что такое сизигийный отлив
Приливы и отливы
Похожие записи
Что такое отлив и прилив
Что такое отлив и прилив
На многих морских побережьях можно наблюдать, как уровень воды с определённой периодичностью равномерно опускается и остается лишь вязкая почва. Этот процесс называется отливом. Однако через несколько часов уровень воды вновь поднимается и почва на берегу опять покрывается водой. Этот процесс называется приливом. Уровень воды изменяется регулярно дважды в день.
Когда приливы сменяются отливами
Отлив и прилив регулярно сменяют друг друга: за отливом следует прилив, вслед за ним — следующий отлив. Наивысший уровень воды в море или океане во время прилива называют полной водой, а минимальный во время отлива — соответственно, малой водой. Цикл «полная вода — отлив — малая вода — прилив — полная вода» составляет 12 часов 25 минут. А это значит, что приливы и отливы можно наблюдать дважды в день.
Как происходят приливы и отливы
Сила притяжения Луны обусловливает образование в море первого приливного гребня на обращённой к ней стороне Земли. В силу законов физики, связанных с вращением Земли и возникновением центробежной силы, на противоположной стороне Земли формируется второй приливной гребень, ещё более мощный, чем первый. Поэтому и здесь уровень воды повышается.
Между двумя этими гребнями он опускается, и происходит отлив! И Солнце силой своего притяжения оказывает влияние на Землю, а также на приливы и отливы. Но сила воздействия Солнца гораздо меньше, чем Луны, хотя масса Солнца в 30 миллионов раз превышает массу Луны. Причина этого кроется в том, что Солнце от Земли в 390 раз дальше, чем Луна от Земли.
Первая приливная гидроэлектростанция
Благодаря приливам и отливам, то есть поднятию и падению уровня моря, вырабатывается много энергии. Её можно использовать для производства электричества. Первая и наибольшая в настоящее время приливная гидроэлектростанция в мире была построена в эстуарии (узком заливе устья) реки Ране (Сен-Мало, Франция) и в 1966 году введена в эксплуатацию. Там разница между отливом и приливом очень велика (амплитуда 8,5 метра).
Какие еще факторы влияют на приливы и отливы
Помимо сил притяжения, космических тел, Луны и Солнца, на приливы и отливы воздействуют другие факторы: вращение Земли замедляет приливы, берега не дают воде подниматься. Кроме того, на приливы и отливы влияют сильные шторма, при которых с побережья затрудняется отток морской воды. Поэтому её уровень в таких местах значительно выше, чем при обычном приливе. На приливы и отливы также воздействует сила ветра: если он дует с берега, уровень воды падает значительно ниже нормы.
Всегда ли видны приливы и отливы
Говорят, что в некоторых морях, например в Средиземном или Балтийском, приливов и отливов нет. Конечно же, это не так, потому что они бывают во всех морях. Однако в Средиземном и Балтийском морях разница между полной и малой водой (амплитуда прилива и отлива) настолько незначительна, что практически незаметна. В Северном же море, напротив, очень чётко различаются приливы и отливы.
Приливные волны возникают в океанах и переходят в окраинные моря. Если окраинное море соединено с океаном только узким проливом, как, например, Средиземное море, приливные волны либо не достигают его, либо очень ослабевают. Северное море сообщается с Атлантическим океаном широким проливом, поэтому приливные волны легко достигают побережья и прилив в этом месте прекрасно виден.
Что такое сизигийный прилив
Особенно сильные приливы и отливы можно наблюдать на протяжении 14 дней, когда Луна и Солнце во время полнолуния и новолуния (сизигий) находятся на одной линии с Землёй. В это время приливообразующие силы обоих небесных тел, действующие в одном направлении, суммируются и усиливают прилив. Начинается так называемый сизигийный прилив, когда полная вода поднимается наиболее высоко. Соответственно, при отливе вода опускается на самый минимальный уровень.
Что такое амплитуда прилива и отлива
Разница между полной и малой водой во время прилива и отлива называется амплитудой. При этом свою роль играют силы притяжения Солнца и Луны: когда они усиливают друг друга, амплитуда увеличивается (сизигийный прилив), а когда силы притяжения ослабевают — амплитуда, наоборот, уменьшается (квадратурный прилив). В открытом море амплитуда прилива не превышает 50 сантиметров. На берегах же она, напротив, намного больше.
Так, на побережье Северного моря Германии она, например, составляет 2-3 метра, на английском побережье Северного моря — до 8 метров, а в бухте Сен-Мало (Франция) в проливе Ла-Манш — доходит до 11 метров. Это можно объяснить тем, что в мелких водах приливные волны, как и все остальные, теряют скорость и замедляют свой ход, в результате чего уровень воды поднимается.
