Плавание под парусом. Ветер, волнение и течения.

Приложения.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

(Несмотря на то что здесь рассматривается район прибрежных вод Великобритании, этот пример оставлен в русском издании потому, что по такой же схеме составляется заблаговременный прогноз гидрометеорологических условий в любом районе.)

Примеры прогнозирования до начала соревнований.

Приведем копии некоторых записей, сделанных за несколько месяцев до Национальной недели 3-метровых швертботов на кубок Бэртона в Веймуте. Условия соревнований могут быть различные, но информация собирается по такой же схеме.
Эти заметки полностью основаны на данных, имеющихся в приливных таблицах, схемах, картах и других открытых печатных источниках. Записи нельзя рассматривать как авторитетный путеводитель по условиям, возможным в бухте Веймут, они являются примером предстартовой информации, которая может быть собрана за некоторое время до состязаний в незнакомом месте.
Точность приведенных наблюдений никак не гарантирована и не навязывается читателю. Однако из последней записи будет видно, что события в основном происходили согласно прогнозу.

Неделя на кубок Бэртона.

Дата. 28 августа - непосредственно гонки на кубок Бэртона, 25, 26, 27, 29 августа - другие гонки.
Время. Еще не установлено. Обычно 11. 30 британского летнего времени.
Дистанция. Еще не установлена. Возможно, треугольник со стороной в 1 милю, первый галс против ветра с запасным вариантом удлинения дистанции при особенно большом количестве участников. Длина стартовой линии 0, 5-0, 75 мили. Общая длина дистанции около 12 миль.
Мели. На дистанции наверняка нет никаких мелей.
Приливы. Полная вода в бухте Веймут (Портленд) в 4. 08 Дувра. Полная вода в Веймуте наступает в следующее время: 25-го - в 10.24, 26-го - в 10.54, 27-го - в 11.26, 28-го - в 12.05, 29-го - в 13. 01.
Приливные течения. Наиболее полезен Адмиралтейский атлас приливных течений для "Подходов к Портленду". Течения в основном слабые, почти незаметные. В начале недели - конец сизигии, а к 30 августа уже квадратура. В конце недели на гоночной дистанции течения наиболее сильные, они вызваны восточным потоком из Ла-Манша и образуют циклонические вихри к востоку от Портленда (см. рис. 95 и 96). В начале соревнований к концу каждой гонки западный отлив будет входить в бухту из Ла-Манша. Поэтому в районе соревнований все приливные течения примерно западного направления и сильнее в мористой части дистанции.
В течение Недели наиболее сильным течением, видимо, будет юго-западный отлив в первый день (25-го) между 14.30 и 16.00. Скорость его может превысить 1/4 узла, но к этому времени гонка, вероятно, закончится. Другие течения будут иметь скорость менее 1/4 узла. В первый час гонки на кубок Бэртона течения не будет, но примерно через 2 часа после старта и до конца гонки, возможно, будет очень слабое (0,1 узла) юго-западное или южное течение. В последний день в момент старта будет ослабевающее западное или северо-западное течение скоростью менее 1/4 узла.
Вдоль восточного мола гавани Портленд в отлив отмечается довольно сильное южное течение скоростью до 1, 5 узла в сизигию и 1 узел в квадратуру. В проходе Ист-Шип-Чаннел идет сильное стоковое течение, а в проходе Норт-Шип-Чаннел довольно сильное, но неустойчивое течение. Эти сильные течения должны быть слишком далеко от дистанции. Если ветры не будут очень слабыми, то на течения лучше всего не обращать внимания.

Рис. 95. Предсказанный режим юго-западных и западных ветров в бухте Веймут. Заштрихованное пространство изображает сушу.

Ветры. Видимо, для этого района ветры гораздо сложнее и важнее, чем течения. Адмиралтейская крупномасштабная карта не очень полезна, так как на ней плохо нанесена суша. Наиболее полезен лист № 178 дюймовой топографической карты. Очень удобна схематическая карта, на которую нанесены только характерные особенности (см. рис. 95). Для ветра наиболее существенным препятствием высотой 130 метров является остров Портленд на юге. Он соединяется с основной сушей низкой косой высотой всего около метра. В месте соединения перешейка с основной сушей имеется холм высотой 59 метров. Он отделен от другого холма (высотой около 60 метров) небольшой долиной, которая В свою очередь разделена большим продолговатым холмом примерно такой же высоты. На севере имеется еще одна долина, простирающаяся на восток от побережья Абботсбери и расширяющаяся на юг к бухте Веймут у Мелкомб-Регис. Имеется глубокая долина, идущая на Север от бухты Боулиз к северной части бухты Веймут.
Юго-западный ветер показан сплошными стрелками. Первый и наиболее очевидный вывод заключается в возможном существенном растекании ветра после прохождения перешейка между Портлендом и основной сушей. Этот эффект будет хорошо заметен на дистанции (через 3 мили после прохождения гавани Портленд), но, возможно, при неблагоприятных условиях растекания не будет. В северной части залива из-за влияния крутых и высоких берегов вероятно некоторое отклонение ветра к востоку, но наличие долины, идущей от бухты Боулиз, может отклонить некоторую часть потока от этого направления. Из долин к северо-западу от Веймута временами возможны усиления ветра.
Западный ветер (штриховые стрелки). Эффект растекания из долины Портленд - Веймут может сказываться на некоторой части дистанции, но, возможно, наиболее сильное влияние на ветер на дистанции окажет поток воздуха, спускающегося по долине к северу от Веймута. В заливе за Мелкомб-Регис будет заметно растекание воздуха.
Ветры от юга до востока. За Веймутом эти ветры, видимо, образуют воронку к Мелкомб-Регис и вверх по долинам. Сразу же за заливом восточные потоки будут отклоняться к югу, в направлении пространства между Портлендом и бухтой Веймут.
Северные ветры. Наиболее важно следить за долиной у Мелкомб-Регис и у бухты Боулиз.
Термики. Никаких определенных признаков. Похоже, что основные термики будут появляться у северного берега залива и у долины за Мелкомб-Регис. Термики над бухтой Веймут довольно маловероятны из-за большого водного пространства, окруженного сушей. Возможны термики над островом Портленд, но маловероятно, что их влияние распространится до дистанции гонки.
Основные выводы. Наиболее важно равновесие силы юго-западного потока, растекающегося за долиной Портленд - Веймут, и западного ветра, идущего из долины за Мелкомб-Регис. Эти два потока могут противодействовать на дистанции, вызывая очень неустойчивые ветры переменных направлений. Из-за влияния двух растекающихся воздушных потоков незначительные изменения генерального направления южного и западного ветра могут приводить к гораздо большим изменениям их направления в заливе. Интересно отметить, что в самой гонке на кубок Бэртона (через 3 месяца после написания этих заметок) именно от этого зависели окончательные итоги. В момент старта наблюдался растекающийся поток воздуха за Мелкомб-Регис, затем наступило несколько штилевых минут и значительный поворот ветра (на втором круге гонки), вслед за которым стал дуть более сильный ветер через перешеек Портленд - Веймут.
На следующий день результаты гонки сильно зависели от использования растекания юго-западного ветра, идущего через Портленд - Веймут.
При слабых ветрах, когда от какого-либо из двух противоборствующих источников поступают медленные струи воздуха, могут отмечаться штилевые периоды неопределенной деятельности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Таблица периодов, скоростей и длин волн.

