Элементы и виды ветра

Ветер характеризуется двумя элементами: направлением и ско­ростью.

Направление ветра определяют по компасу той ча­стью горизонта, откуда он дует. Говорят: «Ветер дует в компас». Сле­довательно, направление ветра может быть: северное, северо-западное, юго-восточное, западное и т. д.

На реках направление ветра часто определяют относительно тече­ния реки: ветер может быть верховой (дует по направлению течения) и низовой (дует против течения).

В зависимости от того, с какой стороны дует ветер, у судна разли­чают наветренный борт (борт, обращенный к ветру) и подветренный борт (противоположный наветренному).

Относительно направления движения судна ветер может быть встречным и попутным.

Ветер, дующий в сторону берега под прямым или небольшим углом к нему, принято называть навальным, а ветер, дующий от бере­га в сторону реки или озера, — отвальным. Таким образом, для одного берега ветер будет отвальным, для другого—навальным. То же и для судна — в зависимости от того, у какого берега оно нахо­дится.

Если на неподвижном судне определять направление ветра, то оно называется истинным и„ (рис. 50). При движении судна возни­кает поток воздуха, который называется курсовым ветром. Курсовой ветер имеет скорость судна и направлен в сторону, об­ратную его движению. На движущемся судне будет измеряться ка-

Рис. 50. Направление ветра на движущемся судне

Таблица 15

жущийся (вымпельный) ветер Ик. Он направлен по равнодействующей истинного и курсового ветра.

Скорость ветра обычно измеряется в метрах в секунду или километрах в час. Скорость ветра измеряется также баллами Градации скорости ветра, применяемые для прогнозов и предупреждений, даны в табл. 15.

В практической работе часто необходимо перейти от скорости ветра к баллам или от баллов к скорости ветра в метрах в секунду. Весь пере счет можно сделать в уме, используя данные табл. 16. При этом дробные числа округляются до целых; значения 0,5 и больше округляются до единицы; значения меньше 0,5 — отбрасываются.

Для более грубой оценки, чем указано в таблице, при переходе к баллам скорость в метрах в секунду делится пополам (балл = ско­рость, м/с: 2), а при переходе к скорости баллы удваиваются (скорость, м/с == 2 Х балл),

На береговых станциях направление и силу ветра определяют по флюгеру и анемометру (рис. 51).

На судне скорость кажущегося ветра измеряют по анемометру, а направление — по дыму, флагу, вымпелу. У судов, буксирующих состав или плот со скоростью 3—4 км/ч, истинный и кажущийся ветер практически одинаковы.

У анемометра (см. рис. 51) имеются четыре полушария, которые вращаются под действием ветра. По циферблату со счетчиками опреде-

Таблица 1б

Рис. 51. Анемометр

Рис. 52. Роза ветров

ляют число оборотов. Затем по переводному множителю, приведенно­му в аттестате анемометра, и числу оборотов получают скорость ветра.

Иногда для определения направления ветра на судах устанавливают на открытых местах небольшие матерчатые конусы, называемые «колдунчиками».

Силу ветра можно определить также по шкале визуальной оценки, которая приведена в прил. l.

Располагая материалами наблюдений за ветром, можно определить повторяемость каждого направления и различных скоростей ветра. Для наглядности повторяемость изображается графически в виде «розы ветров» (рис. 52). Последнюю строят следующим обра­зом.

Вначале проводят линии по восьми румбам (С, СВ, В, ЮВ и т. д.). На линиях румбов в масштабе откладывают отрезки, пропорциональ­ные повторяемости направления или скорости ветра, выраженные в процентах. Повторяемость откладывается от окружности штилей, ра­диус которой равен числу процентов штилей в принятом масштабе. Соединив концы отрезков, получают фигуру — розу ветров, которая дает представление о распределении ветров в данном пункте по на­правлениям и скорости. Розы ветров строятся для месяца или года.

Ветры, возникающие по местным причинам и охватывающие не­большие территории, называют местными. Основными видами таких ветров являются следующие.

Бриз — ветер, имеющий направление днем с водоема на сушу (морской бриз), а ночью — с суши на водоем (береговой бриз). Обыч­но бризы распространяются на расстояние до 50 км в глубь суши и несколько большее в глубь водоема. Основной причиной возникновения бриза является неравномерность прогрева и остывания суши и водое­ма в течение суток, вследствие чего возникает циркуляция воздуха.

Бора — «падающий» холодный и сильный ветер, направленный с прибрежной возвышенности на море. В Советском Союзе такой ветер наблюдается в районе Новороссийска и Новой Земли, где сила ветра достигает 50—60 м/с.