Что такое квадратурный прилив
На протяжении семи дней после полнолуния и новолуния Солнце, Земля и Луна уже не находятся на одной прямой. Когда приливообразующие силы Луны и Солнца взаимодействуют под прямым углом друг к другу, начинается квадратурный прилив: полная вода поднимается незначительно, а уровень малой воды практически не падает.
Что такое приливные течения
Приливы не только являются причиной поднятия и падения уровня воды. В то время как море поднимается и опускается, вода движется вперед и назад. В открытом море это едва ли заметно, но в проливах и бухтах, где движение воды ограничено, можно наблюдать приливные и отливные течения. В первом случае (приливное течение) оно направлено к берегу, во втором (отливное течение) — в противоположную сторону. Смену приливных течений специалисты обычно называют поворотом. В момент поворота вода пребывает в спокойном состоянии, и это явление называется «мёртвой точкой» прилива.
Где наблюдаются наибольшие амплитуды приливов и отливов
В бухте Фанди на восточном побережье Канады можно наблюдать самые большие амплитуды приливов и отливов на нашей планете. Это значит, что разница между полной и малой водой во время прилива и отлива тут является максимальной. При сизигийном приливе она достигает 21 метра. Раньше рыбаки устанавливали сети при полной воде, а собирали рыбу из них во время малой воды: необычный способ рыбной ловли!
Как возникает штормовой прилив
Штормовым называют прилив, когда вода накатывается на берега особенно высоко. Он возникает вследствие сильных ветров, которые дуют по направлению к суше и приходят вместе с сизигийным приливом. Напомним: во время него полная вода поднимается особенно высоко, а малая вода опускается особенно низко. Это происходит в периоды полнолуния и новолуния.
Сила ветров и их длительность приводят к возникновению штормового прилива, когда вода поднимается более чем на метр над средней точкой прилива. Различают сильный штормовой прилив, при котором вода поднимается на 2,5 метра, и сверхсильный — когда вода поднимается более чем на 3 метра.
Какой скорости могут достигать приливные течения
В глубине океанов приливные течения достигают скорости около километра в час. В узких проливах она может составлять от 15 до 20 километров в час.
Яхтинг. Почему происходят приливы и отливы.
В предыдущей статье мы познакомились с некоторыми ситуациями приливов и отливов, осложняющих яхтинг. Разобрали опасности, подстерегающие нас при яхтинге в приливной зоне. Так почему происходят приливы и отливы? Об этом поговорим в этой статье, но сначала немного истории. Это кажется невероятным, но значительная часть населения Земли живет на расстоянии до 1 мили от берегов морей и океанов. В силу этого море определяло образ и ритм жизни людей, и они давно знали о приливах и отливах очень много и, конечно, уже с древних времен связывали происхождение приливов с луной, а именно с лунными циклами.
Еще в XVI веке великий испанский историк, географ и натуралист Хосе де Акоста впервые объяснил природу отливов и приливов воды, периодичность и их взаимосвязь с фазами Луны. Первая научная теория была предложена И. Ньютоном (1688) и развита его последователями Д. Бернулли, К. Маклореном, Л. Эйлером и др. Динамическая теория П. Лапласа (1775) была усовершенствована в XIX веке английскими учеными Дж. Эри, У. Томсоном (лордом Кельвином) и Дж. Дарвином.
Всех превзошел в 1922 году А.Т. Дудсон, который определил 380 факторов, влияющих на величину прилива воды. Среди них есть и очень длительные, измеряемые годами, и очень короткие. Понятно, что подавляющее большинство этих факторов не имеют существенного значения для яхтинга ввиду их малости. В практических целях навигации не нужна точность, измеряемая миллиметрами. В открытом море изменение давления на 10 миллибар приводит к изменению уровня воды на 10 сантиметров. Это не очень много, но дает представление о необходимой точности расчетов.
И еще одно замечание: только у нас говорят о приливах и отливах. Мировая океанология оперирует лишь одним термином — «прилив». Но мы же русские, всегда идем своим путем. Поэтому не удивляйтесь, что и далее в тексте будет встречаться привычное нам словосочетание прилив отлив.
Влияние на отливы и приливы Луны. Сизигия и квадратура.