Скорость, узлы	Период, с	Длина, м	Скорость, узлы	Период, с	Длина, м
1	0,3	0,2	14	4,6	33
2	0,7	0,7	15	4,9	38
3	1,0	1,5	16	5,3	44
4	1,3	3	17	5,6	49
5	1,6	4	18	5,9	55
6	2,0	6	19	6,2	61
7	2,3	8	20	6,6	68
8	2,6	11	21	6,9	75
9	3,0	14	22	7,2	83
10	3,3	17	23	7,6	90
11	3,7	21	24	7,9	98
12	4,0	25	25	8,2	107
13	4,3	29	26	8,6	115

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Таблица скорости ветра и его давления на паруса швертбота.

Скорость, узлы	Давление,г/см2	Балл по шкале Бофорта и словесная характеристика	Примерная реакция швертботов
1	0,47	1. Тихий ветер	В лавировку рулевой и экипаж сидят у противоположных бортов
2	1,9
3	4,2
4	7,5	2. Легкий ветер	Рулевой и экипаж сидят у наветренного борта
5	11,7
6	16,8
7	23	3. Слабый ветер	Рулевой и экипаж сидят на наветренном планшире. "Летучий голландец", "470", "Класс 14" и "Лазер" могут глиссировать
8	30
9	38
10	47
11	57	4. Умеренный ветер	Рулевой и экипаж висят над наветренным планширем или используют трапецию. "Летучий юниор" и "Уэйфарер" могут глиссировать
12	67
13	79
14	92
15	105
16	120
17	136	5. Свежий ветер	В лавировку большинство гоночных яхт должны при порывах пропустить ветер через грот
18	151
19	169
20	187
21	206
22	227	6. Сильный ветер	Многие яхты могут опрокинуться
24	270
26	317
28	368	7. Почти шторм *	Не опрокинутся только самые сильные и подготовленные
30	422
32	480
34	542	8. Шторм *	Плавание швертботов совершенно невозможно
36	607
38	677
40	752

* Словесная характеристика ветра 7 и 8 баллов отличается от принятой в нашей морской практике.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.

Некоторые формулы для определения характеристик волнения.

Скорость, длина и период волн:

где с - скорость волны, м/с; - длина волны, м; - период волны, с.
Скорость волн:

Длина волн:

Орбитальная скорость частиц в средних по размеру волнах: орбитальная скорость=

Добавления переводчика к приложению 4.

1. Все формулы, приведенные в этом приложении, относятся к волнам на глубокой воде (когда глубина места больше половины длины волны), получены при некоторых теоретических допущениях и для реального волнения являются приближенными.
2. Для некоторых, особенно ограниченных, районов (заливов, бухт, озер, водохранилищ), для заданного периода длина волны может быть меньше (то есть волна круче), например . Это соотношение всегда лучше проверять по наблюдениям непосредственно в месте соревнований.
3. Высота волн в шторме зависит от скорости ветра, его разгона (то есть расстояния, которое прошел ветер) и времени действия. Если ветер дует достаточно долго (например, 4-7 часов при скоростях 5-15 м/с и разгоне 20 км, 25-40 часов при тех же скоростях и разгоне 100 км и т. д.), то можно считать, что высоты волн зависят только от скорости ветра и его разгона. Эта зависимость выражается через довольно сложный степенной закон. В различных пособиях, например Океанографических таблицах, рассчитаны значения высот волн для различных, значений скоростей ветра и разгона.
Приближенно высоту волн можно определить по так называемому боцманскому правилу, известному со времен парусного флота
h = V,
где h - высота волн в футах; V - скорость ветра в м/с.
Обычно максимальная волна в шторме в 1, 5-2 раза больше высоты, определенной по этой формуле. Следует также помнить, что максимальная волна в 2,5-3 раза больше средней.

Иллюстрации к главам книги.

Оглавление.