Гидрометеорологическая характеристика в районе плавания на переходе Фритаун (Сьерра-Леоне) – Гавана (Куба) в декабре 2007 года

Министерство Образования и Науки Украины Одесская Национальная Морская Академия Кафедра гидрографии и морской геодезии

КУРСОВАЯ РАБОТА

НА ТЕМУ:

«Гидрометеорологическая характеристика в районе плавания на переходе Фритаун (Сьерра-Леоне) — Гавана (Куба) в декабре 2007 года»

Одесса — 2008

Навигационные курсы, проложенные по картам ветров и морских течений Мори (1871), позволили морякам на много дней сократить сроки рейсов. Так выявилась навигационная ценность этих карт. Моряки быстро осознали, что в их интересах не только усовершенствование самих карт, но и увеличение сведений обо всех аспектах системы океан-атмосфера. Поэтому они охотно взяли на себя задачу наблюдать и записывать погодные и морские условия и снабжали Мори копиями своих вахтенных журналов в обмен на карты ветров и течений, выдаваемые им гидрографической службой США, которой руководил Мори. Мори, считал желательным, чтобы наблюдения производились и записывались согласно единому образцу, и вот в 1853 г. по его инициативе в Брюсселе состоялась конференция представителей нескольких морских держав с целью выработать код наблюдений.

Умение хорошо ориентироваться в любых погодных условиях и в полной мере использовать гидрометеорологическую информацию от метеорологических служб различных стран. А также личные наблюдения за погодой и морем позволяет значительно сократить время перехода судна из одного порта в другой.

Для грубого представления о некоторых этапах составления прогнозов погоды нет необходимости вдаваться в массу технических подробностей. Прогнозисту надо как можно больше сведений о погоде на момент прогноза и до него, его интересуют тенденции в изменении погоды на большом пространстве вне зоны прогноза. У него имеется карта, охватывающая большой район, на карте показаны метеорологические спутники и станции, включая специальные суда погоды. В определенные сроки эти станции передают сведения об атмосферном давлении, направлении и скорости ветра, облачности, температуре и т. д. Различные торговые суда также посылают свои сообщения (такие наблюдения называются попутными судовыми). Принятые данные прогнозист наносит на карту.

Осуществлять более эффективное ведение промысла, обезопасить в пути следования и стоянки судна в порту, предотвратить шторм, ураган, туман и потерю перевозимых грузов, создать более комфортные условия плавания для экипажа, пассажиров и т. д.

Для этого судоводителю необходимо уметь:

а разбираться в физических процессах и явлениях, происходящих в атмосфере, морях и океанах;

а правильно оценивать влияние тех или иных погодных и гидрологических условий на судно;

а производить судовые гидрометеорологические наблюдения, их кодирование для передачи в подразделения Службы погоды;

а использовать в навигационной практике факсимильные карты погоды, штормовые предупреждения, прогнозы погоды, передаваемые метеорологическими центрами разных стран;

а учитывать местные признаки погоды (наблюдаемые с судна) для уточнения официальных прогнозов погоды;

а грамотно оценивать рекомендации по выбору наиболее выгодного пути плавания в зависимости от гидрометеорологических условий.

Указанные задачи будут рассмотрены и решены в данной курсовой работе.

Курсовая работа по переходу Фритаун — Гавана содержит трансатлантическую часть следования по дуге большого.

1. Гидрометеорологическая характеристика перехода по многолетним данным

1.1 Перечень материалов подобранных для «Оценки перехода»

Для выполнения предстоящей курсовой работы были использованы как издания ГУНИО, так и адмиралтейские источники. Согласно Каталогу карт и книг для данного района плавания нужны пособия, показанные в Таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1

Кроме вышеуказанных бумажных публикаций, были использованы и компьютерные программы: Horizon XP (ECDIS), а также обучающая программа по метеорологии Weather trainer. Другие источники информации, которые были использованы в курсовой работе, показаны в «Списке использованной литературы».

1.2 Атмосферное давление, ветер

Погодные условия в северной части Атлантического океана формируются под влиянием барического поля, характерной чертой которого является чередование с севера на юг зон пониженного и повышенного давления. К северу от параллели 40? N располагается зона пониженного давления — Исландский минимум, который в ноябре очень сильно выражен. Над этой частью океана устанавливается циклональная погода со слабыми и умеренными ветрами; штормы наблюдаются довольно часто. В западной части зоны летом господствует SE муссон, который приносит из тропических широт влажный, теплый воздух. Над холодной водной поверхностью образуется низкая слоистая облачность, обильная морось и густой туман. Повторяемость пасмурного неба составляет 60−80%, а ясного не превышает 10−20%.

К югу от параллели 40? N располагается зона повышенного давления — Азорский максимум. В октябре антициклон значительно усиливается, смещаясь к северу, и становится, таким образом, господствующим барическим образованием над северной частью Атлантического океана. По его SE периферии к экватору дуют устойчивые NE ветры — пассаты со скоростью 5−8 м/с. В области пассатов наблюдается устойчивая погода: малоразвитые невысокие кучевые облака непрерывно перемешаются с NE на SW со скоростью приземного ветра. Изредка выпадают небольшие дожди, которые часто не достигают поверхности океана, образуя характерные «полосы падения».

Область океана, расположенная к югу от параллели 30? N и к западу от меридиана 150? E, находится в зоне действия летнего SE муссона, который приносит в эти районы влажный теплый воздух экваториальных широт. Повторяемость пасмурного неба составляет 30−40%, между меридианами 120?-140?W увеличивается до 60−70%. Повторяемость ясного неба не превышает 10−20%. На восточное побережье Соединенных Штатов влияют ветры, которые зарождаются в основном в южном секторе при циркуляции по часовой стрелке вокруг области высокого давления Северной Атлантики.

Около побережья Северной Америки зимой ветры в среднем сильнее, чем летом, что в значительной степени связано со сменой сезонов и переходом от высокого давления над Канадой к низкому. Однако основная ветровая циркуляция вызывается областями высокого давления над северными частями Тихого и Атлантического океанов; в последнем случае высокое давление летом движется дальше к востоку.

