Kretanje vode u uvalama križaljka. Neperiodični tokovi

Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana 73

3. Na uskim stenovitim obalama (kapija velikih zatvorenih zaliva Avačinskaja na Kamčatki i Vladivostoku) cunamiji se razbijaju na stenovitim obalama, gubeći energiju. Unutar takvih uvala dolazi do blagog porasta vode, što ne predstavlja ozbiljnu opasnost (Sl. 17).

Stoga, kada su obaviješteni o približavanju cunamija, mnoga pomorska plovila nalaze se utočište u zaljevima Avačinskaja ili Vladivostok. Postoje takvi zaljevi uz obale SAD-a i Kanade.

Predviđanje i upozorenje na cunami . Tokom mnogih vekova, stanovnici obalnih država su sticali iskustvo sa informacijama o približavanju cunamija.

1. 10-40 minuta prije pojave ovog strašnog vala dolazi do povlačenja (povlačenja) vode, odnosno do izlaganja nekoliko desetina, a ponekad i stotina metara okeanske obalne zone dna.

2. Neposredno prije nego što se morska voda povuče, okeanom zavlada depresivna tišina, zamjenjujući buku ili jecanje valova.

3. Domaće životinje - mačke, psi, konji itd. - vrlo aktivno reaguju na približavanje cunamija, a divlje životinje - lasice, pacovi, miševi, gofovi, zmije. Također možete promatrati neočekivano ponašanje ptica (povici fazana, mnoge ptice odlijeću s obale).

4. Instrumenti (seaografi) prate približavanje cunamija.

 Poslednjih decenija uspostavljena je stalna razmena informacija o prevenciji cunamija između naučnika iz SAD, Rusije i Japana. Međunarodni centar za informacije o poreklu i širenju cunamija nalazi se u Honoluluu (Havajska ostrva). Od 1975. godine uspostavljene su međunarodne komunikacije upozorenja duž linije Honolulu - Tokio - Habarovsk.

Talasi cunamija mogu biti uzrokovani ne samo zemljotresima

è vulkanske erupcije, ali i tajfuni, cikloni, uragani. Istina, u ovim slučajevima se ne nazivaju riječju "cunami", već "valovi pritiska", odnosno valovi uzrokovani dubokim i naglim promjenama atmosferskog tlaka. Obale Atlantskog okeana posebno pate od takvih valova - Bristolski zaljev u Sjevernom moru, ušće rijeke Temze; unutar Baltičkog mora – Finskog zaljeva. Takvi cunamiji ovdje se nazivaju solitoni. Ne šire se u obliku niza talasa, već u obliku jedan jedini (solo), tj. soliton. Većina ih je uzrokovana ciklonima. Ako se ciklon nataloži duže vrijeme na značajnom području mora

74 Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana

površine i praćeno je obilnim padavinama, tada uspijeva izazvati osjetno podizanje (oticanje) površine mora. Tome također doprinose vjetrovi koji vode vodu prema središtu ciklona. Solitoni često stagniraju u Sjevernom i Baltičkom moru, zbog čega se ovdje dugo vremena uspostavlja nizak tlak, a stalne kiše uzrokuju oticanje i porast (za 80 cm) morske površine oko centra ciklona. Kao rezultat nagle promjene atmosferskog tlaka, praćenog jakim udarnim vjetrom sa zapada, soliton juri ka istoku. Talasi "Soliton" odgovorni su za poznate poplave u Bristol Bayu u Londonu (Velika Britanija) i Sankt Peterburgu (Rusija).

Solitoni su pojedinačni valovi koji se formiraju nad morskom površinom, gdje dugo nastupa ciklonalno vrijeme sa stalnom kišom.

Seiches. Često u morima dolazi do kolebanja površinskog nivoa, pokrivajući cijelo more u cjelini. Ove oscilacije podsećaju na stojne talase ogromne dužine, sa karakterističnim „čvorovima“. Amplituda takvih stajaćih valova može doseći nekoliko metara. Takvi valovi se nazivaju seiches (francuski seiche, što znači slobodne vibracije, ili od latinskog siccus - suh). Seiševi nastaju u zatvorenim vodnim tijelima (mora, uvale, uvale, jezera). Predstavljaju oscilatorna kretanja cjelokupne vodene mase bez širenja valnog profila po površini, zbog čega se u blizini obale uočavaju posebne periodične fluktuacije nivoa, neprimjetne za oko. Termin „seiches“ se koristi već dva veka da opiše porast i pad vode koji se periodično javlja u uskom delu Ženevskog jezera, gde je genezu ovog fenomena krajem 19. veka proučavao švajcarski naučnik Forel. . On je ustanovio da seiševi u svom elementarnom obliku nastaju zbog dva duga talasa koji se istovremeno šire u suprotnim smjerovima. Kao rezultat toga, umjesto dva vala, pojavljuje se "stojeći val", koji izgleda ovako: ako je na jednom kraju jezera (uvale) oseka, onda je na drugom plima.

Između ovih ekstremnih položaja, nivo jezera se ne mijenja tokom cijelog ciklusa fluktuacija. Linija (vertikalni presjek) po cijeloj širini jezera, na kojoj nema vertikalnog kretanja površine, se naziva čvorna linija, a seiche se naziva jednočvornom, ako se posmatra jedan čvor

Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana 75

cijelom dužinom jezera; ako postoje dva čvora - dvočvor, ostali čvorovi - tročvor itd. Obično seiševi, zbog impresivne veličine rezervoara, imaju prilično duge periode oscilovanja, ali ponekad je taj period samo nekoliko minuta , tada seiševi počnu stvarati određene probleme u morskim lukama . Na primjer, u zaljevu Los Angeles (SAD), oscilacije valova se javljaju s periodima u rasponu od 12 do 2-3 minute. Takve visokofrekventne vibracije više nisu seiches, već se zovu tyagun. Horizontalna kretanja čestica vode pri izvlačenju mogu doseći i nekoliko metara, a nastali valovi su toliko jaki da nevidljivi podvodni valovi trgaju čelične sajle, trgaju brodove sa jakih sidrenih lanaca i udaraju brod o mol. A ima slučajeva da brodovi, čak i uz naizgled mirno more i vedro vrijeme, propadaju u luci. S malim vertikalnim pomacima vode, propuh je praktički nevidljiv. Od njega možete pobjeći samo na otvorenom moru. Unatoč dugogodišnjim istraživanjima, razlog nastanka tyaguna još nije razjašnjen.