Известно, что ничто так не влияет на высоту прилива и отлива, как Луна. Наблюдения показывают, что самые большие приливы воды бывают при полной и новой Луне, а самые маленькие — при половинной. Большие приливы воды, происходящие в новолуние и полнолуние, называются сизигийными (англ. Spring). Взаимное положение Луны, Земли и Солнца в это время показано на рисунке.
Самые маленькие отливы и приливы воды происходят, когда мы видим половину Луны. Они называются квадратурными (англ. Neap). На рисунке показано взаимное расположение небесных тел в это время.
Луна движется вокруг Земли таким образом, что от одного новолуния до другого проходит примерно месяц (около 4 недель). Таким образом, интервал времени между двумя последовательными сизигиями (или квадратурами) будет приблизительно 2 недели, а от сизигии до квадратуры или наоборот проходит около одной недели.
Для учета отлива и прилива воды в яхтинге удобно округлять фазы Луны до стандартного недельного чартера: если вы арендовали яхту на одну неделю, то, стартовав в сизигию, возвращаться на базу вы будете в квадратуру. А если на две недели — то вы вернетесь в следующую сизигию.
И еще очень важный момент для понимания сути происходящего. Солнце — это следующий по значимости после Луны фактор, влияющий на отлив и прилив воды. Как мы видим из рисунка, при полной и новой Луне (сизигия) Земля, Солнце и Луна находятся на одной прямой, и влияние Луны и Солнца на поверхность воды суммируется, а при половинной Луне (квадратура) они тянут в разные стороны, и влияние Солнца ослабляет отлив и прилив воды.
Двугорбый прилив воды.
Если Вы обратили внимание на рисунке изображено два прилива и отлива. Возникает вопрос, не ошибся ли художник, нарисовав не один «горб» прилива воды, вызванного притяжением Луны, а два — с двух противоположных сторон? Нет, это не ошибка, и если мы понаблюдаем, как меняется уровень моря в приливной зоне, то увидим, что за сутки происходит не один, а два подъема воды!
Сейчас мы подробно разберем причины такого странного на первый взгляд явления природы, получившего название «двугорбый прилив воды».
Давайте определим, какие силы действуют на воды Мирового океана в описанной выше модели. По своей природе это- сила притяжения Луны (сила земного притяжения, действующая на воду по всей поверхности Земли, одинакова и на образование отливов и приливов воды практически не влияет) и центробежная сила, вызванная вращением пары «Земля — Луна».
Векторы этих сип и их результирующие, собственно, и вызывают образование двух мест повышения уровня океанских вод одновременно. Силы сами по себе не велики, но для практически горизонтального перемещения водных масс нужно совсем немного. Уроните каплю воды на чуть-чуть наклонную поверхность, и вы увидите, как бодро она побежит… Таким образом, мы имеем два «горба» прилива воды — один на ближней к Луне стороне Земли, а другой — на дальней. И если мы будем в приливной зоне на берегу наблюдать за уровнем отлива и прилива воды, то увидим колебания с периодом в 12.4 часа (вы ведь помните, что Луна должна гнаться за Землей, бегущей вокруг Солнца). Лунные сутки продолжительностью 24 часа 50 минут дают нам очень удобный инструмент для оценки высоты прилива: зафиксировав уровень воды в любой момент времени, мы можем предсказать, что завтра будет тот же уровень прилива, но на один час позже!
Что влияет на высоту приливов воды.
Итак, мы разобрались, почему прилив воды «двугорбый». Но дальше — больше, и внимательный наблюдатель заметит, что часто «горбы» различаются по высоте! Давайте разберемся, почему так происходит?
В начале статьи мы отметили, что приливы бывают квадратурными (когда Луна и Солнце тянут воду в разные стороны) и сизигийными (действие Луны и Солнца совпадают). А максимальный прилив воды мы будем ожидать во время парада планет, когда все планеты Солнечной системы выстраиваются в одну линию, усиливая приливный эффект. Такое крайне редкое событие называется максимальным астрономическим приливом воды и сопровождается максимальной амплитудой приливных колебаний.
Устали? Мужайтесь! Это еще не все… Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите, а Земля в свою очередь — по эллиптической орбите вокруг Солнца. Это означает появление еще новых факторов со своими периодами и амплитудами. И учтите циклические изменения наклонения плоскости лунной орбиты с периодом в 18.6 года.
Думаете это все? Нет! Еще один очень важный момент. В предыдущей статье мы определили отливы и приливы воды как длинные волны. В каждом океанском бассейне эти волны доходят до берегов океана и отражаются от них, при этом могут возникать резонансные явления. Так, в Тихом океане преобладают суточные резонансные явления, и в результате во многих районах прилив и отлив происходит один раз в сутки, а в Атлантике преобладают полусуточные.