Тропическая зона: В течение всего года здесь преобладает морской тропический воздух. В данной зоне в течение всего года господствует морской тропический воздух, определяющий в основном антициклонический характер погоды. В открытом море преобладает прохладная погода.

В этой зоне возможны тропические циклоны; наблюдаются смерчи. Погода устойчивая, теплая, с умеренными N и NE ветрами. В открытом океане в течение почти всего года преобладают N ветры (суммарная повторяемость 40−65%). На побережье повторяемость ветров от N в отдельные месяцы достигает 70%, а от NE — 32%. Средняя месячная скорость ветра в открытом океане 3−5 м/с, на побережье в большинстве пунктов она колеблется от 2 до 6 м/с. Повторяемость штилей в открытом океане колеблется от 1 до 15%, а на побережье от 4 до 15%. Повторяемость ветра со скоростью 16 м/с и более в открытом океане лишь изредка превышает 5%. На побережье среднее месячное число дней со скоростью ветра 17,5 м/с и выше редко бывает больше 1. В июле и августе вдоль побережья иногда дует «темпоралис» — штормовой ветер SW или W, вызывающий сильное волнение. Устойчивые бризы отмечаются в июне-августе. Морской бриз начинается около 10 ч, между 18 и 20 ч он сменяется береговым бризом, прекращающимся около 8 ч. Береговой бриз менее устойчив как по направлению, так и по скорости. Обычно он ощущается на расстоянии не более 10 миль от береговой линии.

Субтропическая зона: Для этой зоны характерна сезонная смена воздушных масс: зимой преобладают воздушные массы умеренных широт.

С августа по ноябрь здесь возможны тропические циклоны. Внетропические циклоны наблюдаются не чаще трех-четырех раз в год; они следуют обычно на восток севернее зоны, но некоторые из них проходят через Азорские острова.

Нередко здесь наблюдаются смерчи.

Согласно многолетних данных о ветрах в приземном слое Североатлантического океана взятых из Атласа погоды можно сделать вывод о том, что в южной части северной Атлантики в течение декабря преобладают ветра восточного и северо-восточного направления.

Средние скорости ветра в течение года в тропической зоне, плавание в которой предстоит совершить не превышает 7 м/с, что делает условия судоходства в этом районе весьма благоприятными.

1.3 Видимость, водный режим атмосферы

Отдаленные предметы видны хуже, чем близкие, не только потому, что уменьшаются их видимые размеры. Даже и очень большие предметы на том или ином расстоянии от наблюдателя становятся плохо различимыми вследствие мутности атмосферы, сквозь которую они видны. Эта мутность обусловлена рассеянием света в атмосфере. Понятно, что она увеличивается при возрастании аэрозольных примесей в воздухе.

Для многих целей очень существенно знать, на каком расстоянии перестают различаться очертания предметов за воздушной завесой. Это расстояние называют дальностью видимости, или просто видимостью. Дальность видимости чаще всего определяется на глаз по определенным, заранее выбранным объектам (темным на фоне неба), расстояние до которых известно. Но имеется и ряд фотометрических приборов для определения видимости. В очень чистом воздухе, например арктического происхождения, дальность видимости может достигать сотен километров. Рассеяние света в таком воздухе производится преимущественно молекулами атмосферных газов. В воздухе, содержащем много пыли или продуктов конденсации, дальность видимости может понижаться до нескольких километров и даже до метров. Так, при слабом тумане дальность видимости составляет 500−1000 м, а при сильном тумане или сильной песчаной буре может снижаться до десятков и даже нескольких метров.

Различают геометрическую, оптическую и метеорологическую дальность видимости. Геометрическая дальность видимости АС (рис. 1.5.2) определяется кривизной Земли и светового луча и зависит от высоты наблюдателя и наблюдаемого объекта. Оптическая дальность видимости — это расстояние, на котором реальный объект при данных условиям погоды, освещения и наблюдения находится на границе восприятия зрением. Она зависит от прозрачности атмосферы, остроты зрения наблюдателя, свойств наблюдаемого объекта и фона, на котором наблюдается объект. Все указанные факторы весьма изменчивы, поэтому оптическую дальность видимости затруднительно применять в практических целях в качестве метеорологического элемента.

Субтропическая зона. В течение всего года преобладает видимость более 5 миль; ее повторяемость 90−95%.

Видимость 30 миль и более наблюдается редко.

Повторяемость видимости менее 2 миль не превышает 5%.

Тропическая зона. Здесь на протяжении всего года преобладает видимость более 5 миль; ее повторяемость 90−95%.

Повторяемость видимости 30 миль и более колеблется от 5 до 15%. Повторяемость видимости менее 2 миль обычно не превышает 5%.

Повторяемость видимости менее 2 морских миль для декабря составляет менее 10%. При этом повторяемость видимости более 5 миль составляет до 90% и выше.

Облачность и осадки.

Тропическая зона: Средняя месячная облачность в описываемой зоне колеблется от 2 до 8 баллов. Наибольшие ее значения приходятся на ноябрь-март, а наименьшие на июль-сентябрь.

В открытом океане повторяемость пасмурного состояния неба колеблется от 20 до 50%, а повторяемость ясного состояния неба — от 20 до 70%.

Осадков в целом выпадает немного. Среднее годовое количество осадков в открытом океане колеблется от 100 до 500 мм.

Осадки выпадают обычно в виде кратковременных ливней и моросящих дождей.

Облачность в декабре не превышает 6 баллов.

Местные признаки погоды.

На Азорских островах перед началом шторма от S часто отмечается необыкновенная прозрачность воздуха.

Субтропическая зона: Средняя месячная облачность колеблется от 2 до 7 баллов. Наибольшие значение облачности приходятся на ноябрь-март, наименьшие на июль и август.

