Gibanje vode v zalivih križanka. Neperiodični tokovi
Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana 73
3. V ozkih skalnatih obalah (vrata velikih zaprtih zalivov Avachinskaya na Kamčatki in Vladivostoku) se cunamiji razbijejo na skalnatih obalah in izgubijo svojo energijo. Znotraj takšnih zalivov je voda nekoliko dvignjena, kar pa ne predstavlja resne nevarnosti (slika 17).
Zato se številna plovila ob obvestilu o bližajočem se cunamiju zatečejo v zaliv Avachinskaya ali Vladivostok. Takšni zalivi so ob obali ZDA in Kanade.
Napoved cunamija in opozorilo . V mnogih stoletjih so prebivalci obalnih držav nabirali izkušnje z informacijami o približevanju cunamija.
1. 10-40 minut pred pojavom tega strašnega vala pride do umika (umika) vode, t.j. izpostavljenosti več deset in včasih sto metrov oceanskega obalnega pasu dna.
2. Malo preden se morska voda umakne, nad oceanom zavlada zatirajoča tišina, ki nadomesti hrup ali stok valovanja.
3. Domače živali - mačke, psi, konji itd. - Zelo aktivno reagirajo na približevanje cunamija in divje živali - podlasice, podgane, miši, gopherji, kače. Opazujete lahko tudi nepričakovano vedenje ptic (krik fazanov, veliko ptic odleti z obale).
4. Instrumenti (seografi) spremljajo približevanje cunamija.
 V zadnjih desetletjih je vzpostavljena stalna izmenjava informacij o preprečevanju cunamijev med znanstveniki iz ZDA, Rusije in Japonske. Mednarodni center za informacije o izvoru in širjenju cunamijev se nahaja v Honoluluju (Havajski otoki). Od leta 1975 so vzdolž proge Honolulu – Tokio – Habarovsk vzpostavljene mednarodne opozorilne komunikacije.
Cunami valov ne povzročajo samo potresi
è vulkanski izbruhi, pa tudi tajfuni, cikloni, orkani. Res je, da se v teh primerih ne imenujejo beseda "cunami", ampak "tlačni valovi", tj. valovi, ki jih povzročajo globoke in nenadne spremembe atmosferskega tlaka. Zaradi takšnih valov še posebej trpijo obale Atlantskega oceana - Bristolski zaliv v Severnem morju, ustje reke Temze; znotraj Baltskega morja – Finskega zaliva. Takšni cunamiji se tukaj imenujejo solitoni. Ne širijo se v obliki niza valov, temveč v obliki ena in edina (soliranje), t.j. soliton. Večino jih povzročijo cikloni. Če se ciklon dlje časa ustali nad precejšnjim območjem morja
74 Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana
in ga spremljajo močne padavine, nato pa uspe povzročiti opazen dvig (nabrekanje) morske gladine. K temu pripomorejo tudi vetrovi, ki ženejo vodo proti središču ciklona. Solitoni pogosto stagnirajo v severnem in baltskem morju, zaradi česar se tukaj dolgo časa vzpostavi nizek tlak, nenehno deževje pa povzroča otekanje in dvig (za 80 cm) morske površine okoli ciklonskega središča. Zaradi nenadne spremembe atmosferskega tlaka, ki jo spremljajo močni sunkoviti vetrovi z zahoda, soliton hiti proti vzhodu. "Soliton" valovi so odgovorni za znamenite poplave v Bristolskem zalivu v Londonu (Velika Britanija) in Sankt Peterburgu (Rusija).
Solitoni so enojni valovi, ki nastanejo nad morsko gladino, kjer za dalj časa vlada ciklonsko vreme z nenehnim dežjem.
Seiches. V morjih pogosto prihaja do nihanj gladine, ki zajemajo celotno morje kot celoto. Ta nihanja spominjajo na stoječe valove ogromne dolžine z značilnimi "vozli". Amplituda takih stoječih valov lahko doseže več metrov. Takšne valove imenujemo sejši (francosko seiche, kar pomeni prosta nihanja ali iz latinskega siccus - suho). Seiše nastanejo v zaprtih vodnih telesih (morja, zalivi, zalivi, jezera). Predstavljajo nihajna gibanja celotne mase vode brez širjenja profila valov po površini, zaradi česar se v bližini obale opazijo posebna periodična nihanja gladine, očesu neopazna. Izraz »seiches« se že dve stoletji uporablja za opis dviga in padca vode, ki se občasno pojavlja v ozkem delu Ženevskega jezera, kjer je nastanek tega pojava konec 19. stoletja preučeval švicarski znanstvenik Forel . Ugotovil je, da so seši v svoji osnovni obliki posledica dveh dolgih valov, ki se hkrati širita v nasprotnih smereh. Posledično se namesto dveh valov pojavi "stoječi val", ki je videti takole: če je na enem koncu jezera (zaliva) oseka, potem je na drugem plima.
Med temi skrajnimi legami se gladina jezera v celotnem ciklu nihanj ne spremeni. Črta (navpični prerez) po celotni širini jezera, na kateri ni navpičnega gibanja gladine, se imenuje vozliščna črta, seša pa se imenuje enovozlišče, če opazimo eno vozlišče
Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana 75
celotno dolžino jezera; če sta dve vozlišči - dvovozlišče, druga vozlišča - trivozlišče itd. Običajno imajo sejši zaradi impresivne velikosti rezervoarjev precej dolga obdobja nihanja, včasih pa je to obdobje le nekaj minut , potem sejši začnejo ustvarjati določene težave v morskih pristaniščih . Na primer, v zalivu Los Angeles Bay (ZDA) se valovna nihanja pojavljajo z obdobji od 12 do 2-3 minut. Takšne visokofrekvenčne vibracije niso več seiši, ampak se imenujejo tyagun. Horizontalni premiki vodnih delcev med vleko lahko dosežejo več metrov, valovi, ki nastanejo, pa so tako močni, da nevidni podvodni valovi trgajo jeklenice, trgajo ladje z močnih sidrnih verig in udarjajo ladjo ob pomol. In obstajajo primeri, ko ladje, tudi z na videz mirnim morjem in jasnim vremenom, poginejo v pristanišču. Z majhnimi navpičnimi premiki vode je ugrez praktično neviden. Pred njim lahko pobegneš le na odprtem morju. Kljub dolgotrajnim raziskavam razlog za nastanek tiaguna še ni pojasnjen.
