Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Основы климатологии. Особенности погодных условий.



Спортивное мастерство, а с ним и результат определя­ются в парусном виде спорта, как ни в одном другом, эф­фективностью использования энергии ветра и воды.

В то же время, высокий результат в парусном спорте остается доступным и для спортсменов зрелого возрас­та даже тогда, когда у них происходит естественное сни­жение некоторых двигательных качеств и навыков управ­ления.

Это противоречие объясняется тем, что приобретен­ный с возрастом гоночный опыт позволяет компенсировать естественные потери за счет умения предвидеть и правильно использовать те или иные изменения в окружа­ющей природной обстановке. Развитое чувство такого предвидения требует значительной практики хождения под парусами, поскольку многократно сталкиваясь с мас­сой разнообразных загадок природы спортсмен со време­нем накапливает багаж возможных решений в нестандарт­ных ситуациях.

Задача яхтсменов, добившихся высокого уровня техни­ки управления судном, состоит в познании основных зако­номерностей природы, которые регулируют те или иные изменения погоды, в умении предугадать и быстро оце­нить эти изменения. В таком умении заложен значитель­ный резерв роста спортивного мастерства, поскольку один неправильно выбранный галс на лавировке может перечеркнуть всю работу по подготовке спортсмена и его материальной части.

В этой главе будут рассмотрены некоторые вопросы гидро- и метеорологии, знание которых необходимо всем, кто решил побеждать в парусных гонках. Каждый яхтсмен должен научиться оценивать текущее состояние погоды и уметь предвидеть ближайшие ее изменения. Надо взять за правило вести ежедневные наблюдения за состоянием по­годы независимо от места, в котором вы находитесь. Это правило должно стать вашей привычкой, более того — жизненной необходимостью.

В общем случае погода — это физическое состояние атмосферы. Яхтсмена прежде всего интересует какой бу­дет погода на дистанции в дни регаты. Особенно важно знать состояние местных ветровых условий (сила и на­правление), а также состояние акватории (течение и вол­нение), поскольку правильное использование именно этих факторов позволяет побеждать в регатах.

Ветер. Перемещение воздуха из области высокого ат­мосферного давления в область низкого атмосферного давления называется ветром.

Атмосферное давление — это вес столба воздуха от верхней границы атмосферы до водной поверхности. Плотность воздуха постоянно меняется из-за колебаний температуры, влажности и других причин, что приводит к изменению его веса, а следовательно, и атмосферного давления.

Нормальным атмосферным давлением считают давле­ние массы ртутного столба высотой 760 мм на площади 1 см2, измеренном на уровне моря на широте 45" при тем­пературе 0°С. Атмосферное давление измеряют либо в миллиметрах ртутного столба, либо в миллибарах (760 мм ртутного столба соответствует давлению в 1013 милли­бар).

Единицами измерения скорости ветра являются метры в секунду, километры в час и узлы. В морской практике также распространена оценка силы ветра в баллах по шка­ле Бофорта.

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта (на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)
Баллы Бофорта Словесное определение силы ветра Скорость ветра, м/сек Действие ветра
на суше на море
Штиль 0-0, 2 Штиль. Дым поднимается вертикально Зеркально гладкое море
Тихий 0, 3-1, 5 Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру Рябь, пены на гребнях нет
Лёгкий 1, 6-3, 3 Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
Слабый 3, 4-5, 4 Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает верхние флаги Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки
Умеренный 5, 5-7, 9 Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах
Свежий 8, 0-10, 7 Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
Сильный 10, 8-13, 8 Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги)
Крепкий 13, 9-17, 1 Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
Очень крепкий 17, 2-20, 7 Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра
Шторм 20, 8-24, 4 Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость
Сильный шторм 24, 5-28, 4 Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая
Жестокий шторм 28, 5-32, 6 Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая
Ураган 32, 7 и более   Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость

 

Шкала Бофорта — это условная шкала в баллах в виде таблицы, приводимой во многих руководствах по парусно­му спорту. В таблице сила ветра выражается по его дей­ствию на наземные предметы и по волнению на море. Эта шкала, содержащая оценку силы ветра по 12-ти балльной системе, предложена Ф. Бофортом в 1805 году, а в 1874 году принята Международным метеорологическим коми­тетом. На метеостанциях сила ветра определяется в бал­лах с помощью флюгера (прибор для определения направ­ления и силы ветра), установленного на высоте 10 м.

