При каком ветре начинается шторм. Что такое смерч? От Балтики до Черного моря

Ветер - это горизонтальный поток воздуха, который отличается рядом определенных характеристик: силой, направлением и скоростью. Именно для определения скорости ветров ирландский адмирал еще в начале XIX века разработал специальную таблицу. Так называемая шкала Бофорта используется и в наши дни. Что представляет собой шкала? Как правильно нею пользоваться? И что шкала Бофорта не позволяет определить?

Что такое ветер?

Научное определение данного понятия следующее: ветер - это воздушный поток, который движется параллельно земной поверхности из области высокого в область низкого атмосферного давления. Это явление характерно не только для нашей планеты. Так, самые сильные в Солнечной системе ветра дуют на Нептуне и Сатурне. И земные ветра, по сравнению с ними, могут показаться легким и весьма приятным бризом.

Ветер всегда играл немаловажную роль в жизни человека. Он вдохновлял древних писателей на создание мифических сюжетов, легенд и сказок. Именно благодаря ветру у человека появилась возможность преодолевать значительные расстояния по морю (с помощью парусников) и по воздуху (посредством воздушных шаров). Ветер задействован и в «построении» многих земных ландшафтов. Так, он переносит с места на место миллионы песчинок, формируя тем самым уникальные эоловые формы рельефа: дюны, барханы и песчаные гряды.

В то же время, ветра способны не только созидать, но и разрушать. Их градиентные колебания способны спровоцировать потерю контроля над самолетом. Сильный ветер существенно расширяет масштабы лесных пожаров, а на крупных водоемах рождает огромные волны, которые разрушают дома и уносят жизни людей. Вот почему так важно изучать и измерять ветер.

Основные параметры ветра

Принято выделять четыре основных параметра ветра: сила, скорость, направление и продолжительность. Все они измеряются посредством специальных приспособлений. Силу и скорость ветра определяют при помощи так называемого анемометра, направление - с помощью флюгера.

Исходя из параметра продолжительности, метеорологи выделяют шквалы, бризы, штормы, ураганы, тайфуны и прочие типы ветров. Направление ветра определяется по той стороне горизонта, откуда он дует. Для удобства их сокращают следующими латинскими буквами:

• N (северный).
• S (южный).
• W (западный).
• E (восточный).
• C (затишье).

Наконец, скорость ветра измеряется на высоте 10 метров при помощи анемометров или специальных радаров. Причем продолжительность таких измерений в разных странах мира неодинакова. Например, на американских метеорологических станциях учитывается усредненная скорость воздушных потоков за 1 минуту, в Индии - за 3 минуты, а во многих европейских странах - за 10 минут. Классический инструмент представления данных по скорости и силе ветра - это так называемая шкала Бофорта. Как и когда она появилась?

Кто такой Фрэнсис Бофорт?

Фрэнсис Бофорт (1774-1857) - ирландский моряк, военный адмирал и картограф. Он родился в небольшом городке Ан-Уавь в Ирландии. Окончив школу, 12-летний мальчик продолжил свое обучение под предводительством известного профессора Ушера. В этот период он впервые проявил незаурядные способности к изучению «морских наук». В подростковом возрасте он поступил на службу в восточно-индийскую компанию и принял активное участие в съемке Яванского моря.

Следует отметить, что Фрэнсис Бофорт рос довольно смелым и отважным парнем. Так, во время крушения судна в 1789 году юноша проявил огромную самоотверженность. Растеряв всю свою еду и личные вещи, он сумел спасти ценные инструменты команды. В 1794 году Бофорт участвовал в морском сражении против французов и героически буксировал подбитое вражеским огнем судно.

Разработка ветровой шкалы

Фрэнсис Бофорт был на редкость трудолюбив. Каждый день он просыпался в пять часов утра и сразу же принимался за работу. Бофорт был значимым авторитетом среди военных и моряков. Однако всемирную славу он приобрел благодаря своей уникальной разработке. Будучи еще мичманом, любознательный юноша вел ежедневный дневник наблюдений за погодой. Позже все эти наблюдения помогли ему составить специальную шкалу ветров. В 1838 году она была официально утверждена британским адмиралтейством.

В честь знаменитого ученого и картографа названо одно из морей, остров в Антарктике, река и мыс в северной Канаде. А еще Фрэнсис Бофорт прославился тем, что создал полиалфавитный военный шифр, также получивший его имя.

Шкала Бофорта и ее особенности

Шкала представляет собой наиболее раннюю классификацию ветров по их силе и скорости. Она была разработана на основе метеорологических наблюдений в условиях открытого моря. Изначально классическая шкала ветров Бофорта является двенадцатибалльной. Лишь в середине ХХ века она была расширена до 17-ти уровней, чтобы можно было различать ветра ураганной силы.

Сила ветра по шкале Бофорта определяется по двум критериям:

1. По его воздействию на различные наземные предметы и объекты.
2. По степени волнения открытого моря.

Важно отметить, что шкала Бофорта не позволяет определять продолжительность и направление воздушных потоков. В ней содержится подробная классификация ветров по их силе и скорости.

Шкала Бофорта: таблица для суши

Ниже представлена таблица с подробным описанием воздействия ветра на наземные предметы и объекты. Шкала, разработанная ирландским ученым Ф. Бофортом, состоит из двенадцати уровней (баллов).

Таблица Бофорта по состоянию моря

В океанографии существует такое понятие, как состояние моря. Оно включает в себя высоту, периодичность и силу морских волн. Ниже представлена шкала Бофорта (таблица), которая поможет определить силу и скорость ветра, исходя из этих признаков.

Таким образом, благодаря шкале Бофорта люди могут наблюдать за ветром и оценивать его силу. Это дает возможность составлять максимально точные прогнозы погоды.

Ветер – это горизонтальное перемещение (поток воздуха параллельно земной поверхности), возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления

Ветер характеризуется скоростью (силой) и направлением. Направление определяется сторонами горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и километрах в час. Сила ветра измеряется в баллах.