Также вспомним, что при взаимодействии с береговой линией возникают очень мощные местные течения и подъемы воды.
Казалось бы, что задача вычисления высоты прилива воды в заданной точке в заданное время невообразимо сложна и доступна только мощным компьютерам. Но люди давно научились решать ее с достаточной точностью. И мы с вами тоже овладеем этим искусством. Но об этом в следующих статьях.
Введение в приливную навигацию: часть 1
Автор: Федор Дружинин
**Текст является черновиком и может содержать (содержит 🙂 стилистические и, возможно, фактические ошибки.
Введение
Закроем глаза и перенесемся на минутку в мир мечты, в котором вы выходите ранним утром в море, на взятой в чартер яхте, из одного из городков, например, на севере Франции. В ваших планах – небольшой 35-мильный переход до соседнего порта, легкий ветер в галфинд не предвещает особенных трудностей. Завершив все формальности и подготовку, вы выходите в море, следуя по фарватеру.
Проходя мимо выходного буя, вы с удовольствием отмечаете, что GPS работает и точка на карт-плоттере подтверждает ваше место. Вы вносите в GPS точку перед входом в следующий порт, считываете с дисплея курс на нее и командуете рулевому: «Курс 230». Рулевой выполняет вашу команду.
Однако, через некоторое время вы замечаете, что яхта самым явным образом идет мимо цели. Вы вспоминаете о приливных течениях, и путем последовательных приближений корректируете курс яхты так, чтобы значение COG(Course Over Ground), считываемое с GPS, совпадало с направлением на точку. Однако, проходит всего один час, и вы опять замечаете, что яхта идет мимо цели. Требуется новая коррекция курса. Еще через полчаса – еще одна…
Вы начинаете понимать, что быстро меняющееся по скорости и направлению приливное течение заставляет вас постоянно менять курс. Вдобавок, за час вас настолько снесло с курса, что вам приходится привестись до курса бейдевинд, а затем и сделать поворот оверштаг, чтобы обойти обозначенные на карте опасные скалы. Следующие пять часов проходят в постоянной корректировке курса. Придя в марину, вы с удивлением обнаруживаете, что вас обогнали даже самые маленькие и медленные яхты, вышедшие из одного с вами порта, в одно и то же время. Как это могло получиться, ведь на яхте установлен самый современный карт-плоттер, и вы не сделали ни одной остановки во время пути.
Не правда ли, не самый радужный сценарий?
Навигация в приливных условиях, в условиях периодически изменяющихся глубин и течений, требует от навигатора набора специфических знаний и навыков, короткое начальное описание которых я попытаюсь дать в серии из нескольких статей, посвященных навигации в условиях приливной зоны.
Приливы. Общие сведения.
Периодичность приливов
Для начала немного общих сведений о приливных явлениях. Приливы и отливы – явления периодического изменения уровня моря подчиняются строгим законам, вытекающим из изменения относительного положения трех небесных тел – Луны, Земли и Солнца. Притяжение Луны и притяжение Солнца вызывают «выпуклости» на поверхности мирового океана, так как небесные тела стремятся притянуть к себе находящиеся на поверхности Земли предметы.
Основной силой формирующие приливы является Луна. От ее притяжения вода подвергается горизонтальному смещению относительно твердой земной коры и возникает течение воды по направлению к месту, находящемуся прямо под Луной. Скопление масс воды в одном месте и образует прилив, а в точках, равноудаленных от точки прилива на четверть земной окружности – отлив. Симметричная волна образуется и на противостоящей стороне земной окружности: её появление вызвано тем, что вода на обратной стороне, в силу большей удалённости от Луны, притягивается меньше чем сама Земля.
Размер приливной волны в открытом океане – ничтожный, всего лишь около 30-50 сантиметров. Однако при приближении к береговой линии приливы выходят на мелкие глубины и могут достигать 14-15 метров.
Полной водой называется самый высокий уровень воды, наблюдаемый за сутки или половину суток во время прилива. Самый низкий уровень во время отлива называется малой водой, а момент достижения этих отметок– стоянием прилива или отлива.
Сизигия и квадратура
Так как на Землю действуют гравитационные силы от движущихся относительно друг друга светил солнечной системы, то реальная картина приливов вызывается наложением нескольких процессов разной периодичности и в действительности гораздо сложнее, чем это можно описать в короткой статье.
Наиболее заметно (и интересно яхтсмену-навигатору) так называемое полумесячное неравенство, образующее сизигийные и квадратурные приливы. Примерно с периодичностью 15 суток наступают моменты, когда Луна и Солнце находятся относительно Земли на одной прямой.
