Плавание под парусом. Ветер, волнение и течения.
Сводки погоды, атмосферное давление и ветры.
Из книги "ПЛАВАНИЕ ПОД ПАРУСОМ: ветер, волнение и течение".
Автор: Ян Проктор.
Способность предвидеть погодные условия с достаточной точностью - один из важных факторов
постоянного успеха в искусстве океанских гонок. Во время длительных путешествий на килевых
яхтах или кратковременных однодневных рейсов на открытых швертботах знание предстоящей
погоды не только обеспечивает комфорт, но и помогает вывести лодку из неприятной или даже
опасной ситуации.
Для маленьких гоночных яхт положение несколько иное, так как их безопасность вряд ли может
зависеть от способности экипажа прогнозировать погоду. Однако при неустойчивой погоде
достаточно хорошее знание капризов погоды является мощным союзником спортсмена на соревнованиях.
Нельзя отрицать, что понимание погоды и ее возможных изменений (особенно при походе под
парусом по морю) дает определенное преимущество.
Соревнующиеся вокруг буев вблизи берега редко заботятся о долгосрочном прогнозировании.
Соревнования такого типа очень редко продолжаются более шести часов; прибавим еще час
на подготовку к соревнованиям и выход к стартовой зоне. Итак, срок, на который рулевой
гоночной яхты может попытаться дать прогноз погоды, ограничивается всего лишь семью часами.
Кроме того, у рулевого, как правило, нет необходимости в полноте прогноза, он может не
учитывать явления, беспокоящие большинство людей, - дождь, град, снег и т. п., а рассматривать
только направление и в меньшей степени силу ветра. Обычно яхтсмены мирятся с существующей
погодой, какой бы она ни была. Им надо только знать, как наилучшим образом использовать
погоду, и предвидеть любые изменения, которые могут произойти.
Анализ местных погодных условий.
В американской "Прибрежной лоции" и английских "Адмиралтейских картах" дается краткий анализ средних погодных условий в заданном районе (аналогичная информация приводится в различных изданиях других стран по гидрометеорологии и контролю природной среды). Информация о среднем атмосферном давлении в районе для различных месяцев, содержащаяся в этих изданиях, может помочь при прогнозировании.
Составление карт погоды.
Для грубого представления о некоторых этапах составления прогнозов погоды нет необходимости
вдаваться в массу технических подробностей.
Прогнозисту надо как можно больше сведений о погоде на момент прогноза и до него, его
интересуют тенденции в изменении погоды на большом пространстве вне зоны прогноза. У него
имеется карта, охватывающая большой район, на карте показаны метеорологические спутники
и станции, включая специальные суда погоды. В определенные сроки эти станции передают
сведения об атмосферном давлении, направлении и скорости ветра, облачности, температуре
и т. д. Различные торговые суда также посылают свои сообщения (такие наблюдения называются
попутными судовыми). Принятые данные прогнозист наносит на карту. Пункты с одинаковым
атмосферным давлением соединяются линиями, называемыми изобарами, которые являются наиболее
важной частью синоптической карты. На рис. 58, 60, 64 и 65 приведено несколько примеров.
Не будем вдаваться в технику проведения изобар. Обычно они имеют некоторые определенные,
визуально различаемые формы или их комбинацию. Барические образования связаны с конкретными
типами погоды, которые подчиняются более или менее известным законам. Соответствующая
погода, вероятно, будет предсказана, если по всем имеющимся данным может быть спрогнозировано
движение и тенденция изменения барических образований.
Эти образования настолько важны, что различные их формы получили собственные названия.
Многим известны термины "депрессия" (или "циклон") и "антициклон", которые встречаются
практически во всех сводках погоды. Большинство знает также, что плохая погода обычно
связана с первым термином, а хорошая - со вторым, но, как можно догадаться, этим значение
терминов не ограничивается. По различным конфигурациям изобар можно выделить семь форм
барических образований: депрессии, частные барические минимумы, антициклоны, ложбины,
гребни, седловины и прямолинейные изобары. Краткий обзор различных форм полезно сделать
на примерах погоды с указанием направлений перемещения. На приводимых изображениях барических
систем стрелками показаны направления ветра.