Следует заметить, что сила ветра в баллах и волнение моря в баллах — разные понятия и их не надо путать.

Шкала волнения моря.

Волнение (баллы) Высота волн, м Степень волнения Признаки волнения
Совершенно спокойное море Зеркально-гладкое море
0, 25 Спокойное море Рябь, небольшие чешуеобразные волны без пены
0, 25-0, 5 Слабое волнение Короткие волны, гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену
0, 50-0, 75 Легкое волнение Волны удлиненные, местами барашки
0, 75-1, 25 Умеренное волнение Волны хорошо развиты, повсюду белые барашки
1, 25-2 Неспокойное море Образуются крупные волны, белые пенящиеся гребни занимают значительные площади
2-3 Крупное волнение Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
3-5 Сильное волнение Высота и длина волн заметно увеличены, полосы пены ложатся тесными рядами по направлению ветра
5-10 Жестокое волнение Высокие, гороподобные волны с длинными ломающимися гребнями. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Поверхность моря от пены становится белой
Более 10 Исключительное волнение Высота волн настолько велика, что суда временами скрываются из виду. Море в направлении ветра покрыто пеной. Ветер, срывая гребни, несет водяную пыль, уменьшающую видимость

 

В последние годы в парусной практике чаще использу­ется оценка силы ветра в метрической системе единиц, т. е. скорость ветра измеряют метрами в секунду.

Направление ветра отсчитывается от точки горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Факторами, оп­ределяющими силу и направление наземного ветра, явля­ются: перепад атмосферного давления, солнечное нагре­вание, разнообразие тепловых условий прибрежных райо­нов, топография этих районов, высота над уровнем моря.

Эти факторы в той или иной степени влияют на характер барического ветра и являются причиной появления ветра местного значения, который почти никогда не бывает по­стоянным ни по направлению, ни по силе.

В результате трения нижних слоев воздушного потока о поверхность земли или воды прилегающие к ним струи воздуха затормаживаются сильнее, чем часть потока, на­ходящаяся выше. Метеорологическими наблюдениями ус­тановлено, что характер изменения ветра по высоте, или так называемый вертикальный градиент, зависит от усло­вий погоды и состояния моря.

Показана типич­ная кривая ветрового градиента для средних метеоусло­вий над открытым морем. Вблизи берегов или на внутрен­них водоемах характер кривой может быть иным.

В результате трения нижних слоев воздушного потока о поверхность земли или воды прилегающие к ним струи воздуха затормаживаются сильнее, чем часть потока, на­ходящаяся выше. Метеорологическими наблюдениями ус­тановлено, что характер изменения ветра по высоте, или так называемый вертикальный градиент, зависит от усло­вий погоды и состояния моря. На рис. 15 показана типич­ная кривая ветрового градиента для средних метеоусло­вий над открытым морем. Вблизи берегов или на внутрен­них водоемах характер кривой может быть иным. положение циклона. В северном полушарии у наблюдате­ля, стоящего лицом к ветру, самое низкое давление всегда справа, а в южном полушарии — слева. Обычно циклоны перемещаются со скоростью 50-60 км/час, но могут дви гаться и медленнее, и быстрее, причем диаметр их может изменяться от 100 до 2000 миль. Впереди циклона часто идут слоистые облака, а за ним — кучевые.

АНТИЦИКЛОН — область высокого давления, ограни­ченная изобарами; давление в пределах этой области уменьшается от центра к периферии. В антициклоне на­правление ветра гораздо менее постоянно, поэтому и пе­репад скорости и направления ветра гораздо менее точен, чем при циклоне. Ветер, как правило, дует вокруг центра по часовой стрелке, отклоняясь под углом 15-20" к изоба­рам. Антициклоны движутся медленно, а часто и вовсе не­подвижны. Схема антициклонической системы дана на рис. 16 б. Показано относительное направление ветра и дана характеристика облаков.

ЛОЖБИНА показана на рис. 16 в. Это область низкого давления, проникшая между двумя районами высокого давления. Вдоль оси ложбины наблюдаются шквалы и рез­кие изменения направления ветра.