Glavni razlogi, ki povzročajo nastanek seiša, so: ostra sprememba atmosferskega tlaka; nenaden močan veter; močan dež, sneg ali toča nad površino vodne kotanje; hitra sprememba atmosferskega tlaka kot posledica prenehanja nevihte; poplavni tokovi iz rek; temeljne motnje morskega dna ob močnih potresih itd.
 znotraj velikih vodnih površin (morja, zalivi) na nastanek sešov vpliva rotacijsko gibanje Zemlje in Coriolisove sile. Toda ta dejavnik nima pomembnega vpliva na nastanek sejšev v majhnih vodnih bazenih.
 v našem učbeniku se je treba posvetiti značilnostim posebni valovi.
vrtina - deformiran plimski val, opažen v pogojih nekaterih rek in estuarijev . Pojavi se v obliki enega samega dolgega vala z lomljivim grebenom in visoko hitrostjo širjenja (10 m/s). Višina tega vala ni manjša od 2-6 m in predstavlja visok vodni jašek, katerega sprednja stran spominja na premični vodni zid. Čelni napad vala praviloma poteka vzdolž celotnega oboda reke do samega dna. Ti valovi imajo v različnih delih sveta različna imena. Na atlantski obali Francije (ustje reke Sene) - ta pojav se imenuje "ìà-
76 Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana
strah" - višina 1,5 m. Na ustju Konga (Afrika) se ta val imenuje "kalema" - višina 1,5-2 m. Časovno je sovpadal z obdobjem zenitalnih deževij. Najmočnejša vrtina je opažena na reki Fuchunjiang na Kitajskem, višina vala je do 6-7 m. Na reki Ganges se ta pojav imenuje vrtina - višina do 2 m. V klasični obliki je deformiran plim valovna vrtina je predstavljena na ustju reke Amazonke. V jeziku Tupi se ta val imenuje pororoka, kar pomeni "grmeča voda". Mnogi prebivalci jo imenujejo amazunu, kar pomeni "razbijalec čolnov", od koder morda izvira tudi ime reke. Pororoka prihaja iz Atlantskega oceana, začne se v plitvi vodi in z ogromno silo in hitrostjo drvi po vsej širini reke proti njenemu toku, pri čemer tvori val visok 4-6 m, nosi sladko vodo in se ne meša s slanimi vodami reke. ocean. Pororoka sega tisoč kilometrov globoko v celino, poplavlja nizke bregove, drobi in uničuje na desetine metrov obalne zemlje ter izruva na tisoče stoletnih dreves amazonskega gozda. Ta pojav spremlja glasno ropotanje, ki ga je slišati več deset kilometrov naokoli. Hitrost valovne gredi doseže 10 m/s. Amazunu (pororoka) se razprostira po celotni širini reke (10-30 km), doseže dno (70 m). Na svoji poti val odnese milijarde ton zemlje, vse uniči in predstavlja strašen prizor. Pororoka (amazunu) je aktivna februarja-marca-aprila in je običajno časovno usklajena s polno luno, vendar ne traja več kot 30 minut in odlaga jajca.
Središča neviht v Svetovnem oceanu. Sodobni napredek pri preučevanju režimskih funkcij oceanskih valov je omogočil identifikacijo številnih nevihtnih središč v Svetovnem oceanu, kjer vetrovni valovi dosežejo velike višine. Zaradi prisotnosti obsežnih vodnih površin na južni polobli, znotraj katerih lahko veter dolgo časa vpliva na gladino oceana, je območje Antarktike
Območje južne poloble je glavni vir motenj zaradi neviht. Na 40-60 juž. w. skoraj vedno ni
koliko območij nevihtnih valov se premika v vzhodni ali jugovzhodni smeri s hitrostjo približno 40 km/h. Toda moč in smer vetrov na tem obsežnem območju sta skozi čas zelo stabilni. Modni valovi imajo tukaj zemljepisno porazdelitev. Nevihtni valovi dosegajo svoje največje vrednosti ne blizu "bučečih" 40-ih zemljepisnih širin, ampak
Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana 77
blizu 50-60 S. w. v Atlantiku, Tihem oceanu, Indijskem in Južnem oceanu. V zahodnem območju zračnega prometa antarktične regije se razlikuje 5 središč valovanja.
1. V Indijskem (in zdaj Južnem oceanu s središčem blizu O. Kerguelen) je najbolj nevihtno območje Svetovnega oceana. V vseh letnih časih so tu opazne največje višine vetrnih valov (do 35 m).
2. Drugo območje povečane nevihtne aktivnosti se nahaja med Novo Zelandijo in Antarktiko, v bližini otokov Macquarie in Emeralda. Območje te regije je veliko manjše od regije Kerguelen. V nevihtnem središču Nove Zelandije so povprečne višine valov konstantne in znašajo 2-3 m, največ - 20-25 m.
3. Tretje mesto po nevihtni aktivnosti zavzema središče neviht v Drakeovem prehodu, kjer so višine valov do 20 m. Med jadralno floto je bilo to najbolj nevarno območje za plovbo po morju.
4. Četrto nevihtno središče se nahaja severovzhodno od Južnih Sandwichevih otokov, kjer največji valovi dosežejo 15-20 m.
5. Opaziti je tudi povečano nevihtno aktivnost
â Južnem oceanu, območju od 100 do 140. poldnevnik. Zmerni valovi so visoki 5-6 m, maksimalne višine valov v središču območja pa presegajo 15 m.
Tako se vseh pet nevihtnih središč južne poloble nahaja v območju zahodnega zračnega prometa in so območja najbolj intenzivnega prenosa atmosferske energije na površino oceana.
Na severni polobli je mogoče prepoznati še pet središč neviht. Najbolj nevihtna območja so zmerne zemljepisne širine Tihega in Atlantskega oceana.
