Прогноз элементов погоды.
Итак, погода в районе плавания судна зависит от его положения относительно барических образований, атмосферных фронтов и типа воздушных масс. Если место судна находится внутри однородной воздушной массы, вдали от атмосферных фронтов, то каких-либо существенных изменений погоды ожидать не следует.
В большинстве случаев изменение погоды наступает тогда, когда к месту судна приходит воздушная масса другого происхождения, с другими свойствами, чем воздушная масса, находящаяся над ним. Другими словами, изменение погоды происходит при приближении и прохождении через место положения судна какого-либо атмосферного фронта.Таким образом, идея прогноза погоды заключается в предположении, что с перемещением воздушных масс, барических систем и атмосферных фрон
тов переносятся с некоторыми изменениями и свойственные им погодные условия. Изменение начальных свойств в воздушных массах происходит вследствие трансформации воздушных масс и эволюции барических систем и фронтов; местных (орографических, например) условий и суточного хода метеорологических элементов.
Обычно начинают прогноз погодных условий с предвычисления направления и скорости ветра. Направление ветра определяется по расположению изобар на прогностических картах с учетом отклонения на угол 15° в сторону низкого давления (рис. 84), причем указывается предполагаемая четверть горизонта. Так, если в прогнозе указывается: ветер юго-западной четверти, то это означает, что в течение срока действия прогноза ожидается ветер от SSW до WSW направлений. Сила ветра указывается в баллах по 12-балльной шкале, принятой в судовождении, при этом ветер до 5 баллов и свыше 8 баллов имеет диапазон 2 балла (2—4 балла, 10—12 баллов и т. д.), а при силе ветра 5—8 баллов диапазон уменьшается до 1 балла.
При прогнозе скорости ветра необходимо учитывать следующее:
ветер усиливается при углублении циклона, в зоне которого будет находиться судно в срок действия прогноза;
в момент прохождения фронтов ветер усиливается, а в районе холодного фронта он носит шквалистый характер;
в тыловой части циклона наблюдаются частые усиления ветра в-момент выпадения осадков типа зарядов;
реальный ветер может быть больше расчетного, если в тылу циклона происходит смена циклонической кривизны изобар на ан- тициклонические;
при большом контрасте температур воздуха в соприкасающихся воздушных массах ветер всегда сильнее расчетного;
ветер нередко усиливается на границе раздела суши и моря, т.
е. в прибрежной зоне.Наиболее удобно, быстро и надежно определяется скорость геострофического ветра по приземному барическому полю с помощью градиентной линейки (рис. 85). В настоящее время градиентная линейка приводится на большинстве приземных факсимильных картах погоды. Геострофический ветер с помощью градиентной линейки определяется следующим образом:
1) определяют барический градиент ( ), измеряя расстояние
между соседними изобарами (по нормали к ним) в искомой точке, и выражают его в градусах меридиана;
2) значение барического градиента находят на оси абсцисс градиентной линейки;
Рис. 85. Градиентная линейка
Рис. 86. Номограмма для определения элементов волнения:
1 — для широт 40° и более; 2 — для широт меньше 40°
3) из найденной точки восстанавливают перпендикуляр до пересечения с наклонной линией соответствующей широты места (наклонные жирные линии на рис. 85), для которого определяют скорость геострофического ветра;
4) из точки пересечения проводят прямую линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой снимают искомое значение скорости геострофического ветра.
Реальный ветер будет меньше вычисленного геострофического, поэтому для вычисления действительного ветра вблизи поверхности моря скорость геострофического ветра умножают на коэффициент, учитывающий стратификацию приводного слоя атмосферы. Для холодной части года (независимо от разности температур) коэффициент принимается равным 0,6, а для теплой — 0,8.
На основании прогноза ветра составляют прогноз волнения, так как между ними существует хорошо выраженная зависимость. Высота волн зависит от продолжительности и силы ветра, его устойчивости по направлению и от пути, проходимого ветром над водной поверхностью (его называют разгоном).
Степень волнения оценивают по 9-балльной шкале, в основу которой положены высота хорошо выраженных сил, имеющих 5 %- ную обеспеченность.
При прогнозе степени волнения руководствуются следующими указаниями. При ветре от 5 до 8 баллов и сохранении его по направлению больше 12 ч и разгоне больше 300 миль балл степени волнения обычно соответствует баллу ветра. При силе ветра до 5 баллов балл волнения уменьшается на 2 единицы относительно балла ветра. При разгоне менее 300 миль балл волнения меньше балла ветра на 2—3 единицы. Если в течение срока действия прогноза ожидается резкое ослабление ветра, то необходимо предусмотреть образование зыби. Появление зыби возможно также из других районов океана, где наблюдаются сильные продолжительные ветры.
Иногда для определения степени волнения и высоты волн используют специальную номограмму (рис. 86).
Прогноз облачности и осадков основывается на характере, типе и эволюции фронтов, проходящих в районе плавания. Наличие сплошной облачности (10 баллов) следует ожидать, если в районе плавания наблюдаются: хорошо выраженный теплый фронт, который обостряется; фронт окклюзии, особенно типа теплого; теплый сектор циклона, когда сам центр циклона располагается близко к району прогноза; продолжительное падение давления.
Значительная облачность (более 5 баллов) прогнозируется, если в районе нахождения судна наблюдаются: размывающиеся фронты; холодный фронт; нулевые барические тенденции.
Умеренная облачность (3—7 баллов) вероятна тогда, когда в районе отсутствуют фронтальные разделы, но в атмосфере наблюдается неустойчивая стратификация, о чем свидетельствуют кучевообразные облака.
Небольшую облачность и ясно следует ожидать в случаях плавания в зоне воздействия антициклона, близко от его центра и при прохождении оси барических гребней, а также при плавании в тылу циклона за холодным фронтом при активном вторжении холодных масс воздуха, сопровождающемся ливневыми осадками по типу зарядов.
Характер и интенсивность ожидаемых осадков должны полностью соответствовать прогнозируемой облачности.
Дальность видимости прогнозируется в зависимости от типа воздушной массы, облачности, атмосферных осадков и туманов. Наблюдения показывают, что в арктическом воздухе дальность видимости обычно больше 10 миль, в полярном — от 5 до 10 миль, в тропическом воздухе — 3—5 миль. Подробно о прогнозе туманов и обледенения будет изложено ниже (см. гл. 14).
Ухудшение видимости в зоне дождя и низкой облачности зависит от плотности облаков и интенсивности осадков. При интенсивности дождя 2, 6 и 10 мм/ч дальность видимости соответственно будет 8, 4 и 2—3 км.
Контрольные вопросы. 1. Каков состав гидрометеорологических наблюдений на судах, их методика? 2. Какая гидрометеорологическая информация поступает на суда? 3. Как используются факсимильные карты погоды и состояния моря для задач судовождения?