ГРЕБЕНЬ — антипод ложбины и представляет собой об­ласть высокого давления, которая протиснулась между двумя районами низкого давления и движется в одном с ним направлении. Гребень сопровождается хорошей по­годой, но существует недолго (рис. 16 г).

СЕДЛОВИНА — это район низкого давления между дву­мя антициклонами. Вдоль седловины может двигаться циклон.

ЧАСТНЫЙ БАРИЧЕСКИЙ МИНИМУМ. Часто это изгиб изобар, обычно расположенный к югу от циклона. Харак­теризуется обложными дождями и отсутствием ветра.

ПРЯМОЛИНЕЙНЫЕ ИЗОБАРЫ. Изобары идут почти прямолинейно; это явление связано с переходным состоя­нием погоды.

При прогнозировании погоды самым информативным показателем можно считать колебания атмосферного давления. Так, высокое давление чаще всего связано с хо­рошей погодой. Постоянное давление или его рост (отно­сительно среднего для данного времени года), сопровож­дающийся падением температуры и увеличением сухости воздуха, может привести к ослаблению ветра.

Рост атмосферного давления от значения ниже средне­го предвещает уменьшение скорости ветра или ослабле­ние дождя. Если же давление остается существенно ниже среднего, то первоначальный его подъем может сопро­вождаться сильными ветрами или шквалами; продолжаю­щийся подъем приносит улучшение погоды. Быстрый рост атмосферного давления служит признаком неустойчивой погоды. Медленный рост без осадков предвещает устой­чивую хорошую погоду.

Падение атмосферного давления обычно указывает на усиление ветра. Низкое давление связано с плохой пого­дой. Сильное и быстрое падение давления предвещает штормовой ветер и дождь.

Иногда возможна хорошая погода и при низком давле­нии, но гораздо чаще низкое давление сопровождается затяжным ветром и дождем.

Во многих прибрежных районах при установившейся погоде ветер в течение дня следует за солнцем по часовой стрелке.

На эти общие схемы обычно накладываются суточные колебания ветра, определяемые разнообразными факто­рами, прежде всего — местными условиями. Поэтому их изучение всегда приносит пользу при прогнозировании поведения ветра.

Одна из разновидностей прибрежного ветра, с которой приходится иметь дело яхтсмену, это бриз — ветер побе­режий, изменяющий свое направление в течение суток: днем он дует с моря на более нагретый берег (морской или дневной бриз), ночью — с быстро остывающего берега на более теплое море (береговой или ночной бриз).

Морские бризы образуются при нагревании поверхно­сти солнечными лучами, поэтому бризы почти не возника­ют при сплошной облачности. Летом бриз начинает ощу­щаться только в разгар утра, когда солнце достаточно про­грело сушу. После полудня, когда солнце начинает спускаться к горизонту, бриз стихает.

Причина возникновения бриза — разность температу­ры воздуха над сушей и над морем. Для возникновения бриза эта разность должна составлять несколько граду- сов. Там, где солнце жаркое, а суша каменистая или песча­ная и быстро нагревается до значительной температуры, бризы сильнее и распространяются в море на большие расстояния.

Если море у берега мелководно, это может вызвать ос­лабление бризового эффекта. В таких местах вода нагре­вается сильнее и температурный градиент между сушей и водой выражен слабее. Примером может служить бриз на Азовском море, где в жаркое время года (июль, август) бризовой эффект выражен слабо.

Обычные морские бризы несут влагу, которая подни­мается с теплым воздухом над сушей. Это приводит к об­разованию кучевых облаков на расстоянии до 5 км вглубь суши при совершенно безоблачном небе над морем.

В условиях полного штиля и ясного неба образование кучевых облаков над прибрежной полосой суши является признаком возможного морского бриза.

При определенных условиях может возникнуть так на­зываемый бризовой пояс облаков над морем, представля­ющий собой гряду или цепочку облаков, тянущихся над морем параллельно берегу на расстоянии 15-20 км от него (рис. 17). Возникает этот пояс в ранние утренние часы до появления бриза на берегу, а наибольшего развития дос­тигает в дополуденные часы. Для него весьма характерна быстрая изменчивость вида: башеннообразные «наросты» сохраняются не дольше 20 мин. и исчезнув на одних грядах вырастают на других.

В утренние часы воздух над сушей прогревается и дав­ление на высоте нескольких сотен метров оказывается больше, чем на той же высоте над морем. Под влиянием барического градиента (разности давлений), направлен­ного в сторону моря, возникает воздушный поток (анти­бриз) с суши на море. С уменьшением наклона изобари­ческой поверхности в сторону моря скорость антибриза уменьшается и он начинает опускаться. При этом анти­бриз вытесняет порции воздуха, встречающиеся на его пути. В этих порциях морского воздуха, более влажных, чем антибриз, и возникают облака, обозначающие зону опускания антибриза.

Давление воздуха в этой зоне несколько увеличивается по сравнению с давлением на берегу и поэтому антибриз, как только он достигает поверхности воды, направляется к берегу в виде морского бриза.

С того момента, когда антибриз достигает поверхности воды, образование бризовых облаков обычно прекраща­ется, но в некоторых случаях бризовый пояс в виде гряды плоских облаков сохраняется долгое время. Морская зона между берегом и поясом бризовых облаков и является зо­ной бриза.

Для образования морского бризового пояса требуется достаточно развитая бризовая циркуляция, захватываю­щая полосу моря шириной не менее 20 км. Возникнове­нию такой циркуляции способствует не только контраст температур между сушей и морем, но и сравнительно ши­рокая акватория. В узких частях моря она не наблюдается.

Морской бризовой пояс может служить для яхтсменов ориентиром при определении ширины бризовой зоны над морем, а также показателем активности и устойчивости бризовой циркуляции.

Поскольку не редки случаи, когда дистанция гонок рас­полагается непосредственно у берега, разберем поведе­ние ветра вблизи побережья.

На направление ветра у берега влияет ряд факторов. Чаще всего ветры, дующие с моря на сушу и с суши на море, стремятся пересечь береговую линию под прямым углом. Такое поведение ветра связано с некоторыми при­чинами, которые могут изменяться в зависимости от по­годных условий и очертания береговой линии. Рассмот­рим их подробнее.

Основной причиной искривления воздушного потока при пересечении береговой линии является рефракция (преломление), вызываемая тем, что трение о сравнитель­но неровную поверхность суши существенно замедляет воздушный поток, приходящий с более гладкой водной по­верхности. Если ветер дует с суши, он разгоняется над водной поверхностью. Такие изменения скорости и вызы­вают рефракцию, причем чем ближе направление ветра к перпендикулярному (по отношению к берегу), тем меньше искривление воздушного потока. Отметим, что при ветре, дующем с моря на сушу, искривление воздушного потока начинает проявляться не на самой береговой линии, а не­сколько раньше. Особенно сильна рефракция при берего­вом бризе.

Воздушный поток искривившись неизбежно возвраща­ется к своему первоначальному направлению. Это проис­ходит из-за трения между слоями воздуха, расположенны­ми на разной высоте. Рефракция действует до сравни­тельно небольших высот, поскольку выше эффект трения воздуха о поверхность не сказывается. Основная масса воздуха пересекает береговую линию без искажения и в целом воздушный поток постепенно выравнивает свое движение за счет трения между основным и нижним пото­ками.

Если берег высок, то он по-разному влияет на направ­ление ветра, дующего с суши и на сушу. Так, при ветре, ду­ющем с берега и направленном под углом к береговой ли­нии, происходит разворот ветра вниз к подножию холма (подобно скатывающемуся телу). Ветер же, который направлен с моря на холм, стремится пересечь его под более острым углом, то есть с минимальной затратой энергии.

Бризовый ветер на сушу может складываться с основ­ным барическим ветром. Если барический ветер подходит к берегу под некоторым углом, это приводит к складыва­нию двух различных векторов (бризового и барического), имеющих свою скорость и направление, что также откло­няет результирующий ветер от перпендикулярного пере­сечения береговой черты. В случае, когда основной ветер подходит к берегу под острым углом или имеет значитель­ную скорость (выше 5-7 м/сек), бризовая циркуляция мо­жет стать невозможной.

Взаимодействие описанных выше факторов и опреде­ляет истинный ветер, пересекающий береговую черту. По­скольку их сочетание может быть весьма разнообразным, то и характер направления результирующего воздушного потока может меняться в широких пределах. Для яхтсмена важно понимать механизм взаимодействия основных фак­торов, что позволяет сделать правильные расчеты для конкретных условий плавания вблизи берега.