С а р м а — «падающий» северо-западный ветер, дующий на западном берегу озера Байкал со скоростью до 40 м/с. Бакинский норд — обычно сильный, сухой и холодный северный ветер, достигающий скорости 20—40 м/с. В бассейне Средиземного моря бора встречается на побережье Адриатического моря (Фиум, Триест), но сила ветра в этом районе значительно меньше. Ветер, подобный боре, наблюдаемый в Провансе, называют мистраль. Очень теплый и влажный ветер, сопровождающийся значительной облачностью и осадками и наблюдаемый в Италии, Аравии, Палестине и Месопотамии, называют сирокко, в Испании — левеш, в Алжире и Тунисе — самум, в Египте— шамсин.

Ветры бора, сарма, бакинский норд называют также падающими. Продолжительность их бывает несколько суток. Падающие ветры образуются из-за значительной разности атмосферного давления над сушей и над водоемом, где оно меньше. Воздушные массы, перемещаясь со стороны суши к водоему в сторону меньшего давления, накапли­ваются за хребтами гор и начинают подниматься вверх (рис. 53). Температура воздуха при подъеме падает, а влажность постепенно возрастает. При дальнейшем подъеме скорость понижения температу­ры воздуха меньше, так как здесь происходит выделение скрытой теп­лоты, освобождающейся при конденсации водяного пара. На вершине гребня, где воздух перенасыщен водяным паром, возникает облачный вал, покрывающий весь горный хребет.

С высоты хребта воздух устремляется к водоему, нагревается и на побережье приходит с более высокой, чем на высоте, температурой и небольшой влажностью. Холодный воздух, переваливая через горный хребет, приобретает большую скорость из-за разности давлений на суше и водоеме, а также из-за действия силы тяжести массы воздуха.

Несмотря на то что воздух динамически нагревается, он приходит вниз сравнительно холодным, так как его первоначальная температу­ра низка, а горы невысоки. Вертикальная мощность такого «падаю­щего» ветра, как бора, не превышает 200—300 м. Бора распространяет­ся на несколько километров от берега.

Рис. 53. К образованию местного вет­ра — боры

Рис. 54. Влияние берегов на направление ветра:

а—ветер дует с высокого берега; б—ветер дует с реки к берегу; в—ветер пересекает неширокое русло

Мощное падение холодного воздуха создает сильное волнение в прибрежной зоне и вызывает обледенение судов и портовых сооружений.

Получив прогноз о падающих ветрах, судоводители должны при­нять меры к укрытию судов в зоне причальной линии порта (где обра­зуется небольшая зона затишья на расстоянии нескольких сот метров от берега) или в естественных укрытиях берега, указанных в лоциях.

С образованием водохранилищ в ветровом режиме данной мест­ности происходят большие изменения и создаются местные ветры. Это объясняется тем, что вместо шероховатой поверхности земли появля­ется обширное водное пространство. Обычно в таких случаях сила ве­тра увеличивается, уменьшается повторяемость штилей и изменяется направление господствующих ветров.

Ветер, соприкасаясь с поверхностью земли или воды, благодаря тре­нию несколько, затихает, поэтому скорость ветра с высотой увеличивает­ся. Считается, что при переходе с суши на воду скорость ветра увели­чивается в среднем на 30%. Однако увеличение скорости ветра связано и с местными особенностями рельефа берегов водохранилища. При низких и открытых берегах средние скорости ветра возрастают почти в 1,5 раза, а под лесистыми и высокими берегами скорость ветра, наобо­рот, уменьшается.

Влияние препятствий на воздушный поток разнообразно. Оно за­висит от размеров и форм препятствий, от расположения их по отноше­нию к ветру, от скорости ветра и состояния атмосферы. Например, ве­тер, дующий с горы, сохраняет свое направление лишь у противополож­ного берега. Непосредственно под горой ветер приобретает обратное направление. Следовательно, ветер, наблюдаемый на подходе к горе как отвальный, фактически вблизи нее будет навальным. Опасными для судов являются разрывы высоких берегов долинами притоков, ов­рагами. Через эти разрывы ветер с большой силой «сваливается» на реку или водохранилище.

Разберем некоторые типичные случаи (рис. 54).

При ветре, дующем из-за берегового отдельно стоящего препятст­вия, вблизи последнего создается ветровая тень, а на некотором рас­стоянии — вихрь с горизонтальной осью и ветром обратного направ­ления.

При ветре, дующем с реки к берегу, дебаркадеру и т. п., около них возникает ветер почти обратного направления. Действие обрат­ного ветра сказывается на расстоянии, равном приблизительно высоте препятствия.

Ветер, пересекающий реку со стороны высокого берега, изменяет направление почти на обратное. Изменение направления происходит по часовой стрелке и сказывается на расстоянии, равном одной-двум высотам берега.

Высокие и изрезанные берега изменяют скорость ветра, дующего со стороны берега, придавая ветру в прибрежной полосе неустойчивое направление и порывистость.

Сила и направление ветра не остаются длительное время постоян­ными. При установившейся погоде ветер может усиливаться, прохо­дить порывами, затем ослабевать.

Date: 2016-02-19; view: 3761; Нарушение авторских прав