Hasło przewodnie: Ruch wody w zatokach. Przepływy nieokresowe

Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego 73

3. Na wąskich skalistych wybrzeżach (bramy dużych zamkniętych zatok Avachinskaya na Kamczatce i Władywostoku) tsunami rozbijają się o skaliste brzegi, tracąc energię. Wewnątrz takich zatok występuje niewielkie podniesienie poziomu wody, które nie stwarza większego zagrożenia (ryc. 17).

Dlatego wiele statków morskich, powiadomionych o zbliżającym się tsunami, szuka schronienia w zatokach Awaczyńskiej lub Władywostoku. Takie zatoki znajdują się u wybrzeży USA i Kanady.

Przewidywanie i ostrzeganie przed tsunami . Przez wiele stuleci mieszkańcy państw przybrzeżnych gromadzili doświadczenia związane z informacjami o zbliżaniu się tsunami.

1. 10-40 minut przed pojawieniem się tej strasznej fali następuje cofanie się (cofanie) wody, tj. odsłonięcie kilkudziesięciu, a czasem setek metrów oceanicznej strefy przybrzeżnej dna.

2. Na krótko przed opadnięciem wody morskiej nad oceanem panuje przytłaczająca cisza, zastępując hałas i jęk fal.

3. Zwierzęta domowe - koty, psy, konie itp. - reagują bardzo aktywnie na nadejście tsunami, a zwierzęta dzikie - łasice, szczury, myszy, susły, węże. Można także zaobserwować nieoczekiwane zachowanie ptaków (krzyki bażantów, wiele ptaków odlatuje od brzegu).

4. Przyrządy (seaografy) monitorują zbliżanie się tsunami.

 W ciągu ostatnich dziesięcioleci nawiązała się stała wymiana informacji na temat zapobiegania tsunami pomiędzy naukowcami z USA, Rosji i Japonii. Międzynarodowe Centrum Informacji o Pochodzeniu i Rozprzestrzenianiu Tsunami znajduje się w Honolulu (Wyspy Hawaje). Od 1975 r. na linii Honolulu – Tokio – Chabarowsk nawiązano międzynarodową komunikację ostrzegawczą.

Fale tsunami mogą być spowodowane nie tylko trzęsieniami ziemi

è erupcje wulkanów, ale także tajfuny, cyklony, huragany. To prawda, że ​​\u200b\u200bw tych przypadkach nazywa się je nie słowem „tsunami”, ale „falami ciśnienia”, tj. fale spowodowane głębokimi i nagłymi zmianami ciśnienia atmosferycznego. Na takie fale szczególnie cierpią wybrzeża Oceanu Atlantyckiego - Zatoka Bristolska na Morzu Północnym, ujście Tamizy; na Morzu Bałtyckim – Zatoka Fińska. Takie tsunami tutaj nazywane są solitonami. Nie rozprzestrzeniają się w postaci serii fal, ale w formie jedyny (solo), czyli soliton. Większość z nich jest spowodowana cyklonami. Jeśli cyklon osiada na dłuższy czas na znacznym obszarze morza

74 Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego

powierzchni i towarzyszą jej obfite opady atmosferyczne, wówczas powodują zauważalne podniesienie (pęcznienie) powierzchni morza. Przyczyniają się do tego także wiatry, które kierują wodę w stronę środka cyklonu. W Morzu Północnym i Bałtyckim solitony często ulegają stagnacji, w wyniku czego na długi czas tworzy się tu niskie ciśnienie, a ciągłe deszcze powodują pęcznienie i podnoszenie (o 80 cm) powierzchni morza wokół centrum cyklonu. W wyniku nagłej zmiany ciśnienia atmosferycznego, której towarzyszą silne porywiste wiatry z zachodu, soliton pędzi na wschód. Fale „Soliton” są odpowiedzialne za słynne powodzie w Zatoce Bristolskiej w Londynie (Wielka Brytania) i St. Petersburgu (Rosja).

Solitony to pojedyncze fale powstające nad powierzchnią morza, gdzie przez długi czas utrzymuje się cykloniczna pogoda z ciągłymi opadami deszczu.

Seiches. Często w morzach występują wahania poziomu powierzchni, obejmujące całe morze jako całość. Oscylacje te przypominają fale stojące o ogromnej długości, z charakterystycznymi „węzłami”. Amplituda takich fal stojących może sięgać kilku metrów. Fale takie nazywane są seiches (francuskie seiche, co oznacza wibracje swobodne, lub od łac. siccus – suche). Sejsze powstają w zamkniętych zbiornikach wodnych (morza, zatoki, zatoki, jeziora). Reprezentują one ruchy oscylacyjne całej masy wody bez propagacji profilu falowego po powierzchni, w wyniku czego w pobliżu wybrzeża obserwuje się szczególne okresowe wahania poziomu, niezauważalne dla oka. Terminem „seiches” od dwóch stuleci określa się przypływy i spadki poziomu wody występujące okresowo w wąskiej części Jeziora Genewskiego, gdzie genezę tego zjawiska badał pod koniec XIX wieku szwajcarski naukowiec Forel. . Ustalił, że sesze w swojej elementarnej postaci powstają w wyniku dwóch długich fal rozchodzących się jednocześnie w przeciwnych kierunkach. W rezultacie zamiast dwóch fal pojawia się „fala stojąca”, która wygląda następująco: jeśli na jednym końcu jeziora (zatoki) jest odpływ, to na drugim jest przypływ.

Pomiędzy tymi skrajnymi położeniami poziom jeziora nie zmienia się podczas całego cyklu wahań. Linia (przekrój pionowy) na całej szerokości jeziora, na której nie występuje pionowy ruch powierzchni, nazywa się linią węzłową, a seiche nazywa się linią jednowęzłową, jeśli obserwuje się jeden węzeł

Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego 75

cała długość jeziora; jeśli są dwa węzły - dwuwęzłowy, pozostałe węzły - trzywęzłowy itp. Zwykle sesze, ze względu na imponującą wielkość zbiorników, mają dość długie okresy oscylacji, ale czasami okres ten wynosi tylko kilka minut , wówczas sesze zaczną stwarzać pewne problemy w portach morskich . Na przykład w zatoce Los Angeles (USA) oscylacje fal trwają od 12 do 2-3 minut. Takie wibracje o wysokiej częstotliwości nie są już seiches, ale nazywane są tyagun. Poziome ruchy cząstek wody podczas zanurzenia mogą sięgać kilku metrów, a powstające fale są tak silne, że niewidzialne fale podwodne rozrywają stalowe liny, wyrywają statki z mocnych łańcuchów kotwicznych i uderzają statkiem o molo. Zdarzają się przypadki, gdy statki, nawet przy pozornie spokojnym morzu i dobrej pogodzie, giną w porcie. Przy niewielkich pionowych wyporach wody zanurzenie jest praktycznie niewidoczne. Uciec od niego można jedynie na otwartym morzu. Pomimo długotrwałych badań przyczyna powstawania tyaguna nie została dotychczas wyjaśniona.