Депрессия. На рис. 54 показан район с низким давлением, окруженный изобарами примерно
круговой формы. Ложбина проходит через центр депрессии под прямым углом к траектории,
или направлению движения. Падение давления указывает приближение депрессии, а ее отступление
сопровождается ростом давления, при этом наблюдается соответствующее ухудшение и последующее
улучшение погоды. Перед депрессией идут слоистые облака, а за ней - кучевые (см. главу
11).
|
Рис. 54. Упрошенная схема депрессии, изобары расположены вокруг области низкого давления. Ложбина находится под прямым углом к траектории, ветер дует против часовой стрелки к центру циклона. |
Рис. 55. Схематическое представление антициклонической системы. Показано относительное направление ветра и дана характеристика облаков. |
Частный барический минимум. Часто это изгиб изобар, обычно к югу от депрессии. На Британских
островах вызывает обложные дожди и отсутствие ветра. Иногда частные минимумы развиваются
в Атлантике и приводят к интенсивным возмущениям, сопровождаемым жестокими ураганами до
10-11 баллов.
Антициклон. Район высокого давления, в центре которого наблюдаются слабые ветры или штили.
Антициклон - прямая противоположность депрессии. Он показан на рис. 55.
Ложбина. Показана на рис. 56. Область низкого давления, проникшая между двумя районами
высокого давления. Вдоль оси ложбины наблюдаются шквалы и резкие изменения направления
ветра (см. также рис. 65).
|
Рис. 56. Депрессия V-образной формы (ложбина). Показано положение ложбины и относительное направление ветра. |
Рис. 57. Гребень высокого давления. Показано относительное направление ветра. |
Гребень. Антипод ложбины, представляет область высокого давления, которая протиснулась
между двумя районами низкого давления и движется в том же направлении. Гребень сопровождается
хорошей погодой, но существует недолго. (См. рис. 57, а также рис. 64.)
Седловина. Район низкого давления между двумя антициклонами. Это область пониженного
давления, вдоль которой может двигаться депрессия: иногда ее называют ложбиной.
Прямолинейные изобары. Изобары идут почти прямолинейно, обычно это переходное состояние.
Характеристики депрессий.
При изучении погоды наиболее важно запомнить, что вокруг областей низкого давления ветер
дует против часовой стрелки, отклоняясь к центру под углом 15-20° к изобарам. При близком
расположении изобар наблюдаются самые сильные ветры.
Существует простое, но важное правило, известное как закон Бейс-Балло, с помощью которого
можно мгновенно определить примерное положение депрессии. Согласно этому правилу, в северном
полушарии у наблюдателя, стоящего лицом к ветру, самое низкое атмосферное давление всегда
справа, а в южном полушарии - слева. Возможно, это правило легче запомнить, если считать,
что западные ветры всегда в экваториальной части депрессии, а восточные - в полярной.
Рис.
58. Типичная депрессия над Британскими островами.
Чаще всего путь циклонов, под воздействием которых находятся Британские острова, проходит между Исландией и Шотландией, но иногда глубокие депрессии движутся непосредственно через нижнюю часть страны или вверх вдоль Ла-Манша. Распределение давления у побережья Северной Америки обусловлено областями высокого давления как в Тихоокеанском, так и в Атлантическом районах, причем в последнее время высокое давление имеет тенденцию к стационированию к западу от Азорских островов. Собственно над Североамериканским континентом давление в основном низкое летом и высокое зимой. Очевидно, системы циркуляции ветра, связанные с этими областями высокого и низкого давления, существенно изменяются в зависимости от местных возмущений. Обычно депрессии перемещаются со скоростью 55-60 километров в час, но часто могут быть почти стационарны или двигаться гораздо быстрее, причем их диаметр может изменяться от 100 до 2000 миль. Типичная депрессия показана на рис. 58.
Характеристики антициклонов.
Прогноз скорости и направления ветра при антициклонической погоде гораздо менее точен,
чем при циклонических ситуациях. Однако даже правильный прогноз таких элементов, как солнечное
сияние, дождь и температура, обычно не очень интересует яхтсмена.
В антициклоне направление ветра гораздо менее постоянно, чем в циклоне, но, как правило,
ветер дует вокруг центра по часовой стрелке, отклоняясь под углом 15-20° к изобарам. По
сравнению с депрессией расположение изобар реже, а скорости ветров меньше. Анциклоны движутся
медленно и часто совершенно неподвижны.
Преобладающие ветры.
Над
Британскими островами преобладают ветры от юго-запада и запада. Причина
такого явления достаточно очевидна, и рассмотрение упрощенного рис. 59
должно помочь ее понять. Эти юго-западные ветры проявляются как часть
общей ветровой циркуляции, создаваемой областью низкого давления между
Гренландией и Исландией и областью высокого давления с центром около
Азорских островов.