Ветер в ботфортах, м/с, км/час

Шкала Бофорта - условная шкaлa для визуальной оценки и записи силы (скорости) ветра в баллах. Первоначально, была разработана английским адмиралом Френсисом Бофортом в 1806 г. для определения силы ветра по характеру её проявления на море. С 1874 г. данная классификация принята для повсеместного (на суше и на море) использования в международной синоптической практике. В последующие годы менялась и уточнялась (таблица 2). За ноль баллов было принято состояние полного штиля на море. Изначально система была тринадцатибальная (0-12 bft, по шкале Бофорта). В 1946г. шкалу увеличили до семнадцати (0-17). Сила ветра в шкале определяется по взаимодействию ветра с различными предметами. В последние годы, силу ветра, чаще, оценивают по скорости, измеряемой в метрах в секунду - у земной поверхности, на высоте порядка 10м над открытой, ровной поверхностью.

В таблице приведена шкала Бофорта, принятая в 1963 году Всемирной метеорологической организацией. Шкала волнения на море - девятибальная (параметры даны для большой морской акватории; на малых акваториях - волнение меньше). Описания действия от перемещения воздушных масс - даны "для условий земной атмосферы вблизи земной или водной поверхности", и плюсовой температуре. На планете Марс, к примеру - соотношения будут другими.

Сила ветра в баллах по шкале Бофорта и морское волнение

таблица 1

Чтобы легче запомнить (составил: автор сайта сайт)

3 - Слабый - 5 м/с (~20 км/час) - листья и тонкие ветки деревьев непрерывно колышутся
5 - Свежий - 10 м/с (~35 км/час) - вытягивает большие флаги, свистит в ушах
7 - Крепкий - 15 м/с (~55 км/час) - гудят телеграфные провода, трудно идти против ветра
9 - Шторм - 25 м/с (90 км/час) - ветер валит деревья, разрушает строения

* Длина ветровой волны на поверхности водных объектов (реки, моря и т.д.) - наименьшее расстояние, по горизонтали, между вершинами соседних гребней.

Словарь:

Бриз – слабый береговой ветер, имеющий силу до 4 баллов.

Нормальный ветер - приемлемый, оптимальный для чего-либо. Например, для спортивного виндсёрфинга - нужна достаточная ветровая тяга (не менее 6-7 метров в секунду), а при парашютных прыжках, наоборот, лучше - безветренная погода (исключающая боковой снос, сильные порывы у земной поверхности и протаскивание купола после приземления).

Бурей называется длительный и штормовой до ураганного ветер, силой больше 9 баллов (градация по шкале Бофорта), сопровождающийся разрушениями на суше и сильным волнением на море (штормом). Бури бывают: 1) шквальные; 2) пыльные (песчаные); 3) беспыльные; 4) снежные. Шквальные бури начинаются внезапно и так же быстро оканчиваются. Их действия характеризуются огромной разрушительной силой (такой ветер разрушает строения и вырывает деревья с корнем). Эти бури возможны повсеместно на европейской части России, как на море, так и на суше. В России северная граница распространения пыльных бурь проходит через Саратов, Самару, Уфу, Оренбург и пригорья Алтая. Снежные бури большой силы бывают на равнинах европейской части и в степной части Сибири. Обычно бури обусловлены прохождением активного атмосферного фронта, глубокого циклона или смерча.

Шквал - сильный и резкий порыв ветра (Peak gusts) скоростью от 12 м/сек и выше, сопровождающийся, обычно, грозовым ливнем. При скорости больше 18-20 метров в секунду, шквальный ветер сносит плохо закреплённые конструкции, вывески и может ломать рекламные щиты и ветки деревьев, вызывать обрыв линий электропередач, что создаёт опасность для находящихся под ними рядом людей, автомобилей. Порывистый, шквалистый ветер возникает во время прохода атмосферного фронта и при быстром изменении давления в барической системе.

Вихрь – атмосферное образование с вращательным движением воздуха вокруг вертикальной или наклонной оси.

Ураган (тайфун) – ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 120 км/ч. "Живет", т. е. двигается, ураган обычно 9–12 суток. Синоптики присваивают ему имя. Ураган разрушает здания, вырывает с корнем деревья, сносит легкие строения, обрывает провода, повреждает мосты и дороги. По разрушительной силе его можно сравнить с землетрясением. Родина ураганов – океанские просторы, ближе к экватору. Насыщенные водяными парами циклоны отсюда уходят на запад, все более закручиваясь и увеличивая скорость. Диаметры этих гигантских вихрей – несколько сотен километров. Наиболее активны ураганы в августе и сентябре.
В России ураганы чаще всего бывают в Приморском и Хабаровском краях, на Сахалине, Камчатке, Чукотке, Курильских островах.

Смерчи – это вертикальные вихри; шквалы – чаще горизонтальные, входящие в структуру циклонов.

Слово "смерч" – русское, и происходит от смыслового понятия "сумрак", то есть мрачная, грозовая обстановка. Смерч представляет собой гигантскую вращающуюся воронку, внутри которой пониженное давление, и в эту воронку засасываются любые предметы, оказавшиеся на пути движения смерча. При его приближении слышен оглушительный гул. Двигается над землей смерч со средней скоростью 50–60 км/ч. Смерчи недолговечны. Одни их них "живут" секунды или минуты, и лишь немногие - до получаса.

На Североамериканском континенте смерч называют торнадо , а в Европе – тромб . Торнадо может поднять в воздух автомобиль, вырвать с корнем деревья, покорежить мост, разрушить верхние этажи зданий.

В Книгу рекордов Гиннесса как самый страшный и разрушительный за всю историю наблюдений вошел смерч в Бангладеш, наблюдавшийся в 1989 г. Несмотря на то что жители города Шатурии были заранее предупреждены о приближении смерча, его жертвами стали 1300 человек.

