
Рябь.
1. Слабое. Море спокойно.
0,1 / 0,5 / 0,3
2. Легкий.
4—6
Ветер едва ощущается лицом. Шелестят листья.
Появляются небольшие гребни волн.
2. Слабое волнение.
0,2 / 0,6 / 1— 2
3. Слабый.
7—10
Колышутся листья, дым вытягивается по ветру.
Короткие волны. Небольшие гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену.
3. Легкое волнение.
0,6 –1 / 2 / 6
4. Умеренный.
11—16
Колеблются веточки, поднимается пыль, по траве бегут волны.
Волны умеренные, появляются белые барашки.
4.Умеренное волнение.
1—1,5 / 3 / 15
5. Свежий.
17—21
Ветер чувствуется рукой, колеблет сучья.
Волны с частыми белыми барашками и с отдельными брызгами.
4.Неспокойное море.
1,5—2 / 5 / 30
6. Сильный.
22—27
Деревца гнутся, шумит лес, трава склоняется до земли.
Начало образования крупной волны, большие пенящиеся гребни.
5.Крупное волнение.
2—3 / 7 /50
7. Крепкий.
28—33
Гудят провода, свистят снасти, гнутся деревья, трудно идти против ветра.
Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится по ветру.
6.Сильное волнение.
3—5 / 8 / 70
8. Очень крепкий.
34—40
Чтобы идти против ветра, надо пригибаться. Ломает тонкие ветви и сучья.
Высота и длина волн заметно увеличены, полосы пены ложатся тесными рядами по ветру.
7. Очень сильное волнение.
5—7 / 10 / 100
9. Шторм.
41—47
Большие деревья гнутся, ломает сучья.
Волны высокие, гребни опрокидываясь рассыпаются в брызги.
8.Очень сильное волнение.
7—8 / 12 / 150
10. Сильный шторм.
48—55
Ломает отдельные деревья.
Море в пене, летят водяная пыль и брызги, плохая видимость.
8.Очень сильное.
8—11 / 14 / 200
11. Жестокий шторм.
56—63
Значительные разрушения, ломает стволы деревьев.
Исключительно высокие волны, море покрыто хлопьями пены, видимости нет.
9. Исключительное.
11 / 16 / 250
12. Ураган.
Более 63
Катастрофические разрушения.
Исключительно высокие волны, море покрыто хлопьями пены, видимости нет.
9. Исключительное.
Более 11 / 18 / 300
Облака формируются восходящими потоками теплого, влажного воздуха или частями насыщенного парами воздуха, достигшего точки росы.
Чем теплее воздух, тем больше влаги он может нести. Теплый воздух поднимается, он несет влагу, которую он собрал с поверхности моря через испарение. Поднимающийся воздух начинает охлаждаться , это происходит потому, что чем больше высота, тем ниже давление воздуха и ниже температура.
Падение давления заставляет воздух расширяться, расширение, в свою очередь, приводит к падению температуры воздуха. Это явление называется адиабатическим охлаждением. В конце концов, воздух охлаждается до такой степени, при которой он больше не может удерживать всю влагу, которую он несет, и в этот момент избыточная влажность конденсируется в виде водяного пара или облаков.
Для моряка важно понимать типы погоды, связанные с различными облаками.
Основные типы облаков (Basic Cloud Types).
Существуют три основных типов облаков - перистые, кучевые и слоистые.
Перистые (Cirrus)
Они являются наиболее распространенными из группы облаков верхнего уровня (6000-13000 м). Эти длинные тонкие облака состоят из льда, обычно белого цвета и предвещают смену погоды с приходом дождей теплого фронта .
Кучевые (Cumulus)
Плоские, вздымающиеся облака с вертикальным куполом. Вершины кучевых облаков часто имеют вид «цветной капусты». Кучевые облака наиболее заметны в течение летних месяцев и обычно связаны с хорошей погодой.
Слоистые (Stratus)
Это облака нижнего уровня (до 2000 м), серые по цвету и покрывающие большую часть неба, и иногда они могут казаться туманом, который не достигает земли . Туман или морось связаны с этим
образованием.
Другие типы облаков.
Существует семь разновидностей этих облаков:
1. Перисто-слоистые (Cirrostratus)
эти облака относятся к группе облаков верхнего уровня (5000-13000 м). Это «листовидные» тонкие облака, которые покрывают все небо и обычно появляются за 12-24 часа до дождя или метели. Такое явление как "гало" образуется также благодаря этим облакам.
2. Перисто-кучевые (Cirrocumulus)
эти облака также относятся к группе облаков верхнего уровня и выглядят как маленькие округлые клубки, которые появляются длинными рядами и часто называются «скумбрионным небом». Они обычно видны в зимнее время и указывают на хорошую, но холодную погоду.