Яхтсмен должен знать и о типичных искажениях ветра, которые происходят под влиянием берега. Так, в глубоких ущельях, в узких заливах, вблизи островов и мысов наблю­дается усиление ветра, в подветренной части высоких кру­тых берегов создается затишье (ветровая тень), наимень­шие искажения отмечаются вблизи ровных пологих бере­гов, наибольшее — вблизи извилисто-гористых. Ширина морской зоны, где больше всего сказывается влияние бе­рега на ветер, дующий с берега на море, принимается рав­ной приблизительно десятикратной высоте этого берега.

Яхтсмену надо иметь ясное представление о порывах ветра, то есть о пульсациях его скорости и направления.

На порывистость ветра влияют, в основном, два факто­ра: рельеф и термическая неоднородность поверхности. Даже вдали от берега на структуру воздушного потока влияет не только волнистая поверхность моря, но и та не­значительная термическая неоднородность, которая про­является в виде так называемых теплых пятен, то есть уча­стков моря, температура которых отличается от температуры остальной поверхности всего на несколько десятых долей градуса.

Воздушные потоки, соприкасающиеся с водной повер­хностью, несут с собой сформировавшиеся в них вихри. Это особенно относится к холодному воздуху, соприкаса­ющемуся с теплой поверхностью воды. В холодных пото­ках воздуха сохраняется термическая неустойчивость, ко­торая усиливается над теплой поверхностью и определя­ет, в основном, порывистость ветра.

Измерения показали, что при вторжении холодного воздуха скорость ветра в порывах увеличивается до двух раз, а между порывами может уменьшаться почти в три раза. При одной и той же скорости более холодный ветер создает на море и более высокую волну, благодаря на­правленным вниз воздушным струям, «роющим» водную поверхность.

Наряду с беспорядочными порывами ветра, обуслов­ленными его турбулентной природой, в воздушных пото­ках наблюдаются и сравнительно упорядоченные пульса­ции, которые связаны с влиянием облаков. Чередование солнца и тени вызывает закономерное чередование ско­рости ветра. Наблюдения показывают, что если при солн­це скорость ветра была, например, 2 м/с, то при появле­нии облачной тени скорость ветра через 3-5 мин. достига­ет 5-7 м/с. Такое резкое усиление ветра возникает в результате поступления к земле быстро движущихся пор­ций воздуха из более высоких слоев. При этом для сохра­нения баланса массы от земли должны подниматься вверх такие же порции воздуха. В те моменты, когда участок по­верхности освещается прямыми лучами солнца, воздух над ним поднимается вверх, а при появлении тени преоб­ладает движение воздуха вниз.

Расчеты показывают, что для того, чтобы за несколько минут скорость ветра усилилась на 3-5 м/с, надо чтобы воздух опускался с высоты не меньше 50 м, то есть ско­рость опускания была около 0, 5 м/с, что вполне согласует­ся с фактическими данными.

Усиление ветра при появлении тени происходит в неко­торой мере и под влиянием оседания воздуха, вызванного

уменьшением его удельного объема вследствие охлажде­ния. Благодаря переносу тепла потоками воздуха призем­ный слой также пронизан множеством потоков и затемне­ние поверхности набегающим облаком способствует про­никновению вниз уже имеющихся вертикальных воздушных струй. Особенно выражено это явление при ветре, дующим с берега на море, в меньшей мере — над открытым морем, вдали от берега. Ветер, дующий с бере­га на море, будет обладать в прибрежной зоне (шириной не менее 500 м) всеми пульсациями, возникшими над бе­регом.

Влияние кучевого облака на резкое местное усиление ветра можно упрощенно объяснить опусканием холодного воздуха с уровня облака, в то время как в тыловой части ветер стихает в связи с подъемом воздуха к облаку. Этот эффект успешно используется в практике парусного спорта: приближение облака указывает рулевому, где можно ожидать порыва ветра.

Наблюдения показывают, что данная модель работает в большинстве случаев при вторжении холодного воздуха на акваторию закрытых бухт и небольших внутриматериковых бассейнов. Пульсация скорости и направления вет­ра происходит с периодичностью в 3-5 мин. По-видимому, в этих пульсациях сказываются не только свойства холод­ного воздуха, но и влияние облачных теней, сбегающих с берега на море.