В России смерчи бывают чаще в летние месяцы на Урале, Черноморском побережье, в Поволжье и Сибири.

Синоптики относят ураганы, бури и смерчи к чрезвычайным событиями с умеренной скоростью распространения, поэтому чаще всего удаётся вовремя объявить штормовое предупреждение. Оно может быть передано по каналам гражданской обороны: после звука сирен "Внимание всем! " надо слушать сообщение местного телевидения и радио.

Условные обозначения на метеокартах погодных явлений, связанных с ветром

В метеорологии и в гидрометеорологии - направление ветра ("откуда дует"), обозначается на карте в виде стрелочки, вид оперения у которой показывает среднюю скорость потока воздуха. В аэронавигации - наименование направления отличается на противоположное. В навигации на воде, единица скорости (узел) судна - принимается равной одной морской миле в час (десять узлов соответствуют, примерно, пяти метрам в секунду).

На метеокарте, длинное перо ветровой стрелки - означает 5 м/с, короткое - 2,5м/с, в форме треугольного флажка - 25 м/с (следует после комбинации из четырёх длинных чёрточек и 1 короткой). В примере, изображенном на рисунке - ветер силой 7-8 м/с. При неустойчивом направлении ветра - в конце стрелочки ставится крест.

На картинке показаны условные обозначения направления и скорости ветра, применяемые на картах погоды, а так же пример нанесения значков и фрагменты из стоклеточной матрицы метеосимволов (например, позёмок и низовая метель, когда происходит подъём и перераспределение в приземном слое воздуха ранее выпавшего снега).

Данные символы можно видеть на синоптической карте Гидрометцентра России (http://meteoinfo.ru) составленной в результате анализа текущих данных по территории Европы и Азии, где схематически показаны границы зон тёплых и холодных атмосферных фронтов и направления их перемещений вдоль земной поверхности.

Что делать, если поступило штормовое предупреждение?

1. Плотно закройте и укрепите все двери и окна. На стекла наклейте крест-накрест полоски пластыря (чтобы не разлетались осколки).

2. Подготовьте запас воды и пищи, медикаментов, фонарик, свечи, керосиновую лампу, приемник на батарейках, документы и деньги.

3. Отключите газ и электричество.

4. Уберите с балконов (со дворов) предметы, которые могут быть унесены ветром.

5. Из легких зданий перейдите в более прочные или убежища гражданской обороны.

6. В деревенском доме переберитесь в наиболее просторную и прочную его часть, а лучше всего – в подвал.

8. Если у вас есть машина, постарайтесь отъехать как можно дальше от эпицентра урагана.

Дети из детских садов и школ должны быть заранее отправлены по домам. Если штормовое предупреждение поступило слишком поздно, дети должны быть размещены в подвалах или центральной части зданий.

Лучше всего переждать ураган, смерч или бурю в убежище, заранее подготовленном укрытии или, хотя бы, в подвале. Однако, часто, штормовое предупреждение даётся всего за несколько минут до прихода стихии, и за это время не всегда удаётся добраться до укрытия.

Если вы оказались на улице во время урагана

2. Нельзя находиться на мостах, путепроводах, эстакадах, в местах хранения легковоспламеняющихся и ядовитых веществ.

3. Спрячьтесь под мостом, железобетонным навесом, в подвале, погребе. Можно лечь в яму или любое углубление. Глаза, рот и нос защитите от песка и земли.

4. Нельзя залезать на крышу и прятаться на чердаке.

5. Если вы едете на машине по равнине, остановитесь, но не покидайте автомобиль. Плотнее закройте его двери и окна. Во время снежной бури укройте чем-нибудь двигатель со стороны радиатора. Если ветер несильный, можно время от времени разгребать снег с автомобиля, чтобы не оказаться погребенным под толстым слоем снега.

6. Если вы в городском транспорте, немедленно покиньте его и ищите убежище.

7. Если стихия застигла вас на возвышенном или открытом месте, бегите (ползите) в сторону какого-либо укрытия (к скалам, лесу), которое могло бы погасить силу ветра, но берегитесь падающих веток и деревьев.

8. Когда ветер стих, не выходите сразу из укрытия, так как через несколько минут шквал может повториться.

9. Сохраняйте спокойствие и не паникуйте, помогайте пострадавшим.

Как вести себя после стихийных бедствий

1. Выходя из укрытия, осмотритесь – нет ли нависающих предметов и частей конструкций, оборванных проводов.

2. Не зажигайте газ и огонь, не включайте электричество до тех пор, пока специальные службы не проверят состояние коммуникаций.

3. Не пользуйтесь лифтом.

4. Не заходите в поврежденные строения, не подходите к оборванным электропроводам.

5. Взрослое население оказывает помощь спасателям.

Приборы

Точная скорость ветра определяется с помощью прибора - анемометра. Если такого прибора нет, можно изготовить самодельную ветромерную "доску Вильда" (рис. 1), с достаточной точностью измерений для скорости ветра до десяти метров в секунду.

Рис. 1. Самодельная ветромерная доска-флюгер Вильда:
1 - вертикальная трубка (длиной 600 мм) с заваренным заостренным верхним концом, 2 - передний горизонтальный стержень флюгера с шариком-грузом противовеса; 3 - крыльчатка флюгера; 4 - верхняя рамка; 5 - горизонтальная ось шарнира доски; 6 - ветромерная доска (весом 200 г). 7 - нижний неподвижный вертикальный стержень с укрепленными на нем указателями сторон света: С - север, Ю - юг, 3 - запад, В - восток; № 1 - № 8 - штифты-указатели скорости ветра.