Регулярное изменение высоты уровня моря сопровождается не менее регулярно меняющимися течениями. В сизигии, поскольку перепад воды между полной и малой водой больше, течения сильнее; в квадратуре перепад меньше и течения становятся слабее.
Поскольку для наиболее доступных яхтсменам России вод Европы и Белого моря характерны полусуточные приливы, с двумя приливами и отливами в сутки, в дальнейшем, в этой статье, мы будем рассматривать только их.
Таблицы приливов
Как мы видим, картина приливов и отливов подчиняется сложным процессам, самостоятельное вычисление высоты и времени наступления приливов для навигационных нужд – задача практически невозможная.
Для получения высоты и времени наступления полной и малой воды в нужных точках используют приливные таблицы. Эти таблицы публикуются как национальными гидрографическими ведомствами разных стран, так и частными компаниями. Наиболее известны и доступны яхтсмену следующие источники:
Таблицы и атласы приливных течений издания ГУНИО
Несмотря на ориентированность изданий ГУНИО на большие суда, издаваемые им таблицы и атласы, могут быть использованы и на малых судах. Таблицы ГУНИО относительно недороги и могут быть с легкостью приобретены с заказом по почте в специализированных магазинах.
Альманах McMillan&Reeds
Bloc Marine
Французский альманах, издающийся на французском языке и более подробно, чем его английский собрат описывающий порты французского побережья. Содержащаяся в нем информация о приливах и отливах Европы практически идентична альманаху Ридса. Альманах приобретается в любом порту Франции или по почте.
Атласы течений издания национальных гидрографических ведомств
Практически каждая страна Европы издает свои собственные атласы течений. Атласы содержат информацию о направлении и силе течения в различных районах; их обычно можно приобрести в портах, или заказать через Интернет.
Программы и Интернет
Однако, и в этой бочке меда есть своя капля дегтя. Ситуация с бесплатным и условно-бесплатным(shareware) программным обеспечением осложняется тем, что Международный Гидрографический Союз передал в 1999 году управление правами на гидрографические данные о приливах отдельным странам, отменив существовавшее до этого де-факто некоммерческое использование приливных данных.
Если программа пользуется данными распространяемыми на коммерческой основе – обычно в виде подписки на ежегодное обновление – то, скорее всего, данные в ней будут полностью идентичны публикуемым в бумажных изданиях. Среди таких программ – навигационные комплексы MaxSea и SeaPro, программный атлас Tide Plotterи многие другие программы и электронные комплексы.
Приливные таблицы для некоторых регионов также можно найти и в сети Интернет. При их использовании также следует обратить внимание на источник данных: созданные любителями бесплатные генераторы таблиц могут содержать серьезные ошибки.
Словарик приливных терминов
Знакомство с альманахом и таблицами приливов
Альманах McMillan&Reeds
Ежегодный альманах содержит два вида интересующих нас страниц: таблицы высот приливов и почасовые атласы приливных течений на разные районы. Начнем с таблиц.
Таблицы высот
Для основных портов (primary ports) в альманахе приводятся данные по высоте и времени наступления полной и малой воды на каждый день года. (рис) Обязательно указывается в какой временной зоне должен браться отсчет – с учетом зимнего и летнего времени. Даты наступления сизигии отмечены красным, а квадратуры – синим, так что навигатор может мгновенно определить, примерно в какой фазе прилива он находится. К каждой таблице прилагается график изменения высоты уровня моря, который используется для быстрого определения высоты прилива в настоящее время. Обычно на графике обозначены две кривые: красная – для сизигийных и синяя – для квадратурных приливов.
Так как приводить данные для всех без исключения портов Европы в одной книге технически невозможно, большинство маленьких гаваней приводится в альманахе в формате дополнительных (secondary ports) (рис). Высота воды в этих портах находится из данных для ближайшего основного порта, используя специальные поправки к времени наступления и высоте полной воды в порту. (рис)
Не вдаваясь в подробности использования данных о вторичных портах, отметим, что, например, порт Лэнгстоун, находящийся неподалеку от Портсмута, отстает от него не более чем на 10 минут, а высота прилива разнится не более чем на 10 см. А вот порт Бембридж, лежащий в 20 милях (рис), может отличаться уже на целый час и иметь высоту воды на 1.5 метров меньше чем Портсмуте. Как правило, чем дальше вторичный порт от основного – тем больше поправки и тем внимательнее нужно быть, рассчитывая время захода в них.