Głównymi przyczynami powstawania seiche są: gwałtowna zmiana ciśnienia atmosferycznego; nagły silny wiatr; ulewne opady deszczu, śniegu lub gradu nad powierzchnią zbiornika wodnego; szybka zmiana ciśnienia atmosferycznego w wyniku ustania szkwału; powódź wypływa z rzek; podstawowe zaburzenia dna morskiego podczas silnych trzęsień ziemi itp.

 na dużych obszarach wodnych (morza, zatoki) na powstawanie seisz wpływa ruch obrotowy Ziemi i siły Coriolisa. Jednak czynnik ten nie ma istotnego wpływu na powstawanie secz w małych zbiornikach wodnych.

 w naszym podręczniku należy zastanowić się nad cechami specjalne fale.

otwór - zdeformowana fala pływowa obserwowana w warunkach niektórych rzek i ujść rzek . Występuje w postaci pojedynczej długiej fali z załamującym się grzbietem i dużą prędkością propagacji (10 m/s). Wysokość tej fali jest nie mniejsza niż 2-6 m i reprezentuje wysoki szyb wodny, którego przednia strona przypomina poruszającą się ścianę wodną. Z reguły frontalny atak fali przebiega wzdłuż całego obwodu rzeki aż do samego dna. Fale te mają różne nazwy w różnych częściach świata. Na atlantyckim wybrzeżu Francji (ujście Sekwany) zjawisko to nazywa się „ìà-

76 Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego

strach” – wysokość 1,5 m. U ujścia Konga (Afryka) fala ta nazywa się „kalema” – wysokość 1,5-2 m. Jej czas zbiega się z okresem zenitalnych deszczów. Najsilniejszy odwiert obserwuje się na rzece Fuchunjiang w Chinach, wysokość fali dochodzi do 6-7 m. Na rzece Ganges zjawisko to nazywa się odwiertem - wysokość do 2 m. W klasycznej formie zdeformowany pływ otwór falowy znajduje się u ujścia Amazonki. W języku Tupi fala ta nazywa się pororoka, co oznacza „grzmiąca woda”. Wielu mieszkańców nazywa ją amazunu, co oznacza „niszczyciel łodzi” i być może stąd wzięła się nazwa samej rzeki. Pororoka pochodzi z Oceanu Atlantyckiego, zaczyna się w płytkiej wodzie i pędzi z ogromną siłą i prędkością przez całą szerokość rzeki pod jej prąd, tworząc falę o wysokości 4-6 m, niosącą świeżą wodę i nie mieszającą się ze słonymi wodami ocean. Pororoka wnika tysiąc kilometrów w głąb lądu, zalewa niskie brzegi, miażdżąc i niszcząc dziesiątki metrów przybrzeżnej gleby oraz wyrywając z korzeniami tysiące wielowiekowych drzew lasu amazońskiego. Zjawisku temu towarzyszy głośny ryk, który słychać w promieniu kilkudziesięciu kilometrów. Prędkość wału fali sięga 10 m/s. Amazunu (pororoka) rozciąga się na całej szerokości rzeki (10-30 km), sięgając do dna (70 m). Po drodze fala niesie miliardy ton ziemi, niszcząc wszystko i przedstawia straszny widok. Pororoka (amazunu) jest aktywna w lutym, marcu i kwietniu i zwykle przypada na pełnię księżyca, ale trwa nie dłużej niż 30 minut i składa jaja.

Centra burzowe na Oceanie Światowym. Współczesne postępy w badaniu funkcji reżimowych fal oceanicznych umożliwiły identyfikację szeregu ośrodków burzowych na Oceanie Światowym, gdzie fale wiatru osiągają znaczne wysokości. Ze względu na obecność na półkuli południowej rozległych obszarów wodnych, w obrębie których wiatr może przez długi czas oddziaływać na powierzchnię oceanu, region Antarktyki

Głównym źródłem zaburzeń burzowych jest region półkuli południowej. Na 40-60 na południe. w. prawie zawsze nie ma

ile obszarów burzy przemieszcza się w kierunku wschodnim lub południowo-wschodnim z prędkością około 40 km/h. Jednak siła i kierunek wiatrów na tym rozległym obszarze są bardzo stabilne w czasie. Fale modowe mają tutaj rozkład równoleżnikowy. Fale sztormowe osiągają swoje największe wartości nie w pobliżu „ryczących” szerokości geograficznych lat 40., ale

Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego 77

blisko 50-60 S. w. w Oceanie Atlantyckim, Pacyfiku, Indyjskim i Południowym. W zachodniej strefie transportu powietrznego regionu Antarktyki wyróżnia się 5 ośrodków falowych.

1. Na obszarze Indii (a obecnie Oceanu Południowego z centrum w pobliżu O. Kerguelen) to najbardziej burzliwy region Oceanu Światowego. We wszystkich porach roku obserwuje się tu najwyższe wysokości fal wiatru (do 35 m).

2. Drugi obszar wzmożonej aktywności burzowej znajduje się pomiędzy Nową Zelandią a Antarktydą, w sąsiedztwie Wysp Macquarie i Szmaragdów. Powierzchnia tego regionu jest znacznie mniejsza niż regionu Kerguelen. W centrum burz w Nowej Zelandii średnia wysokość fal jest stała i wynosi ok 2-3 m, a maksymalnie - 20-25 m.

3. Trzecie miejsce pod względem aktywności sztormowej zajmuje ośrodek sztormowy w Przesmyku Drake’a, gdzie wysokość fal dochodzi do 20 m. W czasach floty żeglarskiej był to najbardziej niebezpieczny obszar dla żeglugi morskiej.

4. Czwarte centrum sztormowe znajduje się na północny wschód od Sandwich Południowy, gdzie maksymalne fale osiągają 15-20 m.

5. Obserwuje się także wzmożoną aktywność burz

â Ocean Południowy, w obszarze od 100 do południk 140. Fale umiarkowane osiągają wysokość 5-6 m, a maksymalna wysokość fal w centrum obszaru przekracza 15 m.

Zatem wszystkie pięć ośrodków burzowych półkuli południowej znajduje się w strefie zachodniego transportu powietrznego i jest obszarem najbardziej intensywnego transferu energii atmosferycznej na powierzchnię oceanu.

Na półkuli północnej można zidentyfikować pięć kolejnych ośrodków burzowych. Najbardziej burzliwe obszary to umiarkowane szerokości geograficzne Pacyfiku i Atlantyku.