Флюгер устанавливается на высоте 6 - 12 метров, над открытой ровной поверхностью. Под флюгером неподвижно укреплены стрелки-указатели направления ветра. Над флюгером к трубке 1 на горизонтальной оси 5 шарнирно прикреплена к рамке 4 ветромерная доска 6 размером 300х150 мм. Вес доски - 200 грамм (настраивается по эталонному прибору). От рамки 4 отходит назад, прикрепленный к ней отрезок дуги (радиусом 160 мм) с восемью штифтами, из которых четыре - длинные (по 140 мм) и четыре - короткие (по 100 мм). Углы, под которыми они закреплены, составляют с вертикалью для штифта №1-0°; №2 - 4°; №3 - 15,5°; №4 - 31°; №5 - 45,5°; №6 - 58°; №7 - 72°; №8-80,5°.
Скорость ветра узнают путем отсчёта угла отклонения доски. Определив положение ветромерной доски между штифтами дуги, обращаются к табл. 1, где этому положению соответствует определённая скорость ветра.
Положение доски между штифтами даёт лишь приблизительное представление о скорости ветра, тем более что сила ветра быстро и часто меняется. Доска никогда не остается долго в каком-нибудь одном положении, а постоянно колеблется в некоторых пределах. Наблюдая в течение 1 минуты за меняющимся наклоном этой доски, определяют её средний наклон (расчёт усреднением максимальных значений) и только после этого судят о средней минутной скорости ветра. Для большой скорости ветра, превышающей 12-15 м/сек, показания этого прибора имеют малую точность (в данном ограничении - главный недостаток рассмотренной схемы).

Приложение

Средняя скорость ветра по шкале Бофорта в разные годы ее применения

таблица 2

Шкала ураганов была разработана Гербертом Саффиром и Робертом Симпсоном, в начале 1920-х годов, для измерения потенциального ущерба от урагана. Она основывается на числовых значениях максимальной скорости ветра и включает оценку штормовых волн в каждой из пяти категорий. В азиатских странах, данное природное явление называется тайфуном (в переводе с китайского языка - «великий ветер»), а в Северной и Южной Америке - именуется ураганом. При количественной оценке скорости ветрового потока, применяются следующие сокращения: км/ч / mph - километров / миль в час, м/с - метров в секунду.

таблица 3

Шкала торнадо

Шкала торнадо (шкала Фудзита-Пирсона) разработана Теодором Фудзита для классификации торнадо по степени причиненного ветром ущерба. Торнадо характерно, в основном, для Северной Америки.

таблица 4

Словарь терминов :

Подветренная сторона объекта (защищена от ветра самим объектом; область повышенного давления, из-за сильного торможения потока) обращена туда, куда дует ветер. На рисунке - справа. Например, на воде, мелкие суда подходят к более крупным кораблям с их подветренной стороны (там они защищены корпусом большого судна от волн и ветра). "Коптящие" заводы-предприятия должны располагаться, по отношению к жилым городским застройкам - с подветренной стороны (по направлению господствующих ветров) и отделяться от этих районов достаточно широкими санитарно-защитными зонами.


Наветренная сторона объекта (холма, морского судна) - на той стороне, откуда дует ветер. На наветренной стороне хребтов - возникают восходящие движения воздушных масс, а на подветренной - происходит нисходящий воздухопад. Наибольшая часть осадков (в виде дождя и снега), обусловленных барьерным эффектом гор, выпадает на их наветренной стороне, а с подветренной стороны - начинается обвал более холодного и сухого воздуха.

Приблизительный расчёт динамического ветрового давления на квадратный метр рекламного щита (перпендикулярно плоскости конструкции), установленного у дороги проезжей части. В примере, ожидаемая в данном месте, максимальная штормовая скорость ветра, принимается равной 25 метров в секунду.

Вычисления проводятся по формуле:
P = 1/2 * (плотность воздуха) * V^2 = 1/2 * 1.2 кг/м3 * 25^2 м/с = 375 Н/м2 ~ 38 килограмм на квадратный метр (кгс)

Заметьте, что давление растёт пропорционально квадрату скорости. Учитывайте и закладывайте в строительный проект достаточный запас прочности , устойчивости (зависит и от высоты стойки опоры) и стойкости к сильным порывам ветра и атмосферным осадкам, в виде снега и дождя.

При какой силе ветра отменяют полёты самолётов гражданской авиации

Причиной нарушения расписания полётов, задержки или отмены авиарейсов - может стать штормовое предупреждение от синоптиков, по аэродромам вылета и назначения.

Метеорологический минимум, необходимый для благополучного (штатного) взлёта и посадки воздушного судна, это допустимые пределы изменений комплекса параметров: скорости и направления ветра, прямой видимости, состояния взлётно-посадочной полосы аэродрома и высоты нижней границы облачности. Непогода, в виде интенсивных атмосферных осадков (дождь, туман, снег и метель), с обширными фронтальными грозами - так же может стать причиной отмены авиарейсов из воздушной гавани.

Величины метеоминимумов - могут различаться для конкретных самолётов (по их типам и моделям) и аэропортов (по классу и наличию достаточного наземного оборудования, в зависимости от особенностей окружающего аэродром рельефа местности и имеющихся высоких гор), а так же обусловлены квалификацией и лётным стажем пилотов экипажа, командира корабля. В расчёт и к исполнению - принимается худший минимум.

Запрет на вылет - возможен при нелётной погоде на аэродроме назначения, если там нет, поблизости, двух запасных аэрогаваней с приемлемыми метеоусловиями.

При сильном ветре, самолёты выполняют взлёт и посадку - против воздушного потока (выруливая, для этого, на соответствующую полосу). В таком случае обеспечивается не только безопасность, но и значительно сокращается дистанция разбега на взлёте и пробега при посадке. Ограничения по боковой и попутной составляющей скорости ветра, для большинства современных гражданских самолетов, составляют величины, примерно: 17-18 и 5 м/с., соответственно. Опасность большого крена, сноса и разворота авиалайнера, при его взлёте и посадке - представляет неожиданный и сильный порывистый ветер (шквал).

http://www.meteorf.ru - Росгидромет (Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды). Гидрометеорологический научно-исследовательский центр РФ.

Www.meteoinfo.ru - новый сайт Гидрометеоцентра РФ.