Летом область высокого давления у Азорских островов располагается преимущественно севернее,
чем зимой. Исландский центр низкого давления также расположен севернее. Таким образом,
общая западная ветровая циркуляция возникает, как правило, из-за антициклона на юге, а
не из-за циклонической деятельности на севере, в результате чего погода становится хорошей,
а ветры стихают.
Рис.
59. Схематическое изображение типичных барических систем, определяющих преобладание
юго - западных ветров над Британскими островами.
Ранее
отмечалось, что на восточное побережье Соединенных Штатов влияют ветры,
которые зарождаются в основном в южном секторе при циркуляции по
часовой стрелке вокруг области высокого давления Северной Атлантики.
Условия открытого моря не являются темой настоящей книги, но необходимо
упомянуть о жестоких штормах внутри треугольника, ограниченного
побережьями Нью-Йорка, Бермуд и Флориды; штормы здесь отмечаются весной
или осенью, когда арктические воздушные массы выталкиваются на юг и
встречаются с теплым влажным воздухом над северным потоком Гольфстрима.
На западное побережье Америки ветры приходят в основном из северного
сектора, так как область высокого давления расположена к западу, но на
районы типа Калифорнийского залива иногда воздействуют сильные ветры
различных направлений. На рис. 60 показано типичное распределение
давления у побережья Северной Америки в августе.
Около побережья Северной Америки зимой ветры в среднем сильнее, чем летом,
что в значительной степени связано со сменой сезонов и переходом от высокого давления
над Канадой к низкому. Однако основная ветровая циркуляция вызывается областями высокого
давления над северными частями Тихого и Атлантического океанов; в последнем случае высокое
давление летом движется дальше к востоку.
В ревущих сороковых широтах ветер весь год дует вдоль южных районов Австралии. В Западной
Австралии часты южные ветры, вдоль восточного побережья летом преобладают ветры на берег,
а зимой - с юга.
На эти общие схемы накладываются суточные колебания, поэтому изучение местных условий
всегда приносит пользу.
Рис. 60. Мировая карта погоды.
Устойчивость погоды.
Общепризнанно, но необъяснимо свойство погоды иногда сохраняться продолжительное время. Длительному периоду хорошей погоды могут угрожать депрессии, но, кажется, они бессильны вызвать обычный для них дождь и ветер и уходят, серьезно не нарушив хорошей погоды. Равным образом может быть справедлива противоположная ситуация, когда кажется, что у погоды выработалась привычка быть плохой. Сказанное необходимо иметь в виду при прогнозировании в такие периоды.
Показания барометра.
Признаки подъема и падения атмосферного давления для упрощения вынесены под отдельные
заголовки, здесь же приводятся результаты некоторых наблюдений за изменениями ветра.
При прогнозе погоды наиболее важно изменение атмосферного давления или его отклонение
от среднего для этого времени года.
В среднем за год давление атмосферы на уровне моря такое же, как у слоя ртути, покрывающего
землю толщиной в 760 миллиметров, оно равно 1013 миллибарам.
При очень устойчивой погоде заметен суточный ход давления. Дважды в сутки происходят регулярный
подъем и падение атмосферного давления; самое большое давление наблюдается в 10 часов
утра и в 10 часов вечера, но амплитуда колебаний невелика и не имеет практического значения.
Рост атмосферного давления.
Высокое давление связано с хорошей погодой.
При постоянном давлении или его росте относительно среднего для данного
сезона (что сопровождается падением температуры воздуха и увеличением
сухости) можно ожидать ослабления ветра или его поворота к северу.
Подъем атмосферного давления от значения ниже среднего для данного времени года обычно
предвещает уменьшение скорости ветра, или ослабление дождя, или поворот ветра к северу.
Однако если давление остается существенно ниже среднего, то первоначальный подъем обычно
сопровождается сильными ветрами или шквалами от северо-запада, севера или северо-востока;
продолжающийся подъем приносит улучшение погоды. Наиболее жестокие северные штормы отмечаются
после появления первых признаков подъема давления от наинизшей точки.
Обычно давление поднимается при северном ветре, но если, как иногда случается, происходит
обратное, то северный ветер очень сильный и сопровождается дождем. Тенденция к подъему
давления больше при северо-восточных ветрах, чем при ветрах других северных румбов. При
северном ветре подъем давления указывает на хорошую погоду и ослабление ветра.
Быстрый подъем атмосферного давления является признаком неустойчивой погоды. Медленный
рост без осадков указывает на устойчивую хорошую погоду.
