Файл: Океанография и морская метеорология учебник..pdf

наблюдений, если они достаточно целеустремленны и надежны.

Наблюдения над льдами проводятся:

—с самолетов и вертолетов ледовой авиаразведки;

—с экспедиционных океанографических и гидрогра­ фических судов и ледоколов силами ледовых групп и партий по расширенной программе;

штурманского состава в объеме типовой программы по­ путных наблюдений за гидрометеорологической обста­ новкой;

—с береговых, островных и дрейфующих станций и ледовых постов;

—с помощью дрейфующих автоматических радио­ метеорологических станций (ДАРМС);

—с помощью метеорологических спутников;

Программа ледовых исследований в наиболее пол­

ном объеме включает в себя следующие наблюдения.

1.Определение видов и форм льда.

2.Установление границ распространения неподвиж­ ных и дрейфующих льдов.

3.Определение сплоченности льдов.

зателей.

10. Картирование результатов наблюдений.

Наблюдения над льдами с самолетов и вертолетов.

Ледовая авиационная разведка является наиболее эф­ фективным методом наблюдения над льдами, позволяю­ щим в короткие сроки и с необходимой подробностью получать данные о состоянии ледового покрова в труд­ нопроходимых районах моря. Применение методов аэро­ фотосъемки в целях ледовой разведки придает ей осо­ бую объективность и возможность получить детали ле­ дового покрова, совершенно недоступные для визуаль­ ных наблюдений. Существенным недостатком авиараз­

ведок является то обстоятельство, что определение тол­ щины льда производится косвенным путем (по возраст­ ным признакам), так как непосредственное определение требует посадки самолета (вертолета) на лед. Значи­ тельно затрудняют авиаразведку, особенно в зимнее время, сложные погодные условия — туманы, низкая об­ лачность и связанное с этим обледенение самолета, а также ограниченное количество наземных ориентиров для определения места самолета. Основными методами координирования авиаразведки поэтому должны яв­ ляться методы астро- и радионавигации.

Отчетными материалами ледовой авиаразведки слу­ жат журнал наблюдений, полетная карта, отчетная ле­ довая карта, ледовое донесение и обзорная ледовая карта.

Журнал наблюдений является основным документом каждой ледовой разведки, в том числе авиационной, и предназначен для точной, подробной и объективной ре­ гистрации результатов наблюдений, относящихся к ле­ довому и снежному покрову, аэронавигации (курс, ско­ рость, высота полета, время и координаты самолета) и погоде (видимость, ветер, облачность, температура воз­ духа, волнение моря). Частота записей в журнале зави­ сит от скорости полета и сложности ледовой обстанов­ ки. Допускается данные ледовой авиаразведки поме­ щать в ведущемся штурманом самолета бортжурнале.

Полетная карта представляет собой морскую нави­ гационную карту, на которой штурман ведет прокладку. Полетная карта служит исходным материалом для со­ ставления отчетной ледовой карты.

Отчетная ледовая карта является документом (в гра­ фической форме), с помощью специальных условных знаков отображающим более или менее исчерпывающие данные о всей ледовой обстановке, выявленной авиараз­ ведкой. Составляется она на бланковых картах мелкого масштаба (1:1 000 000, 1:3000000). Кроме ледовой об­ становки на карту наносятся маршруты полетов, а также в виде текстовых примечаний указываются основ­ ные сведения о рейсе и метеорологических усло­ виях.

Ледовое донесение является заключительным доку­ ментом ледовой авиаразведки, точно, ясно и лаконично излагающим содержание ледовой карты либо последо­

210

вательно по маршруту полета без обобщения картины распределения льдов, либо в обобщенном виде.

Обзорная ледовая карта составляется на основе не­ скольких одновременных или последовательных ледовых авиаразведок на обширные районы моря с учетом дан­ ных судовых, береговых, дрейфующих и других станций на определенные календарные даты или на промежуток времени с одинаковой синоптической обстановкой неболее 1 0 суток.

Особенности ледовых наблюдений судовыми, берего­ выми, островными и дрейфующими станциями и поста­ ми заключаются в возможности получать недоступные с воздуха данные о детальном строении и развитии ледо­ вого покрова, дрейфе, сплочении и разрежении льдов путем проложения специальных разрезов и выполнения площадных съемок на наиболее ответственных участ­ ках: на подходах к портам и их акваториях, в районах оборудования ледовых дорог, переправ и аэродромов.

Широкими возможностями в получении оперативной информации о ледовой обстановке и погоде в глобаль­ ном масштабе обладают метеорологические спутники и орбитальные станции.