В 1963 году Всемирная метеорологическая организация уточнила шкалу Бофорта и она была принята для приближенной оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море. Средняя скорость ветра указывается на стандартной высоте 10 метров над открытой ровной поверхностью.

Дым (от трубки капитана) поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны. Зеркально гладкое море.

Ветер 0 - 0,2м/с

Дым отклоняется от вертикального направления, на море легкая рябь, пены на гребнях нет. Высота волн до 0,1м.

Ветер чувствуется лицом, листья шелестят, флюгер начинает двигаться, на море короткие волны максимальной высотой до 0,3м.

Ветер 1,6 - 3,3м/с.

Листья и тонкие ветки деревьев колышутся, колышутся легкие флаги, легкое волне- ние на воде, изредка образуются маленькие барашки.

Средняя высота волн 0,6 м. Ветер 3,4 - 5,4 м/с.

Ветер поднимает пыль, бумажки; качаются тонкие ветви деревьев, белые барашки на море видны во многих местах.

Максимальная высота волн до 1,5 м. Ветер 5,5 - 7,9 м/с.

Качаются ветки и тонкие стволы деревьев, ветер чуствуется рукой, повсюду видны белые барашки.

Максимальная высота волны 2,5 м, средняя - 2 м. Ветер 8,0 - 10,7 м/с.

В такую погоду мы пробовали уйти по Балтийскому морю из Дарлово. (Польша) против волны. За 30 минут прошли всего ок. 10км. и сильно вымокли от брызг. Возвращались по попутной - оч. весело.

Качаются толстые сучья деревьев, тонкие деревья гнутся, гудят телефонные провода, зонтики используются с трудом; белые пенистые гребни занимают значительные площади, образуется водяная пыль. Максимальная высота волн - до 4м, средняя - 3м. Ветер 10,8 - 13,8м/с.

Такую погоду застали на катерах перед Ростоком. Штурман боялся смотреть по стороннам, самое ценное было рассовано по карманам, рация привязана к жилету. Брызги от боковых волн нас постоянно накрывали. Для водкомоторного флота, не говоря уже о простой моторке - это наверное уже максимум...

Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветки, трудно идти против ветра, гребни волн срываются ветром. Максимальная высота волн до 5,5м. ветер 13,9 - 17,1м/с.

Ломаются тонкие и сухие сучья деревьев, говорить на ветру нельзя, идти против ветра очень трудно. Сильное волнение на море.

Максимальная высота волн до 7,5м, средняя - 5,5 м. Ветер 17,2 - 20,7м/с.

Гнутся большие деревья, ветер срывает черепицу с крыш, очень сильное волнение на море, высокие волны. Наблюдается очень редко. Сопровождается разрушениями на больших пространствах. На море исключительно высокие волны (максимальная высота - до 16м, средняя - 11,5м), суда небольших размеров временами скрываются из виду.

Ветер 28,5 - 32,6м/с. Жестокий шторм.

Море все покрыто полосами пены. Воздух наполнен пеной и брызгами. Видимость очень плохая. Полный п...ц судам небольших размеров, яхтам и прочим кораблям - лучше не попадать.

Ветер 32,7 м/с и более...

Шкала Бофорта - условная шкала для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Была разработана английским адмиралом Ф. Бофортом в 1806 году и сначала применялась только им самим. В 1874 году Постоянный комитет Первого метеорологического конгресса принял шкалу Бофорта для использования в международной синоптической практике. В последующие годы шкала менялась и уточнялась. Шкалой Бофорта широко пользуются в морской навигации.

Известный специалист по исследованию морских волн профессор Л. Ф. Титов обратил внимание на то, что в «Сказке о рыбаке и рыбке» великий поэт не только образно, но и очень правильно, с точки зрения океаногра­фии, описал развивающееся морское волнение: «Море слегка разыгралось… Помутилось синее море… Неспо­койно синее море… Почернело синее море… На море черная буря: Так и вздулись сердитые волны, Так и хо­дят, так воем и воют».

Есть специальная шкала состояния поверхности мо­ря, согласно которой можно визуально определить, сколько баллов на море. Шкала действительна только для ветрового волнения.

Итак, что такое один балл? Это совсем слабое вол­нение, рябь. Подул ветер - сморщил водную поверх­ность, прошел порыв - она снова гладкая. А что такое два балла? Это уже более заметная волна. Характерный признак волнения в два балла - прозрачная стекловид­ная пена на гребнях волн. При трех баллах на гребнях отдельных волн появляются белые барашки, при четы­рех баллах уже все море покрыто барашками. Если ве­тер начинает срывать пену с гребней волн - пять баллов волнения, а когда эта пена начинает вытягиваться поло­сами по склонам волн - шесть баллов… Всего шкала волнения содержит девять баллов. Можно оценивать шторм и по высоте волн.

Так, например, по этой шкале при волнении моря в один балл высота волн не превышает 25 сантиметров, в два балла - 25-75 сантиметров, в три балла - 0,75- 1,25 метра…

Шкала силы ветра (где приводится соответствие бал­лов и метров в секунду) имеет двенадцать баллов. Сила шторма определяется силой ветра. Поэтому выражение «шторм десять баллов» будет правильным, а выраже­ние «десять баллов волнения» - неправильным. На Чер­ном море повторяемость сильных волнений невысока. В течение самого штормового года волнение шесть-девять баллов не наблюдается больше чем 17 дней.