В открытом океане повторяемость ясного состояния неба (облачность 0−2 балла) составляет 30−40% и лишь в мае и в августе достигает 50−60%. Повторяемость пасмурного состояния неба (облачность 8−10 баллов) колеблется от 20−70%. Осадков в целом выпадает немного. Среднее годовое количество осадков в открытом океане составляет 250−1000 мм, возрастая с юга на север.

В годовом ходе осадков выделяется дождливый период (с октября-ноября по март-апрель) и сухой (с мая по сентябрь).

Осадки выпадают обычно в виде сильных кратковременных дождей.

Туманы

Субтропическая зона. Повторяемость туманов в открытом океане обычно не превышает 1% в месяц. Нередко туманы выносятся береговыми бризами в океан и наблюдаются там, в виде отдельных островков различной густоты. Как правило, туманы наблюдаются утром, а к полудню рассеиваются.

Дымка в данной зоне бывает нечасто.

Тропическая зона. Повторяемость туманов в открытом море не более 1%. Повторяемость дымки в большей части тропической зоны не превышает 12% в месяц. Возможно также образование дымки на островах Мадейра, как правило, при ветрах от 0.

Повторяемость туманов для декабря не превышает 7%.

1.4 Тепловой режим атмосферы

Продолжительность дня (от восхода до заката Солнца) в начале перехода составляет 12 часов 40 минут; в середине перехода 14 часов 06 минут, а в конце рейса 13 часов 55 минут.

Температура и влажность воздуха

Тропическая зона: Средняя месячная температура воздуха в открытом океане колеблется от 24 до 28 °C, а на побережье от 22 до 29 °C. Абсолютный максимум температуры 41 °C. Относительная влажность воздуха в течение года составляет в среднем за месяц 60−85%.

Субтропическая зона: Наиболее теплым периодом года является июнь — сентябрь; в это время средняя месячная температура воздуха на севере зоны 16−20° на юге: 23−28°C. Набольшая температура воздуха 32−35°C, а наименьшая 12−19?С. Относительная влажность воздуха в течение года высокая. С июля по август достигает 80−90%.

На переходе температура воздуха колеблется от 20 до 26 С.

Температура воды в поверхностном слое мало изменяется в течение года. Наиболее высокая средняя температура наблюдается в августе и составляет 16−20? у северной границы района и 26−29? в остальной части района.

Как видно по вышепоказанным температурам в разных частях предстоящего перехода, совершаем переход с теплой зоны в холодную и потом опять в теплую зону. Переходим из зоны с малой повторяемостью туманов и стабильной стратификацией атмосферы в зону с повышенной повторяемостью туманов, стабильной стратификацией и обратно. Несмотря на то, что большая часть перехода проходит через зону с повышенным образованием туманов и неблагоприятной погодой, будем следовать этим путем, так как сэкономим большое расстояние, а риск от непогоды не является угрожающим безопасности судна.

На пути следования судна по предварительной прокладке температура воды согласно многолетних данных будет находиться в пределах 23−27 С.

1.5 Опасные (особые) явления погоды

Грозы. Повторяемость гроз в открытом океане не превышает 1%. На Азорских островах среднее месячное число дней с грозой не более 1.

Смерчи. В описываемом районе нередко отмечаются смерчи или торнадо. Давление воздуха в смерче понижено. Скорость перемещения смерча в среднем 10 м/с. Длина его пути колеблется от 0,5 до 250 миль.

Следует отметить, что вблизи смерча (поблизости от его пути) может наблюдаться почти полное затишье. Смерчи продолжаются обычно около 30 мин, приходят с берега и не распространяются далеко в океан. Температура воздуха при смерче понижается на 4−7^оС.

Тропические циклоны. Тропический циклон представляет собой перемещающуюся со скоростью обычно от 70 до 240 миль в сутки область низкого атмосферного давления диаметром от 20 до 600 миль, в которой происходит интенсивное круговое движение воздушных масс против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой — в южном.

Тропические циклоны зарождаются в тропических широтах и от места зарождения движутся с постепенно возрастающей скоростью в область субтропических и умеренных широт; продолжительность их существования от 3−5 до 20 суток.

Атмосферное давление в тропическом циклоне от периферии к центру падает и в центре циклона составляет 950−970 мб, а в отдельных случаях еще меньше; сила ветра от периферии к центру возрастает и вблизи центра достигает ураганной силы. Прохождение тропического циклона всегда сопровождается мощной облачностью, очень сильными и продолжительными ливнями и значительным волнением. Только в самом центре циклона в зоне диаметром не более 20 миль небо обычно ясное («глаз бури») или покрыто тонкими высоко слоистыми облаками. В этой зоне ветер ослабевает до штиля, однако развивается толчея, опасная для судов. У побережья Северной Америки тропические циклоны называются ураганами. Они наблюдаются севернее параллели 10? N с мая по ноябрь. В западной части Тихого океана они зарождаются в районе между параллелями 8? и 15? N и меридианами 125? и 150? E, откуда перемещаются на N, а затем на NE. Тропические циклоны данного района известны под названием тайфуны, возможны они здесь в течение всего года, но чаще всего бывают с мая — июня по декабрь. В эти месяцы за 10-летний период наблюдалось от 3 до 18 дней в месяц с тропическими циклонами.

Средняя повторяемость тропических циклонов на переходе не более 5%. Кроме того маршрут лежит вдали от основных путей следования циклонов.

Признаки приближения тропического циклона. Отдельные признаки приближающегося циклона можно наблюдать на значительном удалении от него. Так, например, ветры, связанные с тропическим циклоном, иногда распространяются на расстояние до 700 миль от его центра; зыбь отмечается на расстояниях до 400−500 миль, а в отдельных случаях-до 1000 миль от центра циклона. На больших удаленьях от центра тропического циклона наблюдается ясное небо, высокая температура воздуха, духота, штиль или слабый ветер. Иногда отмечаются необычно окрашенные восходы и заходы солнца, при которых небо принимает огненный или медно-красный цвет с разнообразными оттенками, а также необычная флуоресценция моря и ореолы вокруг солнца и луны.