Glavni razlozi koji uzrokuju formiranje seichea su: oštra promjena atmosferskog tlaka; iznenadni jak vjetar; jaka kiša, snijeg ili grad po površini vodenog bazena; brza promjena atmosferskog tlaka kao rezultat prestanka oluje; poplavni tokovi iz rijeka; fundamentalni poremećaji morskog dna za vrijeme jakih potresa itd.

 unutar velikih vodnih prostranstava (mora, zaljevi), na formiranje seichea utječu rotacijsko kretanje Zemlje i Coriolisovih sila. Ali ovaj faktor nema značajan uticaj na formiranje seiša u malim vodnim bazenima.

 u našem udžbeniku postoji potreba da se zadržimo na karakteristikama specijalni talasi.

bušotina - deformisani plimni talas primećen u uslovima nekih reka i estuarija . Pojavljuje se u obliku jednog dugog vala sa lomljenim vrhom i velikom brzinom širenja (10 m/s). Visina ovog talasa nije manja od 2-6 m i predstavlja šaht visoke vode, čija prednja strana podsjeća na pokretni vodeni zid. U pravilu, frontalni napad vala ide duž cijelog perimetra rijeke do samog dna. Ovi valovi imaju različita imena u različitim dijelovima svijeta. Na atlantskoj obali Francuske (ušće rijeke Sene) - ovaj fenomen se naziva “ìà-

76 Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana

scare” - visina 1,5 m Na ušću Konga (Afrika) ovaj val se zove "kalema" - visina 1,5-2 m Poklapa se sa periodom zenitalnih kiša. Najjača bušotina uočena je na rijeci Fuchunjiang u Kini, visina vala je do 6-7 m. Na rijeci Gang se ovaj fenomen naziva bušotina - visina do 2 m bušotina talasa predstavljena je na ušću rijeke Amazone. Na jeziku Tupi ovaj talas se zove pororoka, što znači „voda koja grmi“. Mnogi stanovnici je zovu amazunu, što znači "razbijač čamaca", odakle možda potiče i ime same rijeke. Pororoka dolazi iz Atlantskog okeana, počinje u plitkoj vodi i juri ogromnom snagom i brzinom cijelom širinom rijeke protiv njene struje, formirajući talas visok 4-6 m koji nosi slatku vodu i ne miješa se sa slanim vodama rijeke. ocean. Pororoka ide hiljadu kilometara duboko u kopno, plavi niske obale, drobeći i uništavajući desetine metara obalnog tla i čupajući hiljade stoljetnih stabala amazonske šume. Ovu pojavu prati jaka graja koja se može čuti desetinama kilometara unaokolo. Brzina osovine talasa dostiže 10 m/s. Amazunu (pororoka) se prostire cijelom širinom rijeke (10-30 km), dosežući dno (70 m). Na svom putu, talas nosi milijarde tona zemlje, uništavajući sve, i predstavlja užasan prizor. Pororoka (amazunu) je aktivna u periodu februar-mart-april i obično je tempirana da se poklopi sa punim mesecom, ali ne traje duže od 30 minuta i polaže jaja.

Središte oluje u Svjetskom okeanu. Savremeni napredak u proučavanju režimskih funkcija okeanskih talasa omogućio je identifikaciju brojnih olujnih centara unutar Svjetskog okeana, gdje valovi vjetra dosežu značajne visine. Zbog prisustva velikih vodenih površina na južnoj hemisferi, unutar kojih vjetar može dugo utjecati na površinu okeana, antarktički region

Područje južne hemisfere glavni je izvor olujnih poremećaja. Na 40-60 južno. w. skoro uvek nema

koliko područja olujnog udara kreće se u istočnom ili jugoistočnom smjeru brzinom od oko 40 km/h. Ali jačina i smjer vjetrova nad ovim ogromnim područjem su vrlo stabilni tokom vremena. Režimski talasi ovde imaju geografsku širinu. Olujni talasi dostižu svoje najveće vrednosti ne u blizini „rivih“ 40-ih geografskih širina, već

Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana 77

blizu 50-60 S. w. u Atlantiku, Pacifiku, Indijskom i Južnom okeanu. U zapadnoj zoni zračnog transporta antarktičke regije razlikuje se 5 valnih centara.

1. Unutar Indijskog (a sada Južnog okeana sa centrom u blizini O. Kerguelen) je najburnija regija Svjetskog okeana. U svim godišnjim dobima ovdje se primjećuju najveće visine vjetrovitih valova (do 35 m).

2. Drugo područje pojačane olujne aktivnosti nalazi se između Novog Zelanda i Antarktika, u blizini ostrva Macquarie i Emeralda. Područje ove regije je mnogo manje od regije Kerguelen. U centru oluje na Novom Zelandu, prosječne visine talasa su konstantne i iznose 2-3 m, a maksimalno - 20-25 m.

3. Treće mjesto po olujnoj aktivnosti zauzima olujni centar u prolazu Drake, gdje su visine valova i do 20 m, za vrijeme plovidbe, ovo je bilo najopasnije područje za plovidbu.

4. Četvrti centar oluje nalazi se sjeveroistočno od Južnih Sendvič otoka, gdje maksimalni talasi dostižu 15-20 m.

5. Uočena je i povećana olujna aktivnost

â Južni okean, na području od 100 do 140. meridijan. Umjereni talasi su visoki 5-6 m, a maksimalne visine talasa u centru područja prelaze 15 m.

Tako se svih pet olujnih centara južne hemisfere nalazi u zoni zapadnog vazdušnog transporta i područja su najintenzivnijeg prenosa atmosferske energije na površinu okeana.

Na sjevernoj hemisferi može se identificirati još pet centara oluje. Najburnija područja ovdje su umjerene geografske širine Tihog i Atlantskog okeana.

1. Snažan centar oluje nalazi se u Tihom okeanu, u blizini Sjeverne Amerike na ušću rijeke Kolumbije (Rt Razočarenja). Ovdje nastaju najburniji valovi koji dosežu visinu od 4 do 10 m. Služba spašavanja američke obale Pacifika nalazi se u ovom području.