Отличительная особенность черноморских волн - их «устойчивость». Это так называемая зыбь, имеющая больший период колебаний, чем ветровая волна. Зыбь - это волны, наблюдающиеся при слабом ветре или без ветра («мертвая зыбь»). Однако происхождение этих волн связано с деятельностью ветра. На Кавказское по­бережье моря могут прийти волны, образовавшиеся в штормовой зоне, которая расположена в это время в западной части Черного моря. У кавказских же берегов ветры могут быть слабыми, а волна - крупной. Это и будет зыбь. С существованием зыби связано бытующее издавна у наших моряков понятие о «девятом вале», из­вестное многим по картине известного художника-морениста Айвазовского. Нельзя сказать, чтобы представле­ние о девятом вале вовсе было лишено всякого основа­ния. Дело в том, что волны зыби, как правило, идут груп­пами, причем в центре группы находятся наиболее круп­ные волны, а по краям волны меньшей высоты. Какая-то волна данной группы может быть действительно гораздо больше остальных, но которая она будет по счету - третья, пятая или девятая, да и с какой волны начинать счет,- неизвестно. Таким образом, вовсе не следует ду­мать, что именно девятая волна является самой страш­ной. Кстати, у древних греков самым опасным считался каждый третий вал, а у римлян - десятый.

Моряки легче переносят зыбь, чем азовскую или кас­пийскую ветровую волну - «болтанку» с периодом 3-5 секунд. Однако зыбь имеет ту неприятную особенность, что она дает сильный прибой у берега. Волна, почти не­заметная в море из-за небольшой крутизны, обрушива­ется на берег с громадной силой.

Купание в море во время шторма очень опасно. Обыч­но довольно трудно преодолеть зону бурунов и попасть в открытое море, где можно относительно спокойно дер­жаться на воде, поднимаясь и опускаясь при прохождении каждой волны. Гораздо труднее уставшему человеку снова попасть на берег через преграду из рушащихся и пенящихся волн. Его то и дело относит обратно в море. Были случаи, когда здесь тонули люди, даже умевшие неплохо плавать. Поэтому-то на городских и санаторных пляжах и вывешивают во время шторма таблички с пре­достерегающими надписями. Уместно напомнить здесь, что все животные, медузы, морские блохи и другие орга­низмы уходят перед штормом из опасной прибойной зо­ны, чайки улетают на берег, однако можно видеть, как некоторые люди избирают шторм для того, чтобы де­монстрировать свою «храбрость», качаясь на волнах.

Сила ударов волн о берега и сооружения огромна. Вблизи Сочи она превышает 100 тонн на квадратный метр. При таких ударах возникают всплески высотой в несколько десятков метров. Колоссальная энергия при­бойных волн расходуется на раздробление горных пород и перемещение наносов. Без воздействия волн выносы рек скатывались бы постепенно на глубину, волны же возвращают их к берегу и заставляют перемещаться вдоль него. Например, вдоль Кавказского побережья Черного моря идет постоянный поток наносов. От Туапсе до Пицунды волны перемещают 30-35 тысяч кубических метров наносов в год.

Там, где есть пляж, волны теряют большую часть своей энергии. Там, где его нет, они разрушают коренные породы. В период Великой Отечественной войны размыв берега южнее порта Сочи достигал 4 метров в год. Сра­зу же после окончания войны были начаты берегоукре­пительные работы в этом районе, и размыв побережья прекратился.

Вдоль Кавказского побережья моря проходит желез­ная дорога. В прибрежной зоне построены санатории, театры, морские вокзалы и жилые дома. Поэтому берега моря надо охранять от размыва. Лучшей защитой в этом отношении является пляж, где волны разрушаются, не доходя до берега. Для закрепления пляжей сооружают­ся буны и подводные волноломы, которые препятствуют движению гальки вдоль берега в другие районы и уход ее в глубь моря. Так нарастает пляж.

Долгое время буны и подводные волноломы счита­лись образцом берегозащитных сооружений. Но в послед­ние годы специалисты пришли к выводу, что более при­емлемыми с точки зрения экологии были бы искусствен­ные рифы, такие, как в естественных условиях существуют у побережья Австралии, Кубы, Вьетнама. На Черном море вблизи Одессы уже проходит испытание один такой риф длиной 300 метров.

Грузинские специалисты по защите побережья пошли иным путем: они поддерживают пляжи при помощи пляжевого материала, который привозят из горных карь­еров.

Одним из малоизученных в настоящее время вопро­сов, связанных с волнами, является так называемый тягун.

Сущность этого явления заключается в том, что во многих портах Черного моря (и в некоторых других пор­тах мира) суда, пришвартованные у причалов, начинают время от времени двигаться вдоль них более или менее периодически под действием какой-то силы. Иногда эти движения настолько мощны, что даже стальные швар­товые концы не выдерживают и лопаются, иногда судно вынуждено прекращать грузовые операции и отходить на рейд. Тягун может наблюдаться как во время силь­ного волнения, так и при полном штиле.

О происхождении тягуна имеется несколько гипотез. Все они определяют тягун как следствие подхода особо­го рода морских волн, невидимых простым глазом. Эти волны носят название длиннопериодных, так как они имеют период колебания гораздо больший, чем обыкно­венные видимые волны.

Когда морские волны подходят к берегу, их структу­ра, а в связи с этим и картина волн меняются. Ученые говорят, что в прибрежной зоне волна начинает «чувст­вовать дно». Если направление гребней волн не парал­лельно линии берега, то происходит поворот волн к бе­регу: часть гребня, которая идет над большими глуби­нами, догоняет другую часть, идущую ближе к берегу над меньшими глубинами. Это явление называется ре­фракцией волн. Выражается оно не только в перемене их направления, но и в том, что гребни изменяют свою форму. В отдельных районах, например в бухте, волны «растягиваются» по ее берегам, поэтому высота волн здесь меньше, чем в открытом море. Это знали еще древ­ние мореплаватели. Концентрация волновой энергии происходит в мысах, так как гребни волн подходят с раз­ных сторон.

О скалы грозные дробятся с ревом волны

И с белой пеною шумят, бегут назад…

При продвижении волн по мелководью профиль их меняется. Гребень заостряется, наклоняется вперед, а ложбина отстает, испытывая влияние дна. На глубине, примерно в полтора раза превышающей высоту волн, они разрушаются. Образуется прибой. Прибойная волна с шипящей пеной заходит далеко на берег. У приглубин­ных берегов обычно одна линия разрушения волн, а у пологих по мере движения к берегу волны разрушают­ся несколько раз.