Падение атмосферного давления.
Падение атмосферного давления обычно указывает на усиление ветра или дождя, или того
и другого одновременно. Низкое давление связано с плохой погодой.
Падение давления от нормального для данного времени года, сопровождаемое повышением температуры
и увеличением влажности, предсказывает ветер и дождь от юго-запада или юго-востока.
Юго-восточные ветры, сопровождающиеся падением давления и увеличением температуры, указывают
на возможный отход ветра к югу или юго-западу. При этом летом возможны грозы. Значительное
и быстрое падение атмосферного давления указывает на дождь и штормовой ветер. Если при
этом для данного времени года температура низкая, то вероятен ветер с севера; если температура
высокая, то можно ожидать ветер южной четверти.
При южном ветре обычно наблюдается падение атмосферного давления. Если ситуация противоположная,
то при южных ветрах будет ясная и сухая погода. Наиболее сильно атмосферное давление уменьшается
при юго-западных ветрах.
Падение давления при усиливающемся южном ветре, заходящем к юго-востоку, предсказывает
вероятный быстрый поворот к юго-западу и затем к западу, при этом возможен шторм.
Иногда хорошая погода наблюдается при низком давлении, но более обычен затяжной период
с ветром или дождем, возможно, тем и другим одновременно.
Заход ветра к юго-западу и падение давления обычно предвещают плохую погоду.
При падении давления ветер от юго-восточной четверти с дождем почти всегда переходит в
шторм, но юго-восточные штормы редко продолжаются долго: ветер отходит, если депрессия
находится к северу, и заходит - если к югу.
Признаки ветра.
Обычно при хорошей погоде ветер в течение дня следует за солнцем (которое идет по часовой
стрелке). При установившейся погоде это изменение направления ветра во времени, в частности,
заметно в прибрежных районах. В течение дня легкий юго-западный ветер может зайти на юг
и к концу дня без изменения погоды вернуться опять к юго-западу.
Изменение погоды и увеличение силы ветра отмечаются почти всегда после захода ветра от
любого направления между севером и западо-юго-западом. Ветер, заходящий от любой другой
четверти, не обязательно будет усиливаться.
Направление и скорость приповерхностного ветра отличаются от высотного. Это, в частности,
важно помнить при использовании облаков для определения направления ветра. В северном
полушарии с увеличением высоты ветер отходит и на высоте около 600 м может отклоняться
до 40° (редко менее чем на 10°) от направления в приземном слое. Над морем изменение направления
меньше, но оно может колебаться от 5 до 25°.
В ясную устойчивую погоду, когда у воды может быть полный штиль, на большей высоте иногда
отмечается слабый ветер, заметный по перемещению облаков. При солнечной, жаркой погоде
воздух в течение дня из нижних слоев стремится вверх, а воздух, находящийся наверху, толкает
его в направлении собственного движения, вызывая заметный приземный бриз. Подобные бризы
более заметны над сушей, чем над морем, но в прибрежных районах они имеют существенное
значение. Прибрежные ветры обычно возникают при условиях, благоприятных для образования
морских бризов (см. главы 11 и 13), поэтому наблюдающийся ветер является результирующим.
Ветер любого направления имеет собственные особенности и тенденции. Многие из них уже
упоминались при описании атмосферного давления, некоторые приводятся ниже.
Западная четверть.
В Англии в течение трех четвертей года ветры дуют с запада, наиболее часто с юго-запада. С октября по март довольно обычны западные штормы длительностью 3-4 дня; если при этом идет дождь, то три той же скорости и поворотах к северу ветер может быть очень порывистым. Поворот к северу при росте давления указывает на дальнейшее улучшение погоды, а падение давления и заход ветра к юго-западу являются бесспорным признаком плохой погоды.
Северные и северо-восточные ветры.
Штормы этой четверти обычно непродолжительны, а колебания скорости и направления ветра меньше, чем при западных ветрах. Умеренные северные и северо-восточные ветры являются предвестниками хорошей погоды.
Юго-восточные ветры.
Часто штормы развиваются при юго-восточном ветре и дожде. Обычно юго-восточные штормы длятся недолго и можно ожидать изменения ветра; чаще ветер отходит от юго-востока через юг к западу, но если депрессия проходит в южной части района, то ветер заходит к востоку и северу (согласно уже упоминавшемуся правилу Бейс- Балло).
Северо-западные ветры.
С умеренными или слабыми северо-западными ветрами (как и с северными и северо-восточными) связана хорошая погода.