1. Močno nevihtno središče se nahaja v Tihem oceanu, blizu Severne Amerike ob izlivu reke Columbia (Cape Disappointment). Tu nastanejo najbolj nevihtni valovi, ki dosežejo višino od 4 do 10 m. Na tem območju se nahaja ameriška reševalna služba za pacifiško obalo.
2. Blizu ameriške celine v zmernih širinah Atlantika, blizu otoka Sable, je najmočnejše nevihtno središče na severni polobli, kjer višina vetrnih valov doseže 15 m.
Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana 79
3. Drugo središče se nahaja v vodah Biskajskega zaliva, kamor segajo valovi 6-8 m, včasih pa 12-15 m. To središče se včasih imenuje galicijsko.
4. Nastanek arabskega nevihtnega središča je povezan z razvojem močnega poletnega monsuna. Višina valov doseže 8 m.
5. Prisotnost središča neviht v Bengalskem zalivu ni povezana le z monsunskim kroženjem, temveč tudi s ciklonsko aktivnostjo, značilno za ta del Indijskega oceana. Tu višina valov doseže 10 m, kar je med velikimi geografskimi odkritji zelo otežilo plovbo v Indijo in okrog Afrike.
5.2. MORSKI (OCEANSKI) TOKOVI
Glavni tokovi. Morski (oceanski) ali preprosto tokovi so translacijska gibanja vodnih mas v oceanih in morjih na razdaljah, ki se merijo v stotinah in tisočih kilometrih, ki jih povzročajo različne sile (gravitacijske, torne, plimske). (Slika 18). Morski tokovi igrajo veliko vlogo v življenju Svetovnega oceana, pri plovbi, prispevajo k izmenjavi vodnih mas, spremembam obal, pa tudi podnebja v različnih delih sveta itd.
Prisotnost morskih tokov je značilna lastnost oceanskih voda. Že v davnih časih so ljudje ugotovili, da veter, ki piha nad morjem, ne povzroča le valov, ampak tudi tokove, ki igrajo veliko vlogo v procesu prerazporeditve toplote na Zemlji, in so pokazali posebno zanimanje za njihovo preučevanje.
Prve omembe tokov najdemo pri starih Grkih. Aristotel je opisal tokove v Kerški ožini,
REGIJA 18. Glavni površinski tokovi Svetovnega oceana.
1 – zalivski tok; 2 – Severni Atlantik; 3 – norveščina; 4 – Severni rt; 5 – Spitsbergen; 6 – vzhodna Grenlandija; 7 – Zahodna Grenlandija; 8 – labradorec; 9 – Kanarček; 10 – severni pasati; 11 – Gvajana; 12 – ekvatorialni protitokovi; 13 – južni pasati; 14 – brazilski; 15 – Benguela; 16 – Falkland; 17 – Antarktični cirkumpolarni; 18 – Madagaskar; 19 – mozambiški; 20 – rt Agulhas; 21 – somalski; 22 – monsun (poletje); 23 – Zahodna Avstralija; 24 – perujski; 25 – Vzhodna Avstralija; 26 – Kuroshio; 27 – Severni Pacifik; 28 – Àëÿ-
Skinskoe; 29 – Kuril; 30 – kalifornijski; 31 – Transantarktika
80 Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana
Bospor, Dardaneli. Teofast omenja tok v Gibraltarski ožini. Prebivalci Kartagine so vedeli za tokove v Atlantskem oceanu. Spoznanje o obstoju tokov je omogočilo skandinavskim pomorščakom (Normanom ali Vikingom) že v 9.-10. Amerike, ki jo je imenovala Vinland, kar dokazujejo omembe v skandinavskih sagah Opazovanja tokov v odprtem oceanu je izvedel H. Columbus med svojim prvim potovanjem v Ameriko. V 19.–20. stoletju so tokove preučevale številne odprave po vsem svetu. Na podlagi zbranih informacij lahko rečemo, da so tokovi kompleksne kombinacije različnih vrst neperiodičnih in periodičnih gibanj vode. Trenutne smeri se razlikujejo po stopinjah in kažejo kam teče voda?(v nasprotju s smerjo vetra, ki pove, od kod piha). Trenutna hitrost se meri v metrih na sekundo ali v vozlih (1 vozel = 0,5144 m/s).
Nekoč je izjemen ruski klimatolog A. I. Voeikov morske tokove imenoval "cevi za ogrevanje vode" sveta. Ogromne vodne mase se premikajo med oceani in, odvisno od tega, kje se začnejo, nosijo s seboj toploto ali mraz.
Tople vode v zahodnih delih oceanov so praviloma usmerjene proti polovom in kot sistem ogrevanja vode segrevajo visoke zemljepisne širine, na vzhodu pa se ohlajene vračajo proti ekvatorju. V bistvu imajo tokovi vlogo "blažilnika" planetarne energije. Tako so oceanski tokovi resnično veličastni naravni pojavi. Najmočnejši in najbolj znan morski tok je Zalivski tok - nekakšna velikanska reka v oceanu, ki se začne v južnih zemljepisnih širinah, teče skozi Karibsko morje, Floridsko ožino (s hitrostjo 7-9 km/h). ), prečka Atlantski ocean in doseže otoka Spitsbergen in Novaya Zemlya ter se razteza na več kot 10.000 km (slika 19). Razlog za njegov nastanek je velik val vodne mase s pasati skozi Jukatansko ožino v Mehiški zaliv. Ob vstopu v ocean je moč toka 25 milijonov m/s, kar je 20-krat več od pretoka vseh rek na svetu. Širina toka je 75-120 km, navpična debelina toka v globini je 700-800 m, vode tega toka nosijo ogromno količino
Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana 81
RIŽ. 19. Zalivski tok
toplota, ki ogreje vso zahodno in severno Evropo. Vpliv Zalivskega toka močno vpliva na naravo Arktičnega oceana. Zahvaljujoč zalivskemu toku je severna obala Evrope veliko toplejša kot na enakih zemljepisnih širinah Severne Amerike. V Angliji na primer rastejo zimzelene rastline (rododendron, bodika, jagodnik), najsevernejši od Lofotskih otokov, ki se nahaja blizu polarnega kroga, pa ima povprečno letno temperaturo kot na polotoku Krim. Vlogo iste peči za japonske otoke igra tok Kuroshio v Tihem oceanu. Začne se tudi v ekvatorialnih zemljepisnih širinah, hiti proti severu in se v bližini japonskih otokov obrne proti severovzhodu in gre na Aljasko ter tam oblikuje podnebje "večne jeseni". Kuroshio ima širino od 180 do 230 km, globina njegovih voda pa je 600 m.Na severozahodu Tihega oceana je hladen tok Oyashio (Kuril), ki teče od severa proti jugu vzdolž vzhodnih obal Kurilskega grebena. in Otoki Hokkaido.