Хорошим примером описанных явлений служат погод­ные условия в Таганрогском заливе Азовского моря. В лет­ний период при хорошо прогретой воде нередки прорывы холодного воздуха, которые сопровождаются низкими об­лаками, идущими с севера. Гонки в таком случае происхо­дят с постоянными и значительными порывами ветра («рваный» ветер). При других же направлениях ветра такие пульсации выражены здесь значительно слабее, воздуш­ный поток стабильней и по силе, и по направлению.

Яхтсмен должен знать, что усиления и затишья ветра обычно сопровождаются и переменой его направления, причем, чем больше период этих изменений, тем возмож­нее отклонение ветра от основного направления. Это явление следует учитывать при лавировке, своевременно делая поворот на курс, приближающий к знаку. В такой си­туации выигрывает тот, кто раньше и лучше поймет закономерностиизменения ветра (это называется попасть в «качь ветра») и использует их для победы.

Порыв ветра обычно нетрудно наблюдать по движению на воде темной полосы («кусты» ветра), которая идет вместе с порывом.

Остановимся подробнее на нередко встречающемся феномене местного ветра, который возникает в результате образования восходящих и нисходящих тепловых тече­ний в атмосфере. В отличие от круговорота воздушных масс при бризе этот вид циркуляции связан с кучевыми облаками. Кучевые облака образуются при подъеме теп­лого воздуха вверх и поэтому являются показателем суще­ствования вертикальной циркуляции воздушных масс. По­токи теплого воздуха накладываясь на действующий в данном месте барический ветер в значительной степени влияют на его силу и направление. Особенно ощутимо это влияние при слабых ветрах. Такие порывы могут возникать неожиданно в разных местах акватории и существенно из­менять положение соревнующихся яхт.

При косом ударе опускающихся воздушных масс о по­верхность воды новый ветер, образующийся в результате воздействия удара на наземный ветер, имеет тенденцию распространяться во все стороны, причем его скорость и направление могут быть самыми разными. Яхты могут плыть в противопо­ложных направлениях одним и тем же курсом — форде­винд. Так же возникает и ситуация, когда две яхты движутся навстречу друг другу, лавируясь одним и тем же галсом. Подобные порывы ветра встречаются, как прави­ло, в районах, охваченных антициклоном, где состояние атмосферы благоприятствует образованию вертикальных течений, о которых говорит появление кучевых облаков. Гонки в таких условиях при слабом ветре требуют приме­нения особой тактики. Она заключается в необходимости постоянно отслеживать появление порывов ветра и ста­раться использовать их для быстрейшего прохождения дистанции.

 

ВОДА

Для гоночной практики существенный интерес представляет и динамика состояния моря — волнение, те­чения, приливы и отливы.

Процесс возникновения волн весьма сложен, однако, несомненно, что основной причиной волнения является давление ветра на воду. Частицы воды не перемещаются вместе с волной, а только поднимаются и опускаются, двигаясь не просто вертикально вверх и вниз, а по некото­рым замкнутым орбитам, близким к окружности. На по­верхности волны возникают течения, причем на гребне те­чение совпадает с направлением движения волны, а на впадине оно направлено в противоположную сторону. Та­кие течения особенно сильно проявляются на поверхности и быстро затухают на глубине.

Кроме ветра, на образование волны влияют приливы и отливы (приливные и отливные волны), изменения атмос­ферного давления (барические волны), землетрясения (цунами) и другие факторы.

Поскольку движение воды на гребне совпадает с на­правлением движения волны, а в ложбине направлено в противоположную сторону, то при плавании лагом к волне это движение будет на каждом гребне отклонять яхту под ветер, что повлияет на скорость и направление вымпель­ного ветра. На курсе фордевинд и совпадающим с ветром волнении вымпельный ветер на гребне будет усиливаться и заходить к носу, а в ложбинах — наоборот. На курсе бей­девинд вымпельный ветер на гребне будет ослабевать и изменять направление в сторону траверза, в ложбине же будет усиливаться и дуть острее к носу. Так, в лавировку на гребнях можно привес­тись к ветру, а в ложбинах несколько увалиться, созда­вая таким образом оптимальное направление вымпельно­го ветра к парусу. При плавании на беспорядочных корот­ких волнах целесообразно идти в лавировку несколько полнее.