8*

Г Л А В А 5

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОД МИРОВОГО ОКЕАНА

§ 20. УРОВЕННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

Уровенной поверхностью называется такая поверх­ ность, которая в каждой своей точке располагается нор­ мально к направлению силы тяжести. Свободная по­ верхность Мирового океана всегда стремится к уро­ венной поверхности, но из-за неоднородности воды и ее постоянного движения никогда с ней не совпадает. Это приводит к тому, что в каждой точке океана уро­ вень совершает колебательные движения. В зависимо­ сти от преобладающей силы можно выделить следую­ щие типы колебательных движений уровня океана:

а) приливо-отливные* колебания, вызываемые кос­ мическими причинами;

б) сгонно-нагонные колебания, связанные с воздей­ ствием ветра на водную поверхность, ограниченную бе­ реговой чертой;

в) барические колебания, вызываемые неравномер­ ным распределением атмосферного давления; при повы­ шении атмосферного давления на 1 мм рт. ст. уровень понижается на 13,6 мм;

г) колебания, связанные с изменением объема вод — испарением, выпадением осадков, речным стоком и другими причинами;

* С введением нового ГОСТ 18451—73 терминология в океано­ графии несколько изменяется.

2 1 2

д) колебания, связанные с изменением плотности воды; повышение плотности воды вызывает понижение уровня, и наоборот.

В реальных условиях все эти факторы действуют совместно, поэтому наблюдения над колебаниями уров­ ня фиксируют суммарный эффект.

Для наблюдений над колебаниями уровня моря ис­ пользуются специальные уровнемерные рейки и автома­ тические приборы — мареографы. Последние бывают двух типов — береговые и открытого моря. Результаты непосредственных наблюдений над колебаниями уровня моря позволяют получить очень важную для практиче­

Средний многолетний уровень определяется как сред­ нее арифметическое из среднегодовых уровней, прини­ маемых за равноточные. Для получения надежных дан­ ных необходим длительный ряд наблюдений.

§21. ПРИЛИВО-ОТЛИВНЫЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ

Совокупное воздействие Солнца и Луны вызывает постоянные колебания уровней морей и океанов. Эти колебания носят периодический характер.

При описании явления приливов пользуются следую­ щими главными терминами, которые позволяют охарак­ теризовать эти колебания.

Прилив — повышение уровня, отлив — понижение. Полная вода — наивысшее положение уровня, малая

ной и малой воды. Очевидно, что величина прилива рав­

рого происходит поднятие уровня от малой до полной воды.

213

Время падения уровня — промежуток времени, в те­ чение которого происходит понижение уровня от полной до малой воды.

Первая попытка научно объяснить приливо-отливные колебания уровня моря принадлежит Ньютону, который подошел к этой проблеме, используя открытый им закон всемирного тяготения. Хотя предложенная Ньютоном статическая теория приливов не объясняет всего мно­ гообразия в явлении приливов, а многие выводы теории не соответствуют материалам фактических наблюдений, эта теория очень наглядно показывает физическую сущ­ ность этого явления.

Статическая теория приливов. На любую водную ча­ стицу, находящуюся в Мировом океане, действуют сле­

к центру Земли и, следовательно, прижимает данную частицу к поверхности Земли, т. е. в образовании прили­ вов эти силы не участвуют.

3.Сила притяжения ближайших космических тел F3,

впервую очередь Луны как, ближайшего космического соседа и Солнца как наиболее массивного космического

тела, ближайшего к нашей планете. Сила F3 согласно закону всемирного тяготения определяется соотноше­ нием

и направлена в сторону космического тела массой М, производящего прилив. В каждой точке Земли эта сила будет различна, так как различно расстояние между данной точкой и центром космического тела d.

214

4. Центробежная сила Fa, образующаяся в резуль­ тате обращения системы двух взаимодействующих тел вокруг их общего центра тяжести, определяется фор­ мулой

Необходимость такого обращения вытекает из усло­ вий статического равновесия всех космических тел.

Главными приливообразующими космическими те­ лами являются Луна и Солнце: первое благодаря своей близости к Земле, а второе благодаря исключительной массе.

О

Рис. 39. Обращение си­ стемы Земля — Луна во­ круг общей оси О—О

и Луны. Предположим, что ось обращения удалена от центра Земли на х, а от Луны на у. Тогда х + у —Д, что видно из рис. 39.

Для условия стационарности этой системы необхо­ димо равенство статических моментов:

215