Poleg toplih tokov obstajajo tudi hladni. Od Baffinovega zaliva skozi Davisovo ožino do Atlantika
82 Poglavje 5. Dinamični režim Svetovnega oceana
Hladni labradorski tok teče v ocean in nosi mrzle vode s temperaturno razliko 8-10, s prisotnostjo številnih ledenih gora, ki se prenašajo iz polarnih zemljepisnih širin. Ena od teh ledenih gora je bila vzrok za potop Titanika leta 1912. Prisotnost Labradorskega toka tvori območje tundre v vzhodni Severni Ameriki na zemljepisni širini 55 (širina Minska) in naravno območje step in listnatih gozdov na zemljepisni širini 50 (geografska širina Kijeva).
 V tropskih širinah Tihega oceana, ob obali Južne Amerike, poteka hladni površinski Perujski tok (Humboldtov tok), ki ima velik vpliv na atmosferske procese na tem območju. Zračne mase, ki prehajajo čez hladne vode toka, niso nasičene z vlago in ne prinašajo padavin na celino. Zato obala in zahodna pobočja Andov več let zapored ne prejemajo padavin. Hladne vode Perujskega toka, bogate s kisikom in hranili, so zelo bogate z organskim življenjem. Tukaj je največji ribolov ene vrste sardona, zahvaljujoč kateremu Peru lovi 7-10 milijonov ton ribjih virov.
Že od H. Kolumba je znano, da pasati v tropih vzbujajo močne pasate, med severnimi in južnimi pasati pa je pas zatišij in šibkih vetrov. V območju šibkih vetrov se nahaja ekvatorialni ali medveterni protitok, ki se giblje proti svojima dvema sosedama na severu in jugu. Takšen sistem tokov in protitokov obstaja v vseh oceanih, vendar ima vsak svoje značilnosti.
 V Tihem oceanu protitok izvira blizu Filipinov in se giblje proti vzhodu, tik severno od ekvatorja, med dvema pasatnima tokovoma.
 V Indijskem oceanu je sistem ekvatorialnih tokov premaknjen južno od ekvatorja in je pod močnim vplivom monsunskih vetrov. Nadaljevanje severne zime(december-januar), ko piha severovzhodni monsun, tu nastajajo pasati in protitokovi. Nenavadno se obnaša le Somalski tok (podobno kot Zalivski tok in Kuroshio), ki se v širokem pasu premika proti jugu. Poleti (julij-avgust), ko prevladuje jugozahodni monsun, Ekvatorialni protitok izgine, Somalski tok pa teče proti severu v ozkem toku, hitreje kot Zalivski tok.
Plimna nihanja gladine oceana spremlja vodoravno gibanje vodnih mas, ki se imenuje plimski tok. Zato mora navigator upoštevati ne le spremembe v globinah, ampak tudi plimski tok, ki lahko doseže velike hitrosti. Na območjih, kjer so visoke plime, mora biti poveljnik čolna vedno seznanjen z višino plime in elementi plimovanja.
Plimovanje omogoča ladjam z globokim ugrezom vstop v nekatera pristanišča v plitvih zalivih in estuarijih.
Ponekod se plimovanje okrepi zaradi valov, kar vodi do znatnega dviga ali znižanja gladine, to pa lahko privede do nesreč ladij med tovornimi operacijami na privezih ali na ramdi.
Narava in obseg plimovanja v Svetovnem oceanu sta zelo raznolika in zapletena. Velikost plimovanja v oceanu ne presega 1 m, na obalnih območjih pa se zaradi zmanjšanja globine in zapletenosti topografije dna narava plimovanja bistveno spremeni v primerjavi s plimovanjem v odprtem oceanu. Ob ravnih obalah in rtih, ki štrlijo v ocean, plima niha znotraj 2-3 m; v obalnem delu zalivov in ob močno razčlenjeni obali doseže 16 m ali več.
Na primer, v zalivu Penzhinskaya (Ohotsko morje) plima doseže 13 m, na sovjetskih obalah Japonskega morja pa njegova višina ne presega 2,5 m.
V morjih je višina plime odvisna od tega, kakšno povezavo ima dano morje z oceanom. Če morje sega daleč v kopno in ima ozko in plitvo ožino z oceanom, potem je plimovanje v njem običajno majhno.
V Baltskem morju je plimovanje tako majhno, da se meri v centimetrih. Višina plime v Calaisu je 7 cm, v Finskem in Botnijskem zalivu okoli 14 cm, v Leningradu pa okoli 5 cm.
V Črnem in Kaspijskem morju je plimovanje skoraj neopazno.
V Barentsovem morju je plimovanje poldnevno.
V Kolskem zalivu dosežejo 4 m, v bližini Iokanskih otokov pa do 6 m.
V Belem morju je plimovanje poldnevno. Najvišjo višino plime opazimo na Terski obali v grlu morja, kjer na svetilniku Oryol doseže 8,5 m, v zalivu Mezen pa do 12 m, na drugih območjih tega morja pa je plimovanje precej nižje. ; Tako je v Arkhangelsku približno 1 m, v Kemiju - 1,5 m, v Kandalakshi pa 2,3 m.
Plimski val, ki prodira v ustje rek, prispeva k nihanju njihove gladine in pomembno vpliva na hitrost pretoka vode v ustih. Tako pogosto hitrost plimskega toka, ki prevladuje nad hitrostjo reke, spremeni tok reke v nasprotno smer.
Vetrovi pomembno vplivajo na plimske pojave.
Celovito preučevanje in upoštevanje pojavov plimovanja je zelo pomembno za varnost plovbe.