Важным признаком приближающегося тропического циклона на расстояниях до 1500 миль от центра циклона может служить появление перистых облаков в виде тонких прозрачных полос, перьев или хлопьев, которые хорошо видны при восходе и заходе солнца. Когда эти облака кажутся сходящимися в одной точке за горизонтом, то можно считать, что на расстоянии около 500 миль от судна в направлении движения циклона. Однако на расстояниях, превышающих 250 миль от центра тропического циклона, признаки его приближения нельзя считать безусловными.

Более надежные признаки приближающегося тропического циклона представляется возможным установить с расстояния порядка 200 миль. На этих расстояниях сила ветра, связанного с тропическим циклоном, составляет 6−7 баллов, появляются разорванно-кучевые облака, которые приходят на смену перистым облакам; наблюдается значительная зыбь, идущая от центра циклона. Движение мелких одиночных кучевых облаков обычно надежно указывает на направление движения центра циклона. Если встать навстречу движению кучевых облаков, то в северном полушарии центр тропического циклона будет расположен справа, а в южном полушарии — слева.

Так как зыбь распространяется по радиусам от центра циклона, то по направлению распространения зыби можно судить о положении центра циклона, а по изменению этого направления составить представление о направлении движения циклона. При этом необходимо учитывать, что если между центром тропического циклона и судном имеются острова, то они могут изменить направление зыби.

С приближением тропического циклона происходит уплотнение облачности, усиление ветра и зыби. На расстояниях 100−150 миль от центра циклона наблюдается заметное падение атмосферного давления, хотя суточный ход его еще сохраняется. Сила ветра в этой зоне достигает 8−9 баллов, кучевые облака заволакивают все небо и начинаются сильные ливневые дожди. Дождевые завесы обычно хорошо просматриваются на экране судового радиолокатора.

На расстояниях менее 100 миль от центра тропического циклона происходит резкое падение атмосферного давления и полностью нарушается его суточный ход. В 10−16 милях от центра циклона падение давления может достигать 10−20 мб. в час. Ветер продолжает усиливаться: в 50−70 милях от центра циклона сила его достигает 10 баллов, а в 30−35 милях 12 баллов. Зыбь также усиливается и с приближением к центру циклона переходит в толчею. В северном полушарии наиболее сильное волнение образуется в правой задней четверти циклона, а в южном полушарии — в левой задней четверти.

После прохождения центра тропического циклона наблюдаются те же метеорологические явления, какие отмечались во время приближения центра циклона, однако в обратной последовательности и с большей скоростью их смены.

Правила для расхождения судна с центром тропического циклона.

Попав в область действия приближающегося тропического циклона, необходимо стремиться уйти с пути его движения и удалиться на возможно большее расстояние от центра и опасной четверти циклона. В северном полушарии наиболее опасной является передняя правая четверть тропического циклона, а в южном полушарии — левая передняя, так как в этих четвертях ветер сносит судно по направлению к центру тропического циклона и пути его движения.

Определение положения центра тропического циклона, направления его движения и четверти циклона, в которой находится судно, выполняется по следующим правилам:

1. Если стать спиной к ветру, то в северном полушарии центр тропического циклона будет находиться впереди приблизительно на 60? влево, а в южном полушарии — вправо от направления, по которому дует ветер. По мере приближения судна к центру тропического циклона этот угол увеличивается и достигает 90? и более.

2. Судно в северном полушарии находится в наиболее опасной четверти, если при падении давления ветер изменяет свое направление по движению часовой стрелки. В южном полушарии судно находится в опасной четверти, если при падении давления ветер изменяет свое направление против движения часовой стрелки.

3. Если направление ветра не меняется, сила его возрастает, а давление падает, значит, судно находится на пути центра приближающегося тропического циклона.

4. Если давление повышается, значит, центр циклона миновал. При этом ветер изменяет свое направление по движению часовой стрелки. В северном полушарии судно находится в правой (в южном полушарии в левой) задней четверти циклона. А когда ветер изменяет свое направление против движения часовой стрелки, то в северном полушарии судно находится в левой (в южном полушарии в правой) задней четверти циклона.

Применить на практике указанные правила не всегда представляется возможным, так как вследствие исключительной сложности гидрометеорологической обстановки в тропическом циклоне измерения значений гидрометеорологических элементов и наблюдения за их изменениями затруднены. Поэтому если не удалось установить четверть, в которой находится судно, то для большей безопасности следует предполагать неблагоприятный случай, когда судно находится в наиболее опасной четверти. В этом случае в северном полушарии рекомендуется изменить курс с таким расчетом, чтобы ветер дул с носовых курсовых углов правого борта (в южном полушарии — левого борта). Если при дальнейшем уточнении окажется, что судно находится в левой передней четверти циклона, то курсовые углы ветра следует увеличить до кормовых. Обычно сведения о зарождении и движении тропического циклона систематически передаются по радио. При получении этих сведений полезно следить за изменением траектории движения циклона, пользуясь картой. На карту рекомендуется нанести центр циклона, а также сектор, в котором наиболее вероятно перемещение центра. Для получения упомянутого сектора следует из центра циклона проложить направление его движения в данный момент и под углом 40? в каждую сторону от этого направления-линии длиной, равной ожидаемому перемещению центра циклона за сутки. Можно ожидать, что в течение ближайших 24 ч центр тропического циклона окажется где-то в пределах указанного сектора. Если через некоторое время поступят новые данные о местоположении центра циклона, следует снова вычертить такой же сектор и внести необходимые поправки в меры, принимаемые для расхождения с циклоном. Направление движения центра циклона будет определяться направлением отрезка, соединяющего центры двух последних секторов. Особенно важен рекомендуемый контроль над изменением траектории движения циклона в тех случаях, когда судно находится вблизи района поворота циклона.