2. Blizu američkog kontinenta u umjerenim širinama Atlantika, u blizini ostrva Sable, nalazi se najmoćniji centar oluje na sjevernoj hemisferi, gdje visine vjetrovitih valova dostižu 15 m.

Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana 79

3. Još jedan centar nalazi se u vodama Biskajskog zaljeva, gdje dopiru valovi 6-8 m, a ponekad 12-15 m. Ovaj centar se ponekad naziva i Galicijski.

4. Formiranje arapskog centra oluje povezano je s razvojem jakog ljetnog monsuna. Visina talasa dostiže 8 m.

5. Prisustvo olujnog centra u Bengalskom zaljevu povezano je ne samo s monsunskom cirkulacijom, već i s ciklonskom aktivnošću karakterističnom za ovaj dio Indijskog okeana. Ovdje visina talasa dostiže 10 m, što je otežavalo plovidbu do Indije i oko Afrike tokom velikih geografskih otkrića.

5.2. MORSKA (OCEANSKA) STRUJA

Glavne struje. Morske (okeanske) ili jednostavno struje su translacijska kretanja vodenih masa u okeanima i morima na udaljenostima mjerenim stotinama i hiljadama kilometara, uzrokovana različitim silama (gravitacijskim, trenjem, plimskim) (Sl. 18). Morske struje igraju veliku ulogu u životu Svjetskog okeana, u plovidbi, doprinose razmjeni vodenih masa, promjenama obala, kao i klimi u različitim dijelovima zemaljske kugle itd.

Prisustvo morskih struja karakteristično je za okeanske vode. Ljudi su još u davna vremena ustanovili da vjetar koji puše nad morem uzrokuje ne samo valove, već i struje, koje igraju ogromnu ulogu u procesu preraspodjele topline na Zemlji, te su pokazali poseban interes za njihovo proučavanje.

Prve spomene struja nalazimo kod starih Grka. Aristotel je opisao struje u Kerčkom moreuzu,

REGION 18. Glavne površinske struje Svjetskog okeana.

1 – Golfska struja; 2 – Sjeverni Atlantik; 3 – norveški; 4 – North Cape; 5 – Spitsbergen; 6 – Istočni Grenland; 7 – Zapadni Grenland; 8 – labrador; 9 – kanarinac; 10 – Sjeverni pasati; 11 – Gvajana; 12 – ekvatorijalne protivstruje; 13 – Južni pasati; 14 – Brazilac; 15 – Benguela; 16 – Falkland; 17 – Antarktički cirkumpolarni; 18 – Madagaskar; 19 – Mozambika; 20 – Rt Agulhas; 21 – Somalija; 22 – monsun (ljeto); 23 – zapadnoaustralijski; 24 – peruanski; 25 – istočnoaustralijski; 26 – Kuroshio; 27 – Sjeverni Pacifik; 28 – Àëÿ-

Skinskoe; 29 – Kuril; 30 – kalifornijski; 31 – Transantarktik

80 Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana

Bosfor, Dardaneli. Teofast spominje struju u Gibraltarskom moreuzu. Stanovnici Kartage znali su za struje u Atlantskom okeanu. Saznanja o postojanju struja omogućila su skandinavskim pomorcima (Normanima, ili Vikinzima) još u 9.-10. stoljeću da savladaju strah i uđu u vode sjevernog Atlantika, koloniziraju Island, južne dijelove Grenlanda i obalu sjevera Amerika, koja je naziva Vinland, o čemu svjedoče reference u skandinavskim sagama Posmatranja struja na otvorenom okeanu izvršio je H. Kolumbo tokom svog prvog putovanja u Ameriku. U 19.-20. vijeku struje su proučavale mnoge ekspedicije širom svijeta. Kao rezultat akumuliranih informacija možemo reći da su struje složene kombinacije različitih vrsta neperiodičnih i periodičnih kretanja vode. Trenutni pravci se razlikuju u stepenima i pokazuju kuda se kreće tok vode?(za razliku od smjera vjetra koji pokazuje odakle duva). Trenutna brzina se mjeri u metrima u sekundi ili u čvorovima (1 čvor = 0,5144 m/s).

Svojevremeno je istaknuti ruski klimatolog A.I. Voeikov nazvao morske struje „cevi za grejanje vode“ na svetu. Ogromne mase vode kreću se među okeanima i, ovisno o tome gdje počinju, nose sa sobom toplinu ili hladnoću.

Tople vode u zapadnim dijelovima okeana usmjerene su, po pravilu, ka polovima i, poput sistema za grijanje vode, zagrijavaju visoke geografske širine, a na istoku se ohlađene vraćaju na ekvator. U suštini, struje igraju ulogu "prigušivača" planetarne energije. Dakle, okeanske struje su zaista grandiozni prirodni fenomeni. Najmoćnija i najpoznatija morska struja je Golfska struja - neka vrsta džinovske rijeke u okeanu, koja počinje u južnim geografskim širinama, prolazi Karipskim morem, Floridskim moreuzom (brzinom od 7-9 km/h). ), prelazi Atlantski okean i stiže do otoka Spitsbergen i Novaya Zemlya, protežući se preko 10.000 km (Sl. 19). Razlog njegovog nastanka je veliki nalet vodene mase pasatima kroz Jukatanski moreuz u Meksički zaljev. Prilikom ulaska u okean, snaga struje je 25 miliona m/s, što je 20 puta veće od protoka svih rijeka na kugli zemaljskoj. Širina struje je 75-120 km, vertikalna debljina toka na dubini je 700-800 m. Vode ove struje nose kolosalnu količinu

Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana 81

RICE. 19. Struja Golfske struje

vrućina koja grije cijelu zapadnu i sjevernu Evropu. Utjecaj Golfske struje uvelike utiče na prirodu Arktičkog okeana. Zahvaljujući Golfskoj struji, sjeverna obala Evrope je mnogo toplija nego na istim geografskim širinama Sjeverne Amerike. U Engleskoj, na primjer, rastu zimzelene biljke (rododendron, božikovina, drvo jagode), a najsjevernije od Lofotskih ostrva, koje se nalaze u blizini arktičkog kruga, ima prosječnu godišnju temperaturu poluotoka Krima. Ulogu iste peći za japanska ostrva igra struja Kuroshio u Tihom okeanu. Takođe počinje na ekvatorijalnim geografskim širinama, juri na sjever, a u blizini japanskih ostrva skreće na sjeveroistok i ide do Aljaske, formirajući tamo klimu "vječne jeseni". Kuroshio ima širinu od 180 do 230 km, a dubina njegovih voda je 600 m. Na sjeverozapadu Tihog okeana postoji hladna struja Oyashio (Kuril), koja teče od sjevera prema jugu duž istočnih obala Kurilskog grebena. i Hokkaido Islands.

