Влияние волнения и осадков на судоходство

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние волнения и осадков на судоходство

Облака образуются в результате скопления продуктов конденсации (или сублимации) водяного пара на определенной высоте. Они имеют различные и многообразные формы. Международная классификация облаков основана на их внешнем виде и содержит 10 основных форм.

Облака нижнего яруса (высотой нижней границы менее 2000 м): слоисто-кучевые -- обычно слоистооб-разные, серого цвета с параллельными темными облачными валами и более светлыми промежутками между ними; слоистые - бесформенный, однородный серый покров, низко нависающий над морем или сушей. Из них иногда выпадает мелкий слабый дождь - морось; слоисто-дождевые - туманообразная темно-серая пелена, покрывающая все небо. Из них обычно выпадает ровный и длительный дождь или снег. Эти облака, как правило, сопровождаются разорванно-дождевыми -- низкими мрачно-серыми облаками плохой погоды.

Облака вертикального развития (с основаниями ниже 200.0 м и вершинами, достигающими среднего верхнего яруса); Кучевые -отдельные ярко-белые кучи с серыми основаниями, они образуются в теплое время года при хорошей, устойчивой погоде, осадки из них не выпадают; кучево-дождевые (ливневые или грозовые) представляют собой мощные горообразные облачные нагромождения с ярко-белыми вершинами и очень темными основаниями. Верхняя граница может достигать 1000 м. Из них обычно выпадают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами или шквалами.

Облака среднего яруса (высота основания 2000 -- 6000 м): высококучевые напоминают слои или гряды, состоящие из пластин, крупных галек, осадки из них не выпадают; высокослоистые представляют собой ровный светло-серый покров, сквозь который бывают видны расплывчатые диски Солнца или Луны. Летом осадки, выпадающие из них, не достигают земной поверхности, а зимой может выпадать мелкий снег.

Облака верхнего яруса (высота основания 6000 -- 10 000 м); перистые - отдельные тонкие белые волокна, часто в форме перьев; перисто-Кучевые, или "барашки", имеют вид мелкой ряби и наблюдаются обычно совместно с перистыми облаками; перисто-слоистые выглядят как прозрачная белесая однородная пелена, сквозь нее хорошо видны Солнце и Луна, вокруг которых образуется большой разноцветный круг -- гало.

Наблюдение над облаками позволяет судоводителям во многих случаях судить о предстоящей погоде и включает в себя определение их формы, общего количества всех облаков, количества облаков нижнего- яруса и вертикального развития, высоты нижней, границы облаков. Для определения формы облаков рекомендуется использовать специальный Атлас. Количество наблюдаемых облаков, т. е. облачность, определяется глазомерно по степени покрытия неба облаками и выражается в десятых долях покрытия неба -- в баллах. Один балл -- 10% площади небосвода, следовательно, если облака закрывают небосвод на 60%, то облачность будет составлять 6 баллов.

Атмосферные осадки по происхождению и характеру выпадения подразделяются на ливневые, обложные и моросящие. Ливневые осадки - кратковременные, интенсивные, отличаются внезапностью начала и конца, продолжительность их от нескольких минут до 2-3 ч, выпадают они в виде дождя, снега, снежной или ледяной крупы. Обложные осадки - продолжительные, выпадают в виде дождя или снега и на больших площадях. Моросящие осадки -- равномерные, выпадают в виде очень мелких капелек или маленьких снежных крупинок.

Осадки подразделяются на жидкие (дождь, морось), твердые (снег, крупа, град) и смешанные. Капли дождя имеют размер от 0,25 до 0,8 мм; морось - очень мелкие капли - 0,05-0,5 мм, едва заметны и при осаждении на гладкую водную поверхность в отличие от дождя не образуют расходящихся кругов; снег выпадает в виде снежинок или снежных хлопьев; снежная крупа - снежные крупинки диаметром 2-5 мм, выпадают при температуре около 0°С из кучево-дождевых облаков; ледяная крупа - полупрозрачные ледяные крупинки диаметром 2-5 мм с непрозрачным белым ядром, особенно часто выпадают вместе с дождем весной и осенью; град-льдинки шаровой или яйцевидной формы размером около 5 мм и более, обычно выпадающие из кучево-дождевых облаков при ливневых и грозовых дождях.

Туманы -- скопление мельчайших капелек или кристалликов льда в слоях воздуха, прилегающих к земной поверхности' и уменьшающих горизонтальную видимость до 1 км и менее. Даже при отрицательной температуре до -20° С туман обычно бывает водяным, состоящим из переохлажденных капелек, и только при более низких температурах - ледяным, или смешанным, состоящим из капелек или ледяных кристаллов. Туманы в зависимости от условий образования разделяются на радиационные и адвективные.