1. Potężne centrum burzowe znajduje się na Pacyfiku, w pobliżu Ameryki Północnej, przy ujściu rzeki Columbia (Cape Disappointment). Powstają tu najbardziej burzliwe fale, osiągające od 4 do 10 m wysokości. Na tym obszarze znajduje się amerykańska Służba Ratownicza Wybrzeża Pacyfiku.

2. W pobliżu kontynentu amerykańskiego, w umiarkowanych szerokościach geograficznych Atlantyku, w pobliżu wyspy Sable, znajduje się najpotężniejsze centrum burzowe na półkuli północnej, gdzie wysokość fal wiatru sięga 15 m.

Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego 79

3. Kolejny ośrodek położony jest na wodach Zatoki Biskajskiej, dokąd docierają fale 6-8 m, a czasem 12-15 m. Ośrodek ten nazywany jest czasem galicyjskim.

4. Powstawanie arabskiego centrum burzowego wiąże się z rozwojem silnego letniego monsunu. Wysokość fali sięga 8 m.

5. Obecność ośrodka burzowego w obrębie Zatoki Bengalskiej wiąże się nie tylko z cyrkulacją monsunową, ale także z charakterystyczną dla tej części Oceanu Indyjskiego aktywnością cyklonową. Wysokość fal sięga tutaj 10 m, co w okresie wielkich odkryć geograficznych bardzo utrudniało żeglugę do Indii i wokół Afryki.

5.2. PRĄDY MORSKIE (OCEANOWE).

Główne prądy. Prądy morskie (oceaniczne) lub po prostu prądy to translacyjne ruchy mas wody w oceanach i morzach na odległości mierzone w setkach i tysiącach kilometrów, spowodowane różnymi siłami (grawitacyjnymi, tarcia, pływowymi) (ryc. 18). Prądy morskie odgrywają ogromną rolę w życiu Oceanu Światowego, w nawigacji przyczyniają się do wymiany mas wody, zmian linii brzegowych, a także klimatu w różnych częściach globu itp.

Cechą charakterystyczną wód oceanicznych jest występowanie prądów morskich. Już w czasach starożytnych ludzie ustalili, że wiatr wiejący nad morzem powoduje nie tylko fale, ale także prądy, które odgrywają ogromną rolę w procesie redystrybucji ciepła na Ziemi, i wykazali szczególne zainteresowanie ich badaniem.

Pierwsze wzmianki o prądach znajdujemy już u starożytnych Greków. Arystoteles opisał prądy w Cieśninie Kerczeńskiej,

REGION 18. Główne prądy powierzchniowe Oceanu Światowego.

1 – Prąd Zatokowy; 2 – Północny Atlantyk; 3 – norweski; 4 – Przylądek Północny; 5 – Spitsbergen; 6 – Grenlandia Wschodnia; 7 – Grenlandia Zachodnia; 8 – Labrador; 9 – Kanarek; 10 – Pasaty północne; 11 – Gujana; 12 – przeciwprądy równikowe; 13 – Pasaty południowe; 14 – Brazylijczyk; 15 – Benguela; 16 – Falklandy; 17 – Biegun okołobiegunowy Antarktyki; 18 – Madagaskar; 19 – Mozambik; 20 – Przylądek Agulhas; 21 – somalijski; 22 – monsun (lato); 23 – Australia Zachodnia; 24 – peruwiański; 25 – Australia Wschodnia; 26 – Kuroshio; 27 – Północny Pacyfik; 28 – „ëÿ-

Skinskoe; 29 – Kuryl; 30 – Kalifornijczyk; 31 – Transantarktyka

80 Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego

Bosfor, Dardanele. Teofastus wspomina o nurcie w Cieśninie Gibraltarskiej. Mieszkańcy Kartaginy wiedzieli o prądach na Oceanie Atlantyckim. Wiedza o istnieniu prądów umożliwiła skandynawskim żeglarzom (Normanom czy Wikingom) już w IX-X wieku przełamać strach i przedostać się na wody północnego Atlantyku, skolonizować Islandię, południowe części Grenlandii i wybrzeże Ameryki Północnej , nazywając ją Winlandią, o czym świadczą wzmianki w sagach skandynawskich Obserwacje prądów na otwartym oceanie przeprowadził H. Columbus podczas swojej pierwszej podróży do Ameryki. W XIX-XX wieku prądy były badane przez wiele wypraw na całym świecie. W wyniku zgromadzonych informacji możemy stwierdzić, że prądy są złożonymi kombinacjami różnych rodzajów nieokresowych i okresowych ruchów wody. Aktualne kierunki różnią się stopniami i wskazują gdzie płynie woda?(w przeciwieństwie do kierunku wiatru, który wskazuje, skąd wieje). Prędkość prądu mierzona jest w metrach na sekundę lub w węzłach (1 węzeł = 0,5144 m/s).

Kiedyś wybitny rosyjski klimatolog A.I. Voeikov nazwał prądy morskie „rurami do podgrzewania wody” na świecie. Ogromne masy wody przemieszczają się pomiędzy oceanami i, w zależności od tego, gdzie się rozpoczynają, niosą ze sobą ciepło lub zimno.

Ciepłe wody w zachodnich częściach oceanów kierowane są z reguły do ​​biegunów i niczym system podgrzewania wody ogrzewają duże szerokości geograficzne, a na wschodzie wracają schłodzone do równika. Zasadniczo prądy pełnią rolę „tłumika” energii planetarnej. Zatem prądy oceaniczne są naprawdę wspaniałymi zjawiskami naturalnymi. Najpotężniejszym i najbardziej znanym prądem morskim jest Prąd Zatokowy – rodzaj gigantycznej rzeki w oceanie, która ma swój początek na południowych szerokościach geograficznych, przepływa przez Morze Karaibskie, Cieśninę Florydzką (z prędkością 7-9 km/h ), przecina Ocean Atlantycki i dociera do wysp Spitsbergen i Nowa Ziemia, rozciągając się na długości ponad 10 000 km (ryc. 19). Powodem jego powstania jest duży przypływ mas wody przez pasaty przez Cieśninę Jukatan do Zatoki Meksykańskiej. Wchodząc do oceanu, siła prądu wynosi 25 milionów m/s, czyli jest 20 razy większa niż przepływ wszystkich rzek na świecie. Szerokość prądu wynosi 75-120 km, pionowa grubość przepływu na głębokości 700-800 m. Wody tego prądu niosą kolosalną ilość

Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego 81

RYŻ. 19. Prąd Prądu Zatokowego

upał, który ogrzewa całą Europę Zachodnią i Północną. Wpływ Prądu Zatokowego ma ogromny wpływ na naturę Oceanu Arktycznego. Dzięki Prądowi Zatokowemu północne wybrzeże Europy jest znacznie cieplejsze niż na tych samych szerokościach geograficznych Ameryki Północnej. Na przykład w Anglii rosną rośliny wiecznie zielone (rododendron, ostrokrzew, drzewo truskawkowe), a najbardziej wysunięta na północ z Lofotów, położona w pobliżu koła podbiegunowego, ma średnią roczną temperaturę Półwyspu Krymskiego. Rolę tego samego pieca dla wysp japońskich pełni Prąd Kuroshio na Pacyfiku. Rozpoczyna się także na szerokościach równikowych, pędzi na północ, a w pobliżu Wysp Japońskich skręca na północny wschód i udaje się na Alaskę, tworząc tam klimat „wiecznej jesieni”. Kuroshio ma szerokość od 180 do 230 km, a głębokość jego wód wynosi 600 m. W północno-zachodniej części Oceanu Spokojnego płynie zimny prąd Oyashio (kurylski), płynący z północy na południe wzdłuż wschodnich brzegów grzbietu kurylskiego I Wyspy Hokkaido.

Oprócz ciepłych prądów istnieją zimne. Od Zatoki Baffina, przez Cieśninę Davisa do Atlantyku

82 Rozdział 5. Reżim dynamiczny Oceanu Światowego

Zimny ​​Prąd Labradorski wpada do oceanu, niosąc tam zimne wody o różnicy temperatur 8-10, z obecnością licznych gór lodowych przenoszonych z polarnych szerokości geograficznych. Jedna z tych gór lodowych była przyczyną zatonięcia Titanica w 1912 roku. Obecność Prądu Labradorskiego tworzy strefę tundry we wschodniej Ameryce Północnej na 55 szerokości geograficznej (szerokość mińska) oraz naturalną strefę stepów i lasów liściastych na szerokości geograficznej 50 (szerokość Kijowa).

 W tropikalnych szerokościach Oceanu Spokojnego, u wybrzeży Ameryki Południowej, przepływa zimny powierzchniowy Prąd Peruwiański (Prąd Humboldta), który ma ogromny wpływ na procesy atmosferyczne w tym obszarze. Masy powietrza przepływające nad zimnymi wodami prądu nie są nasycone wilgocią i nie przynoszą opadów na kontynent. Dlatego wybrzeże i zachodnie stoki Andów nie otrzymują opadów przez wiele lat z rzędu. Zimne wody Prądu Peruwiańskiego, bogate w tlen i składniki odżywcze, są bardzo bogate w życie organiczne. Oto największe łowisko jednego gatunku sardeli, dzięki któremu łowi Peru 7-10 mln ton zasobów rybnych.

Od czasów H. Kolumba wiadomo, że pasaty w tropikach wzbudzają potężne prądy pasatów, a pomiędzy pasatami północnymi i południowymi występuje pasat spokojów i słabych wiatrów. W strefie słabych wiatrów, równikowej lub międzytrade-wiatru, występuje przeciwprąd, poruszający się w kierunku dwóch sąsiadów na północy i południu. Taki system prądów i przeciwprądów istnieje we wszystkich oceanach, ale każdy ma swoją własną charakterystykę.

 Na Pacyfiku przeciwprąd ma swój początek w pobliżu Filipin i przemieszcza się na wschód, na północ od równika, pomiędzy dwoma pasatami.

 Na Oceanie Indyjskim układ prądów równikowych jest przesunięty na południe od równika i pozostaje pod silnym wpływem wiatrów monsunowych. Kontynuacja północnej zimy(grudzień-styczeń), kiedy wieje północno-wschodni monsun, tworzą się tutaj pasaty i przeciwprądy. Tylko Prąd Somalijski (podobny do Prądu Zatokowego i Kuroshio) zachowuje się nietypowo, przesuwając się na południe szerokim pasem. Latem (lipiec-sierpień), kiedy dominuje monsun południowo-zachodni, równikowy prąd przeciwprądowy zanika, a Prąd Somalijski płynie na północ wąskim strumieniem, szybciej niż Prąd Zatokowy.

Fluktuacjom pływowym poziomu oceanu towarzyszy poziomy ruch mas wody, zwany prądem pływowym. Dlatego nawigator musi brać pod uwagę nie tylko zmiany głębokości, ale także prąd pływowy, który może osiągać znaczne prędkości. Na obszarach, gdzie występują przypływy, kapitan musi zawsze zwracać uwagę na wysokość przypływu i elementy prądu pływowego.

Pływy umożliwiają statkom o dużym zanurzeniu wpływanie do niektórych portów znajdujących się w płytkich zatokach i ujściach rzek.

W niektórych miejscach pływy są intensyfikowane przez zjawiska przypływowe, co prowadzi do znacznego podniesienia lub obniżenia poziomu, a to z kolei może prowadzić do wypadków statków podczas operacji ładunkowych przy nabrzeżach lub na redzie.

Charakter i wielkość pływów na Oceanie Światowym są bardzo zróżnicowane i złożone. Wielkość pływów w oceanie nie przekracza 1 m. Na obszarach przybrzeżnych, ze względu na zmniejszenie głębokości i złożoność topografii dna, charakter pływów zmienia się znacząco w porównaniu z pływami na otwartym oceanie. Wzdłuż prostych brzegów i przylądków wystających do oceanu przypływ waha się w granicach 2-3 m; w przybrzeżnej części zatok i przy mocno wciętej linii brzegowej osiąga 16 m lub więcej.

Na przykład w Zatoce Penżyńskiej (Morze Ochockie) przypływ osiąga 13 m. Na radzieckich wybrzeżach Morza Japońskiego jego wysokość nie przekracza 2,5 m.

W morzach wysokość przypływu zależy od rodzaju połączenia danego morza z oceanem. Jeśli morze sięga daleko w głąb lądu i ma wąską i płytką cieśninę z oceanem, wówczas pływy w nim są zwykle niewielkie.

Na Morzu Bałtyckim pływy są tak małe, że mierzy się je w centymetrach. Wysokość przypływu w Calais wynosi 7 cm, w Zatoce Fińskiej i Botnicie około 14 cm, a w Leningradzie około 5 cm.

Na Morzu Czarnym i Kaspijskim pływy są prawie niezauważalne.

Na Morzu Barentsa pływy mają charakter półdobowy.

W Zatoce Kolskiej osiągają 4 m, a w pobliżu wysp Iokan - do 6 m.

Na Morzu Białym pływy mają charakter półdobowy. Najwyższą wysokość przypływu obserwuje się na wybrzeżu Terskim w gardle morskim, gdzie w latarni morskiej Oryol osiąga 8,5 m, a w zatoce Mezen - do 12 m. W innych obszarach tego morza przypływy są znacznie niższe ; Tak więc w Archangielsku jest to około 1 m, w Kemi - 1,5 m, a w Kandalaksha - 2,3 m.