Почасовые атласы
На каждый район плавания в альманахе приводится мини-атлас из 12 карт, на которых стрелками указано направление и скорость течения в избранных точках. Карты обычно покрывают 12-часовой период между 5 часами до наступления полной воды до точки +6 часов к времени полной воды. В альманахе они обозначаются, соответственно как HW-x или HW+y, в диапазоне HW-5 до HW+6 (рис) Время используемое этим мини-атласом определяется относительно указанного на картах порта отсчета, в форме «5 часов перед наступлением полной воды в Дувре». То есть, если полная вода в Дувре наступает в 1200, в отрезок HW+5 попадет время в интервале 1630-1730.
У каждой из стрелок на карте обозначены две скорости течения: одно – для сизигийного прилива, второе – для квадратурного. Эти значения используются при прокладке курса с учетом течений.
Прокладка курса с учетом течений
Прокладка курса
Для того, чтобы вычислить какого курса нужно придерживаться для движения к какой-то точке в условиях течения, нам предстоит решить хорошо известную всем штурманам несложную графическую задачу. Напомню вкратце способ ее решения.
Предположим, мы находимся в точке А и хотим прийти в точку Б, находящуюся от нас на расстоянии 5 миль. Наша яхта идет со скоростью около 7 узлов. Для упрощения задачи, предположим, что течение в следующий час постоянно по скорости и направлению и равно 2 узлам направлением строго на юг (180). Решение этой задачи осуществляется в три этапа.
Из точки А отложим вектор AВ течения за 1 час – 2 мили направлением на 180.
Установим раствор измерителя на 7 миль при помощи шкалы на вертикальной кромке карты. Поставив одну ногу циркуля в точку В, поместим другую на линию соединяющую точки А и Б. Отметим в этом месте точку Г
Угол между линией БГ и направлением на север – курс, которым нам нужно идти чтобы прибыть в точку В, с учетом течения.
Если вы можете сделать эти три простейших действия – то поздравляю вас, вы владеете основным методом прокладки курса в условиях течений. Однако, если вы внимательно следили за всеми объяснениями и манипуляциями с линейкой и карандашом, все-таки остается непонятным одно: как мы получили значение течения в нужной нам точке?
Расчет течения
Для того чтобы определить величину течения в точке на карте есть несколько способов. Два наиболее распространенных: «приливные ромбы» (tidal diamonds) и уже упомянутые выше атласы приливных течений, доступные как из альманахов, так и в виде отдельных публикаций или программ.
Приливные ромбы
В углу карты с приливными ромбами находится таблица, столбцы которой соответствуют данным для каждого ромба, а строки – часам, отсчитанным в минус и в плюс от времени наступления полной воды в порту отсчета (HW-6 до HW+6).
Употребление английской терминологии здесь не случайно, так как мне ни разу не попадалась в руки карта ГУНИО оснащенная этим крайне удобным средством. Узнав из альманаха или таблицы приливов время наступления полной воды в порту отсчета (reference port), мы можем, зная текущее время, получить для точки находящейся неподалеку от ромба значение направления и скорости течения.
Приливные атласы
Атласы – чуть менее точный метод определения направления течения. В приливных атласах публикуются карты-схемы, указывающие стрелками направление течения в выбранных точках. Возле каждой стрелки указываются скорости течений. В зависимости от атласа возле стрелки может быть также указано и направление течения, но чаще направление стрелки приходится определять самостоятельно, при помощи транспортира. Атлас – менее удобный, чем ромбы способ, и если на карте нанесены ромбы, я обычно пользуюсь ими.
Расчет течения
Расчет значения течения каждым из двух методов состоит из трех этапов:
Определение порта отсчета делается исходя из дополнительных данных, приведенных в ромбе или в атласе. Для таблицы ромбов из примера портом отсчета является Плимут. Порт отсчета для атласа обязательно указан на каждой карте.
Для определения фазы прилива обратимся к альманаху, табулирующему данные для Плимута на сегодня.
Если вы пользуетесь альманахом, то для быстрого определения фазы прилива удобно перед выходом в море нанести времена наступления каждого часа фаз прилива непосредственно на приливную кривую примерно так (рис):
При желании такую же таблицу можно начертить и на полях тетради используемой для расчетов, или на полях карты:
Определив фазу прилива в порту отсчета можно приступить к расчету скорости течения. Небольшая сложность: в таблице ромбов и в атласе для каждой точки приведены два значения скорости течения: одно – для квадратурных, а второе – для сизигийных приливов. Какое же значение взять для расчетов, если мы находимся где-то посередине между фазами прилива?