Ниже приводятся правила маневрирования в частных случаях при встрече с тропическим циклоном.

Правила маневрирования судна в зоне тропического циклона в северном полушарии

Случай 1. Если судно находится в наиболее опасной (правой передней) четверти тропического циклона и может пересечь путь движения циклона заблаговременно, т. е. вдали от его центра, то нужно идти так, чтобы ветер был с правого борта, и по возможности держать курс перпендикулярно пути движения циклона. Это позволяет уйти в наименее опасную (левую переднюю) четверть циклона. Если пересечь путь движения тропического циклона на значительном удалении от его центра не удается, то не следует пытаться выполнить этот маневр даже на судах с мощными машинами.

Случай 2. Если судно находится в наиболее опасной (правой передней) четверти тропического циклона и не может пересечь путь движения циклона заблаговременно, то нужно по возможности удалиться от центра тропического циклона, приведя ветер на носовые курсовые углы правого борта (вариант «а»). Если удалиться от центра тропического циклона на значительное расстояние не удается, то судно должно удерживаться носом против волны, работая машинами (вариант «б»).

Случай 3. Если судно приближается к циклону со стороны его наиболее опасной первой передней четверти, нужно изменить курс на обратный и поступить так, как указано в случае 2.

Случай 4. Если судно находится в левой передней четверти тропического циклона, нужно стремиться уйти от центра циклона курсом, перпендикулярным пути его движения, приведя ветер по правому борту.

Случай 5. Если судно находится в левой передней четверти тропического циклона и не может держать курс перпендикулярно пути движения циклона, то следует привести ветер не кормовые курсовые угли правого борта и идти полным ходом.

Случай 6. Если судно догоняет тропический циклон, нужно уменьшить ход, приведя ветер по левому борту, и ожидать, пока циклон удалится.

Вероятность появления тропических циклонов

Северо-западная часть Атлантического океана: Тропические циклоны в этой области называются «тайфунами» при скорости ветра больше 64 узлов, или «супер тайфуны» при скорости ветра больше 130 узлов. В этой области зарождается больше циклонов, чем в каком ни будь другом месте земного шара. В среднем здесь возникает около 25 тропических циклонов, из которых ежегодно 18 достигает силу тайфуна. Эти тайфуны являются самыми большими и самими сильными тропическими циклонами в мире. Максимальная скорость ветра больше 130 узлов и диаметр больше 600 миль встречаются редко.

Северо-восточная часть Атлантического океана: Тропические циклоны в этой области называются «hurricanes» (ураганы), если скорость ветра превышает 64 узлов. Это второй наиболее активный в мире район возникновения тропических циклонов. Эти циклоны отличаются от циклонов Северо-западной части Атлантического океана тем, что они обычно меньше по размеру. Однако они могут быть такими же мощными.

В ноябре в данном регионе возникает в среднем 2−3 тропических Бурей и 2 «hurricanes».

Цунами. Цунами это морские волны, образующиеся в океане под действием землетрясений и вулканических извержений на морском дне, или вблизи берегов. Они образуются главным образом в результате землетрясений силой более 6 баллов (по шкале Рихтера) с эпицентром на глубинах не более 50 км.

Обычно это серия из 3−9 волн, распространяющихся со скоростью 200−500 миль в час от эпицентра землетрясения с интервалами 10−30 мин. Длина этих волн 50−200 миль, а высота 3−5 м, поэтому они не оказывают никакого действия на суда в открытом океане. Разрушительное действие цунами проявляется у открытых берегов и с особой силой у глубоких V-образных бухтах и заливах, имеющих широкие входы и медленно убывающие к берегам глубины. При приближении к берегу, передняя часть волны становится крутой, а высота ее непрерывно нарастает и достигает 10−30 м, образуя водяную стену; эта волна с огромной силой обрушивается на берег, производя катастрофические разрушения. Следует отметить, что волны цунами способны преодолевать большие расстояния и могут производить разрушения в большом удалении от эпицентра землетрясения. По наблюдениям, в различных районах Тихого океана наиболее высокая волна цунами вторая, третья и редко более поздние волны.

Первым признаком приближения цунами является быстрое падение уровня воды и не связанное с нормальным отливом отступление воды (в мелководных районах на сотни метров от берега). Период отступления воды длится 5−35 мин (иногда и дольше), после чего приходит первая волна цунами. Отступление воды от берегов сопровождается необычайной тишиной, сменяющей шум прибоя.

Цунами весьма опасны для судов, стоящих на якоре вблизи берега или ошвартованных у причалов. Поэтому при получении сообщения о землетрясении и возможном возникновении цунами судам следует немедленно уходит в море.

1.6 Океанографическая характеристика района плавания

Колебания уровня и приливы Побережье: Колебания уровня обусловлены в основном приливно-отливными явлениями, сейшами, сгонами и нагонами. Приливная волна распространяется с юга на север. Приливы преимущественно полусуточные, лишь к северу от параллели 18°N наблюдаются не правильные полусуточные приливы. Средняя величина квадратурного прилива 1.1−2.8 м, сизигийного прилива 2−5 м.

Острова: Средняя величина квадратурного прилива 0.3−1.3 м, сизигийного прилива 0.5−1.9 м. Сейшевые колебания уровня вызываются резкими изменениями атмосферного давления. Величина этих колебаний в узких бухтах достигает иногда несколько метров; они могут продолжаться от 1 до 2 суток, имея период от нескольких минут до 1 часа и более. Сгонно-нагонные колебания уровня наблюдаются повсеместно, лучше всего они выражены на мелководьях, где во время штормов уровень повышается на 2−3 метра и более.

В порту Фритаун приливы полусуточные.

Таблица 1.6.1. Приливы в порту Фритаун на 3.12.2007

Течения. Постоянные течения, наблюдаются в описываемом районе, являются частью общей циркуляции вод Северной части Атлантического океана и обусловлены действием пассатов северного и южного полушарий.

Постоянные течения представлены здесь Канарским, Северным пассатным, Гвинейским и Южным пассатными течениями и Межпассатным противотечением.