Tok, ki je usmerjen v smeri gibanja plimskega vala, se imenuje plimovanje, nasprotno pa oseka.
Hitrost plimskih tokov je neposredno sorazmerna z velikostjo plime. Posledično bo za določeno točko hitrost plimskih tokov pri sizigiji znatno večja od hitrosti pri kvadraturi.
Z naraščajočo deklinacijo Lune, pa tudi ko se Luna premika od apogeja do perigeja, se hitrost plimskih tokov povečuje.
Plimski tokovi se od vseh drugih tokov razlikujejo po tem, da zajamejo celotno debelino vodnih mas od površja do dna, le nekoliko zmanjšajo njihovo hitrost v pridnenih plasteh.
V ožinah, ozkih zalivih in ob obali imajo plimski tokovi nasprotni (reverzibilni) značaj, to je, da je plimski tok nenehno usmerjen v eno smer, plimski tok pa ima smer, ki je neposredno nasprotna plimovanju.
Na odprtem morju, daleč od obale in v srednjih delih dokaj širokih zalivov ni ostre spremembe smeri plimskega toka v nasprotno smer, to je tako imenovane spremembe tokov.
V teh krajih je najpogosteje opazna neprekinjena sprememba smeri toka, sprememba toka za 360° pa se pojavi pri poldnevni plimi v 12 urah in 25 minutah ter pri dnevni plimi v 24 urah in 50 minutah. Takšni tokovi se imenujejo rotacijski tokovi. Spremembe smeri rotacijskih tokov na severni polobli se praviloma dogajajo v smeri urinega kazalca, na južni polobli pa v nasprotni smeri urinega kazalca.
Prehod iz plimskega toka v osečni tok in obratno se zgodi tako v trenutku visokih in nizkih voda kot v trenutku povprečne gladine. Pogosto pride do spremembe tokov v časovnem obdobju med visoko in nizko vodo. Ko se plimski tok spremeni v oseko in oseko, je trenutna hitrost enaka nič.
Splošni vzorec plimskih tokov je pogosto moten zaradi lokalnih razmer. Upoštevanje plimskega toka, kot je navedeno zgoraj, je zelo pomembno za varnost plovbe.
Podatki o elementih plimskih tokov so izbrani iz Atlasa plimskih tokov, za nekatera območja morja pa iz tabel na navigacijskih kartah. Splošna navodila o tokovih so podana tudi v smeri morja.
Relativno stalni tokovi so na kartah prikazani s puščicami. Smer vsake puščice ustreza smeri toka, ki deluje na dani lokaciji, številke nad puščico pa označujejo hitrost toka v vozlih.
Smer in hitrost plimskih tokov sta spremenljivi količini in da ju odražate na zemljevidu z zadostno popolnostjo, ne potrebujete ene puščice, temveč sistem puščic - vektorski diagram.
Kljub jasnosti vektorskih diagramov preobremenijo zemljevid in otežijo branje. Da bi se temu izognili, so elementi plimskih tokov običajno prikazani na zemljevidu v obliki tabel, postavljenih na prosta mesta na zemljevidu. Popolna tabela je tabela, ki vsebuje naslednje podatke:
Opazujte relativno visoko vodo na najbližji točki plimovanja; napis "Polna voda", ki ustreza nič uram
V sredini stolpca so od njega navzgor v naraščajočem vrstnem redu števke ur do polne vode, navzdol pa prav tako v naraščajočem vrstnem redu števke ur po polni vodi;
Geografske koordinate točk, običajno označene s črkami A; B; IN; G itd. ; enake črke so postavljene na ustrezna mesta na zemljevidu;
Elementi tokov: smer v stopinjah in hitrost v sizigiji ter kvadratura v vozlih (z natančnostjo 0,1 vozla).
Določanje hitrosti in smeri toka v danem trenutku na danem mestu po Atlasu najdemo na naslednji način.
Najprej se z Atlasom določi glavno pristanišče za določen kraj, nato pa se s pomočjo Tabele plime in oseke (I. del) poišče čas visoke vode, ki je najbližje danemu, in časovni interval (v urah) pred oz. po trenutku visoke vode v glavnem pristanišču se izračuna glede na dani trenutek. Nato se za izračunano časovno obdobje pred ali po trenutku visoke vode v Atlasu najdeta smer toka (v stopinjah) in hitrost (v vozlih).
Pri plovbi je treba predhodno določiti elemente plimskih tokov; Priporočljivo je sestaviti tabelo tokov za vnaprej izračunane trenutke (po 1 uri), ki ustrezajo štetim položajem ladje.
Spodaj je primer tabele plimskih tokov (tabela 7).
Nihajna gibanja celotne mase vode v rezervoarju ali jezeru imenujemo sejši. Hkrati se površina vode nagne v eno ali drugo smer. Os, okoli katere niha površina rezervoarja, se imenuje seiche node. Seiches so lahko z enim vozliščem (slika 40, In), dvovozlišče (slika 40, b) itd.
riž. 40. Seiches
Seiches se pojavijo med nenadnimi spremembami atmosferskega tlaka, prehodom nevihte ali nenadnimi spremembami v moči in smeri vetra, ki lahko strese vodno maso. Vodna masa, ki se poskuša vrniti v prejšnji ravnotežni položaj, začne nihati. Vibracije pod vplivom trenja bodo postopoma zbledele. Pot vodnih delcev v seših je podobna tistim, ki jih opazimo pri stoječih valovih.
Najpogosteje imajo seiches višino od nekaj centimetrov do metra. Obdobja nihanj seiše lahko trajajo od nekaj minut do 20 ur ali več. Na primer, v delu ob jezu rezervoarja Tsimlyansk opazimo sejše z enim vozliščem s časom 2 uri in višino 5-8 cm.
Tyagun je resonančna valovna vibracija vode v pristaniščih, zalivih in pristaniščih, ki povzroča ciklična vodoravna gibanja ladij, privezanih na privezih. Obdobje nihanja vode med ugrezom je od 0,5 do 4,0 min.
