• Мореплавателю требуются подробные знания и понимание приливов, чтобы их можно было использовать для обеспечения безопасного и надежного перехода.

• Приливы имеют два важных эффекта для мореплавания, и они постоянно меняются. Это изменение вертикального уровня воды - собственно приливы, и изменение ее горизонтальных потоков по скорости и направлению - приливно-отливные течения.
• В большинстве мест существует два приливно-отливных цикла каждый день, включая два прилива и два отлива, это явление известно, как полусуточные приливы.

График высоты полусуточного прилива

• В некоторых местах существует единственный приливно-отливный цикл каждый день, известный как суточный прилив.
• В еще меньшем количестве мест происходят смешанные приливы.
• Приливы – это вертикальное повышение и понижение уровня моря, вызванное движением Земли, Луны и Солнца и эффекта гравитационного притяжения между ними.
• Основное влияние на приливную активность оказывает Луна.

Приливная волна от Луны

• Солнце, хотя оно по массе намного больше Луны, оказывает меньшее влияние на приливную активность в силу своей удаленности от Земли.

Приливная волна от Солнца

• Суточное вращение Земли вокруг своей оси заставляет приливную волну вращаться вокруг Земли. Приливы и отливы происходят в открытых водах морей и океанов Земли, но заметны и существенны только близко к берегу.
• Приливно-отливные потоки – горизонтальные потоки воды, вследствие “приливной волны” покрывающие участки суши и мелководье, они легко заметны по берегам заливов, в проливах и верховьях рек.
• Приливные течения - это горизонтальный поток воды, который возникает из-за «приливной волны», встретившей сушу или мелководье, что особенно заметно вблизи берегов заливов, мысов, островов, в устьях рек и т.д.

Причины приливов и течений.

• Приливы являются следствием различий между центробежными силами и гравитационными силами в основном Луны и Земли. (Однако в меньшей степени и Солнце также оказывает гравитационное воздействие).
• Несмотря на то, что масса Луны составляет лишь небольшую часть от Солнца, она намного ближе к Земле, и ее влияние примерно в два раза больше. В результате приливы в основном лунные.
• Это гравитационное притяжение Луны «тянет» поверхность моря к ней, вызывая «выпуклость». По мере того, как Земля вращается, гравитационное притяжение заставляет воду выпучиваться, результирующая волна затем переносится вокруг Земли. На противоположной стороне Земли гравитационное притяжение Луны уменьшается, вызывая вторую выпуклость.
• На приливной ритм влияет положение Луны относительно Земли. Поскольку этот «лунный день» составляет 24 часа 50 минут, две высокие и две низкие воды каждый день происходят примерно на 50 минут позже, чем соответствующие приливы предыдущего дня.
• В течение любого лунного месяца Солнце, Луна и Земля дважды выстраиваются в линию. Новолуние - это когда Лена между Солнцем и Землей, полнолуние - Земля между Солнцем и Луной. В обоих случаях гравитационное притяжения Солнца совпадает с лунным, что приводит к появлению более высоких приливных амплитуд, называемых «сизигийными приливами» - "spring tide".

Сизигия

• Точно так же дважды в течение лунного месяца положения Луны и Солнца находятся под углом 900 друг к другу относительно Земли. В этом случае Солнце ослабляет в какой-то мере притяжение Луны, что приводит к более низким приливным амплитудам, называемым «квадратурными приливами» - "neap tide".

Квадратура

Сизигийные приливы приводят к наиболее высоким и низким уровням воды, в то время как в квадратуру уровень высокой воды ниже, чем в сизигию, а уровень низкой воды - ниже. В промежуточные дни между сизигией и квадратурой уровни максимального и минимального прилива также имеют промежуточные значения.

Из-за большого объема воды, движущейся между высокой и низкой водой, скорость течения во время сизигии значительно больше.

Ноль глубин карты (Chart Datum). - уровень, от которого измеряются все глубины и осушаемые высоты на навигационной карте . Американские карты обычно используют Средний уровень низкой воды (MLLW). Британские и другие морские метрические карты используют Наинизший Астрономический Отлив (LAT).

Глубина на карте (Sounding). - Глубина, указанная на карте относительно нуля глубин -Chart Datum (MLLW или LAT).

Осушаемая высота (Drying height). - Высота объекта или топографического элемента, отсчитанная от нуля глубин карты; эти элементы могут не покрываться низкой водой.

Длительность (Duration). - Интервал времени между последовательными высокими и низкими водами.

Высота прилива. (Height of Tide). - Уровень воды в текущий момент времени. высота прилива меняется в течение приливного цикла от минимальной до максимальной и обратно. Уровни максимально высокой и минимально низкой воды в данном месте и время их наступления находятся по таблицам приливов по ближайшей табличной точке с внесением поправок на необходимое время и местоположение.

Высокая вода (High water). - Время наступления высокой воды. В таблицах приливов указано ожидаемое время высокой и низкой воды, а также их ожидаемые уровни. (Эти значения принимаются при нормальных погодных условиях).

Низкая вода (Low Water). - Время, когда прилив имеет минимальную высоту.

Наинизший астрономический отлив (Lowest Astronomical Tide - LAT). - Это самый низкий уровень отлива, который может быть предсказан при условии нормальных метеорологических условий. Таким образом, данная величина очень редко будет меньше той, которая указывается на карте.

Средняя высокая вода (Mean High Water - MHW). - Это - средний уровень высокой воды для определенного места: среднее значение, рассчитанное за 19-летний период - уровень, от которого ведется измерение высоты таких сооружений, как мосты и маяки.

Средний уровень наинизшей воды (Mean Lower Low Water - MLLW). - Средний уровень наинизших вод каждого приливно-отливного дня за 19-летний период. Используется как исходная точка (нуль карты) на американских картах. Иногда происходит так, что фактический уровень воды ниже, чем это указано на карте.

Сизиrийный прилив (Spring Tide). - Происходят, когда Земля, Солнце и Луна располагаются на одной линии (новолуние, полнолуние) - силы притяжения складываются. Это приводит к более высокому уровню прилива и более низкому отливу, поэтому приливные течения намного более быстрые.

Квадратурный прилив (Neap Tide). - Происходит спустя приблизительно неделю после сизигийного (четверть Луны) , имеет меньшую амплитуду прилива-отлива , поэтому приливные течения воды более медленные.

Амплитуда, диапазон (Range). - Разница между высотой последовательных высоких и низких вод, получается вычитанием уровня низкой воды из уровня высокой воды.

Первичные порты (Primary or Standard Ports). - Обычно это большие порты, для которых указаны их собственные расписания приливов и отливов, содержащие полную информацию по приливам и отливам со временем и высотой каждого прилива.

Вторичные порты (Secondary Ports). - Это места , у которых нет собственных расписаний приливов и отливов, поэтому данные вычисляются с использованием Таблиц Приливов, где помещены поправки к данным для главных портов.

Правило двенадцатых (Rule of twelfths). - В большинстве мест, где приливы происходят регулярно, существует простой способ вычисления высоты прилива в пределах каждого цикла. Важно отметить, что это очень приблизительно и будет работать только там, где повышение и падение уровня воды неизменно за шестичасовой период. Правило двенадцатых работает на основании того, что скорость повышения или падения воды медленная в начале и в конце цикла, но достигает максимума в середине прилива.

Чтобы отразить это, мы берем амплитуду (разность между уровнями высокой и низкой воды) и делим ее на двенадцать частей, затем считаем, что прилив будет следующий:

Часы от HW до LW и от LW до HW

Изменение уровня (часть диапазона)

Суммарное изменение уровня

1-й час

1/12

1/12

2-й час

2/12

3/12

3-й час

3/12

6/12

4-й час

3/12

9/12

5-й час

2/12

11/12

6-й час

1/12

12/12

Все задачи расчета высоты прилива сводятся к одному из двух типов:

• Найти высоту прилива в назначенное время, ИЛИ
• Определить время требуемого уровня воды.

Какой должна быть высота прилива, чтобы яхта смогла пройти через район, показанный на карте с осушаемой высотой в 1 фут?

Яхта имеет осадку 4 фута, а дополнительный зазор 1 фут принят для обеспечения безопасности .

Быстрый эскиз обычно помогает, когда вы пытаетесь понять проблему . Здесь высота воды, позволяющая пройти лодке, должна быть :

1 ft. чтобы покрыть осушаемый участок участок

+ 1 ft. для безопасного зазора

+ 4 ft. для осадки лодки.

Требуемая высота прилива: 6 ft.

Из таблицы приливов ближайшего порта берем значения максимальной и минимальной высоты прилива и время их наступления. По правилу двенадцатых вычисляем, в какой временной промежуток высота прилива в этом месте будет больше 6 футов.

Ежегодно, для каждого первичного порта издаются таблицы с прогнозом максимальных и минимальных высот прилива и временем их наступления.

По сути такая таблица представляет собой табель-календарь, где на каждый день указана требуемая информация.

Таблица содержит информацию по приливам на весь предшествующий год для нормальных погодных условий.

Мореплаватель должен понимать, что погодные условия, такие как сильные ветра и резкие перепады атмосферного давления могут заметно влиять на уровень водной поверхности и искажать картину приливов относительно таблицы.

Использование таблицы приливов:

По информации в таблице на иллюстрации на 1 января:

• В момент времени 0457 предсказанная высота прилива 1,1 м.
• В момент времени 0955 предсказанная высота прилива 6,8 м.
• В момент времени 1731 предсказанная высота прилива 0,9 м.
• В момент времени 2224 предсказанная высота прилива 6,8 м.

Пользуясь этой информацией, по правилу двенадцатых мы легко можем вычислить высоту прилива в каждый момент времени а также момент наступления нужной нам высоты прилива.

Течения представляют собой горизонтальные движения воды по любой причине, такие как приливные явления, продолжительная активность ветра или речной поток. Лодка, движущаяся по неподвижной воде, где нет течения, будет двигаться с одинаковой скоростью и направлением как относительно воды, так и относительно дна. Когда эта же лодка перемещается в водоеме, где есть течение, ее скорость и направление движения относительно дна будут меняться.

Прежде чем мы рассмотрим, как представляется информация о приливных течениях, нам необходимо понять используемые термины.

Определения терминов - Течения.

Приливное течение (Flood Stream).

Относится к течению, вызванному прибывающей водой.

Отливное течение (ЕЬЬ Stream).

Исходящая вода называется отливом, так и течение может быть отливным.

Стоячая вода (Slack Water).

Стоячая вода является периодом между приливом и отливом, когда движение воды замирает, иногда до полной остановки, перед приливным поворотом и новым направлением течения.

Сизигийная и Квадратурная скорость (Spring and Neap rates).

Скорость течения больше в сизигийный прилив, чем в квадратурный из-за большего объема воды , протекающего между высокой и низкой водой при сизигии.

Таблицы течений.

Это опубликованные таблицы, содержащие данные, собранные различными организациями.

В каждой стране доступны такие таблицы, но пользование такими таблицами не очень удобно, так как подробное планирование маршрута с учетом приливно-отливных течений потребует переработки огромного объема информации.

Кроме того, может не оказаться таблицы, которая описывает нужный именно для этого перехода участок акватории.

Направление (Set, Direction).

Информация о направлении всегда дается в истинных градусах (Т). В отличие от направления ветра, которое показывает откуда дует ветер, направление течения показывает куда направлен поток воды.

Скорость (Drift, Rate).

Скорость течения приведена в узлах. Обычно указываются две скорости -для сизигии и квадратуры.

Карты и атласы приливных течений (Tidal Current Charts).

В местах, где направления и скорости

течения различаются в данной области или слишком сложны, чтобы их можно было передавать исключительно цифрами, часто публикуется карта, которая называется «Атлас приливных течений». На самом деле это серия карт, каждая из которых представляет один час из жизни приливного цикла.

Направление течения показано стрелками, каждая из которых будет иметь показатели скорости. У каждой стрелки на карте обозначены два числа через запятую. Эти числа показывают скорость течения в десятых долях узла в квадратуру и сизигию, соответственно. Например, числа у стрелки 10,23 означают, что скорость приливного течения будет равна 1,0 узла в квадратуру и 2,3 узла в сизигию.

Для создания полной картины приливных течений в альманахах, таких как REEDS, для конкретных акваторий публикуют 12 карт, дающих картину на каждый час поусуточного цикла. Момент времени каждой каты привязывается к времени наступления высокой воды (HW) ближайшего первичного порта.

Они имеют то преимущество, что показывают мореплавателю картину прилива на всем участке акватории и то, как она меняется.

Использование Таблиц течений.

Навигатор должен уметь учитывать течение, поэтому ему нужна информация об этом. Как и приливные высоты, эта информация находится в морском альманахе, таком как REED'S, под заголовком Current taЫes.

Таблицы течений (The Current taЫes) дают следующую информацию :

• Время стоячей воды.
• Время и скорость максимального течения прилива.
• Время и скорость максимального течения отлива.
• Направление обоих потоков в 0 (Т) .

В показанном примере, взятом из таблицы течений для The Race, Long lsland Sound, мы можем видеть следующее:

Течение прилива работает в направлении 302°(Т), а течение отлива работает в направлении 112°(Т).

Взяв для примера дату April 1st, мы видим, что:

• Стоячая вода в 0221, 0848, 1456 и 2103.
• Отливное течение максимальной скорости 3.8 knots в 0528 и 3.3 knots в 1754.
• Прилив достигает максимальной скорости 3.1 knotsв 1135 и 3.1 knots в 2357.

Цифровой атлас приливных течений.

Для акватории порта Сингапур в интернете работает интерактивный атлас приливных течений.

Так выглядит скриншот этого атласа:

Атлас работает по адресу: https://marinet.mpa.gov.sg/ta/htm/tide_submenu.htm

Он позволяет посмотреть картину приливных течений в акватории с интервалом 30 минут и скачать таблицу прогноза течений на текущий месяц с интервалом 1 час.

Приливные ромбы.

Альтернативой Атласа приливных течений является морская карта, на которой представлены ромбы течений. Ромбы течений являются символами британских карт адмиралтейства, на которых указывают направление и скорость приливных течений. Символы состоят из буквы римского алфавита в ромбе, напечатанной фиолетовыми чернилами. На любой конкретной карте у каждого приливного ромба будет своя буква, начиная с буквы «А» и продолжающиеся в алфавитном порядке.

Где-то на карте, как правило, где изображена суша, будет табличка Tidal Diamond. Она содержит сетку из тринадцати строк и три столбца для каждого ромба.

Строки представляют собой часы приливного цикла, показывающие 6 часов от низкой воды до самой высокой воды и 6 часов от высокой воды до низкой воды.

В колонках показано направление приливного течения и его скорость, в узлах, как в сизигию, так и в квадратуру. Время таблицы связано с высокой водой первичного порта, указанного в заголовке таблицы.

Расчеты приливов и течений будут рассмотрены более подробно на курсах IYТ Yachtmaster Coastal и IYТ Yachtmaster Offshore.

1. Какое влияние Луна оказывает на приливы?

2. Опишите: нуль глубин карты, глубина с карты, осыхающая высота, длительность, высота прилива, высокая вода, низкая вода, LAT, MHW, MLLW, сизигийный прилив, квадратурный прилив, амплитуда (диапазон}, главные порты, вторичные порты, правило двенадцатых.

3. Опишите следующие 9 терминов применительно к течениям: приливное течение, отливное течение, стоячая вода, квадратурный и сизигийный диапазон, таблицы течений, направление, карты приливных течений, атлас приливных течений, приливные ромбы.