18 Билет

1. Отдаленные предметы видны хуже, чем близкие, не только потому, что уменьшаются их видимые размеры. Даже и очень большие предметы на том или ином расстоянии от наблюдателя становятся плохо различимыми вследствие мутности атмосферы, сквозь которую они видны. Эта мутность обусловлена рассеянием света в атмосфере. Понятно, что она увеличивается при возрастании аэрозольных примесей в воздухе.

Для многих целей очень существенно знать, на каком расстоянии перестают различаться очертания предметов за воздушной завесой. Это расстояние называют дальностью видимости, или просто видимостью. Дальность видимости чаще всего определяется на глаз по определенным, заранее выбранным объектам (темным на фоне неба), расстояние до которых известно. Но имеется и ряд фотометрических приборов для определения видимости.

В очень чистом воздухе, например арктического происхождения, дальность видимости может достигать сотен километров. Рассеяние света в таком воздухе производится преимущественно молекулами атмосферных газов. В воздухе, содержащем много пыли или продуктов конденсации, дальность видимости может понижаться до нескольких километров и даже до метров. Так, при слабом тумане дальность видимости составляет 500—1000 м, а при сильном тумане или сильной песчаной буре может снижаться до десятков и даже нескольких метров.

Дальность видимости. Различают геометрическую, оптическую и метеорологическую дальность видимости. Геометрическая дальность видимости АС (рис. 1.5.2) определяется кривизной Земли и светового луча и зависит от высоты наблюдателя и наблюдаемого объекта. Оптическая дальность видимости — это расстояние, на котором реальный объект при данных условиям погоды, освещения и наблюдения находится на границе восприятия зрением. Она зависит от прозрачности атмосферы, остроты зрения наблюдателя, свойств наблюдаемого объекта и фона, на котором наблюдается объект. Все указанные факторы весьма изменчивы, поэтому оптическую дальность видимости затруднительно применять в практических целях в качестве метеорологического элемента.

Рис. 1.5.2. Дальность видимости горизонта.

 

Дальность видимости реальных объектов и огней в море ночью будет равна наименьшему значению одной из трех величин: геометрической, оптической и метеорологической дальности видимости.

Поднятие (снижение) горизонта. К явлениям, связанным с земной рефракцией, относятся случаи поднятия и снижения горизонта. При отсутствии рефракции дальность видимого горизонта Д0 определяется геометрической дальностью.

где Д₀ — геометрическая дальность видимого горизонта в км; h—высота глаза наблюдателя в м.

С учетом земной рефракции дальность видимого горизонта может быть определена из выражения где k = - dn/dr,R— радиус Земли.

При стандартных значениях давления и температуры Д = 1,08 Д₀.

В этих условиях поднятие горизонта невелико и мы обычно его не замечаем. Если же k<0, то Д<Д₀ т. е. отмечается отрицательная рефракция, луч вогнут кверху и касается Земли ближе, чем прямолинейный. Наконец, при k>0 Д>Д₀ — положительная рефракция, горизонт приподнят.

Изменение дальности видимого горизонта определяется характером изменения температуры, а следовательно, и плотности воздуха по высоте. При падении температуры отмечается положительная рефракция, а при инверсии — отрицательная. При положительной рефракции происходит поднятие горизонта, и мы видим предметы, обычно скрытые кривизной Земли. В этом случае Д существенно больше Д₀. При отрицательной рефракции горизонт кажется пониженным, и мы не видим даже тех предметов, которые видны в обычных условиях; в этом случае Д много меньше Д₀.

Наибольшее поднятие горизонта отмечается в холодных воздушных массах (температура по высоте падает). Понижение горизонта наблюдается в теплых воздушных массах. Это явление особенно характерно в прибрежной зоне, когда с берега натекает на море теплый сухой воздух.

Метеорологическая дальность видимости является одной из характеристик прозрачности атмосферы, и ее следует отличать от реальной дальности видимости различных объектов, которая зависит не только от прозрачности атмосферы, но и от цвета объектов, их размеров, удаленности от пункта наблюдений, освещенности и фона.

Метеорологической дальностью видимости называется то наибольшее расстояние, с которого в светлое время суток можно обнаружить на фоне неба вблизи горизонта (или на фоне воздушной дымки) абсолютно четкое тело достаточно больших угловых размеров (больше 15 угловых минут). Видимость определяется с верхнего мостика. Оценивается она по международной 10-балльной шкале (от 0 до 9 баллов) в метрах, километр кабельтовых, милях.

При плавании вблизи берегов следует определять видимость отдельно в сторону моря и отдельно в сторону берегов и записывать в журнал наименьшую видимость.

Для определения видимости в сторону берегов используются имеющиеся в поле зрения и обозначенные на карте отдельные мысы, горы, здания, маяки, знаки и т.п., расстояние до которых известно Объекты должны быть видимы с места наблюдения под углом не более 5-6° к горизонту. В исключительных случаях, при видимости более 1 мили, допускается использование объектов, видимых под углом к горизонту до 11°.

В открытом море, вдали от берегов, при отсутствии в поле зрения каких бы то ни было объектов, необходимых для определения метеорологической дальности видимости, допускается оценка так называемой реальной поверхности моря. При отсутствии других сведений о видимости, величина реальной видимости используется как вспомогательная характеристика в оперативных целях.

Оценка реальной видимости поверхности моря производится по четкости линии действительного горизонта или по дальности видимости поверхности моря, определяемой визуально.

2. Течениями называется поступательное перемещение водных масс. Как известно, необходимость сведения о них обусловлена практическими потребностями навигации, в частности для определения сноса судна. При заходах в порты важно знать скорость и направление приливных течений.

Течения в море различаются по продолжительности (постоянные, временные, градиентные); по расположению в толще моря (поверхностные, глубинные).

Силы, вызывающие морские течения, можно подразделить на внешние и внутренние. К первым относятся ветер, атмосферное давление, приливообразующие силы. Внутренние силы обуславливаются неодинаковым изменением температуры и солености слоев океана в различных районах, приводящих к неравномерному распределению плотности водных масс.

Под действием ветра возникают дрейфовые и ветровые течения. Дрейфовые течения, возникающие под непосредственным воздействием ветра, включают затем составляющую, образованную наклоном уровня моря.

Разница в уровне моря, обусловленная атмосферным давлением, создает бароградиентное течение, включающееся затем в систему ветровых.

Неодинаковое или неодновременное изменение температуры и солености вод океана приводит к неравномерному распределению плотности в море. Силы, стремящиеся к восстановлению равновесия в водных массах, создают градиентные течения.

Наклон уровня моря, образованный притоком вод из другого района, или выпадением осадков, создает сточные течения. Из них некоторые авторы выделяют стоковые - течения, создаваемые стоком рек. Наибольшее практическое значение имеют три класса течений - фрикционные (дрейфовые и ветровые), градиентные и приливо-отливные.

3. Основные элементы прилива:

-малая вода - наинизший уровень во время приливного колебания;

-полная вода - наивысший;

-продолжительность роста уровня - время между моментами наступления малой и полной воды;

-продолжительность падения уровня - время между моментами наступления полной и малой воды;

-период прилива - промежуток времени между моментами двух соседних полных или двух соседних малых вод;

-величина прилива - разность высот полных и малых вод.

-высота прилива – превышение уровня моря над нулём глубин;

-амплитуда прилива – разница уровней полной и малой воды со средним уровнем;

-возраст прилива – промежуток времени между кульминацией луны на данном меридиане и наступлением максимального уровня