Prepih ustvarja dolgoperiodične stoječe valove, kjer se vodni delci premikajo v orbitah vozlišč. Vendar pa je pod vrhom in dnom vala njihovo gibanje usmerjeno navpično. Perioda nihanja vodne gladine in hitrost gibanja delcev sta odvisni predvsem od konfiguracije obrežja in globine kotanje.
Pristanišče ni popolnoma zaprta kotlina, ampak z razmeroma ozkim prehodom komunicira z odprtim vodnim telesom ali morjem. Vsakršno nihanje vode v tem prehodu pod vplivom zunanjih sil povzroči lastno nihanje vode v bazenu. Zunanje sile so lahko:
dolgotrajno valovanje po nevihti; tlačni valovi, ki nastanejo po hitrem izstopu ciklona in anticiklona z morja na kopno;
notranji valovi, nastali pod vplivom neviht na odprtem morju ali jezeru, ki se približujejo plitvi vodi, pridejo na površje in prodrejo v pristaniško akvatorij. Če je obdobje zunanje sile blizu obdobju lastnih nihanj pristaniškega akvatorija, se ta nihanja hitro povečajo in dosežejo največjo magnitudo. Po prenehanju delovanja zunanjih sil nihanje zamre.
Odvisno od tega, kje je ladja na potisnem motorju, se giblje vodoravno ali navpično. Če so dimenzije plovila in privezne točke takšne, da je obdobje lastnih nihanj blizu ali sovpada z obdobjem sejšev, pride do močnih resonančnih gibanj. Poleg tega je lahko v bližini ladja, ki praktično ne doživi delovanja propelerja, saj se od prve razlikuje po velikosti, teži, obdobjih nagiba in naravnih nihanjih.
Med ugrezi so potniške ladje prisiljene zapustiti redo, saj parkiranje na privezih postane nemogoče, tovorne ladje pa so prisiljene prenehati delovati. Tudi pri zelo majhnih pospeških se pri gibanju plovila pojavijo udarne sile, ki lahko poškodujejo njegov trup. Potiski na ladje različno vplivajo, zato morajo navigatorji poznati njihove značilnosti v določenem pristanišču, obdobje nihanja vode v vodnem območju, pa tudi posebnosti obnašanja njihovega plovila med močnim ugrezom.
Ob spreminjanju volumna vode (dotoka in pretoka) pa tudi pri premikanju vodne mase v jezerih prihaja do nihanja vodostaja. Večja kot je sprememba prostornine vode, večja je amplituda nihanja nivoja vode (lahko je od 2-3 cm do nekaj metrov).
Velikost nihanj gladine je v veliki meri odvisna od območja in narave obrežja jezera. Med letom so v posameznih podnebnih pasovih različna obdobja nihanja gladine. V severnih zemljepisnih širinah so največja nihanja na začetku poletja, najmanjša pa konec pomladi. Na severozahodu evropskega dela ZSSR se med letom najvišje ravni pojavijo spomladi in jeseni, minimalne pa pozimi in poleti. V jezerih v srednjem delu Sibirije (na primer na Bajkalu) je najvišja raven poleti, najnižja pa jeseni, pozimi in spomladi.
Besedna zveza v naslovu je dobesedni prevod japonske besede "cunami" in se nanaša na edinstven naravni pojav: več zaporednih dolgih oceanskih valov, ki nastanejo zaradi ostrih premikov velikih površin oceanskega dna, ki jih povzročijo potresi.
Cunamiji, ki nastanejo na velikih globinah, so prečni dolgi valovi (dolgi 100-300 kilometrov) nizke višine (ne več kot 2 metra), ki se širijo s hitrostjo približno 0,2 kilometra na sekundo (700 kilometrov na uro), njihova doba je 15- 60 minut. Ko pa dosežejo plitko vodo, se ti valovi močno povečajo v višino, njihova dolžina se zmanjša, grebeni se začnejo sesedati in v bistvu nastanejo ogromni valovi gibanja, na kar se pravzaprav nanaša ime "cunami". V nekaterih primerih višina valov doseže 30-40 metrov.
Pred prihodom cunamija na obalo običajno sledi padec morske gladine in prihod razmeroma majhnih valov. Potem lahko pride do sekundarnega padca nivoja in za tem pride cunami. Po prvem valu praviloma pride več valov večje magnitude v intervalih od 15 minut do 1-2 ur. Običajno je tretji ali četrti val največji.
Valovi prodrejo globoko v kopno, odvisno od njene topografije, včasih 10-15 kilometrov in z veliko hitrostjo povzročijo ogromno uničenje. Po prejemu opozorila o cunamiju je treba ladjo odpeljati na odprto morje, da se srečamo z valovi.
V obalnih območjih so pogosti primeri nastanka drugega naravnega pojava - velikih stoječih valov - suloya, kar pomeni vrtinec, zmečkanina. Majhne suloje opazimo v Črnem morju (v Kerški ožini), močnejše - v ožinah ob pacifiški obali Kanade in skerjih Skandinavije. Toda suloi dosežejo največjo velikost v plitvih vodnih območjih z močnimi povratnimi tokovi - v Kurilski ožini, Singapurski ožini, Portland Firth itd. (do 4 metre). Nastanek valovanja je običajno povezan z interakcijo dveh nasprotnih tokov vode (slika 4.36a.). V tem primeru se v čelni coni oblikujejo vrtinci, ki se pojavljajo na površini v obliki naključnih valov in večja kot je hitrost toka, večja je energija teh valov.
Suloi se lahko pojavi tudi kot posledica toka, ki vstopa v plitvo vodo. V tem primeru se v vodnem toku oblikujejo veliki gradienti hitrosti, prekinitve toka, vrtinci in posledično valovi na površini (slika 4.36b).
Valovi dosežejo največjo velikost med največjimi hitrostmi plimskih tokov. Ta odvisnost suloi od narave plimovanja omogoča njihovo zelo zanesljivo napovedovanje.
Suloi je zelo nevaren za plovbo. Plovila, ki gredo skozi valovanje, se neprijetno, neurejeno kotalijo, zaidejo s poti, visok val pa lahko iz pritrjevanj odtrga mehanizme in reševalno opremo. Prečkanje takih območij z majhnimi plovili jim grozi s smrtjo.