Течение в районе островов Мадейра следует на S, и только у северного побережья с января по ноябрь направлено на NW. Скорость его достигает 1,2 уз.

Северное пассатное течение Основная его масса пересекает океан с востока на запад между параллелями 8−10? и 22? N. На юге оно граничит с Межпассатным противотечением. С июня по август идет в основном в северной своей половине на WNW, а в южном на W. Скорость его не велика: обычно около 0.5 уз; лишь на отдельных участках она увеличивается до 1 узла. Устойчивость течения не превышает 25% на севере и 50% на юге.

Межпассатное противотечение направлено в основном с W на Е с июня по август — между параллелями 4° и 14°N. У побережья Центральной Америки противотечение разделяется на два потока, один из которых следует на север, а другой на юг. Средняя скорость Межпассатного противотечения колеблется 0,5−1,5 уз, а устойчивость 25−75%. В июне-августе отмечается устойчивость более 75%.

Приливные течения в открытом океане развиты слабо и имеют вращательный характер. В прибрежной зоне скорость приливных течений также небольшая, но на отдельных участках она значительно возрастает. Регулярность приливных течений может нарушаться.

Волнение. В описываемом районе в течение всего года преобладают волны высотой 1−3 м, повторяемость которых составляет 55−84%.

Волны высотой от 3 до 5−6 м также нередки: повторяемость их колеблется от 15 до 35% в северной части района и от 5 до 15% в южной его части. Наибольшая повторяемость их отмечается в северной части района в период прохождения циклонов.

Максимальная высота волн в рассматриваемом районе достигает 8−13 м.

Смена преобладающего направления волнения наблюдается: с декабря по май чаще всего отмечаются волнения от N и NO, с июля по октябрь — от SO.

В рассматриваемом районе часто наблюдается зыбь, приходящая сюда из умеренных широт. Высота волн зыби обычно менее 2 м, но на отдельных участках она может увеличиваться до 9 м.

Температура, соленость и плотность воды. Температура воды в поверхностном слое высокая в течение всего года и колеблется в среднем от 15 до 28С, возрастая с севера на юг. Годовая амплитуда температуры уменьшается от 6−7С в северной части района до 2−4С в южной его части.

Почти во всем районе к северу от параллели 10С сев. шир. наиболее холодным является февраль, когда средняя температура воды изменяется от 14 до 23С. В марте начинается повышение температуры воды, а в августе-сентябре она достигает своего максимума: 20−27С.

Соленость воды в поверхностном слое колеблется от 36−37% в северной части района до 34,5−35,5% в южной его части. Колебания ее в течение года не превышают 0,5%.

Плотность воды в поверхностном слое колеблется в течение года от 1,1 900 до 1,2 675. Наибольшая плотность 1,2 300−1,2 675 отмечается к северу от параллели 10 сев. шир., южнее этой параллели она колеблется от 1,2 100 до 1,2 400. Наименьшая плотность наблюдается в гвинейском заливе.

1.7 Выводы по разделу

Выбор пути был сделан на основании рекомендации пособия «Океанские пути мира». За счет плавания, которое происходит по дуге большого круга, мы пройдем меньше путь на 40 миль. Поскольку основная часть перехода находится в северных районах Атлантического океана, было необходимо убедиться, не будет ли подвергаться судно, груз и экипаж слишком большому риску.

Учитывая всю информацию, которая была описана в данном разделе, приходим к выводу, что в декабре необходимо соблюдать безопасность при плавании в центральной части Атлантического океана. Угрозу представляют собой циклоны. Однако в случае прогноза зарождения циклона (у побережья Северной Америки), будем действовать согласно рекомендациям приведенных в разделе 1.5.

Поэтому можно сказать, что выбранный нами путь является в данное время года выгодным как с точки зрения экономической эффективности, так и метеорологического обеспечения безопасности плавания.

2. Гидрометеорологическое обеспечение судна на переходе

2.1 Краткая теоретическая характеристика поступающей гидрометеорологической информации

В настоящее время сложилась и регулярно действует мировая система гидрометеорологического обслуживания мореплавания, организованная усилиями метеорологических служб стран — членов Всемирной метеорологической организации (ВMO). Текущей и режимной гидрометеорологической информацией обеспечивается судоходство не только в пределах своих прибрежных вод, но и по обширной акватории Мирового океана.

Гидрометеорологическое обслуживание судов осуществляется передачами по радио сводок погоды (метеорологических морских бюллетеней), штормовых предупреждений и факсимильных карт погоды и состояния моря. При необходимости суда, находящиеся в прибрежных водах, могут пользоваться визуальными сигналами штормового предупреждения. На стоянках в портах судоводители могут получать консультации об условиях погоды и состоянии моря в синоптических бюро. Вся акватория Мирового океана разделена на зоны ответственности стран — членов IMO за обеспечение гидрометеорологической информацией судов, плавающих в океанах и морях.

Каждый региональный радио-, гидрометеорологический центр ведет передачи информации согласно расписанию, об изменениях которого регулярно оповещается путем публикации коррективов в Извещениях мореплавателям.

Гидрометеорологическая информация поступает на судно в виде Метеорологических и морских бюллетеней, штормовых предупреждений, NAVAREA, NAVTEX, факсимильные карты, радиопередачи с береговых станций.

Прогнозы погоды и состояния моря содержат: ожидаемые значения направления и скорости ветра и его тенденция (усиление или ослабление), температуры воздуха днем и ночью, вероятный характер, и интенсивность осадков, туманов, видимости; предполагаемые направления и высоты ветровых волн и зыби, а также скорости и направления морских течений; ожидаемая ледовая обстановка на море (распределение и сплоченность льдов по районам моря, положение кромки льдов, толщина берегового припая).

Помимо прогноза по определенному району, для судов выдается маршрутный прогноз. Заявки на маршрутные прогнозы передаются в обслуживающий орган Гидрометеослужбы не позднее, чем за 6 ч до выхода в рейс судов.