При приближении волн к мелководью (то есть месту, где глубина составляет менее половины длины волны), их форма изменяется, а длина и скорость уменьшаются: гребни становятся более крутыми и узкими, а ложбины — более плоскими. При достижении максимальной крутизны гребни опрокидываются. Именно этот признак говорит о том, что волна достигла мелководья.

Замедление волн при косом подходе к мелководью приводит к их рефракции. По этой причине фронт волны независимо от первоначального угла подхода развора­чивается параллельно берегу. С уменьшением глубины внутренняя часть фронта, находящаяся ближе к берегу, постепенно замедляет движение (внешняя часть фронта движется быстрее) и таким образом весь фронт развора­чивается к линии берега. Этим объясняется почему волны всегда подходят к берегу перпендикулярно независимо от его конфигурации и направления ветра.

Встречая препятствие, волна отражается. Угол отраже­ния волны зависит от того, под каким углом она подходит к препятствию. Если набегающая волна встречает препят­ствие под острым углом, то под таким же углом отходит и отраженная волна. Если препятствие расположено под прямым углом к движению волн, то они отражаются точно назад. В результате наложения набегающих и отраженных волн образуются стоячие волны, или толчея.

Это обстоятельство рулевой должен учитывать, по­скольку в зоне наложения волн при значительном волне­нии яхта попадает в «болтанку»: она начинаем беспорядоч­но подпрыгивать, а паруса бессистемно хлопать, «вытря­хивая» из себя ветер. Управление в таких условиях не только сложно, но и небезопасно.

Нередко встречается явление, называемое дифракци­ей волн. Дифракция проявляется, например, в том случае, когда после прохождения препятствия волны разворачи­ваются под прямым углом к своему направлению и рас­пространяются на гладкую поверхность. Это бывает при огибании волной волнолома при входе в гавань, когда вы­сота волны увеличивается уже в самой гавани. Известный пример — вход в гавань Сочинского учебно-тренировоч­ного центра. Те, кто ходил там, хорошо представляют сложность входа в гавань Центра под парусами при волне­нии на море.

Если ветер дует навстречу быстрому течению, это вы­зывает появление крутых коротких волн, которые опроки­дываются при достаточно сильном ветре и течении. Тече­ние, идущее навстречу волнам, замедляет и укорачивает их. По крутизне волн можно судить о том, в каком месте течение достигает наибольшей силы. Если течение посто­янно, а скорость ветра изменчива, то более крутые волны будут там, где сильнее ветер.

Выбор места плавания в таких условиях зависит от ряда факторов: силы ветра и течения, курса яхты относительно ветра, типа яхты. Если ветер позволяет идти в лавировку с хорошей скоростью, то выгоды от плавания в районе с бо­лее крутыми волнами (а значит и при более сильном вет­ре) не будет, так как яхта в таких условиях будет сильнее замедляться да к тому же и больше заливаться от встреч­ной волны. На полном курсе выгодней направляться к бо­лее крутым волнам; на галфинде это выгодно до тех пор, пока существует устойчивое глиссирование.

При ветре, направление которого совпадает с направ­лением течения, более пологие волны указывают на более сильное течение, а более крутые — на слабое. Если тече­ние постоянно, то более крутые волны образуются при бо­лее сильном ветре.

В первом случае идя в лавировку в районе с более кру­тыми волнами яхта чаще получает преимущество, по­скольку она находится там, где встречное течение относи­тельно менее сильное. Но преимущество можно потерять, если волна чрезмерно крутая: она существенно замедляет ход и заливает яхту. На полном курсе преимущество там, где течение сильнее и волны относительно менее крутые. Исключением может быть случай, когда более крутые вол­ны позволяют раньше выходить на режим глиссирования.

Во втором случае выбор более выгодной тактики — идти ли в более сильный ветер и крутые волны или более легкий ветер и гладкую воду — зависит от конкретных ус­ловий.

На полных курсах всегда выгоднее идти в более силь­ный ветер и крутые волны, если, конечно, крутые волны не затрудняют управление яхтой.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-06; Просмотров: 76; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.066 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь