Ветер
Ветром называется горизонтальное перемещение воздуха относительно земной поверхности. Причина возникновения - неравномерное распределение давления на Земле и перемещение масс воздуха из районов с повышенным давлением в районы с низким, причем, большое значение в этом случае имеет температура воздуха, влияющая на плотность массы. Основной характеристикой ветра является его направление и скорость (сила).
В гидрометеорологии за направление ветра принимается то направление по компасу, откуда он дует. Существует мнемоническое правило для судоводителей при определении направления: ветер дует в компас, течение вытекает из компаса. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, километрах в час или в узлах (морская миля в час). Сила ветра определяется в баллах, глазомерно , по воздействию на предметы и водную поверхность по шкале Бофорта от 0 до 12 баллов. Распределение воздушных потоков в барических системах представлено на рис 136.
Рис. 136. Линии тока и изобар в нижних слоях атмосферы: а - циклона, б - антициклона. Случай для северного полушария
В циклоне и ложбине ветер направлен по изобарам, оставляя (в северном полушарии) центр низкого давления слева, т.е. будет вращаться против часовой стрелки, в южном - наоборот (если смотреть сверху). В антициклоне ветер также направлен по изобарам, но по часовой стрелке в северном полушарии и против - в южном. Отсюда вытекает один из практических приемов нахождения центра циклона в северном полушарии - слева и несколько впереди, если встать спиной к ветру. Самым распространенным прибором для измерения скорости ветра на судах являются ручной анемометр (рис. 137).
Рис. 137. Ручной анемометр. 1 - полушарии; 2 - механический счетчик; 3 - верхний подшипник; 4 - регулировочный винт; 5 - дуги для защиты полушарий; б - рычажок для включения и выключения счетчика.
Ручной анемометр МС-13 является 4-чашечным с механическим счетчиком оборотов крестовины. Показания всех счетчиков (стрелок) запоминаются (записываются) перед и после операции по замеру, анемометр включают на 100 сек и, разделив затем полученную разность показаний на 100, получаем скорость ветра в метрах в секунду. Замер производится на наветренной стороне мостика (рубки), палубы. Кстати, борт судна, обращенный к ветру именуется наветренным, противоположный - подветренным. На движущихся судах определяется направление т.н. кажущегося ветра, являющегося векторной суммой истинного и курсового ветра, причем, направление курсового ветра противоположно курсу судна, а скорость равна скорости судна. Для определения истинного ветра существует круг СМО (ветрочет, рис. 138), представляющий из себя круглый планшет с наклеенной миллиметровой бумагой, поверх которой на центральной оси свободно вращается круг из оргстекла с нарисованными на нем градусными делениями.
Рис. 138. Определение истинного направления и скорости ветра на ходу судна при помощи ветрочета
Для определения истинного ветра необходимо:
-
подвести градусное деление подвижного круга, соответствующее направлению кажущегося ветра к стрелке-указателю;
-
отложить от центра в направлении указателя его скорость в выбранном судоводителем масштабе;
-
обозначив конец вектора точкой, подвести к указателю деление, соответствующее курсу судна и, отложив от центра круга в выбранном масштабе скорость судна, ставим вторую точку;
-
совместив вращением круга обе поставленные точки по одной из вертикальных линий планшета, параллельной диаметру, проходящему через центр круга и указатель таким образом, чтобы вторая точка была выше первой, судоводитель получит против стрелки-указателя направление истинного ветра, а расстояние между точками в выбранном масштабе будет равна его скорости. Вся операция по определению истинного ветра таким способом занимает не более 2 мин. при определенных навыках судоводителя.
Кроме скорости и направления, ветер характеризуется по направлению как постоянный или меняющийся, по скорости - ровный, порывистый и шквалистый (резко выраженный порывистый). Ветер скоростью около 5-8 м/сек считается умеренным, выше 14 м/сек - сильным, выше 20 - 25 м/сек - штормом, а свыше 30 - 35 м/сек - ураганом. Резкое кратковременное усиление ветра до значений порядка 20 м/сек и выше носит название шквала, а полное безветрие - штиль. Существуют понятия: местный ветер, бриз (прибрежный ветер с резкой полусуточной периодикой смены направлений берег-море), фен (ветер с гор на Черном и Беринговом морях), бора (почти то же, что и фен, в районе Новороссийска), ледниковый ветер (дует устойчиво с ледника в долину), тайфун - местное (на Тихом океане) название тропических циклонов, смерч (рис. 139) - маломасштабный вихрь с вертикальной осью, возникающий обычно в передней части кучево-дождевого облака, откуда и распространяется до поверхности земли (воды).
Рис. 139. Смерч
Средняя скорость перемещения такого смерча 30-40 км/час, диаметр - несколько десятков метров, скорость ветра внутри может достигать 100 м/ сек. Иногда направление ветра определяют: по курсу - встречный, попутный; на внутренних водных путях - по направлению течения реки - верховой (дует по направлению течения), низовой (дует против течения), по расположению берегов - навальный (дует в сторону берега), отвальный (дует от берега).
