Основи на хидрометеорологията - Студопедия

Навигацията, като приложна наука, включва, наред с навигацията, морската астрономия, радионавигацията, океанографията и др., Такава дисциплина като хидрометеорологията, която от своя страна е комплекс от науки за движещите се черупки на Земята - хидросферата и атмосферата. Познаването на елементарните въпроси на хидрометеорологията от навигатора - както показва опитът, често може да го предпази от навлизане в трудни (форсмажорни) навигационни условия и по този начин да гарантира безопасността на екипажа, пътниците и кораба като цяло. Въздушната обвивка, състояща се от смес от различни газове и участваща в денонощното и годишното въртене на Земята, се нарича атмосфера и е предмет на метеорологията. Между другото, терминът "атмосфера" се прилага и за газовите обвивки на други планети. Качествените и количествените характеристики, които изразяват физическото състояние на атмосферата и процесите, протичащи в нея, се наричат метеорологични елементи. Те включват: слънчева радиация, температура на въздуха, атмосферно налягане, вятър, облачност и др. Състоянието на атмосферата в близост до земната повърхност, характеризиращо се с набор от стойности на метеорологични елементи, както и тяхната последователна промяна за определен период от време, се наричавреме, и съвкупността от атмосферни условия, присъщи на дадена област, в зависимост от нейното географско положение, се наричаклимат. С други думи,климатът е статичен режим на атмосферните условия (метеорологични условия ), характерни за всяко дадено място на Земята поради географското му положение. Времето е много променливо за кратки периоди от време, но климатът, характеризиращ дългосрочното състояние на метеорологичните елементи в определена климатична зона, се променя малко. Най-много за навигаториВажни въпроси от хидрометеорологията са:

основи на физичните процеси и явления, протичащи в атмосферата и във водните тела;
влиянието на хидрометеорологичните условия върху безопасността на корабоплаването и съответно производството на хидрометеорологични наблюдения, анализ на действителното време и неговата прогноза с нейното уточняване според местните характеристики.

За удобство при изучаване на явленията, наблюдавани в атмосферата, общо разбиране, като се вземе предвид естеството на промяната на температурата с височина и характеристиките на топлинния режим във всеки слой, атмосферата е разделена на пет основни слоя (сфери) и четири преходни слоя между тях. На фиг. 138 е показана схема на структурата на атмосферата.

За навигаторите представлява интерес само първият, долен слой на атмосферата, непосредствено съседен на земната повърхност - тропосферата, тъй като в него възникват и се развиват всички (фактори на влияние върху кораба и неговия екипаж (метеорологични елементи), които пряко влияят върху безопасността на навигацията. Вертикалната му дължина е незначителна: в полярните ширини - 9 км, в тропическите ширини - 18 км. Характерна черта на тропосферата е спадът на температурата с височина, която е 6 ° - 7 ° С, 1 km надморска височина.На горната граница на тропосферата над екватора температурата е около минус 70 ° C, над северния полюс, минус 45 ° C - минус 65 ° C, в зависимост от времето на годината.Почти цялата водна пара е в тропосферата, по време на кондензацията на която се образуват облаци и валежи.Вятърът в тропосферата има преобладаващо западна посока, нараства с височина, достигайки максимални стойности в горния ръб, налягането пада, достигайки на надморска височина от 10 km около една четвърт при Температурата на въздуха и водата е един от основните фактори, влияещи върху навигатора. Дневни и годишни колебания на температурата на въздухазависи от притока

на слънчева топлина и естеството на подлежащата повърхност. Многобройни наблюдения показват, че над сушата минималната температура настъпва малко преди изгрев, над водата (за големи площи) - 2-3 часа след изгрев. С изгрева на слънцето температурата на земната повърхност се повишава бързо и се предава на въздуха. Максималната температура на въздуха обикновено настъпва над сушата към 14-15 часа, над водата - към 15-16 часа, след което температурата започва отново бавно да се понижава (от 17 часа до залез слънце - период на бързо понижаване на температурата). Трябва да се отбележи, че такава дневна температурна промяна е характерна само за стабилно ясно време. Линия от равни температурни стойности, начертана на синоптична карта, се нарича изотерма. Температурата на въздуха в близост до земната повърхност се приема като показания на термометър, монтиран на височина 2 m от повърхността на почвата, далеч от жилищни помещения, защитени от пряка слънчева радиация и добре проветрени. Скалите на използваните термометри могат да бъдат разделени както в градуси по Целзий, така и в градуси по Фаренхайт, затова е полезно да запомните, че 1 ° F ° 5/9 "S. (за информация - градус от температурната скала на Фаренхайт е 1/180 част от температурния интервал между топенето на леда и точката на кипене на водата в рамките на 16 ° - 22 ° C, а водата 15 e- 20 ° C е най-оптималната За експлоатацията на малки плавателни съдове, докато високите температури при висока влажност, както и ниските (през пролетно-летния и есенно-зимния период), са отрицателно засегнати и изпълнени с повишена опасност, а плуването при лошо време при температура на водата от 3 ° -5 ° C и въздух минус 5 ° -15 ° C води до обледеняване на съда и неговата смърт. Това е интензивно (при пръскане) увеличаване на слоя лед върху де ck,фалшборди, надстройки, рангоути, ако не се вземат подходящи мерки за отстраняването му, това води до загуба на устойчивост и преобръщане на плавателния съд. Интензивността на обледеняването зависи от температурата на повърхностния воден слой, температурата на въздуха, силата на вятъра, степента на вълнение, вида (наводняване) на плавателния съд и курса му във връзка с вятъра и вълните. Един от най-важните фактори за безопасно корабоплаване за навигатора евидимостта (диапазон на видимост) - разстоянието, на което последните признаци на наблюдавания обект изчезват през деня (неговите очертания стават неразличими), а през нощта нефокусиран източник на светлина с определен интензитет става неразличим. Видимостта се оценява в точки, визуално за редица обекти, разположени на различни разстояния от наблюдателя, според международната скала за видимост (виж таблицата):