Uz tople struje, tu su i hladne. Od Baffin Baya, preko Davisovog moreuza do Atlantika

82 Poglavlje 5. Dinamički režim Svjetskog okeana

Hladna Labradorska struja juri u okean, noseći tamo hladne vode s temperaturnom razlikom od 8-10, uz prisustvo brojnih santi leda iznesenih sa polarnih širina. Jedan od ovih santi leda bio je uzrok potonuća Titanika 1912. Prisustvo Labradorske struje formira zonu tundre u istočnoj Sjevernoj Americi na geografskoj širini 55 (geografska širina Minska) i prirodnu zonu stepa i listopadnih šuma na geografskoj širini. 50 (širina Kijeva).

 U tropskim geografskim širinama Tihog okeana, uz obalu Južne Amerike, prolazi hladna površinska Peruanska struja (Humboltova struja), koja ima veliki uticaj na atmosferske procese na ovom području. Zračne mase koje prolaze preko hladnih voda struje nisu zasićene vlagom i ne donose padavine na kopno. Stoga obala i zapadne padine Anda ne primaju padavine dugi niz godina. Hladne vode Peruanske struje, bogate kiseonikom i hranljivim materijama, veoma su bogate organskim životom. Ovdje je najveći ribolov na jednu vrstu inćuna, zahvaljujući kojem Peru lovi 7-10 miliona tona ribljih resursa.

Još od vremena H. Kolumba poznato je da pasati u tropima pobuđuju snažne strujanja pasata, a između sjevernog i južnog pasata postoji traka zatiša i slabih vjetrova. U zoni slabih vjetrova, ekvatorijalni, odnosno međupasovni vjetar, nalazi se protustruja koja se kreće prema dva susjeda na sjeveru i jugu. Takav sistem struja i protivstruja postoji u svim okeanima, ali svaki ima svoje karakteristike.

 U Tihom okeanu, protustruja nastaje u blizini Filipina i kreće se istočno, sjeverno od ekvatora, između dvije struje pasata.

 U Indijskom okeanu sistem ekvatorijalnih struja je pomjeren južno od ekvatora i pod snažnim je utjecajem monsunskih vjetrova. Nastavak sjeverne zime(decembar-januar), kada duva sjeveroistočni monsun, ovdje se formiraju strujanja pasata i protustruja. Jedino se Somalijska struja (slično Golfskoj struji i Kurošiju) ponaša neobično, krećući se južno u širokom pojasu. U ljeto (jul-avgust), kada prevladava jugozapadni monsun, ekvatorijalna protustruja nestaje, a Somalijska struja teče na sjever uskim potokom, brže od Golfske struje.

Plimne fluktuacije nivoa okeana praćene su horizontalnim kretanjem vodenih masa, koje se naziva plimna struja. Stoga navigator mora uzeti u obzir ne samo promjene u dubinama, već i plimnu struju, koja može postići značajne brzine. U područjima gdje ima plime, zapovjednik čamca uvijek mora biti svjestan visine plime i elemenata plimne struje.

Plima i oseka omogućavaju brodovima dubokog gaza da uđu u neke luke smještene u plitkim zaljevima i ušćima.

Na pojedinim mjestima plime su pojačane pojavama naleta, što dovodi do značajnog povećanja ili smanjenja nivoa, a to može dovesti do nezgoda brodova pod teretom na vezovima ili na rtu.

Priroda i veličina plime i oseke u Svjetskom okeanu su vrlo raznolike i složene. Veličina plime u okeanu ne prelazi 1 m U obalnim područjima, zbog smanjenja dubine i složenosti topografije dna, priroda plime i oseke se značajno mijenja u odnosu na plimu i oseku na otvorenom okeanu. Duž ravnih obala i rtova koji strše u okean, plima fluktuira unutar 2-3 m; u obalnom dijelu zaljeva i sa jako razvedenom obalom doseže 16 m i više.

Na primjer, u zaljevu Penzhinskaya (Ohotsko more) plima doseže 13 m. Na sovjetskim obalama Japanskog mora njegova visina ne prelazi 2,5 m.

U morima, visina plime zavisi od vrste veze dato more sa okeanom. Ako se more proteže daleko u kopno i ima uzak i plitak tjesnac s oceanom, tada su plime i oseke u njemu obično male.

U Baltičkom moru plime su toliko male da se mjere u centimetrima. Visina plime u Calaisu je 7 cm, u Finskom i Botničkom zaljevu oko 14 cm, au Lenjingradu oko 5 cm.

U Crnom i Kaspijskom moru plime su gotovo neprimjetne.

U Barencovom moru plime su poludnevne.

U zalivu Kola dostižu 4 m, au blizini ostrva Iokan - do 6 m.

U Bijelom moru plime su poludnevne. Najveća visina plime uočava se na obali Terskog u grlu mora, gdje na svjetioniku Oryol doseže 8,5 m, au Mezenskom zaljevu - do 12 m ; Tako je u Arhangelsku oko 1 m, u Kemiju - 1,5 m, au Kandalakši - 2,3 m.

Plimni val, koji prodire u ušća rijeka, doprinosi fluktuaciji njihovog nivoa, a također značajno utječe na brzinu protoka vode u ustima. Stoga, često brzina plimne struje, koja dominira brzinom rijeke, mijenja tok rijeke u suprotnom smjeru.

Vjetrovi imaju značajan uticaj na pojave plime i oseke.

Sveobuhvatno proučavanje i obračun plime i oseke od velike je važnosti za sigurnost plovidbe.

Struja koja je usmjerena u smjeru kretanja plimnog vala naziva se plimna, a suprotna oseka.

Brzina plimnih struja direktno je proporcionalna veličini plime. Posljedično, za određenu tačku, brzina plimnih struja u sizigiju bit će znatno veća od brzine na kvadraturi.

Sa povećanjem deklinacije Mjeseca, kao i sa kretanjem Mjeseca od apogeja do perigeja, povećava se brzina plimnih struja.

Plimne struje razlikuju se od svih drugih struja po tome što zahvataju cijelu debljinu vodenih masa od površine do dna, samo neznatno smanjujući njihovu brzinu u pridonjim slojevima.

U tjesnacima, uskim zaljevima i blizu obale plimne struje imaju suprotan (reverzibilan) karakter, odnosno plimna struja je stalno usmjerena u jednom smjeru, a struja oseke ima smjer direktno suprotan od plimnog.

Na otvorenom moru, daleko od obale, iu srednjim dijelovima prilično širokih zaljeva, nema nagle promjene smjera plimne struje u suprotnom smjeru, odnosno tzv. promjene struja.

Na ovim mjestima se najčešće uočava kontinuirana promjena smjera struja, a promjena struje od 360° javlja se kod poludnevne plime za 12 sati i 25 minuta i kod dnevne plime za 24 sata i 50 minuta. Takvi tokovi se nazivaju rotirajućim tokovima. Promjene u smjeru rotirajućih struja na sjevernoj hemisferi, u pravilu se dešavaju u smjeru kazaljke na satu, a na južnoj hemisferi u suprotnom smjeru.

Promjena od plimne struje u struju oseke i obratno se dešava kako u trenutku velikih i malih voda, tako i u trenutku stajanja srednjeg nivoa. Često se promjena struja dešava u vremenskom periodu između visoke i niske vode. Kada se plimna struja promijeni u oseku i oseku, brzina struje je nula.

Opšti obrazac plimnih struja često je poremećen lokalnim uslovima. Uzimanje u obzir plimne struje, kao što je gore navedeno, od velike je važnosti za sigurnost plovidbe.

Podaci o elementima plimnih struja biraju se iz Atlasa plimnih struja, a za neka područja mora - iz tabela koje se nalaze na navigacijskim kartama. Date su i opće upute o strujama u morskim pravcima.

Relativno konstantne struje prikazane su na kartama strelicama. Smjer svake strelice odgovara smjeru struje koja djeluje na datoj lokaciji, a brojevi iznad strelice označavaju brzinu struje u čvorovima.

Smjer i brzina plimnih struja su promjenjive veličine, a da biste ih dovoljno potpuno odrazili na karti, nije vam potrebna jedna strelica, već sistem strelica - vektorski dijagram.

Uprkos jasnoći vektorskih dijagrama, oni preopterećuju kartu i otežavaju čitanje. Da bi se to izbjeglo, elementi plimnih struja se obično prikazuju na karti u obliku tabela smještenih u slobodnim prostorima na karti. Potpuna tabela je tabela koja sadrži sljedeće podatke:

Gledajte relativnu visoku vodu na najbližoj tački plime; stavlja se natpis “Puna voda”, što odgovara nulti satima

U sredini kolone, od nje prema gore, u rastućem redoslijedu, su cifre sati do pune vode, a prema dolje, također u rastućem redoslijedu, su cifre sati nakon pune vode;

Geografske koordinate tačaka, obično označene slovima A; B; IN; G, itd. ; ista slova su postavljena na odgovarajućim mestima na mapi;

Elementi struja: smjer u stepenima i brzina u sizigiji i kvadratura u čvorovima (sa preciznošću od 0,1 čvor).

Određivanje brzine i smjera struje u datom trenutku na datom mjestu prema Atlasu nalazi se na sljedeći način.

Prvo se pomoću Atlasa odredi glavna luka za dato mjesto, nakon čega se pomoću Tabele plima (I dio) pronalazi vrijeme velike vode koja je najbliža datom, te vremenski interval (u satima) prije ili nakon izračunavanja trenutka visoke vode u glavnoj luci u odnosu na dati trenutak. Zatim, za izračunati vremenski period prije ili poslije trenutka velike vode, smjer struje (u stupnjevima) i brzina (u čvorovima) se nalaze u Atlasu.

Prilikom plovidbe, elementi plimnih struja moraju se unaprijed odrediti; Preporučuje se sastavljanje tablice struja za unaprijed izračunate trenutke (nakon 1 sata) koji odgovaraju brojnim pozicijama broda.

Ispod je primjer tabele plimnih struja (Tablica 7).

Oscilatorna kretanja cjelokupne vodene mase u rezervoaru ili jezeru nazivaju se seiches. Istovremeno, površina vode dobija nagib u jednom ili drugom smjeru. Os oko koje oscilira površina rezervoara naziva se seiche node. Seiches mogu biti jednoslojni (Sl. 40, i), dvočvorni (sl. 40, b) itd.

Rice. 40. Seiches

Seiches se javljaju prilikom naglih promjena atmosferskog tlaka, prolaska grmljavine ili iznenadnih promjena u jačini i smjeru vjetra koji mogu potresti masu vode. Vodena masa, pokušavajući da se vrati u svoj prethodni ravnotežni položaj, počinje oscilirati. Vibracije pod uticajem trenja postepeno će nestati. Putanja čestica vode u sešima su slične onima uočenim u stajaćim valovima.

Najčešće, seiševi imaju visinu od nekoliko centimetara do jednog metra. Periodi seicheskih oscilacija mogu se kretati od nekoliko minuta do 20 sati ili više. Na primjer, u blizu brane akumulacije Tsimlyansk, sešovi s jednim čvorom uočavaju se u trajanju od 2 sata i visinom od 5-8 cm.

Tyagun je rezonantna valovita vibracija vode u lukama, zaljevima i lukama, koja uzrokuje ciklična horizontalna kretanja brodova usidrenih na vezovima. Period oscilacija vode u toku gaze je od 0,5 do 4,0 min.

Promaji stvaraju dugotrajne stajaće valove gdje se čestice vode kreću u orbitama čvorova. Međutim, ispod vrha i dna vala, njihovo kretanje je usmjereno okomito. Period oscilovanja vodene površine i brzina kretanja čestica zavise uglavnom od konfiguracije obala i dubine sliva.

Luka nije potpuno zatvoren bazen, komunicira s otvorenom vodom ili morem kroz relativno uski prolaz. Svaka vibracija vode u ovom prolazu pod uticajem spoljnih sila izaziva sopstvene vibracije vode u bazenu. Spoljašnje sile mogu biti:

dugoperiodični otok nakon oluje; valovi pritiska koji nastaju nakon brzog izlaska ciklona i anticiklona s mora na kopno;

unutrašnji valovi nastali pod utjecajem nevremena na otvorenom moru ili jezeru, koji, približavajući se plitkoj vodi, izlaze na površinu i prodiru u akvatorij luke. Ako je period vanjske sile blizak periodu prirodnih oscilacija lučkog akvatorija, tada se te oscilacije brzo povećavaju i dostižu najveću veličinu. Nakon prestanka vanjskih sila, oscilacije izumiru.

Ovisno o tome gdje se brod nalazi na potisniku, doživljava horizontalna ili vertikalna kretanja. Ako su dimenzije plovila i privezišta takve da je period njegovih vlastitih oscilacija blizak ili se poklapa s periodom seiša, tada dolazi do snažnih rezonantnih kretanja. Štoviše, u blizini može biti brod koji praktički ne doživljava djelovanje potisnika, jer se od prvog razlikuje po veličini, težini, periodima nagiba i prirodnim oscilacijama.

Za vrijeme gaza, putnički brodovi su primorani da krenu prema rtu, jer je parkiranje na vezovima nemoguće, a teretni brodovi su prisiljeni prestati s radom. Čak i uz vrlo mala ubrzanja, u kretanju plovila nastaju udarne sile koje mogu oštetiti njegov trup. Potisci različito utječu na brodove, pa navigatori moraju poznavati njihove karakteristike u datoj luci, period fluktuacije vode u akvatoriju, kao i posebnosti ponašanja svog plovila pri velikom gazu.

Prilikom promjene zapremine vode (dotoka i protoka), kao i prilikom kretanja vodene mase u jezerima dolazi do oscilacija vodostaja. Što je veća promjena zapremine vode, to je veća amplituda kolebanja nivoa vode (može biti od 2-3 cm do nekoliko metara).

Veličina kolebanja nivoa u velikoj meri zavisi od površine i prirode obala jezera. Tokom godine, u pojedinim klimatskim zonama, periodi kolebanja nivoa su različiti. U sjevernim geografskim širinama najveće fluktuacije se javljaju početkom ljeta, a najmanje krajem proljeća. Na sjeverozapadu evropskog dijela SSSR-a, tokom godine, maksimalni nivoi se javljaju u proljeće i jesen, a minimalni zimi i ljeto. U jezerima u srednjem dijelu Sibira (na primjer, na Bajkalu), najviši nivo se javlja ljeti, a najniži u jesen, zimu i proljeće.

Izraz u naslovu doslovan je prijevod japanske riječi "cunami" i odnosi se na jedinstveni prirodni fenomen: nekoliko uzastopnih dugih oceanskih valova generiranih oštrim pomacima velikih površina okeanskog dna uzrokovanih potresima.

Cunamiji nastali na velikim dubinama su poprečni dugi talas (100-300 kilometara) male visine (ne više od 2 metra), koji se širi brzinom od oko 0,2 kilometra u sekundi (700 kilometara na sat), njihov period je 15- 60 minuta. Ali kada dođu do plitke vode, ovi valovi naglo rastu u visini, njihova dužina se smanjuje, vrhovi se počinju urušavati i, u suštini, nastaju ogromni valovi kretanja, na koje se zapravo odnosi naziv "cunami". U nekim slučajevima visina talasa doseže 30-40 metara.

Dolasku cunamija na obalu obično prethodi pad nivoa mora i dolazak relativno malih talasa. Tada može doći do sekundarnog pada nivoa, a nakon toga dolazi do cunamija. Nakon prvog talasa, po pravilu, dolazi još nekoliko talasa veće magnitude u intervalima od 15 minuta do 1-2 sata. Obično je treći ili četvrti talas maksimum.

Valovi prodiru duboko u kopno, ovisno o njegovoj topografiji, ponekad 10-15 kilometara i velikom brzinom uzrokuju ogromna razaranja. Nakon prijema upozorenja o cunamiju, potrebno je brod iznijeti na otvoreno more u susret s valom.

U priobalnim područjima česti su slučajevi formiranja još jednog prirodnog fenomena - velikih stajaćih valova - suloya, što znači vrtlog, drobljenje. Mali suloi se zapažaju u Crnom moru (u Kerčkom moreuzu), jači - u užinama uz pacifičku obalu Kanade i škrapama Skandinavije. Ali suloi dostižu svoje najveće veličine u plitkim vodama sa jakim obrnutim strujama - u Kurilskom tjesnacu, Singapurskom tjesnacu, Portland Firthu, itd. (do 4 metra). Formiranje talasa se obično povezuje sa interakcijom dva protivtoka vode (slika 4.36a.). U tom slučaju se u frontalnoj zoni formiraju vrtlozi koji izlaze na površinu u obliku slučajnih valova, a što je veća brzina protoka to je veća energija ovih valova.

Suloi se također mogu pojaviti kao rezultat protoka koji ulazi u plitku vodu. U tom slučaju nastaju veliki gradijenti brzine u struji vode, diskontinuiteti toka, vrtlozi i, kao posljedica toga, valovi na površini (slika 4.36b).

Mreškanje dostiže svoju najveću veličinu tokom maksimalnih brzina plimnih struja. Ova zavisnost suloija od prirode plime i oseke omogućava im da se vrlo pouzdano predvide.

Suloi je veoma opasan za plovidbu. Plovila koja prolaze kroz bujicu doživljavaju neugodno, nesređeno kotrljanje, skreću sa kursa, a visoki val može otrgnuti mehanizme i opremu za spašavanje od njihovih kopči. Prelazak tih područja malim plovilima prijeti im smrću.

