Электронная почта: mail@sudno1.ru
Основы судовождения
I. Навигация
II. Мореходные приборы и инструменты
III. Морские навигационные карты
IV. Морская лоция
V. Мореходная астрономия
VI. Электронавигационные и радиотехнические средства судовождения
VII. Метеорология
VIII. Океанография
Судостроения XXI века
Статьи

Волнения и течения

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.

Вследствие ударов штормовых волн о корпус судна через якорные и швартовные клюзы, а то и прямо поверх носового козырька и планширя фальшборта на палубу попадает вода. При этом могут быть повреждены палубные механизмы, грузы, смыто судовое снабжение, возникает опасность для людей. В сильные морозы вода полностью не успевает стечь за борт через штормовые портики и шпигаты и частично замерзает, начинается обледенение, нарастание льда на смачиваемых поверхностях.

Степень подверженности судна попаданию воды на палубу называется заливаемостью. Различается очень сильная, сильная (большая), средняя и слабая (малая заливаемость, но строго градуированной шкалы нет. Чем ниже надводный борт, больше скорость, качка, круче волна, сильнее ветер, тем больше воды судно "берет на себя", тем больше заливаемость.

Наивысшая степень — свободное перекатывани волн через борт. Такие случаи нередко кончаются катастрофой. Основной мерой снижения (предотвращения) заливаемости является правильной выбор курса и скорости относительно волны.

При плавании в условиях волнения судно хуже слушается руля, теряет управляемость, что особенно опасно при плавании вблизи берегов и в узкостях. Сильное волнение отрицательно сказывается на работе многих судовых механизмов и экипажа.

Морские течения — перемещение водных масс в море или в океане из одного места в другое. Основные причины, вызывающие морские течения, - ветер, атмосферное давление, приливо-отливные явления.

Морские течения подразделяются на следующие виды.

Ветровые и дрейфовые течения возникают под действием ветра вследствие трения движущихся масс воздуха о морскую поверхность. Длительные, или господствующие, ветры вызывают движение не только верхних, но и более глубоких слоев воды, и образуют дрейфовые течения. Причем, дрейфовые течения, вызываемые пассатами (постоянными ветрами), - постоянные, а дрейфовые течения, вызываемые муссонами (переменными ветрами), в течение года изменяют и направление, и скорость. Временные, непродолжительные, ветры вызывают ветровые течения, которые носят переменный характер.

Приливо-отливные течения вызываются изменением уровня моря приливами и отливами. В открытом море приливо-отливные течения постоянно меняют свое направление: в северном полушарии - по часовой стрелке, в южном - против часовой стрелки. В проливах, узких заливах и у берегов течения во время прилива направлены в одну сторону, а при отливе - в обратную.

Сточные течения вызываются повышением уровня моря в отдельных его районах в результате притока пресной воды из рек, выпадения большого количества атмосферных осадков и т. д.

Плотностные течения возникают вследствие неравномерного распределения плотности воды в горизонтальном направлении.

Компенсационные течения возникают в том или ином Районе для восполнения убыли воды, вызванной ее стоком или сгоном.

Поскольку поверхностные течения возникают главным образом под влиянием ветра, то и направление течений в определенных районах морей и океанов соответствует происходящему здесь перемещению воздушных масс. Общая схема течений Мирового океана представляет собой основные направления перемещения водных масс.

В Атлантическом океане экваториальные пассатные течения движутся с востока на запад по обе стороны от экватора. Северное пассатное (экваториальное) течение начинается западнее островов Зеленого мыса и на большем своем Протяжении направлено на запад, его скорость меняется от 0,3 до 1 уз. У Малых Антильских островов оно разделяется на две части. Наиболее мощным течением тропической зоны Атлантического океана является Южное пассатное (экваториальное) течение, которое начинается у берегов Африки в районе Гвинейского залива и со скоростью 0,5-2 уз движется на запад. На подходе к побережью Южной Америки оно разделяется на два течения - Гвинейское и Бразильское.

Гольфстрим — самое мощное теплое течение Мирового океана, войдя в Атлантический океан, идет вдоль берегов Северной Америки, а затем отклоняется от берега и распадается на ряд ветвей. Северная ветвь, или Северо-Атлантическое течение, идет на северо-восток. Наличие Северо-Атлантического теплого течения объясняет сравнительно мягкую зиму на побережье Северной Европы, а также существование ряда незамерзающих портов.

В Тихом океане Северное пассатное (экваториальное) течение начинается у берегов Центральной Америки и пересекает океан между параллелями 10-22° с. ш., имея скорость около 1 уз. У Филиппинских островов Северное пассатное течение разделяется на несколько ветвей. Главная ветвь Северного пассатного течения проходит вдоль Филиппинских островов и следует на северо-восток под названием Куросио, которое является вторым после Гольфстрима мощным теплым течением Мирового океана; его скорость от 1 до 2 уз и даже временами до 3 уз. Около южной оконечности острова Кюсю это течение разделяется на две ветви, одна из которых - Цусимское течение - направляется в Корейский пролив. Другая, двигаясь на северо-восток, переходит в Оеверо-Тихоокеанское течение, пересекающее океан на восток. Холодное Курильское течение (Ойясио) следует навстречу Куросио вдоль Курильской гряды и встречается с ним примерно на широте Сангарского пролива.

Течение западных ветров у берегов Южной Америки разделяется на две ветви, одна из которых дает начало холодному Перуанскому течению.

В Индийском океане Южное пассатное (экваториальное) течение у острова Мадагаскар разделяется на две ветви. Одна ветвь поворачивает на юг и образует Мозамбикское течение, скорость которого от 2 до 4 уз. У южной оконечности Африки Мозамбикское течение дает начало теплому, мощному и устойчивому Игольному течению, средняя скорость которого более 2 уз, а максимальная - около 4,5 уз.

В Северном Ледовитом океане основная масса поверхностного слоя воды совершает движение по часовой стрелке с востока на запад. Примерно в районе 270-го меридиана это течение перестает быть сплошным и поверхностные воды движутся в обратном направлении и поступают в Гренландское море; туда же течением, идущим с востока на запад, выносятся поверхностные холодные полярные воды. Они сливаются вместе на севере Гренландского моря и образуют холодное Восточно-Гренландское течение.

Течения имеют очень важное значение для мореплавания, влияя на скорость и направление движения судна. Поэтому в судовождении очень важно уметь правильно их учитывать. Для выбора наивыгоднейших и безопасных путей при плавании вблизи берегов и в открытом море важно знать природу, направления и скорость морских течений. При плавании по счислению морские течения могут оказывать значительное влияние на его точность.
Все права защищены © 2007
sudno1.ru