Если разница между значениями существенная, то для определения значения скорости течения на настоящий момент придется решить простую арифметическую пропорцию. На практике, если ошибка в определении течения не составит более 0.1-0.3 уз можно смело воспользоваться примерной оценкой. Скажем, если мы находимся где-то посередине между квадратурой и сизигией, можно взять среднее значение между двух указанных в таблице или атласе. Если же прилив очень близок к квадратуре или сизигии (например, сизигия наступает на следующий день), можно смело взять соответствующее пограничное значение из таблицы. Для определения какой сейчас прилив – квадратурный или сизигийный – пользуйтесь указанными в таблице или альманахе
«Правильный», длинный метод расчета скорости течения тоже несложен, но требует некоторых арифметических действий.
Предположим, что в таблице для ромбе A на 1642 GMT (как мы посчитали – HW+4), приведено течение направлением 090 скоростью 1.0 уз в квадратуре и 4.0 уз в сизигии. Разница между полной и малой водой в этот день – 2.2 метра, полная вода в сизигии – 2.7м, малая вода в сизигии – 0.1 м
Сама формула крайне простая:
Если простая арифметика пугает вас, учтите что на практике, для «быстрого» определения скорости прилива обычно бывает достаточно приблизительных вычислений в уме. Например, если разница в сизигии 2.6м, а сегодня она составляет 2.5м – мы можем без расчетов взять значение течения равным 3.9 узла, что будет очень недалеко от истины. Ошибки в 0.1-0.3 узла дадут на 1 час перехода максимальную невязку в 1-3 кабельтовых, что можно считать находящимся в пределах допустимого для маленькой яхты.
Правило 50-90
Вышеперечисленные методы требуют использования атласа течений. Но что делать, если его нет, а есть только таблицы приливов и примерные сведения о максимальном значении течения, которые публикуются на некоторых картах? В таком случае можно воспользоваться «принципом 50/90» или, как его еще называют «принципом третей».
| Стояние | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 (стояние) |
| 0 уз | 6 уз | 10 уз | 12 уз | 10 уз | 6 уз | 0 |
При использовании этого правила, важно помнить что кривые скорости и высоты прилива/отлива в ближайшем порту отсчета могут не совпадать, и необходимо знать когда именно в интересующей нас точке наступает стояние воды. Для этого можно пользоваться расчетом времени полной воды в ближайшем дополнительном (secondary) порту, или практическими знаниями местной акватории.
Быстрая прокладка
Для ускорения прокладки курса на течении (например, в гонке, когда нужно быстро проверить выходит ли лодка на знак) используется метод, при котором вместо снятия измерителем точной дистанции в милях с кромки карты используется решение подобного треугольника. На краю «бретонского» плоттера или параллельной линейки нанесены шкалы в дюймах и сантиметрах. Их можно использовать вместо измерителя, чтобы не тратить время на переход от измерителя к плоттеру и обратно.
Расчет течения на переходе длительностью более 1 часа.
Принцип графического решения задачи остается прежним. Предположим, что нам предстоит переход длиной 35 миль. Если средняя скорость нашей яхты 5 узлов, то мы рассчитываем, что это займет около 7 часов.
Сначала из точки А откладываются один за другим все вектора течений за каждый из 5 часов, затем задача решается так же как и с использованием течения за 1 час, с той только разницей, что значение нашей средней скорости надо умножить на 5 и использовать раствор измерителя в 35 миль (рис) Второй способ прокладки состоит в последовательном решении задач на каждый час пути и расчета курсов на каждый час по отдельности. Заметим, что в случае даже частичной взаимной компенсации течений во время перехода первый способ – выгоднее.
Графическое счисление и течения.
Инструменты и приборы для навигации в приливной зоне
Необходимыми инструментами для использования счисления в условиях меняющейся скорости течения и высоты воды являются хорошо откалиброванный электронный лаг, с автоматическим отсчетом пройденного пути и эхолот. Обращу ваше внимание на слова «хорошо» и «откалиброванный», поскольку в условиях повсеместного господства систем электронной навигации лагу придается вспомогательное значение – как системе измерения скорости. Очень часто лаг забывают чистить и периодически проверять адекватность его показаний, а, как известно, лаг, показывающий меньшую скорость, гораздо опасней, чем его полное отсутствие. Ухаживайте за лагом на вашей яхте и периодически поверяйте его на «мерной миле» или другими средствами (например, GPS)
Эхолот не менее важен для определения места средствами «традиционной» навигации. Он требует значительно меньше ухода чем лаг, но неплохо периодически поверять его используя данные морской карты и таблицы приливов.