Kada voda u moru ima skok gustoće na bilo kojoj dubini, valovi koji se nazivaju unutrašnji valovi mogu nastati na granici između gornjeg manje gustog sloja i donjeg sloja s naglo povećanom gustoćom.

Unutrašnji talasi mogu imati visinu nekoliko puta veću od površinskih (do 90 m, period do 8 minuta).

Kada su unutrašnji talasi pobuđeni, primećuje se fenomen poznat kao "mrtva voda".

Brod u mrtvoj vodi gubi brzinu i može ostati gotovo na mjestu kada je mašina potpuno operativna.

Kada se prati „mrtva voda“ u mirnom stanju, površina mora poprima neobičan izgled. Poprečni valovi se jako povećavaju iza krme, a ispred broda se pojavljuje ogroman val koji je brod prisiljen potisnuti. Na “mrtvoj vodi” se dešavaju gotovo ista kretanja valova kao kada se brod kreće kroz plitku vodu. Ako se brzina broda poklapa sa brzinom širenja slobodnih unutrašnjih talasa, tada brod tokom svog kretanja stvara ne samo obične brodske talase na površini vode, već i generiše talase na interfejsu dva sloja - „svetlosti“. ” gornji i “teški” donji. Talas se javlja kada se sloj međusloja nalazi približno na dubini kobilice. U tom slučaju, vodene mase gornjeg sloja, debljine jednakog gazu, kreću se u suprotnom smjeru i uzrokuju gubitak brzine broda otpor valova uvelike raste, jer se brod mora „vući“; iznenada nastali talas. Ovaj fenomen objašnjava „mrtvu vodu“.

Fenomen „mrtve vode“ javlja se svuda u blizini ušća velikih reka - Amazona, Orinoka, Misisipija, Lene, Jeniseja, itd. Ali posebno se često primećuje na norveškim fjordovima i na arktičkim morima u mirnom prolećnom vremenu tokom topljenja leda. , kada postoji relativno tanak sloj gotovo slatke vode koji se nalazi iznad visoko slane i guste morske vode.

Unutrašnji valovi predstavljaju ozbiljnu prijetnju podvodnoj plovidbi. To se manifestuje kako u direktnom, fizičkom uticaju unutrašnjih talasa, unutrašnjeg surfanja na podmornice, tako i indirektno - usložnjavanju uslova za prolaz zvuka u vodi.

Detaljna studija strukture velikih okeanskih struja otkrila je da ovi tokovi nisu daleko od toga da budu "rijeka s tekućim obalama", kako se ranije mislilo. Pokazalo se da se struje sastoje od niza naizmjeničnih mlazova koji se kreću različitim brzinama. Štaviše, u Golfskoj struji izmjerena je brzina od 2,7 m/s (5,2 čvora). Osim toga, otkriveno je da na obje strane glavnog toka postoje uske protustruje (mogu doseći 2 čvora).

Otkrivena je još jedna zanimljiva karakteristika struja: potoci se savijaju u prostoru, formirajući zavoje - poput riječnih meandara. Meandri, povećavajući se u veličini, kreću se sa strujom, a ponekad se odvajaju od nje i kreću se samostalno. Razdvojeni meandri formiraju vrtloge različitih veličina. Lijevo od opšteg toka, vrtlozi se rotiraju u smjeru kazaljke na satu, desno - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Trenutna brzina u ovim vrtlozima je do 2,0 čvora.

Zapažanja su pokazala da se, na primjer, u polju Golfske struje formira 5-8 parova ciklona i anticiklona godišnje. Najrazvijeniji cikloni Golfske struje imaju promjer do 200 km i zahvaćaju sloj vodenih masa gotovo do dna oceana (2500-3000 m). Cikloni Golfske struje uglavnom se kreću prema jugozapadu brzinom do 3 milje dnevno.

Otkriće vrtloga je od velikog značaja za plovidbu na otvorenom okeanu. Vrtložni cirkulacijski sistem je pravo polje struja koje utiče na brod koji se nalazi u okeanu. Prilikom prolaska kroz područja sa stalnim strujama označenim na hidrometeorološkim kartama i atlasima, navigatori bi trebali biti svjesni da se stvarna varijabilnost smjerova i brzina struja, a samim tim i stvarni drift plovila, može znatno razlikovati od smjera struje.

Mnogi navigatori su primijetili da je često, posebno u tropskim geografskim širinama, noću, jasno vidljiv sjaj vode koja teče na pramac broda; Uzavrela voda na bokovima blista, teče oko trupa, iza krme se formira uskovitlana, postepeno sužavajuća i blijeda traka. Sjaj vode ističe obalu, stijene, grebene, plićake, bove, brodove i molove na općoj pozadini mora.

Kako su hidrobiolozi otkrili, sjaj mora je uzrokovan uglavnom bioluminiscencijom morskih organizama. Najčešći je iskričavi ili treperavi sjaj raznih jednoćelijskih i višećelijskih planktonskih stvorenja veličine od desetina mikrona do nekoliko milimetara. Kada postoji mnogo takvih svetlećih bića, pojedinačne tačke svetlosti stapaju se u neujednačen sjaj. Ovaj sjaj se javlja kada su organizmi mehanički iritirani, na primjer, kada se životinje i ribe kreću, kada veslo udari u vodu ili kada su izloženi hemikalijama.

Dugo vremena, mornari koji su se vraćali iz tropskih mora jugoistočne Azije govorili su o susretu s gigantskim svjetlećim točkovima, promjera nekoliko milja, koji se velikom brzinom rotiraju na površini mora. Zapadnoevropski pomorci su ih nazvali „đavoljim vrtuljkom” na istoku ih zovu „Budina točka”.

Formiranje malih vrtloga može se smatrati objašnjenjem za ove pojave. Takvi vrtlozi i vrtlozi nastaju na rubovima struja, na spoju različito usmjerenih tokova bilo kojeg porijekla, gdje je dubina plitka, plimne struje jake i nastaju unutrašnji valovi.