Радиационные туманы возникают в результате радиационного охлаждения поверхности Земли и прилегающего к ней слоя, образуются обычно ночью в предутренние часы, имеют небольшую вертикальную мощность и обычно кратковременны. Они рассеиваются после восхода Солнца по мере повышения температуры.

Адвективные туманы возникают при. движении теплого и влажного воздуха над холодной подстилающей поверхностью и характерны для морей, океанов и прибрежных районов. Адвективные туманы отличаются подвижностью и большой устойчивостью. Они могут удерживаться от одних до нескольких суток и обычно рассеиваются при значительном повышении температуры воздуха, а также при резком изменении направления ветра, и особенно при его усилении.

Наличие в атмосфере жидких и твердых частиц влияет на такую важную для судоводителя характеристику, как дальность видимости.

Дальность видимости - это то расстояние, на котором при данном состоянии атмосферы наблюдаемые предметы перестают быть различимыми. Определяя дальность видимости, следует выбирать темные предметы, хорошо видимые на фоне неба. В ночное время для этих целей используют огни. Дальность видимости в судовых условиях устанавливается в момент обнаружения предмета или огня (встречное судно, маяк и т. д.) определением расстояния до него и оценивается по десятибалльной шкале .(табл. 5). Если же в открытом море в пределах видимости отсутствуют какие-либо объекты, то дальность видимости определяется по отчетливо видимой линии горизонта.

Волнение

облако атмосферный судно видимость

Морская поверхность редко бывает спокойной. Чаще всего она покрыта волнами. Основными причинами, вызывающими возникновение волн, являются ветер, приливы и отливы (которые, в свою очередь, вызваны действием сил притяжения Луны и Солнца), резкие изменения атмосферного давления, а также землетрясения и подводные вулканические извержения. Возникающие волнения делятся на ветровые, приливо-отливные, барические (сейши) и сейсмические.

Волны характеризуются формой, размерами, периодом колебаний и скоростью распространения. Состоят волны из чередующихся между собой валов (возвышений) и впадин (углублений).

Основными элементами ВОЛН являются:

-- гребень -- верхняя точка волны; подошва -- основание впадины; высота h --расстояние по вертикали от подошвы до гребня волны; длина Я - расстояние по горизонтали между гребнями или подошвами двух соседних волн; крутизна - угол наклона склонов волны к горизонту, или отношение высоты волны к ее полудлине; скорость - расстояние, проходимое гребнем или подошвой волны в единицу времени по направлению ее перемещения; период - промежуток времени, выраженный в секундах, между прохождением двух последовательных гребней или подошв через одну и ту же точку пространства.

В океанах волны достигают 150 м длины, 7-8 м высоты с периодом 8-10 с. Наибольшие океанские ветровые волны достигают высоты 18-25 м при длине около 400 м. На морях высота волн 5-6 м и длина около 80 м. Сильное волнение значительно осложняет мореплавание и морской промысел, затрудняет производство погрузочно-разгрузочных работ на открытых рейдах, а также других работ на море. Сильное волнение нередко бывает причиной гибели судов и людей. Суда при волнении испытывают качку - бортовую, килевую и вертикальную, каждая из которых может привести к разрушению и даже к гибели судна. Так, при сильной бортовой качке судно может опрокинуться при плавании на мелководье, при вертикальной качке может удариться днищем о грунт, а при килевой качке - разломиться. Следовательно, при плавании в условиях волнения необходимо иметь достаточный запас глубины под килем.

В случае совпадения периода собственных колебаний судна с периодом волны возникает явление резонанса, которое может привести к разрушению судна. При увеличении качки рекомендуется изменить курс по отношению к направлению волнения таким образом, чтобы судно не оказалось лагом к волне, и, может быть, даже уменьшить скорость судна.

Волнение так же, как и ветер, оказывает большое влияние на скорость судна, вызывает его дрейф и рыскание. При этом суда теряют скорость не только при встречном волнении, но и при попутном, хотя в последнем случае потеря скорости несколько меньше. При качке на волнении, особенно если судно идет в балласте, происходит оголение винтов, что отрицательно влияет на работу машин, а возникающая вибрация вредно сказывается на прочности корпуса.

При движении навстречу штормовой волне возможен слеминг, т. е. гидродинамические удары в днищевую и скуловую части корпуса, в результате чего может быть повреждена обшивка и даже набор. Одновременно вибрация и резкие встряски вызывают поломку рангоута, обрыв такелажа и трубопроводов, выход из строя электрорадионавигационных приборов, различных машин и механизмов. Особо опасны короткие (меньше длины судна) и высокие (крутые) волны. Основные меры предотвращения слеминга - изменение курса и снижение скорости.

Как известно, судно, недостаточно загруженное, а также с чрезмерным дифферентом на корму, испытывает большие затруднения во время шторма. Это способствует возникновению слеминга.

Размещено на Allbest.ru