Штормовые предупреждения передаются полным текстом на языке страны, составившей его на английском языке, или кодом FM 61D MAF OR.

Штормовые предупреждения содержат информацию о предстоящих в ближайшее время усиления ветра и волнения до опасных для судоходства значений и передаются гидрометеорологическими центрами не реже чем через каждые 12 ч. В некоторых странах Северной Америки предупреждения передаются радиостанциями незамедлительно после получении текста от метеорологической службы. В тех случаях, когда в обслуживаемом районе шторма не ожидается, об этом сообщается в соответствующей части Метеорологического бюллетеня.

Штормовые предупреждения передаются в определенном порядке и содержат следующие сведения:

1. Международный позывной сигнал (TTT).

2. Тип предупреждения по схеме:

3. Предупреждения о шторме (Gale warning)

4. Предупреждения о сильном шторме (Storm warning)

5. Предупреждения о тропическом циклоне (Warning of tropical cyclones)

6. Дата и время начала шторма, о котором сообщается в предупреждении (указывается по СГВ) — среднее гринвичское время.

7. Тип возмущения (циклон, тропический циклон) с указанием давления (в гПа) в его центре.

8. Местоположение возмущения (широта и долгота).

9. Направление и скорость перемещения возмущения.

10. Размеры зоны возмущения.

11. Сила ветра в баллах по шкале Бофорта и направление ветра в различных секторах зоны возмущения в румбах. Скорость ветра может указываться в м/с и уз.

12. Состояние поверхности моря и волны в районе воздействия возмущения.

13. Дополнительные сведения.

Для судоводителей основной интерес представляют карты опасных явлений погоды, синоптические карты приземного анализа, прогностические приземные карты, карты фактического и прогнозируемого волнения и ледовые.

На каждой факсимильной карте в рамке помещают два четырехбуквенных сочетания. В первой группе первая буква обозначает тип карты: А (Analysis) — карта фактической погоды или F (Forecast) — прогностическая. Вторая буква характеризует тип анализа или прогноза, например S (Surface) — приземной анализ или прогноз. Последние две цифры обозначают район, для которого составлена данная карта: NT — северная часть Атлантического океана, PO — Тихий океан, IO — Индийский океан, XN — северное полушарие, XX — используется, когда для района не предусмотрено индекса.

Вторая группа обозначает метеорологический центр, передающий карту, например BQRR — Брекнелл, RJTD — Токио. Иногда вместо этой группы помещают позывные передающей станции, например, JMH — Токио.

Факсимильные синоптические карты позволяют последовательно наблюдать за развитием гидрометеорологической обстановки лишь в том случае, если они принимаются с интервалом не более 12 ч. Еще лучше принимать их с интервалом в 6 ч, так как в противном случае по данным полученной синоптической карты может быть предпринят маневр уклонения, который, по последним данным, уже не нужен, а возможно, и вреден. Синоптические карты передаются примерно через 2−3 ч после того, как сделаны наблюдения. Таким образом, когда готовая синоптическая карта поступает судоводителю, возраст ее составляет уже несколько часов и иногда она требует дополнений на основе собственных наблюдений. На прогностическую карту наносят синоптическое положение в виде изобар и фронтов на срок заблаговременности прогноза (24, 48 или 72 ч). Это значит, что показанное синоптическое положение будет в момент времени, равный моменту составления прогноза плюс, указанная заблаговременность. Сняв с генеральной карты ожидаемое место судна на этот момент, его переносят на прогностическую карту и оценивают по ней гидрометеорологическую обстановку в данном районе. Основное использование синоптических карт, принятых фототелеграфом, сводится к выработке мероприятий по выбору самого выгодного пути.

2.2 Станции, обеспечивающие судно гидрометеорологической информацией

На протяжении всего перехода будем получать метеорологическую информацию по NAVTEX. Список станции, передающих метеорологическую информацию по NAVTEX показан в Таблице 2.2.1.

Таблица 2.2.1. Список станций NAVTEX

Станции, передающие факсимильные метеорологические карты и расписание передач указаны в Приложении 1.

НАВТЕКС — международная автоматизированная система передачи в режиме узкополосного буквопечатания навигационной, метеорологической и другой срочной информации, относится к прибрежным водам в радиусе до 400 миль от берега. В отличие от предупреждений НАВАРЕА, НАВТЕКС обеспечивает передачу метеорологических прогнозов и всех штормовых предупреждений. НАВТЕКС (навигационный телекс) — это международная автоматизированная система передачи навигационных и метеорологических предупреждений и срочной информации.

Служба НАВТЕКС использует специально выделенную для этих целей частоту 518 кГц, на которой береговые станции передают информацию на английском языке, распределив, во избежание взаимных помех, время работы каждой станции по расписанию.

НАВТЕКС является компонентом Всемирной службы навигационных предупреждений (ВСНП), принятой Резолюцией Ассамблеи А.419 (XI), и входит в состав ГМССБ.

В ВСНП весь Мировой океан разделен на 16 районов, в каждом из которых имеется страна, ответственная за сбор, анализ и передачу навигационной информации.

С целью упорядочения радиопередач акватория Мирового океана разделена на зоны ответственности стран — членов IMO за обеспечение судов, плавающих в океанах и морях, гидрометеорологической информацией. Всего Мировой океан разделен на 16 зон NAVAREA.

Особенности передачи штормовых предупреждений о тропических циклонах.

Информация о тропических циклонах передается каждые 2−3 ч. Первое предупреждение о тропическом циклоне или шторме ураганной силы передается независимо от расписания и содержит следующие сведения:

1. Международный позывной сигнал (ТТТ).

2. Указание о виде предупреждения.

3. Время в предупреждениях указывается по СГВ.

4. Тип тропического возмущения указывается согласно классификации, указанной в Таблице 2.2.3.

5. Положение возмущения. Местоположение центра дается в градусах (иногда, если возможно, и в десятых долях) широты и долготы, причем широта и долгота указываются словами; далее следует информация о степени достоверности положения центра возмущения.

6. Направление и скорость движения возмущения (обычно его центра) дается в узлах, направление — до ближайшего из 16 румбов компаса либо в градусах (до ближайшего десятка градусов).

7. Размеры возмущения.

8. Скорость и направление ветра в различных секторах возмущения, причем скорость ветра дается на различных расстояниях от центра по секторам. Скорость ветра указывается в узлах, расстояние — в морских милях.

9. Дополнительные сведения.

2.3 Синоптические условия перехода

Структура барического поля в приводном слое северной части Атлантического океана на 03 Декабря 2007 года характеризуется наличием Азорского антициклона, Исландской депрессии, четырёх антициклонов и двух циклонов.

Исландская депрессия действует вблизи берегов Исландии и по видимой на карте имеет четыре центра. Последняя замкнутая изобара определяет давление в 1012 гПа. Основной центр с минимальным давлением в 991 гПа имеет ложбину вытянутую с S на N, и кроме того имеет несколько отрогов со вторичными центрами с давлениями 999 гПа и 994 гПа. Ещё один отрог находится вне ложбины западнее Исландии и имеет относительно высокое давление в 1009 гПа. Здесь находятся в стадии зарождения холодные фронты.

Юго-восточнее Исландской депрессии находится ещё один циклон с относительно низким давлением в 959 гПа, который ограничен изобарой в 1000 гПа. Он не имеет ни отрогов, ни ложбин. В данный момент циклон активно развивается (заполняется, углубляется), что привело к появлению фронта окклюзии к северо-востоку от него, а также холодного и теплого фронтов большой протяжённости. Холодный фронт простирается далеко на юго-запад, перекрывая путь следования нашего судна. Это свидетельствует о наличии обложных осадков в течении перехода в этот день.

Азорский антициклон ограничен изобарой 1016 гПа, и имеет вторичный центр. Давления соответствуют 1026 и 1031 гПа. Гребень антициклона вытянут с востока на запад.

Ещё один антициклон находится южнее Исландской депрессии имеет давление в центре 1022 гПа, и ограничен изобарой 1016 гПа. Этот антициклон привёл к заполнению циклона существовавшего ранее на пересечении 55W и 40N.

Наибольшая сила ветра наблюдается над Азорским максимумом в районе развивающегося циклона и достигает 25 м/с. Однако его отдалённость от пути следования судна, а также учитывая то что это фронтальный циклон умеренных широт, можно сделать вывод о том, что третьего декабря на переходе судна небо будет малооблачно, без обложных осадков.

В целом ситуация благоприятна для судоходства.

04.12.2007

Структура приземного барического поля не изменилась.

Исландский минимум углубляется, по прежнему имея три центра. Наименьшее давление теперь достигает 971 гПа. Последняя замкнутая изобара имеет давление 1012 гПа. Образовался холодный фронт, который движется на юг.

Азорский максимум приобрёл дополнительный вторичный центр, объединившись с антициклоном, располагавшемся ранее южнее Исландского минимума. Давление в его центре понизилось до 1030 гПа. Кроме того новый дополнительный цент образовался юго-восточнее основного с давлением 1028 гПа. Теперь антициклон имеет гребень вытянутый с северо-востока на юго-запад.

Циклон вблизи берегов Великобритании по прежнему развивается. Давление неизменно. Сила ветра неизменно велика (до 25 м/с). Фронты образованные этим циклоном начинают окклюдировать.

Судно заходит на периферию Азорского максимума. Условия мореплавания благоприятны.

5.12.2007.

Барическое поле имеет прежнюю структуру. Однако дополнительные центры Исландского минимума сместились на восток, соединившись с циклоном, который находился севернее Азорского максимума. Холодный и тёплый фронты окклюдировали, образовав длинный фронт окклюзии, вытянутый с востока на запад. Минимальное давление 981 гПа.

Азорский максимум развивается сливаясь с северными антициклонами, образовав обширную область высокого давления вдоль берегов Африки с основным (1032 гПа) и пятью дополнительными центрами. Последняя замкнутая изобара 1016 гПа.

Наибольшие скорости ветра наблюдаются на линии взаимодействия Азорского максимума и Исландского минимума. И составляют до 20 м/с.

6.12.2007

Азорский максимум занял обширные территории от берегов Африки до берегов Северной Америки, объединив все дополнительные центры и образовав один основной с рекордным давлением 1037 гПа.

Исландский минимум заметно ослабел до 1003 гПа, при этом от него отделились и двинулись на восток к Великобритании два циклона, сопровождаемых фронтом окклюзии.

Исландский минимум ограничен изобарой в 1008 гПа.

Наибольшие скорости ветра наблюдаются у берегов Англии и достигают 15 м/с.

Судно находится в зоне действия Азорского максимума, метеорологические условия перехода в целом благоприятны.

2.4 Гидрометеорологические наблюдения на судне

Измерение температуры воздуха на судне. Систематические наблюдения за температурой воздуха позволяют выявить тенденции в изменении погоды. Правильный суточный ход температуры воздуха — признак сохранения хорошей погоды, нарушение суточного хода — признак приближения плохой погоды. Резкое (снижение температуры днем после ненастной погоды — признак близкого улучшения погоды, повышение температуры воздуха вечером предвещает ухудшение погоды.

Температура воздуха, являясь одним из главнейших метеорологических элементов, оказывает существенное влияние на деятельность флота. При низких отрицательных температурах происходит образование льда на поверхности морских бассейнов или их частей. Все моря России в холодное время года, в той или иной степени покрываются льдом. Льды затрудняют плавание судов, и в ряде случаев суда нуждаются в помощи ледоколов. Кроме того, при низких температурах значительно увеличивается вязкость смазочных материалов и поэтому в зимнее время необходимо переходить на специальные зимние смазки. Температура и влажность, воздуха оказывают влияние и на перевозимые грузы.