Ko ima voda v morju skok gostote na kateri koli globini, lahko nastanejo valovi, imenovani notranji valovi, na meji med zgornjo manj gosto plastjo in spodnjo plastjo z močno povečano gostoto.
Notranji valovi imajo lahko nekajkrat večjo višino od površinskih (do 90 m, perioda do 8 minut).
Ko so notranji valovi vzbujeni, opazimo pojav, znan kot "mrtva voda".
Ladja v mrtvi vodi izgubi hitrost in lahko ostane skoraj na mestu, ko so stroji popolnoma operativni.
Ko sledimo »mrtvi vodi« v mirnem stanju, dobi površina morja nenavaden videz. Prečni valovi se za krmo močno povečajo, pred ladjo pa se pojavi ogromen val, ki ga je ladja prisiljena potiskati. Na "mrtvi vodi" se dogajajo skoraj enaka gibanja valov kot pri gibanju ladje skozi plitvo vodo. Če hitrost ladje sovpada s hitrostjo širjenja prostih notranjih valov, potem ladja med svojim gibanjem ne ustvarja le običajnih ladijskih valov na površini vode, temveč ustvarja tudi valove na vmesniku dveh plasti - "svetlobe". ” zgornje in “težke” spodnje. Val se pojavi, ko se vmesna plast nahaja približno na globini kobilice. V tem primeru se vodne mase zgornje plasti z debelino, ki je enaka ugrezu plovila, gibljejo v nasprotni smeri in povzročijo izgubo hitrosti ladje, valovni upor se močno poveča, saj se mora ladja »vleči«. nenadoma nastal val. Ta pojav pojasnjuje "mrtvo vodo".
Pojav "mrtve vode" se pojavlja povsod v bližini ustja velikih rek - Amazonke, Orinoka, Misisipija, Lene, Jeniseja itd. Še posebej pogosto pa ga opazimo v norveških fjordih in v arktičnih morjih v mirnem spomladanskem vremenu med taljenjem ledu , ko je nad močno slano in gosto morsko vodo razmeroma tanek sloj skoraj sladke vode.
Notranji valovi resno ogrožajo podvodno plovbo. To se kaže tako v neposrednem, fizičnem vplivu notranjih valov, notranjega deskanja na podmornice, kot posredno - zapletanje pogojev za prehod zvoka v vodi.
Poglobljena študija strukture velikih oceanskih tokov je pokazala, da ti tokovi še zdaleč niso »reke s tekočimi bregovi«, kot so mislili prej. Izkazalo se je, da so tokovi sestavljeni iz številnih izmeničnih curkov, ki se premikajo z različnimi hitrostmi. Poleg tega je bila v Zalivskem toku izmerjena hitrost 2,7 m/s (5,2 vozla). Poleg tega je bilo ugotovljeno, da so na obeh straneh glavnega toka ozki protitokovi (lahko dosežejo 2 vozla).
Razkrita je bila še ena zanimiva značilnost tokov: potoki se v prostoru upogibajo in tvorijo ovinke - kot rečni meandri. Meandri, ki se povečujejo, se premikajo s tokom in se včasih odcepijo od njega in se premikajo neodvisno. Ločeni meandri tvorijo vrtince različnih velikosti. Levo od splošnega toka se vrtinci vrtijo v smeri urinega kazalca, desno - v nasprotni smeri urinega kazalca. Trenutna hitrost v teh vrtincih je do 2,0 vozla.
Opazovanja so pokazala, da na primer v polju zalivskega toka nastane 5-8 parov ciklonov in anticiklonov na leto. Najbolj razviti cikloni Zalivskega toka imajo premer do 200 km in zajamejo plast vodnih mas skoraj do oceanskega dna (2500-3000 m). Cikloni zalivskega toka se običajno premikajo proti jugozahodu s hitrostjo do 3 milje na dan.
Odkritje vrtincev je velikega pomena za plovbo v odprtem oceanu. Sistem vrtinčnega kroženja je pravo polje tokov, ki vpliva na ladjo, ki se nahaja v oceanu. Pri prečkanju območij s stalnimi tokovi, ki so označena na hidrometeoroloških kartah in atlasih, se morajo navigatorji zavedati, da se dejanska spremenljivost smeri in hitrosti toka ter s tem dejanski zanos plovila lahko močno razlikuje od smeri toka.
Mnogi navigatorji so opazili, da je pogosto, zlasti v tropskih zemljepisnih širinah, ponoči jasno viden sij vode, ki teče na premec ladje; Kipeča voda ob straneh žari, teče okoli trupa; za krmo se oblikuje vrtinčast, postopno oži in bledi svetlobni pas. Sijaj vode poudari obalo, skale, grebene, plitvine, boje, ladje in pomole na splošnem ozadju morja.
Kot so ugotovili hidrobiologi, sijaj morja povzroča predvsem bioluminiscenca morskih organizmov. Najpogostejši je iskriv ali utripajoč sij različnih enoceličnih in večceličnih planktonskih bitij, velikih od deset mikronov do nekaj milimetrov. Ko je takšnih svetlečih bitij veliko, se posamezne svetlobne točke zlijejo v neenakomeren sij. Ta sij se pojavi, ko so organizmi mehansko razdraženi, na primer, ko se živali in ribe premikajo, ko veslo udari po vodi in tudi, ko so izpostavljeni kemikalijam.
Dolgo časa so mornarji, ki so se vračali iz tropskih morij jugovzhodne Azije, govorili o srečanju z ogromnimi svetlečimi kolesi s premerom več milj, ki so se vrtela z veliko hitrostjo na gladini morja. Zahodnoevropski pomorščaki so jih poimenovali "hudičev vrtiljak", na vzhodu pa "Budina kolesa".
Nastanek vrtincev majhnega obsega se lahko šteje za razlago teh pojavov. Takšni vrtinci in vrtinci nastajajo na robovih tokov, na stičišču različno usmerjenih tokov katerega koli izvora, kjer je globina majhna, plimski tokovi močni in nastajajo notranji valovi.