В последнее время принят новый, так называемый спектральный, метод изучения морских волн. Слово «спектр» происходит от латинского слова «спектрум», что значит «видение». С этим словом в нашем представле­нии связано что-то яркое и красивое. Такое название дал ему Ньютон, когда он впервые разложил обычный, бе­лый свет на составляющие - красный, оранжевый и т. д. Теперь спектральный метод исследования широко ис­пользуется в науке и технике - всюду, где можно полу­чить зависимость энергии процесса от частоты или дли­ны волн.

Для характеристики различных видов морских волн хорошим показателем будет их спектр. Как выглядят спектры морских волн? Спектр ветрового волнения и спектр зыби отличаются друг от друга шириной и фор­мой. Ветровое волнение имеет более широкий спектр, оно охватывает большой диапазон частот. В нем могут быть волны с периодами от 3 до 20 секунд. А спектр зыби уже, то есть волны зыби мало отличаются друг от друга по частотам, они ровнее. Вид спектров этих двух типов волн характерен для всех морей.

Бывают иногда двугорбые и многопиковые спектры. Они регистрируются тогда, когда на море идут две или несколько систем волн с разных направлений, то есть наблюдается смешанное волнение.

Так спектры помогают в исследованиях морских волн. Теперь уже недостаточно сказать, сколько баллов на море, недостаточно даже знания высоты и длины или периода волн. Надо знать, какой вид имеет их спектр. Спектры позволяют исследовать и сравнивать друг с дру­гом различные виды волн, они вносят порядок в «самое беспорядочное из всех закономерных явлений на Земле», как образно назвал морские волны известный советский океанограф Н. Н. Горский.

Слово «цунами» в переводе с японского означает большие волны в гавани. Действительно, они проявляются в гаванях, в бухтах, вообще в прибрежной зоне. В открытом море корабль может их не заметить, потому что высота их - сантиметры, а длина - километры, то есть волны очень пологие.

В Советском Союзе цунами наблюдаются не только на Камчатке или Курильских островах, но и на Каспий­ском и Черном морях, хотя здесь они не достигают такой разрушительной силы, как тихоокеанские.

Эти волны возникают при подводном землетрясении. Корабль, оказавшийся над зоной землетрясения, ощу­щает толчок, как будто он натолкнулся на подводную скалу. На некоторых морских картах нанесены скалы в таких районах, где глубины исчисляются километрами и промеры не обнаруживают никаких поднятий дна.

Откуда же в Черном море землетрясения? Ведь дей­ствующих вулканов поблизости нет! Но дело в том, что землетрясения далеко не всегда бывают связаны с вул­канической деятельностью. Чаще всего они возникают как результат разрывов земной коры, которые образуют­ся в районах, промежуточных между опускающимися и поднимающимися районами. Обычно очаги землетрясе­ний сосредоточены в одних и тех же зонах. На Черном море такие зоны проходят параллельно берегам вбли­зи Крыма и Кавказа. Наиболее сейсмичными районами Кавказа являются Анапа и окрестности Сочи. Глубина залегания очагов черноморских землетрясений может быть до 40 километров.

Есть предположение, что причиной гибели древних черноморских городов Севастополиса и Диоскурии по­служили волны от подводных землетрясений - цунами. В абхазских легендах сохранилось упоминание об этом событии: «Страшный удар потряс землю. Берег раско­лолся, и взбешенное море поглотило город».

За последние столетия на Кавказе таких сильных землетрясений не наблюдалось. В Крыму сильные зем­летрясения (7-8 баллов по 12-балльной шкале) были в 1927 году, эпицентры их находились в море, к югу от Ялты. Землетрясения эти вызвали длинные (до 100 ки­лометров) волны - цунами. Скорость их была так ве­лика, что через полтора часа они дошли до побережья Болгарии, а на другие побережья еще раньше. Но эти волны были отмечены только приборами и никаких по­вреждений не причинили.

На Кавказском побережье Черного моря сильные землетрясения - 6 баллов - наблюдались в 1905 и в 1966 годах (эпицентры их лежали в море вблизи Анапы). Эти землетрясения также вызвали цунами, которые рас­пространились по всему морю и были отмечены прибо­рами.

Таким образом, на Черном море тоже возможны цу­нами, но по причине малой протяженности очагов зем­летрясений и их сравнительно небольшой силы они не причиняют вреда побережьям.

Интересно, что некоторые рыбы - обитатели боль­ших глубин - за несколько дней или часов до землетря­сения появляются на поверхности воды и при этом обыч­но погибают. Но такие случаи наблюдались не в Черном море, где, как известно, рыбы на больших глубинах не живут.

На какую глубину распространяются обычные (вет­ровые) волны? Уже на глубине 10 метров они меньше, чем на поверхности, но иногда ощущаются и там. Дви­жение воды у дна при шторме можно охарактеризовать таким примером. Подводная лаборатория «Черномор», работавшая вблизиГеленджика на глубине 12,5 метра и имевшая отрицательную плавучесть в 3 тонны, была пе­редвинута 4-балльным штормом на 70 метров. Исследо­вателями этой лаборатории было установлено, что до­статочно интенсивные перемещения песка происходят до глубины 15-20 метров.

В глубинах моря, на границе раздела слоев воды с различной плотностью, возникают так называемые внут­ренние волны.

Специалисты считают, что действием этих волн мож­но объяснить гибель нескольких подводных лодок: аме­риканских- «Трешер» в северной части Атлантики в 1963 году и «Скорпион» в 1968-м у Азорских островов; французских - «Минерва» в 1968-м и «Эридис» в 1970 го­ду в Средиземном море. При этом погибли несколько сотен человек.

Хотя известны внутренние волны уже давно, причины их образования не до конца ясны. Одной из них считают «рябь» в массе течения, возникающую при прохождении его над подводными хребтами. Могут вызываться внут­ренние волны и сильными штормами и ураганами на по­верхности воды, и приливами, и землетрясениями.