Еще одно маленькое на важное дополнение: если ваш эхолот показывает глубину под килем, то не забывайте при вычислениях добавлять к его показаниям величину осадки вашей яхты.
Счисление
Задачи по счислению на течении решаются похожим способом. В журнале каждый час отмечается курс, отсчет лага и направление ветра ( для оценки дрейфа). Счислимая точка находится обычным методом, описываемым во всех учебниках, так же как для случая без течений. После этого от полученной точки откладываются вектора течений за счислимый период.
Скажем прямо – счисление в условиях меняющихся течений штука не самая простая, и не самая точная. Значения течений в «ромбах» и атласе приводятся с значениями на каждый час, то есть, довольно приближенно; расположение данных на карте течений может не полностью покрывать все аномалии. Прибавим сюда всевозможные ошибки вычислений, погрешности лага и других приборов… и станет ясно, что при движении в приливной зоне необходимо по возможности часто контролировать продвижение яхты путем обсерваций. Это можно делать классическими способами определения места в виду берега, или с использованием GPS.
Невязка и течения
Для устранения рисков связанных с невязкой и ошибками прокладки, рекомендуется разбивать прокладку таким образом, чтобы точно знать свое место на подходе и на выходе с опасного участка пути. Например (рис) при подходе к узости можно спланировать свой путь таким образом, чтобы сначала выйти к точке у приметного буя A и закончить проход между опасных мелей в легко определимой точке B. По возможности, положение в узости можно контролировать при помощи ограждающих створов и опасных пеленгов.
Приливы и безопасность
Кроме очевидных и ожидаемых эффектов – изменение высоты уровня моря и течений – приливы несут с собой и некоторые неожиданные и весьма неприятные для неподготовленного яхтсмена последствия. Каждый год десятки тысяч яхт без особых приключений путешествуют в приливной зоне. Тем не менее, не следует пренебрегать техникой безопасности и забывать о сюрпризах, которые готовят нам приливы.
Толчея и быстрины
Сулой
Если у вас нет другого выбора, то такие места лучше всего проходить по временам полной или малой воды, когда течение практически отсутствует. (Для примера с картинки очень удобно воспользоваться приливным ромбом для определения времени стояния воды у мыса).
Быстрины
Быстрины возникают везде где, где скорость приливного течения ускоряется при входе в узость или приближении к выдающемуся мысу. Практически на любом мысе можно ожидать быстрины той или иной степени и проходить их следует с большой осторожностью, особенно если ветер дует против течения. Эффект быстрины на волнение очень сильный и может быть крайне неожиданным для неопытного яхтсмена или штурмана, допустившего ошибку в прокладке. В Европейских водах существует немало печально известных быстрин, например Раз-Бланшар или Олдерни-рейс, сизигийное течение в которой может достигать 12 узлов(!), а буруны – 6-8 метров.
Не имеет значения, с попутным или встречным ветром вы идете, если вы попадаете в быстрину в ситуации «ветер против течения», при свежем ветре на пике течения. Даже если ветер попутный – будет разумно обойти опасное место.
При движении с течением в быстрине, общая скорость судна относительно земли может с легкостью составить более 10 узлов. В таких условиях традиционные методы навигации могут давать вам положение с запозданием, и следует с особой тщательностью спланировать объекты для обсервации, точки поворотов. Любая навигационная ошибка может обойтись в быстрине очень дорого, на большой скорости времени для маневра может не быть. В такой ситуации нет смысла пренебрегать всеми доступными методами определения места, включая электронные.
«Ворота» (Tidal gates)
При необходимости пройти через «ворота», планирование перехода лучше всего делать «задом наперед». Получив из альманаха временной интервал для преодоления узости, штурман рассчитывает переход так, чтобы прибыть в расчетную точку примерно в первой четверти нужного периода. В этом случае опоздание на переходе все еще позволит преодолеть ворота в конце безопасного периода. При планировании «ворот» обязателен запасной план, если опоздание будет слишком большим, или погода резко ухудшиться.
Заметим, что многие навигационные «ворота» имеют обходные «калитки». Например, пролив у скал Нидлз, между островом Уайт и Британией можно обойти практически в любую погоду, держась ближе к берегу проливом Норс Ченнэл (рис). Быстрину Раз-Бланшар можно обойти по большой дуге, держа мористее острова Гернси.
ПУТЕВЫЕ ЗАМЕТКИ
Хельсинки-Готланд-Ханко: июнь 2009 года
Мистраль: шторм на яхте
Эффект попугая