Fala pływowa, wnikając do ujść rzek, przyczynia się do wahań ich poziomu, a także znacząco wpływa na prędkość przepływu wody w ujściach. Często więc prędkość prądu pływowego, dominująca nad prędkością rzeki, zmienia przepływ rzeki w przeciwnym kierunku.

Wiatry mają istotny wpływ na zjawiska pływowe.

Kompleksowe badanie i rozliczanie zjawisk pływowych ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa żeglugi.

Prąd skierowany w kierunku ruchu fali pływowej nazywany jest pływem, odwrotnie - odpływem.

Prędkość prądów pływowych jest wprost proporcjonalna do wielkości przypływu. W konsekwencji w pewnym momencie prędkość prądów pływowych w syzygy będzie znacznie większa niż prędkość w kwadraturze.

Wraz ze wzrostem deklinacji Księżyca, a także przemieszczania się Księżyca od apogeum do perygeum, wzrasta prędkość prądów pływowych.

Prądy pływowe różnią się od wszystkich innych prądów tym, że wychwytują całą grubość mas wody od powierzchni do dna, tylko nieznacznie zmniejszając ich prędkość w warstwach przydennych.

W cieśninach, wąskich zatokach i w pobliżu wybrzeża prądy pływowe mają charakter przeciwny (odwracalny), to znaczy prąd pływowy jest stale skierowany w jednym kierunku, a prąd odpływowy ma kierunek bezpośrednio przeciwny do pływowego.

Na otwartym morzu, z dala od wybrzeża oraz w środkowych częściach dość szerokich zatok, nie następuje gwałtowna zmiana kierunku prądu pływowego na przeciwny, czyli tzw. zmiana prądów.

W tych miejscach najczęściej obserwuje się ciągłą zmianę kierunków prądu, a zmiana prądu o 360° następuje przy przypływie półdobowym w ciągu 12 godzin i 25 minut oraz przypływie dobowym w ciągu 24 godzin i 50 minut. Takie przepływy nazywane są przepływami wirującymi. Zmiany kierunków prądów wirujących na półkuli północnej z reguły zachodzą zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a na półkuli południowej przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Przejście z prądu pływowego na odpływowy i odwrotnie następuje zarówno w momencie wysokiego i niskiego stanu wody, jak i w momencie średniego poziomu wody. Często zmiana prądów następuje w okresie pomiędzy wysokim i niskim stanem wody. Kiedy prąd pływowy zmienia się na przypływ i odpływ, aktualna prędkość wynosi zero.

Ogólny układ prądów pływowych jest często zakłócany przez warunki lokalne. Uwzględnienie prądu pływowego, jak wspomniano powyżej, ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa żeglugi.

Dane o elementach prądów pływowych wybierane są z Atlasu Prądów Pływowych, a dla niektórych obszarów mórz z tablic znajdujących się na mapach nawigacyjnych. Ogólne wskazówki dotyczące prądów podano także w kierunkach morskich.

Stosunkowo stałe prądy pokazano na mapach za pomocą strzałek. Kierunek każdej strzałki odpowiada kierunkowi prądu działającego w danym miejscu, a liczby nad strzałką wskazują prędkość prądu w węzłach.

Kierunek i prędkość prądów pływowych są wielkościami zmiennymi i aby odzwierciedlić je na mapie z wystarczającą kompletnością, nie potrzebujesz jednej strzałki, ale system strzałek - diagram wektorowy.

Pomimo przejrzystości diagramów wektorowych, przeciążają one mapę i utrudniają jej odczytanie. Aby tego uniknąć, elementy prądów pływowych są zwykle pokazywane na mapie w formie tabel umieszczonych w wolnych miejscach na mapie. Tabela kompletna to tabela zawierająca następujące dane:

Obserwuj względny wysoki stan wody w najbliższym punkcie pływowym; umieszczony jest napis „Pełna woda”, odpowiadający godzinie zerowej

W środku kolumny, od niej w górę, w kolejności rosnącej, znajdują się cyfry godzin do pełnego nawodnienia, a w dół, również w kolejności rosnącej, znajdują się cyfry godzin po napełnieniu;

Współrzędne geograficzne punktów, zwykle oznaczone literami A; B; W; G. itp. ; te same litery są umieszczone w odpowiednich miejscach na mapie;

Elementy prądów: kierunek w stopniach i prędkość w syzygii oraz kwadratura w węzłach (z dokładnością do 0,1 węzła).

Określenie prędkości i kierunku prądu w danym momencie w danym miejscu według Atlasu wygląda następująco.

W pierwszej kolejności za pomocą Atlasu wyznaczany jest port główny dla danej miejscowości, po czym korzystając z Tabeli Pływów (Część I) wyznacza się najbliższy temu danemu czas wezbrania oraz odstęp czasu (w godzinach) przed lub po obliczeniu momentu wezbrania w porcie głównym w stosunku do danego momentu. Następnie dla obliczonego okresu czasu przed lub po momencie wezbrania w Atlasie odnajdziemy kierunek prądu (w stopniach) i prędkość (w węzłach).

Podczas żeglugi należy wcześniej określić elementy prądów pływowych; Zaleca się sporządzenie tabeli prądów dla wcześniej obliczonych momentów (po 1 godzinie) odpowiadających policzalnym pozycjom statku.

Poniżej znajduje się przykładowa tabela prądów pływowych (Tabela 7).

Ruchy oscylacyjne całej masy wody w zbiorniku lub jeziorze nazywane są seiches. Jednocześnie powierzchnia wody nabiera nachylenia w jednym lub drugim kierunku. Oś, wokół której oscyluje powierzchnia zbiornika, nazywa się węzłem seiche. Seiches mogą być jednowęzłowe (ryc. 40, I), dwuwęzłowy (ryc. 40, B) itp.

Ryż. 40. Seiches

Sejsze powstają podczas nagłych zmian ciśnienia atmosferycznego, przejścia burzy lub nagłych zmian siły i kierunku wiatru, który może wstrząsnąć masą wody. Masa wody, próbując powrócić do poprzedniego położenia równowagi, zaczyna oscylować. Wibracje pod wpływem tarcia będą stopniowo zanikać. Trajektorie cząstek wody w seichach są podobne do tych obserwowanych w falach stojących.

Najczęściej seisze mają wysokość od kilku centymetrów do metra. Okresy oscylacji seiche mogą wynosić od kilku minut do 20 godzin lub dłużej. Na przykład w części tamy zbiornika Tsimlyansk obserwuje się seisze jednowęzłowe w okresie 2 godzin i wysokości 5-8 cm.

Tyagun to fala rezonansowa wibrująca wodę w portach, zatokach i przystaniach, powodująca cykliczne poziome ruchy statków zacumowanych przy nabrzeżach. Okres oscylacji wody podczas zanurzenia wynosi od 0,5 do 4,0 min.

Przeciągi tworzą długotrwałe fale stojące, podczas których cząsteczki wody poruszają się po orbitach węzłów. Jednak poniżej górnej i dolnej części fali ich ruch jest skierowany pionowo. Okres oscylacji powierzchni wody i prędkość ruchu cząstek zależą głównie od konfiguracji brzegów i głębokości basenu.

Port nie jest całkowicie zamkniętym basenem, komunikuje się z otwartym zbiornikiem wodnym lub morzem poprzez stosunkowo wąskie przejście. Wszelkie drgania wody w tym przejściu pod wpływem sił zewnętrznych powodują własne drgania wody w basenie. Siłami zewnętrznymi mogą być:

długotrwałe wezbranie po burzy; fale ciśnienia powstające po szybkim wyjściu cyklonu i antycyklonu z morza na ląd;

fale wewnętrzne powstające pod wpływem sztormów na otwartym morzu lub jeziorze, które zbliżając się do płytkiej wody, wychodzą na powierzchnię i wnikają w obszar wodny portu. Jeżeli okres działania siły zewnętrznej jest zbliżony do okresu naturalnych oscylacji obszaru wodnego portu, wówczas oscylacje te szybko nasilają się i osiągają największą wielkość. Po ustaniu sił zewnętrznych oscylacje zanikają.

W zależności od tego, gdzie statek znajduje się na sterze strumieniowym, doświadcza on ruchów poziomych lub pionowych. Jeżeli wymiary statku i punkty cumowania są takie, że okres jego własnych oscylacji jest zbliżony lub pokrywa się z okresem seiches, wówczas występują silne ruchy rezonansowe. Co więcej, w pobliżu może znajdować się statek, który praktycznie nie doświadcza działania steru strumieniowego, ponieważ różni się od pierwszego rozmiarem, wagą, okresami pochylania i naturalnymi oscylacjami.

Podczas zanurzenia statki pasażerskie zmuszone są wychodzić na redę, ponieważ parkowanie przy nabrzeżach staje się niemożliwe, a statki towarowe zmuszone są przestać działać. Nawet przy bardzo małych przyspieszeniach w ruchu statku powstają siły uderzeniowe, które mogą uszkodzić jego kadłub. Pchnięcia wpływają na statki w różny sposób, dlatego nawigatorzy muszą znać ich charakterystykę w danym porcie, okres wahań wody w akwenie, a także specyfikę zachowania swojego statku podczas dużych zanurzeń.

Kiedy zmienia się objętość wody (dopływ i przepływ), a także przemieszczanie się mas wody w jeziorach, pojawiają się wahania poziomu wody. Im większa zmiana objętości wody, tym większa amplituda wahań poziomu wody (może wynosić od 2-3 cm do kilku metrów).

Wielkość wahań poziomu zależy w dużej mierze od powierzchni i charakteru brzegów jeziora. W ciągu roku w poszczególnych strefach klimatycznych okresy wahań poziomu są różne. Na północnych szerokościach geograficznych największe wahania występują na początku lata, a najmniejsze pod koniec wiosny. W północno-zachodniej europejskiej części ZSRR maksymalne poziomy w ciągu roku występują wiosną i jesienią, a minimalne zimą i latem. W jeziorach środkowej części Syberii (np. nad Bajkałem) najwyższy poziom występuje latem, a najniższy jesienią, zimą i wiosną.

Zwrot w tytule jest dosłownym tłumaczeniem japońskiego słowa „tsunami” i odnosi się do wyjątkowego zjawiska naturalnego: kilku kolejnych długich fal oceanicznych, powstałych w wyniku gwałtownych przemieszczeń dużych obszarów dna oceanu spowodowanych trzęsieniami ziemi.

Tsunami powstałe na dużych głębokościach to poprzeczna długa fala (o długości 100–300 kilometrów) o małej wysokości (nie więcej niż 2 metry), rozprzestrzeniająca się z prędkością około 0,2 kilometra na sekundę (700 kilometrów na godzinę), ich okres wynosi 15- 60 minut . Ale kiedy docierają do płytkiej wody, fale te gwałtownie zwiększają wysokość, ich długość maleje, grzbiety zaczynają się zapadać i w istocie powstają ogromne fale ruchu, do których właściwie odnosi się nazwa „tsunami”. W niektórych przypadkach wysokość fali sięga 30-40 metrów.

Nadejście tsunami na wybrzeże zwykle poprzedzone jest spadkiem poziomu morza i pojawieniem się stosunkowo niewielkich fal. Potem może nastąpić wtórny spadek poziomu, a potem nadejdzie tsunami. Po pierwszej fali z reguły kilka kolejnych fal o większej sile pojawia się w odstępach od 15 minut do 1-2 godzin. Zwykle trzecia lub czwarta fala jest maksymalna.

Fale wnikają w głąb lądu, w zależności od jego topografii, czasami na 10-15 kilometrów i przy dużej prędkości powodują ogromne zniszczenia. Po otrzymaniu ostrzeżenia o tsunami należy wyprowadzić statek na otwarte morze, aby spotkać się z falą.

Na obszarach przybrzeżnych często zdarzają się przypadki powstawania innego zjawiska naturalnego - dużych fal stojących - suloya, co oznacza wir, ścisk. Małe suloi obserwuje się na Morzu Czarnym (w Cieśninie Kerczeńskiej), silniejsze - w przesmykach u wybrzeży Pacyfiku w Kanadzie i na szkierach Skandynawii. Ale suloi osiągają największe rozmiary na obszarach płytkich wód z silnymi prądami wstecznymi - w Cieśninie Kurylskiej, Cieśninie Singapurskiej, Portland Firth itp. (do 4 metrów). Tworzenie się zmarszczek wiąże się zwykle z oddziaływaniem dwóch przeciwprądów wody (ryc. 4.36a.). W tym przypadku w strefie czołowej tworzą się wiry, wynurzające się na powierzchnię w postaci przypadkowych fal, a im większa prędkość przepływu, tym większa energia tych fal.

Suloi może również pojawić się w wyniku przedostania się strumienia do płytkiej wody. W tym przypadku w strumieniu wody powstają duże gradienty prędkości, nieciągłości przepływu, wiry i w konsekwencji fale na powierzchni (rys. 4.36b).

Zmarszczki osiągają największe rozmiary podczas maksymalnych prędkości prądów pływowych. Ta zależność suloi od charakteru przypływów pozwala na ich bardzo wiarygodne przewidywanie.

Suloi jest bardzo niebezpieczne dla żeglugi. Statki przepływające przez falę doświadczają nieprzyjemnego, nieuporządkowanego kołysania, zbaczają z kursu, a wysoka fala może wyrwać z mocowań mechanizmy i sprzęt ratunkowy. Przeprawa przez takie obszary małymi statkami grozi im śmiercią.

Kiedy gęstość wody w morzu następuje na dowolnej głębokości, na granicy górnej warstwy o mniejszej gęstości i warstwy dolnej o gwałtownie zwiększonej gęstości mogą powstać fale zwane falami wewnętrznymi.

Fale wewnętrzne mogą mieć wysokość kilkukrotnie większą niż fale powierzchniowe (do 90 m, czas trwania do 8 minut).

Kiedy fale wewnętrzne są wzbudzane, obserwuje się zjawisko zwane „martwą wodą”.

Statek na martwej wodzie traci prędkość i może pozostać prawie w miejscu, gdy maszyny są w pełni sprawne.

Podążając w stanie spokojnym za „martwą wodą”, powierzchnia morza nabiera niezwykłego wyglądu. Fale poprzeczne znacznie wzrastają za rufą, a przed statkiem pojawia się ogromna fala, którą statek jest zmuszony pchać. Na „martwej wodzie” występują prawie takie same ruchy fal, jak podczas poruszania się statku po płytkiej wodzie. Jeżeli prędkość statku pokrywa się z prędkością propagacji swobodnych fal wewnętrznych, wówczas podczas swojego ruchu statek tworzy nie tylko zwykłe fale statku na powierzchni wody, ale także generuje fale na styku dwóch warstw - „światła „górne” i „ciężkie” dolne. Fala pojawia się, gdy warstwa styku znajduje się mniej więcej na głębokości stępki. W tym przypadku masy wody górnej warstwy o grubości równej zanurzeniu statku poruszają się w przeciwnym kierunku i powodują utratę prędkości statku; opór fali znacznie wzrasta, ponieważ statek musi „wlec się” nagle powstała fala. Zjawisko to wyjaśnia „martwą wodę”.

Zjawisko „martwej wody” występuje wszędzie w pobliżu ujść dużych rzek - Amazonki, Orinoko, Mississippi, Leny, Jeniseju itp. Jednak szczególnie często obserwuje się je w norweskich fiordach i morzach arktycznych przy spokojnej wiosennej pogodzie podczas topnienia lodu , gdy nad silnie zasoloną i gęstą wodą morską znajduje się stosunkowo cienka warstwa prawie słodkiej wody.

Fale wewnętrzne stanowią poważne zagrożenie dla żeglugi podwodnej. Przejawia się to zarówno w bezpośrednim, fizycznym oddziaływaniu fal wewnętrznych, wewnętrznych fal na łodzie podwodne, jak i pośrednio - komplikacji warunków przenikania dźwięku w wodzie.

Dogłębne badanie struktury dużych prądów oceanicznych ujawniło, że przepływy te wcale nie są „rzeką z płynnymi brzegami”, jak wcześniej sądzono. Okazało się, że prądy składają się z szeregu naprzemiennych strumieni poruszających się z różnymi prędkościami. Ponadto w Prądzie Zatokowym zmierzono prędkość 2,7 m/s (5,2 węzła). Ponadto odkryto, że po obu stronach głównego nurtu występują wąskie przeciwprądy (mogące osiągnąć 2 węzły).

Odkryto kolejną interesującą cechę prądów: strumienie zaginają się w przestrzeni, tworząc zakręty – niczym meandry rzek. Meandry, powiększając się, poruszają się z prądem, a czasem odrywają się od niego i poruszają samodzielnie. Wydzielone meandry tworzą wiry różnej wielkości. Na lewo od ogólnego przepływu wiry obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, po prawej - przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Prędkość aktualna w tych wirach dochodzi do 2,0 węzłów.

Obserwacje wykazały, że np. w polu Prądu Zatokowego rocznie tworzy się 5-8 par cyklonów i antycyklonów. Najbardziej rozwinięte cyklony Prądu Zatokowego mają średnicę do 200 km i wychwytują warstwę mas wodnych niemal do dna oceanu (2500-3000 m). Cyklony Prądu Zatokowego dryfują zazwyczaj na południowy zachód z prędkością do 5 mil dziennie.

Odkrycie wirów ma ogromne znaczenie dla nawigacji na otwartym oceanie. System cyrkulacji wirowej to rzeczywiste pole prądów, które oddziałuje na statek znajdujący się na oceanie. Przepływając przez obszary o stałych prądach zaznaczone na mapach i atlasach hydrometeorologicznych, nawigatorzy powinni mieć świadomość, że rzeczywista zmienność kierunków i prędkości prądów, a co za tym idzie, rzeczywisty dryf statku, może znacznie różnić się od kierunku prądu.

Wielu nawigatorów zauważyło, że często, szczególnie w tropikalnych szerokościach geograficznych, w nocy wyraźnie widać blask wody spływającej na dziób statku; Wrząca woda po burtach lśni, opływając kadłub, a za rufą tworzy się wirujący, stopniowo zwężający się i blaknący pas światła. Blask wody podkreśla brzeg, skały, rafy, płycizny, boje, statki i pomosty na ogólnym tle morza.

Jak odkryli hydrobiolodzy, świecenie morza spowodowane jest głównie bioluminescencją organizmów morskich. Najbardziej powszechnym jest iskrzący lub migoczący blask różnych jednokomórkowych i wielokomórkowych stworzeń planktonowych o wielkości od kilkudziesięciu mikronów do kilku milimetrów. Kiedy jest wiele takich świetlistych istot, poszczególne punkty światła łączą się w nierówny blask. Poświata ta pojawia się, gdy organizmy są podrażnione mechanicznie, na przykład podczas poruszania się zwierząt i ryb, gdy wiosło uderza w wodę, a także pod wpływem środków chemicznych.

Przez długi czas żeglarze powracający z tropikalnych mórz Azji Południowo-Wschodniej opowiadali o napotkaniu gigantycznych świetlistych kół o średnicy kilku mil, obracających się z dużą prędkością na powierzchni morza. Żeglarze z Europy Zachodniej nazywali je „karuzelą diabła”, na Wschodzie – „kołami Buddy”.

Wyjaśnienie tych zjawisk można uznać za powstawanie wirów o małej skali. Takie wiry i wiry powstają na krawędziach prądów, na styku różnokierunkowych przepływów dowolnego pochodzenia, gdzie głębokość jest płytka, prądy pływowe są silne i powstają fale wewnętrzne.

Spadające wiatry

Ogólna nazwa „wiatry opadające” obejmuje wiatry przybrzeżne obserwowane u podnóża niektórych mórz; Wiatry te nazywane są różnie w różnych obszarach: foen, bora, mistral, sarma. Łączą je takie cechy, jak zaskoczenie, wielka siła i charakter uderzenia na statki. Wiele statków uległo wypadkom podczas bory w pobliżu wybrzeża Nowej Ziemi, u wybrzeży Grenlandii oraz na redach tak dużych portów, jak Triest, Marsylia i Noworosyjsk.

Prędkość opadających wiatrów na powierzchni morza sięga 40 metrów na sekundę, a w porywach 50-60. Stanowią one oczywiście wielkie zagrożenie dla żeglugi przybrzeżnej, cumowania statków na redach i przy nabrzeżach oraz funkcjonowania portów.

Badając to zjawisko, naukowcy zauważyli, że bora występuje zwykle zimą oraz na obszarach, gdzie przybrzeżne góry graniczą z dość wysoką równiną, która zimą staje się bardzo zimna. Nad równiną często tworzy się obszar wysokiego ciśnienia, podczas gdy nad morzem utrzymuje się obszar cyklonowy. Tworzy to duże poziome gradienty, które przemieszczają ogromne masy zimnego powietrza. Ze względu na działanie grawitacji prędkość ruchu powietrza gwałtownie wzrasta, gdy przechodzi ono nad grzbietem.

Gwałtowny opad zimnego powietrza na powierzchnię zatok powoduje powstawanie silnych fal w strefie przybrzeżnej, a przy ujemnych temperaturach rozpryski wody powodują oblodzenie statków i obiektów portowych. Pancerz lodowy sięga nawet 4 metrów, co często powoduje katastrofalne skutki. W pionie bora rozciąga się na 200-300 metrów, a poziomo - zaledwie kilka mil od wybrzeża.

Mechanizm powstawania suszarki do włosów jest nieco inny. Właściwa nazwa wiatru „fen” (ciepły) daje klucz do zrozumienia natury zjawiska. Ustalono, że foehn powstaje w wyniku znacznej różnicy ciśnienia atmosferycznego w głębi lądu i nad morzem. Kiedy cyklon przechodzi nad morzem w pobliżu wybrzeża, a rdzeń wysokiego ciśnienia pozostaje w głębi lądu, pole ciśnienia tworzy przepływ mas powietrza skierowanych z lądu do morza. A jeśli na ścieżce tych przepływów znajdują się góry, wówczas masy powietrza gromadzące się za grzbietem zaczynają powoli się unosić. Wraz ze wzrostem powietrza temperatura powietrza spada, a wilgotność stopniowo wzrasta i w pewnym momencie osiąga maksimum.

Na szczycie grzbietu, gdzie powietrze jest przesycone parą wodną, ​​zaczyna się ono kondensować, tworząc zwał chmur pokrywający całe pasmo górskie - pojawia się charakterystyczna „ściana foehn”. Z tej wysokości powietrze wpada do morza, nagrzewając się, przez co dociera do wybrzeża z wyższą temperaturą i niską wilgotnością.

Czasami w odpowiednich warunkach pogodowych powstają wiry atmosferyczne na małą skalę - tornada (lub jak się je czasami nazywa - tornada, skrzepy krwi, tajfony).

Zwykłe tornado powstaje w następujący sposób: w wyniku intensywnych wznoszących się prądów powietrza krawędź potężnej chmury zaczyna się wznosić, okręcając się poziomo wokół osi równoległej do granicy chmury - powstaje mały wirnik. Wirnik, obracając się szybko, opuszcza jeden koniec (zwykle lewy zgodnie z ruchem chmury) na ziemię w postaci lejka. Lejek ten – główny składnik tornada – to spiralny wir składający się z niezwykle szybko wirującego powietrza.

Wewnętrzna wnęka lejka, o średnicy od kilku do kilkuset metrów, jest przestrzenią ograniczoną ścianami; jest prawie bezchmurnie, czasem od ściany do ściany przelatują małe błyskawice; ruch powietrza w nim słabnie. Ciśnienie tutaj gwałtownie spada - czasami o 180-200 mb. Tak katastrofalnie szybki spadek ciśnienia powoduje osobliwy efekt; Puste przedmioty, w szczególności domy, inne budynki, opony samochodowe, eksplodują w kontakcie z lejem tornada.

Nie ma bezpośrednich pomiarów prędkości wiatru w tornadach: żadne urządzenie nie jest w stanie wytrzymać ogromnych przyspieszeń. Jednak znawcy wytrzymałości materiałów obliczyli te prędkości na podstawie charakteru zniszczeń i wypadków: do 170-200 m/s, a czasami nawet 350-360 m/s - więcej niż prędkość dźwięku.

Czas życia tornada jest różny i waha się od kilku minut do kilku godzin.

Różna jest także prędkość poruszania się tornad. Czasami chmura porusza się bardzo powoli, prawie stoi w miejscu, czasami pędzi z dużą prędkością. Meteorolodzy określają średnią prędkość tornad na 40-60 km/h, ale czasami prędkość ta sięga 200 km/h. Tornado podczas swojego ruchu pokonuje średnią odległość 20-30 km. Jednak przypadki tornad przechodzących 100-120 km nie są rzadkością.

Morskie trąby wodne zwykle powstają w grupach z jednej chmury macierzystej. Najczęściej tworzą się i osiągają największą siłę w pobliżu chmur burzowych cumulonimbus. Czasami towarzyszą cyklonom tropikalnym.

Tornada są widoczne z dość dużej odległości i łatwo je wykryć na ekranie radaru, dlatego też, gdy widzą zbliżanie się tej naturalnej formacji, nawigatorzy muszą podjąć działania, aby jej uniknąć.

Na morzu od dawna obserwuje się rzadkie, ale bardzo niebezpieczne zjawiska: - utratę pływalności podczas erupcji podwodnych wulkanów, których jest wiele w oceanach (powstaje mieszanina wodno-powietrzna) lub na skutek przedostania się gazu z dna morze.

WNIOSEK

Podsumowując, warto przypomnieć podstawową zasadę marynarza – na morzu nie ma nic wtórnego . W danym konkretnym momencie, w danym miejscu, najsilniej może ujawnić się działanie dowolnego czynnika naturalnego, co może skutkować konsekwencjami – wręcz katastrofą.

Dlatego kapitan musi zawsze „rozważ swoje miejsce bliżej niebezpieczeństwa” nie tylko w dosłownym sensie nawigacyjnym, ale także biorąc pod uwagę wszystkie inne warunki nawigacyjne. Nawet prosta znajomość samego czynnika wpływu tych zjawisk na nawigację, a tym bardziej jakościowa ocena efektu, pozwala zminimalizować ewentualne negatywne konsekwencje.