Padajoči vetrovi
Splošno ime "padajoči vetrovi" vključuje obalne vetrove, opazovane v vznožju nekaterih morij; Ti vetrovi se na različnih območjih imenujejo različno: foen, burja, maestral, sarma. Združujejo jih lastnosti, kot so presenečenje, velika sila in narava vpliva na ladje. Številne ladje so utrpele nesreče med burjo v bližini obale Nove Zemlje, ob obali Grenlandije in na redih velikih pristanišč, kot so Trst, Marseille in Novorosijsk.
Hitrost padajočega vetra na morski gladini doseže 40 metrov na sekundo, s sunki pa 50-60. Seveda predstavljajo veliko nevarnost za obalno plovbo, za privez ladij na redah in privezih ter za delovanje pristanišč.
Pri preučevanju tega pojava so raziskovalci opazili, da se burja običajno pojavlja pozimi in na tistih območjih, kjer obalne gore mejijo na precej visoko ravnino, ki pozimi postane zelo mrzla. Nad nižino pogosto nastane območje visokega zračnega tlaka, nad morjem pa vztraja ciklonsko območje. To ustvarja velike horizontalne gradiente, ki premikajo ogromne mase hladnega zraka. Zaradi delovanja gravitacije se hitrost gibanja zraka pri prehodu čez greben močno poveča.
Hiter padec hladnega zraka na površino zalivov ustvarja močne valove v obalnem pasu, pri temperaturah pod ničlo pa brizganje vode povzroči zaledenitev ladij in pristaniških objektov. Ledeni oklep doseže do 4 metre, kar pogosto povzroči katastrofalne posledice. Navpično se burja razteza na 200-300 metrov, vodoravno pa le nekaj milj od obale.
Mehanizem nastanka sušilnika za lase je nekoliko drugačen. Pravilno ime vetra »fen« (topel) daje ključ do razumevanja narave pojava. Ugotovljeno je bilo, da foehn nastane zaradi velike razlike med atmosferskim tlakom v notranjosti in nad morjem. Ko ciklon prehaja čez morje blizu obale, ko visokotlačno jedro ostane v notranjosti, tlačno polje tvori tokove zračnih mas, usmerjene s kopnega proti morju. In če so na poti teh tokov gore, se mase zraka, ki se nabirajo za grebenom, začnejo počasi dvigovati. Z dvigovanjem zraka se temperatura zraka znižuje, vlažnost pa postopoma narašča in na določeni točki doseže maksimum.
Na vrhu grebena, kjer je zrak prenasičen z vodno paro, se le-ta začne kondenzirati in nastane oblačni breg, ki prekriva celotno pogorje - pojavi se značilen »foehnov zid«. S te višine zrak hiti proti morju, se segreje, zato prihaja do obale z višjo temperaturo in nizko vlažnostjo.
Včasih se ob ustreznih vremenskih razmerah oblikujejo atmosferski vrtinci majhnega obsega - tornadi (ali kot jih včasih imenujejo - tornadi, krvni strdki, tifoni).
Običajni tornado nastane na naslednji način: kot posledica intenzivnih naraščajočih zračnih tokov se rob mogočnega oblaka začne dvigovati in se vodoravno vrti okoli osi, vzporedne z mejo oblaka - nastane majhen rotor. Rotor, ki se hitro vrti, spusti en konec (običajno levi glede na gibanje oblaka) v obliki lijaka proti tlom. Ta lijak - glavna sestavina tornada - je spiralni vrtinec, sestavljen iz izjemno hitro vrtečega zraka.
Notranja votlina lijaka s premerom od nekaj metrov do nekaj sto metrov je prostor, omejen s stenami; skoraj jasno je, brez oblačka, včasih drobne strele švigajo od stene do stene; gibanje zraka v njem oslabi. Tlak tukaj močno pade - včasih za 180-200 mb. Tako katastrofalno hiter padec tlaka povzroči svojevrsten učinek; Votli predmeti, zlasti hiše, druge zgradbe, avtomobilske gume, eksplodirajo, ko pridejo v stik z lijakom tornada.
Neposrednih meritev hitrosti vetra v tornadih ni: nobena naprava ne prenese ogromnih pospeškov. Vendar so strokovnjaki za trdnost materialov te hitrosti izračunali na podlagi narave uničenja in nesreč: do 170-200 m/s, včasih celo 350-360 m/s - več kot hitrost zvoka.
Življenjska doba tornada je različna in se giblje od nekaj minut do nekaj ur.
Tudi hitrost premikanja tornadov je različna. Včasih se oblak premika zelo počasi, skoraj stoji, včasih hiti z veliko hitrostjo. Meteorologi določajo povprečno hitrost tornadov na 40-60 km/h, včasih pa ta hitrost doseže 200 km/h. Med svojim gibanjem tornado prepotuje povprečno razdaljo 20-30 km. Vendar primeri tornadov, ki preletijo 100-120 km, niso redki.
Morske vodne trombe običajno izvirajo v skupinah iz oblaka enega starša. Najpogosteje nastanejo in dosežejo največjo moč v bližini nevihtnih kumulonimbusov. Včasih spremljajo tropske ciklone.
Tornadi so vidni s precej velike razdalje in jih je zlahka zaznati na radarskem zaslonu, zato morajo navigatorji, ko vidijo pristop te naravne formacije, sprejeti ukrepe, da se izognejo srečanju z njo.
Na morju so že dolgo opaženi redki, a zelo nevarni pojavi: - izguba plovnosti ob izbruhu podvodnih vulkanov, ki jih je v oceanih veliko (pri tem nastaja vodno-zračna mešanica) ali zaradi preboja plina z dna morje.
ZAKLJUČEK
Na koncu se spomnimo osnovnega pravila mornarja - na morju ni nič drugotnega . V določenem trenutku, na določenem mestu, se lahko delovanje katerega koli naravnega dejavnika najmočneje pokaže s posledicami – celo katastrofo.
Zato mora skiper vedno "Razmislite o svojem mestu bližje nevarnosti" ne le v dobesednem navigacijskem pomenu tega, ampak tudi ob upoštevanju vseh drugih navigacijskih razmer. Že preprosto poznavanje samega dejavnika vpliva teh pojavov na plovbo, še bolj pa kvalitativna ocena učinka, nam omogoča minimiziranje možnih negativnih posledic.