З. Высоко-слоистые (Altostratus)
они oтносятся к группе облаков среднего уровня (2000-7000 м), сине-серые или беловатые по цвету и часто покрывают большие части неба в виде практически сплошного слоя, обычно формируются впереди бурь с непрерывным дождем или снегом.
4. Высоко- кучевые (Altocumulus)
тоже относятся к группе облаков среднего уровня (2000- 7000m). Они часто имеют «ватный» вид с серым основанием. Если они появляются в теплое влажное утро, это знак, чтобы ожидать грозы к вечеру.
5. Слоисто-дождевые (Nimbostratus)
относятcя к группе облаков нижнего уровня, часто связаны с устойчивым дождем или снегом и выглядят толстыми сплошными слоями темно-серого цвета.
6. Слоисто-кучевые (Stratocumulus)
относятся к группе облаков нижнего уровня (до 2000 м). Часто покрывают небо темными тяжелыми массами. Длинные и серые, образуют полосы по небу . Они связаны с моросью или дождем.
7. Кучево-дождевые (Cumulonimbus)
это высокие версии кучевых облаков . Они могут иметь высоту от трех до пяти км. Кучево-дождевые облака связаны с градом, дождем и снегом.
Тропический циклон - быстро вращающаяся штормовая система, характеризующаяся центром низкого давления, сильными ветрами и спиральным расположением гроз, которые сопровождаются сильными дождями . В зависимости от его местоположения и силы, тропический циклон называется такими именами, как ураган, тайфун, тропический шторм, циклоническая буря, тропическая депрессия и просто циклон.
Тропические циклоны обычно образуются над большими площадями относительно теплой воды. Они получают свою энергию за счет испарения воды с поверхности океана, которая в конечном итоге переходит в облака и дождь, когда влажный воздух поднимается и остывает до насыщения. Ураганы рассеиваются, когда выходят на сушу.
Тропическая депрессия представляет собой организованную систему облаков и гроз с определенной замкнутой циркуляцией и максимальными устойчивыми ветрами менее 34 узлов. Она не имеет «глаза» и обычно не имеет структуры спиральной формы, как у более сильных штормов. Однако это уже система низкого давления , отсюда и название «депрессия». При благоприятных условиях она может развиться до штормовой и ураганной силы.
Тропический шторм представляет собой организованную систему сильных гроз с определенной поверхностной циркуляцией и максимальными устойчивыми ветрам и от 34 до 64 узлов. На этом этапе начинает развиваться характерная циклоническая форма , хотя «глаз» обычно не присутствует.
Ураган или тайфун (иногда просто называемый тропическим циклоном, в отличие от депрессии или шторма) представляет собой систему с устойчивыми ветрами 66 - 74 узла.
Циклон такой интенсивности имеет тенденцию развивать «глаз» - область относительного спокойствия (и самого низкого атмосферного давления) в центре воронки . «Глаз» часто виден на спутниковых снимках в виде небольшого кругового отверстия в облаках. Окружение «глаза» площадью 16 - 80 километров - там самые сильные грозы и ветры циркулируют вокруг центра бури. Максимальные зафиксированные устойчивые ветры в самых сильных тропических циклонах оценивались примерно в 85 метров в секунду (165 узлов).
Когда частицы облаков становятся слишком тяжелыми, чтобы оставаться подвешенными в воздухе , они выпадают как осадки, которые могут проявляться как дождь, снег, град или мокрый снег. Очевидно, что осадки будут влиять на любое плавание с точки зрения видимости и т. д . Разумный шкипер сделает соответствующие выводы и примет меры .
Туман - это облако, которое находится на уровне земли; это обычно вызвано либо холодным воздухом,
дующим над теплой водой, либо теплой влажной воздушной массой , пермещающейся над холодной
поверхностью.
Туман определяется метеорологами в случае видимости менее 1 километра. Туман состоит из микроскопических капель воды, образующихся при охлаждении воздуха до точки росы.
Типы тумана.
Адвективный или морской туман
образуется, когда теплый влажный воздух движется вблизи холодной морской поверхности. Это условие, скорее всего, возникнет в конце весны или в начале лета, прежде чем море полностью прогреется. Также появление адвективного тумана возможно в зоне холодных течений и в устьях горных рек. Из всех видов тумана этот может быть наиболее плотным.
Радиационный туман
наземный туман, который возникает в холодные ясные ночи, когда земля излучает тепло, накопленное в течение дня. Холодная земля охлаждает воздух, соприкасающийся с ней, вызывая появление росы. Если есть береговой бриз , он будет распространять охлаждающий эффект на большую глубину, и может образоваться туман. Туманы, которые развиваются на суше, могут распространяться в море. Радиационный туман чаще всего образуется в условиях антициклона; промышленные районы особенно подвержены радиационному туману из-за более высокой концентрации пылевых частиц в воздухе.