Започвайки да разглеждаме факторите, които влияят на видимостта, нека напомним на читателя, че водата, навлизаща в атмосферата в резултат на изпарение от водните повърхности, се намира в три състояния: газообразно (невидими за окото водни пари), течно (дъжд) и твърдо (сняг, градушка).Мъглата е натрупването на най-малките капчици или ледени кристали в слоевете въздух в близост до земната повърхност, поради което хоризонталната видимост става по-малка от 1 km. С видимост от 1 до 10 км. това натрупване се нарича мъгла. В зависимост от състоянието на капките мъглата се нарича водна или ледена. Трябва да се отбележи, че дори при температури на въздуха до минус 20 ° C мъглата все още ще бъде водниста.В зависимост от условията на образуване се разграничават радиационни и адвентивни мъгли.km), са краткотрайни, разсейват се след изгрев слънце с повишаване на температурата на въздуха. Крайбрежните райони на моретата и континентите се характеризират с мъгли от втори вид. Такива мъгли, образувани по време на бавното отстраняване от морето на влажен и все още топъл въздух от водата към студената земя (особено през есенно-зимния период), са по-стабилни, имат значителна вертикална величина и площ на разпространение и се наблюдават, като правило, при скорост на вятъра до 10 m / s. Съществуват и изпарителни мъгли (морско реене), които се появяват през зимата над водна повърхност, която не замръзва по някаква причина и представляват кондензат на водни пари от тази повърхност, обикновено с малка (няколко метра) височина.Облаците, като мъглата представляват кондензат от водна пара, се образуват на определена височина над подстилащата повърхност и основната причина за тяхното образуване е движението на въздуха нагоре.

Основни типове облаци:

кумулус (може да се развие на надморска височина от 1,5 до 14 km, в зависимост от разпределението на температурата на въздуха в атмосферата);
слоести (развиващи се на надморска височина от няколко десетки метра до няколкостотин, но заемащи големи площи, широки до няколкостотин километра);
вълнообразни (възникват на всяка височина, дължината на вълната варира от 50 до 2000 метра, вертикалната стойност е малка).

Съществуващата международна класификация на облаците се основава на техния външен вид и се състои от 10 основни форми и две допълнителни. Освен това облаците са разделени на нива в зависимост от височината на долната им граница За информация на навигаторите - цветни снимки на най-често срещаните форми на облаци, в съответствие с определената международна класификация, се събират в Атласа на облаците за корабинаблюдения, които навигаторите трябва да направят, тъй като такива наблюдения често позволяват да се прецени предстоящото време и да се потвърди получената прогноза. Облачността обикновено се оценява визуално, в точки (до 10), според степента на облачност на небето. Една точка - 10% от площта на небето. Вода (в течно или твърдо състояние), падаща от облаци или отложена от въздуха върху повърхността на земята или предмети, обикновено се нарича валеж. Според произхода и естеството на валежите атмосферните валежи се разделят на обилни, продължителни и ръмежливи, течни (дъжд, ръмеж), твърди (сняг, градушка, каша) и смесени. Превалявания - започват и завършват внезапно, краткотрайни (от няколко минути до 2-3 часа), изпадат от купесто-дъждовни облаци под формата на дъжд, сняг, сняг (лед) или в комбинация с дъжд под формата на градушка. Обилни валежи - продължителни, с умерена интензивност, дъжд или сняг при облачно време, падат, като правило, от облаци nimbostratus над големи площи. Дримен валеж (ръмен дъжд) - пада от слоести облаци под формата на много малки капки или снежни зърна. Дъждът се различава от ситния преливащ дъжд по това, че частиците, които го образуват, сякаш се носят във въздуха. Количеството на валежите обикновено се измерва с дебелината на водния слой (в милиметри), който би се образувал от дъжд (разтопен сняг) върху хоризонтална повърхност, ако водата не течеше никъде. Когато казват, че е паднал 1 мм валежи, това означава, че на всеки 1 кв.м. На земната повърхност е паднал 1 литър вода.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: