Гидрометеорологическое обеспечение Тихого океана

Фронты. Место соприкосновения  двух воздушных масс, обладающих различными физическими свойствами, называется поверхностью раздела (фронтом). Линия  пересечения такой поверхности  с подстилающей поверхностью (моря или земли) называется линией фронта. Фронты разделяются на подвижные  и стационарные.

 Главный арктический  фронт отделяет арктический воздух  от полярного; главный полярный  фронт — полярный воздух от  тропического; главный тропический  фронт — тропический воздух  от экваториального. 

Теплый фронт возникает  при наползании теплой воздушной  массы на холодную. Давление перед  таким фронтом падает. Предвестником  теплого фронта служат также перистые облака в виде «коготков». Перед  теплым фронтом наблюдаются предфронтовые  туманы. Пересекая зону теплого фронта, судно попадает в широкую полосу обложного дождя или снега  с пониженной видимостью.

Холодный фронт возникает  когда холодные воздушные массы  вклиниваются под теплые. Он наступает  «стеной» ливневых облаков. Давление перед  фронтом значительно падает. При  встрече с холодным фронтом судно  попадает в зону ливней, гроз, шквалов  и сильного волнения. Однако если клин холодного воздуха «подсекает»  теплые массы медленно, то за линией такого холодного фронта судно попадает в зону обложных осадков.

Фронт окклюзии возникает  при взаимодействии двух масс воздуха  — теплого и холодного. Если догоняющая масса имеет температуру ниже впереди идущей, то фронт называют фронтом холодной окклюзии; если догоняющая масса имеет температуру выше впереди идущей — фронт теплой окклюзии. Проходя фронты окклюзии, судно может попасть в условия  пониженной видимости, осадков, сильного ветра, сопровождаемого волнением.

Циклоны. Циклон зарождается  как область пониженного давления на границе двух масс воздуха разной температуры. Обычно это волновое возмущение на фронтальной поверхности. При  длине более 1000 км волна становится неустойчивой и говорят, что циклон «углубляется»: между холодным и  теплым фронтами образуется сектор теплого  воздуха языкообразной формы. При  дальнейшем развитии холодный фронт, движущийся быстрее теплого, нагоняет его; смыкание теплого и холодного фронтов  ликвидирует теплый сектор, образуя  фронт окклюзии.

 Диаметр циклона колеблется  от нескольких сот до 5000 км; средняя  скорость перемещения 30—60 км/ч.  Внимательные наблюдения за облачностью,  ветром, изменениями атмосферного  давления и температуры воздуха  позволяют делать важные для  мореплавания выводы:

 если отдельные небольшие  кучевые облака движутся в  том же направлении, как и  ветер внизу, наблюдатель находится  в задней стороне циклона и  можно ожидать улучшения погоды;

 если направление движения  облаков не совпадает с направлением  ветра внизу, наблюдатель находится  в передней части циклона и  через один-два дня следует  ожидать продолжительных осадков  и изменения температуры (понижение  ее летом и повышение зимой);

 если ветер усиливается  и направление его изменяется  по солнцу, наблюдатель северного  полушария (южного полушария)  находится в правой (левой) половине  циклона; если, направление усиливающегося  ветра изменяется против солнца, следует сделать обратное заключение;

 если направление ветра  не меняется, наблюдатель находится  на пути центра циклона и  следует ожидать временного затишья,  а затем усиления ветра с  противоположной стороны. 

Тропические циклоны. В отличие  от зарождающихся в умеренных  широтах циклонов, циклонические  возмущения, возникающие между тропиками, называются тропическими циклонами. В  Вест- Индии они называются ураганами; к востоку от Азии — тайфунами; в Индийском океане —циклонами; в южной части Индийского океана — арканами. Тропические циклоны  обычно менее 100—300 миль в поперечнике  с диаметром центральной части 20—30 миль. Барический градиент в тропическом  циклоне порой превышает 40 мб, а  скорость ветра достигает 100 км/час, причем эти показатели, в отличие  от циклонов умеренных широт, сохраняются  практически во всей области урагана (тайфуна и т. Д.).

 Рис. 1.

 Одним из признаков  приближения тайфуна является  появление зыби, идущей не от  того направления, от которого  дует или дул ранее ветер.  Развиваемая ветром зыбь может  быть обнаружена уже на расстоянии 400—600 миль от центра тайфуна.  По направлению зыби можно  судить о положении центра  тайфуна, а по изменению этого  направления — о направлении  его движения.

 При приближении центра  тайфуна атмосферное давление  резко падает, перистые облака  сменяются нагромождением ливневых  облаков; наступает предгрозовое  затишье с удушливой жарой.  Затем температура воздуха быстро  падает, начинается дождь, переходящий  в тропический ливень.

 Упрощенная схема тропического  циклона для северного полушария приведена на рис. 1. Как видно из рисунка, ветры в области тайфуна отклонены от направления на его центр вправо в среднем на 60°. Следовательно, для наблюдателя, стоящего спиной к ветру, центр тайфуна будет находиться впереди, приблизительно на 60° влево от направления ветра. При приближении к центру тайфуна угол отклонения ветра от радиуса увеличивается и достигает 90° в непосредственной близости к центру. В центре тайфуна наблюдаются слабые ветры и даже штиль при бурном море. После прохождения центра тайфуна («глаз бури») ветер очень быстро усиливается до ураганного. Сила ветра 12 баллов сохраняется на расстоянии 30—35 миль от центра и более. За- тем она постепенно слабеет. Так, на расстоянии от центра тайфуна в 50—75 миль сила ветра равна 10 баллам; на расстоянии 100— 150 миль — 8—9 баллам. И только на расстоянии 200—250 миль сила ветра снижается до 6—7 баллов. Пользуясь макетом тропического циклона (см. рис. 114), нетрудно установить положение судна относительно пути движения центра тропического циклона: если направление ветра меняется по часовой стрелке, то через судно проходит правая половина циклона; если направление ветра меняется против часовой стрелки — левая половина; если направление ветра не меняется — центр циклона. Таким образом,

 Рис. 2.

 для выбора правильного  курса при встрече тропического  цикло на необходимо руководствоваться  следующими правилами: 

1) при плавании в северном полушарии (рис 2, а) : при прохождении правой половины тропического циклона нужно лечь в байдевинд правого галса (ветер привести в правую скулу) и сохранять этот курс, пока барометр не начнет подниматься;

 при прохождении левой  половины тропического циклона  нужно лечь в бакштаг правого  галса (привести ветер в корму  справа) и держать этот курс  до выхода из зоны тропического  циклона; находясь на пути центра  тропического циклона, также ложатся  в бакштаг правого галса (рис. 115, а) и держатся, как указано  ранее; 

2) при плавании в южном полушарии (рис. 2,б):

 при прохождении левой  половины тропического циклона  лечь в бейдевинд левого галса,  сохраняя курс до начала подъема  барометра; 

 при прохождении правой  половины тропического циклона  лечь в бакштаг левого галса  и держать, как указано ранее;  при нахождении на пути урагана  также привести ветер в бакштаг  левого галса и так править  до выхода из зоны урагана. 

Антициклоны — области  повышенного атмосферного давления бывают, как и циклоны, стационарными  и подвижными.

 Антициклон, проникший  с севера, в холодное время  года приносит понижение температуры,  ясную погоду и хорошую видимость;  в теплое время года —грозы, Антициклон, приходящий с юга,  в холодное время года несет  длительную пасмурную погоду; в  теплое — дожди с грозами,  а по ночам — росу и поземные  туманы. Явным признаком антициклонической  погоды является резкий суточный  ход температуры воздуха, влажности  и других метеоэлементов.

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ЖЕСТОКИХ ШТОРМОВ И НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ ПОГОДЫ В ТРОПИЧЕСКИХ ШИРОТАХ

 В тропических широтах  протекают сложные атмосферные  процессы, вызывающие возникновение  особо опасных гидрометеорологических  явлений. Но из-за отсутствия  систематических наблюдений эти  процессы изучены недостаточно, что затрудняет разработку методов  прогнозов. 

 Особый интерес в  этом районе представляют тропические  циклоны, возникающие и развивающиеся  в нем, зоны внутри- тропической  конвергенции и дододцые фронты. Все эти синоптические объекты  обнаружить на картах погоды  очень трудно из-за плохой освещенности  данными наблюдений, и следовательно,  невозможно своевременно подготовить  судно к неблагоприятным и  опасным гидрометеорологическим  условиям.

 Этот пробел может  быть успешно ликвидирован с  помощью информации, поступающей  с метеорологических спутников  Земли. На снимках, полученных  со спутников, четко видны облачные  образования этих синоптических  объектов. По особенностям структуры  облачных систем и по формам  облаков можно судить о местоположении, перемещении и эволюции синоптических  объектов, стадии их развития (табл. 1).

 Анализ снимков облачности  тропических возмущений (циклонов) позволил разработать метод оценки  максимальной скорости ветра  в приводном слое атмосферы  по виду и размерам облачных  массивов, формирующих эти возмущения. Для облегчения опознавания стадии  развития возмущения по облачному  массиву и определения в зависимости  от этого максимальной скорости  ветра в США проведена классификация  атмосферных возмущений. В основу  классификации положены характерные  особенности структуры облачного  массива, его форма и диаметр.  В результате установлено семь  стадий развития тропических  возмущений, каждая имеет присущие  ей характерные особенности, соответствующие  определенным скоростям ветра.  Ниже приводится подробное описание  каждой стадии развития тропического  возмущения и рисунок соответствующего  ей облачного массива. 

 Сопоставление стадии  развития тропических возмущений  с фактическими данными о скорости  ветра у поверхности океана  позволило установить эмпирическую  связь между диаметром возмущения  и максимальной скоростью ветра, которая приведена на рис. 3.

 С помощью этой графической  связи, располагая снимком тропического  возмущения, полученного со спутника, можно определить максимальную  скорость ветра. Для этого по  форме облачности тропического  возмущения и ее структуре  определяем стадию его развития  и диаметр облачного массива  в градусах широты. Затем на  оси абсцисс откладываем измеренное  значение диаметра облачного  массива, восстанавливаем из полученной  точки перпендикуляр до пересечения  его с кривой, соответствующей  определенной стадии развития  возмущения.

 Из точек пересечения  проводим линию, параллельную  оси абсцисс, до пересечения  ее с осью ординат. Произведя  отсчет, на оси найдем искомую  максимальную скорость ветра.  Для первых трех стадий развития  тропических возмущений получить  четкую зависимость не удалось,  поэтому для них на графике  приводятся амплитуды скорости  ветра, которые соответствуют  этим стадиям развития.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Характеристика тропических и субтропических возмущений

В случае если курс судна  пересекает район действия тропического циклона, то в каком бы месте по отношению к тропическому циклону  судно не находилось, важно избежать встречи с его центральной  частью (в радиусе 500 миль). Для этого  рекомендуется применять маневр «отворачивай навстречу» , что позволит пройти на безопасном расстоянии от центральной части тропического циклона.

 С облачностью Зоны  внутритропической конвергенции  и холодных фронтов связана  неустойчивая погода, сопровождающаяся  шквалистым ветром, ливнями и  беспорядочным волнением— толчеей (высота волн до 4 м). Причем наиболее неблагоприятные условия погоды и состояния моря наблюдаются в районах океана, над которыми располагаются мощные кучевые облака.

Рис. 3. График для определения максимальной скорости ветра в тропических и субтропических возмущениях; 1—7-я стадии развития. Диаметр центрального массива в градусах по широте (60 миль).

 На спутниковых снимках  облачные системы зоны внутри- тропической конвергенции и холодных  фронтов нетрудно определить, так  как они сформированы облачными  полосами, ориентированными по широте  и на телевизионном снимке  со спутника выглядят как яркие  полосы на фоне почти безоблачного  неба (рис. 4). Облачные полосы зоны внутритропической конвергенции прослеживаются в приэкваториальных районах

 Океана между 4—12°  с. ш. и 4—10° ю. ш. Облачные  системы холодных фронтов, как  правило, доходят до 20—15°, реже  до 10— 5° северной и южной  широты. Наиболее мощные кучево-дождевые  облака в этих облачных системах  на снимках видны в виде  ярких пятен. Поэтому, если  путь судна пересекает тропические районы океана, необходимо по информации, поступающей со спутника, определить границы облачной полосы, выделить на ней наиболее яркие пятна и проложить путь судна перпендикулярно к облачной полосе через такой ее участок, где яркость облаков на снимке наименьшая.

Рис. 4. Телевизионный снимок облачности внутритропической зоны конвергенции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема расхождения с тропическим  циклоном

   А. В Северном полушарии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы :

1. Гордиенко А.И., Дремлюг В.В. Гидрометеорологическое обеспечение судовождения. – М; Транспорт. 1986. - 340 с.
2. Стехновский Д.И., Зубков А.Е. Навигационная гидрометеорология. - М.; Транспорт. 1977. – 264 с.