Фронтальный туман
может возникать, когда встречаются две воздушные массы разных температур. Если обе воздушные массы имеют высокое содержание влаги, то, на границе между ними образуется туман. Фронтальный туман обычно составляет менее 50 миль в ширину. Внешне фронтальный туман бывает похож на адвективный, но распространяется на значительно большую высоту.
Арктический дым
это название, данное туману, вызванному чрезвычайно холодным воздухом, проходящим над слегка теплой водой. Может встречаться в зоне действия теплых течений в Арктике, напр. Гольфстрим.
Как рассеивается туман.
Если солнце достаточно нагревает воздух, микрокапли воды будут повторно испаряться и туман исчезнет. В зимние месяцы солнце может не выделять достаточное количество тепла для поглощения тумана, и он может оставаться в течение нескольких дней.
Ветер может разогнать туман, перемешивая слои воздуха.
Туман должен исчезнуть с изменением направления ветра, приносящим воздух от другого источника, например, это происходит при прохождении фронта. Во время тумана или ограниченной видимости лучше всего находиться на безопасной якорной стоянке или пристани для яхт, и ждать, пока туман рассеется. Навигация в тумане может быть опасным и пугающим опытом. Легко потерять «чувство направления» и стать дезориентированным, поэтому обязательно проверяйте направление по компасу и оставайтесь на курсе. Если прогнозируется туман, немедленно отправляйтесь в безопасное убежище.
Грозы представляют собой чрезвычайно опасный тип погодных явлений. Они образуются, когда влажный нагретый воздух поднимается в зону более высокого охлажденного воздуха, где водяной пар конденсируется, образуя кучево-дождевые облака. Существует два типа: обычная гроза и тяжелая гроза.
Обычные грозы продолжаются около часа и типичны в течение лета.
Тяжелые грозы очень опасны, так как они способны приносить крупный град, сильные ветры, внезапные наводнения, фронтальные шквалы, сильные порывы ветра.
Шквалы, которые могут образовывать грозы, вызывают быстрое нарастание волны, которая может затопить лодку, если не принять меры предосторожности.
Если гроза неизбежна, направляйтесь к берегу и ищите безопасную стоянку или пристань для яхт.
Молнии- это электрический ток. Во время грозы восходящий и нисходящий потоки воздуха электризуются в результате взаимного трения. Так как наэлектризованные потоки движутся разнонаправленно, происходит разделение электрических и накопление противоположных зарядов в верхней и нижней части облака. Когда положительные и отрицательные заряды становятся достаточно большими, возникает гигантская искра (молния) между ними.
Если на земле скапливаются положительные заряды, это тоже может вызвать искру, которая притягивается к отрицательному заряду в нижней части облака. Положительные заряды сосредотачиваются вокруг всего, что «торчит», например, дерево, люди, стоkбы освещения или мачта парусника.
Молнии в море - это пугающая вещь, особенно на паруснике. Удар молнии в мачту, как правило, «поджарит» всю электронику на борту судна, такую как радио, GPS, радиолокатор, чартплоттеры и т.д. Важно иметь переносную радиостанцию УКВ и GPS на случай отказа стационарного оборудования. Запасное оборудование рекомендуется хранить в металлической упаковке. Разумно, если мачта яхты имеет заземление на киль.
Когда шторм прошел, часто будет спокойная погода, но важно понимать, что большой и внезапный ливень может вынести в море обломки, ветви деревьев и растительность из затопленных рек, что может представлять опасность для судоходства.
Устья рек могут подняться довольно резко, и вода станет мутной, где трудно разглядеть что-либо. Скорость потока воды по рекам и ручьям также резко возрастет, а движение вверх по течению лучше всего оставить до тех пор, пока наводнение не утихнет.
Обязательно избегайте любых стремнин, так как скорость потока воды там значительно возрастет. Как и в случае других неблагоприятных погодных условий , отправляйтесь к берегу и как можно скорее найдите безопасное место для стоянки или пристань для яхт.
1. Какая информация содержится в морском прогнозе погоды? [
2. Назовите 8 разных источников для получения прогноза погоды:
3. Что такое эффект Кориолиса?
4. Опишите изменения погоды при прохождении фронта.
5. Чем отличается теплый фронт от холодного?
6. Чем отличается морской бриз от берегового?
7. Что такое катабатический ветер?
8. Что такое анабатический ветер? -
9. Опишите шкалу ветра Бофорта, сколько там баллов? - 10. Назовите три основных типа облаков.
11. Опишите, как образуется ураган и каковы его последствия.
12. Каковы отличия между тропической депрессией, тропическим штормом и ураганом?
13. Назовите три типа туманов.
14. Какие меры предосторожности следует предпринять, если вы столкнулись с туманом?
15. Опишите действие гроз и молний.
16. Чего следует опасаться после шторма?