Внутренние волны, как и поверхностные, движутся, развиваются, живут. Они могут достигнуть такой высоты и крутизны, что станут неустойчивыми и опрокинутся. При этом быстро выравниваются свойства воды, исчезает скачок в плотности, возможно, это опрокидывание и вызвало гибель подводных лодок.

Недавно внутренние волны были обнаружены на снимках из космоса. Оказывается, при съемке с такого большого расстояния эти волны прослеживаются в виде чередования темных и светлых полос.

Долгое время волны причиняли человеку только вред: понижали скорость судов, разбивали их о береговые со­оружения, размывали берега.

Выдвинуто много проектов использования энергии волн. Расскажем о некоторых из них.

На берегу Черного моря испытывалась установка конструкции Д. А. Автономова. Она основана на запол­нении водой бассейна под действием гидравлического удара - прохождения волн по клиновидным каналам. Из бассейна вода поступает в турбину.

На Крымском побережье испытана и другая установ­ка, автор ее С. И. Колтагов. Поршень, движущийся в ци­линдре горизонтально под действием волн, гонит воду вверх по трубе в цистерну, откуда она поступает на тур­бину. После каждого движения поршня цилиндр запол­няется из другой трубы водой моря.

Инженер В. С. Сидоренко создал тип «волнотурби­ны», основанной на повороте укрепленной горизонтально трубы при прохождении волны.

Польские специалисты предложили накапливать энер­гию путем периодической (под действием волн) подачи воды в резервуар, расположенный выше уровня воды. Удар каждой волны открывает клапан, через который вода проникает по трубам в резервуар.

Болгарский инженер Веденичаров предложил семь типов волнодвигателей. Некоторые из них он испытывал на Черном море вблизи Варны.

Шведский инженер Дальстрем сконструировал судно, использующее энергию волн. На судне имеется балан­сир, приводящий в движение винт.

У побережья США работает буек на волновой энер­гии, мощность установки всего 1 киловатт. Принцип ра­боты таков: с плавучей платформы вниз опущена 60-метровая труба; в нижней части трубы клапан, откры­вающийся в период нахождения трубы во впадине вол­ны; попадающая в трубу вода поступает в бак, а из бака на турбину, вырабатывающую ток, который питает лампу.

Крупный проект использования волновой энергии вы­двинут в Англии, не имеющей значительных природных источников энергии на своей территории. Вдоль побе­режья предполагается построить много своеобразных «мельниц», лопасти которых (15X15 метров) будут вра­щаться под действием волн и передавать свое движение генератору.

Ни в одной стране еще не построено волновой элект­ростанции. Причина в том, что получаемая таким обра­зом энергия будет стоить дороже, чем энергия других видов электростанций, и использовать ее целесообразно только там, где исчерпаны уже все другие источники.

Однако уже тот факт, что над использованием энер­гии волн усиленно работают инженеры и ученые во мно­гих странах, позволяет надеяться на успешное решение этой проблемы.

Заинтересовались морскими волнами и врачи: слабое волнение (один-два балла) производит легкий массаж тела, способствует проникновению солей морской воды в организм человека, то есть является лечебным фак­тором.

Не менее интересен и такой вопрос: влияет ли Солн­це на морские процессы? Наблюдения за ходом разных земных явлений позволяют отметить не только их перио­дичность, но и совпадение периодов колебаний этих про­цессов с периодами изменения солнечной активности.

Какие только явления на Земле не пробовали сопо­ставлять с активностью Солнца: нарушение ритмов раз­вития животных и растений, снижение реакций у людей в периоды активного Солнца и увеличение количества смертных случаев среди людей, страдающих заболева­ниями сердечно-сосудистой системы, замедление роста ледников, и даже количество землетрясений, как счита­ют некоторые ученые, связано со степенью активности Солнца.

А как обстоят дела на таком небольшом участке пла­неты, как Черное море? Анализ «тихих» и «штормовых» лет показывает, что они следуют друг за другом опреде­ленным порядком. Так, для района Сочи в 1952-1954 и 1964-1966 годах было отмечено много штормов, а 1956-1962 годы были годами затишья. Разумеется, и в годы затишья наблюдаются отдельные сильные штормы. Например, в тихом 1968 году прошел исключительно сильный шторм 28-29 января, а в тихом 1969 году на­блюдались 7-балльные штормы 5-6 января и 28-29 ок­тября.

Весь 1972 год можно назвать штормовым. Сила шторма у берега достигала 6-7 баллов.

Последние 15 лет штормовая деятельность постепен­но затихала, но не за горами, как это было и раньше, наступление штормового периода.

Если сравнить число штормов на Черном море с чис­лом вспышек на Солнце, то можно видеть, что между ними существует зависимость.

Почти всегда за крупной вспышкой на Солнце начи­нается шторм. Но далеко не каждый шторм обусловлен солнечной вспышкой. Штормов гораздо больше, чем вспышек, но каждая сильная вспышка вызывает шторм. В период возмущения Солнце выбрасывает потоки заря­женных частиц - корпускул, начинается так называе­мый «солнечный ветер». Неясно еще, каким путем эти потоки влияют на атмосферу Земли, особенно заметно при этом усиление движения воздушных масс вдоль ме­ридианов - с севера на юг и с юга на север. На Черном море это означает приход южных циклонов и штормов с юга.

Астрономы пытаются прогнозировать солнечные вспышки. В первую очередь это нужно для того, чтобы космонавты, находящиеся в полете, приняли необходи­мые меры для защиты от космических лучей, которые извергаются из области вспышки вместе с потоками све­тового, ультрафиолетового, гамма-излучения, инфракрас­ного и радиоизлучения.

Когда такие прогнозы утвердятся, их можно будет использовать и в медицинских целях, а также для прог­ноза штормов.

Если бы удалось прогнозировать тихие и штормовые годы, то это в значительной мере облегчило бы работу портов и обезопасило судоходство.