Padajući vjetrovi

Opći naziv “padeći vjetrovi” uključuje priobalne vjetrove uočene u podnožju nekih mora; Ovi vjetrovi se različito nazivaju u različitim područjima: foen, bura, maestral, sarma. Ujedinjuju ih takve kvalitete kao što su iznenađenje, velika snaga i priroda udara na brodove. Mnogi brodovi su doživjeli nesreće tokom bure u blizini obale Nove zemlje, kod obale Grenlanda i na putevima velikih luka kao što su Trst, Marseille i Novorossiysk.

Brzina padajućeg vjetra na površini mora dostiže 40 metara u sekundi, a sa udarima 50-60. Naravno, predstavljaju veliku opasnost za obalnu plovidbu, za pristajanje brodova na putevima i na vezovima, te za rad luka.

Proučavajući ovaj fenomen, istraživači su primijetili da se bura obično javlja zimi, i to u onim područjima gdje se priobalne planine graniče sa prilično visokom ravnicom, koja zimi postaje veoma hladna. Područje visokog tlaka često se formira iznad ravnice, dok ciklonalno područje opstaje nad morem. Ovo stvara velike horizontalne gradijente koji pokreću ogromne mase hladnog zraka. Zbog djelovanja gravitacije, brzina kretanja zraka naglo raste kako prelazi preko grebena.

Brzi pad hladnog zraka na površinu zaljeva stvara jake valove u obalnom pojasu na temperaturama ispod nule, prskanje vode uzrokuje zaleđivanje brodova i lučkih objekata. Ledeni oklop doseže do 4 metra, što često uzrokuje katastrofalne posljedice. Vertikalno, bura se proteže na 200-300 metara, a horizontalno - samo nekoliko milja od obale.

Mehanizam stvaranja fena za kosu je malo drugačiji. Pravo ime vjetra “fen” (toplo) daje ključ za razumijevanje prirode fenomena. Utvrđeno je da foehn nastaje zbog značajne razlike između atmosferskog tlaka u unutrašnjosti i iznad mora. Kada ciklon pređe preko mora u blizini obale, kada jezgro visokog pritiska ostane u unutrašnjosti, polje pritiska formira tokove zračnih masa usmjerenih od kopna do mora. A ako se na putu ovih tokova nalaze planine, tada se mase zraka, koje se nakupljaju iza grebena, polako dižu. Kako se zrak diže, temperatura zraka opada, a vlažnost postepeno raste i dostiže maksimum u određenom trenutku.

Na vrhu grebena, gdje je zrak prezasićen vodenom parom, počinje se kondenzirati, formirajući oblak oblaka koji prekriva cijeli planinski lanac - pojavljuje se karakterističan "foehnov zid". Sa ove visine zrak juri ka moru, zagrijavajući se, pa stiže na obalu s višom temperaturom i niskom vlažnošću.

Ponekad, pod odgovarajućim vremenskim uslovima, nastaju atmosferski vrtlozi malih razmjera - tornada (ili kako ih ponekad nazivaju - tornada, krvni ugrušci, tifoni).

Obični tornado se formira na sljedeći način: kao rezultat intenzivnih uzlaznih strujanja zraka, rub ogromnog oblaka počinje da se diže, uvijajući se vodoravno oko ose paralelne s granicom oblaka - formira se mali rotor. Rotor, brzo rotirajući, spušta jedan kraj (obično lijevi prema kretanju oblaka) na tlo u obliku lijevka. Ovaj lijevak - glavna komponenta tornada - je spiralni vrtlog koji se sastoji od zraka koji se izuzetno brzo rotira.

Unutrašnja šupljina lijevka, prečnika od nekoliko metara do nekoliko stotina metara, je prostor ograničen zidovima; gotovo je vedro, bez oblaka, ponekad male munje sijevaju od zida do zida; kretanje vazduha u njemu slabi. Pritisak ovdje naglo pada - ponekad za 180-200 mb. Takav katastrofalno brz pad pritiska izaziva neobičan efekat; Šuplji predmeti, posebno kuće, druge zgrade, automobilske gume, eksplodiraju kada dođu u kontakt sa lijevom tornada.

Ne postoje direktna mjerenja brzine vjetra u tornadima: niti jedan uređaj ne može izdržati ogromna ubrzanja. Međutim, stručnjaci za čvrstoću materijala izračunali su ove brzine na osnovu prirode razaranja i nesreća: do 170-200 m/s, a ponekad i 350-360 m/s - više od brzine zvuka.

Životni vijek tornada varira i kreće se od nekoliko minuta do nekoliko sati.

Brzina kojom se tornada kreću je također različita. Ponekad se oblak kreće veoma sporo, gotovo da miruje, ponekad juri velikom brzinom. Meteorolozi određuju da je prosječna brzina tornada 40-60 km/h, ali ponekad ta brzina doseže i 200 km/h. Tokom svog kretanja, tornado prelazi prosječnu udaljenost od 20-30 km. Međutim, slučajevi tornada koji prolaze 100-120 km nisu neuobičajeni.

Morski izljevi obično nastaju u grupama iz jednog matičnog oblaka. Oni se najčešće formiraju i dostižu najveću snagu u blizini grmljavinskih kumulonimbusnih oblaka. Ponekad prate tropske ciklone.

Tornada su vidljiva sa prilično velike udaljenosti i lako se otkrivaju na radarskom ekranu, pa stoga, kada vide približavanje ove prirodne formacije, navigatori moraju poduzeti mjere da je izbjegnu.

Rijetke, ali vrlo opasne pojave odavno su uočene na moru: - gubitak plovnosti prilikom erupcije podvodnih vulkana, kojih ima mnogo u oceanima (to stvara mješavinu vode i zraka) ili zbog probijanja plina sa dna more.

ZAKLJUČAK

U zaključku, treba se prisjetiti osnovnog pravila mornara - nema ničeg sekundarnog na moru . U datom određenom trenutku vremena, na datom mjestu, djelovanje bilo kojeg prirodnog faktora može se najjače ispoljiti, što rezultira posljedicama - čak i katastrofom.

Stoga, skiper mora uvijek "smatraj svoje mjesto bliže opasnosti" ne samo u doslovnom navigacijskom smislu ovoga, već i uzimajući u obzir sve druge uslove plovidbe. Čak i jednostavno poznavanje samog faktora utjecaja ovih pojava na plovidbu, a još više kvalitativna procjena učinka, omogućava nam da minimiziramo moguće negativne posljedice.