и их учёт в судовождении.

Приливо-отливные явления

Поверхность океанов не находится в покое, а периодически меняет своё положение – колеб­лется. Это происходит под влиянием различных процессов и сил, которые можно объединить в следующие основные группы:

Геодинамические и геотермические явления в земной коре – землетрясения и моретрясения, извержения вулканов (цунами), поднятия и опус­кания суши (тектоника), поступления тепла че­рез дно океана.

Механические и физико-химические воздейст­вия на поверхность океана – солнечная радиация, изменение атмосферного давления, ветер, кото­рый вызывает сгонно-нагонные колебания, осадки, береговой сток и др.

Космические (астрономические) приливообра­зующие силы, которые являются основными в приливо-отливных явлениях.

Понятие о приливах и терминология

Приливо-отливными явлениями называются сложные волновые движения водяных масс океана. Следствием этих движений являются периодические изменения уровня и течений.

Возникают приливо-отливные явления вслед­ствие действия между Землёй, Луной и Солнцем приливообразующих сил. Приливообразующая сила Луны в 2,17 раза больше, чем приливообра­зующая сила Солнца (из-за удалённости), по­этому основные черты приливо-отливных явле­ний определяются, главным образом, взаимным положением Земли и Луны.

Существенное влияние на величину и характер приливо-отливных явлений в каждом конкретном месте оказывают физико-географические усло­вия: глубины, очертания берегов, наличие остро­вов и другие. Вследствие влияния физико-геогра­фических условий характер приливов может ме­няться в очень широких пределах. Так, в Балтий­ском море они практически отсутствуют, в за­ливе Фанди, расположенном примерно на той же широте, колебания уровня достигают 18 метров.

Приливо-отливные явления характеризуются двумя основными факторами:

- изменениями уровня;

- приливо-отливными течениями.

Обе стороны этого процесса связаны между собой, однако, из-за отсутствия единой теории, приливо-отливные колебания уровня и приливо-отливные течения изучаются отдельно.

Приливо-отливные явления оказывают боль­шое влияние на судоходство и безопасность мо­реплавания, поэтому информация о них регулярно публикуется в специальных пособиях. Чтобы пра­вильно ими пользоваться для решения различных навигационных задач, судоводители обязаны хо­рошо представлять природу этого явления.

Приливные колебания можно изобразить гра­фически.

На графике суточного прилива по оси абсцисс время, t, а по оси ординат высота прилива, h, над ус­ловно принятом уровнем – нулём глубин, 0гл.

Процесс повышения уровня моря называется прилив, понижения – отлив.

Наивысшее положение уровня при приливе на­зывается полная водаПВ,наинизшее при отливе малая водаМВ.

Разность между нулём глубин и уровнем пол­ной воды называется высотой полной воды hПВ.

Разность между нулём глубин и уровнем ма­лой воды называется высотой малой воды hМВ.

Разность между высотами полной воды и сле­дующей за ней малой называется величиной при­лива

В = hПВ - hМВ.

За нуль глубин на российских морских картах на морях с приливами принят наинизший теоре­тический уровень (НТУ) – самый низкий уровень, возможный по астрономическим условиям, то есть по взаимному расположению Земли, Луны и Солнца.

Время между двумя соседними моментами полной или малой воды называется периодом прилива.

В зависимости от величины периода, приливы делятся на суточные, полусуточные, смешанные, неправильные полусуточные, неправильные су­точные и аномальные.

Суточные приливы (С) – такие, у которых средний период равен лунным суткам (24 часа 50 минут). Суточные приливы бывают, чаще всего, в Тихом океане.

Полусуточные приливы (П) – такие, у кото-рых период равен половине лунных суток (12 ча­сов 25 минут). Полусуточные приливы наблюда­ются вдоль Мурманского берега Баренцева моря, на большей части Белого моря и практически по всему Атлантическому океану.

У полусуточных приливов два раза в сутки наступает полная вода, ПВ и два раза малая вода, МВ. Так как обе ПВ и обе МВ имеют разную высоту, то их обозначают так:

ВПВ – высокая полная вода;

НПВ – низкая полная вода;

ВМВ – высокая малая вода;

НМВ – низкая малая вода.

Высоты ПВ и МВ полусуточных приливов над нулём глубин обозначают следующим образом:

hВПВ – высота высокой полной воды;

hНПВ – высота низкой полной воды;

hВМВ – высота высокой малой воды;

hНМВ – высота низкой малой воды.

Смешанные приливы – такие, у которых в течение лунного месяца период меняется с полу­суточного на суточный. Смешанные приливы делятся на неправильные суточные (НС), у кото­рых преобладает суточный период, и неправиль­ные полусуточные (НП), у которых преобладает полусуточный период.

Аномальные приливы – такие, у которых ха­рактер подъёма и спада вод усложняется мелко­водьем, это суточные мелководные (СМ) и полу­суточные мелководные (ПМ). Аномальные при­ливы наблюдаются в некоторых портах пролива Ла-Манш и в Белом море.

Величина прилива В в течение месяца меня­ется, и в некоторые дни достигает максималь­ной величины, а в другие – минимальной. Величина прилива меняется согласно с фазой Луны, то есть зависит от взаимного расположения Земли, Луны и Солнца.

Наиболее высокая полная вода и наиболее низ­кая малая вода, то есть максимальная величина прилива (В) наблюдается после полнолуний и но­волуний, то есть когда Земля, Луна и Солнце на­ходятся приблизительно на одной прямой линии, и приливообразующие силы Луны и Солнца скла­дываются. Такие периоды называются сизигии(гр. sizigia – соединение).

Наиболее низкая полная вода и наиболее высо­кая малая вода, то есть минимальная величина прилива, наблюдается после I и после IV четвер­тей в фазах Луны. В это время Луна и Солнце располагаются приблизительно под прямым уг­лом относительно Земли, и приливообразующие силы Солнца ослабляют приливообразующие силы Луны. Такие периоды называются квадратура(лат. quadratura – четвёртая часть, четверть).

На приливы оказывает влияние также и скло­нение Луны. При больших склонениях Луны при­ливы называются тропическими, а при прохож­дении Луны через экватор – экваториальными.

Промежуток времени между моментом верх­ней или нижней кульминациями Луны и момен­том наступления полной воды на данном мери­диане называется лунным промежутком – Тл.

Средний из лунных промежутков в дни сизи­гий, вычисленный из большого числа наблюдений, называется прикладной час порта – ПЧ.

Для характеристики приливов во времени при­меняются следующие термины:

tПВ – момент полной воды;

tМВ – момент малой воды;

Тр – время роста уровня – время от момента малой воды до момента полной воды:

Тр = tПВ – tМВ;

Тп – время падения уровня – время от мо­мента полной воды до момента малой воды:

Тп = tМВ – tПВ;

Тст – время стояния уровня – время, в течение которого уровень, дойдя до определённой вы­соты, остаётся неизменным.

Российские таблицы приливов

Приливо-отливные явления в различных рай­онах мирового океана изучены не одинаково. В зависимости от степени изученности, все пункты подразделяют на три группы:

Основные пункты (порты), для которых име­ются подробные данные о приливах.

Дополнительные пункты, привязанные к ос­новным, для которых расчёт приливов произво­дится через основной пункт.

Пункты, для которых даются прикладные часы, по которым можно рассчитать моменты ПВ и МВ и их высоты, исходя из моментов куль­минации Луны.

Океанографическим институтом ежегодно издаются Таблицы, по которым можно предвы­числять моменты и высоты приливов. Таблицы приливов издаются в четырёх томах:

Том I. Воды европейской части России.

Том II. Воды азиатской части России.

Том III. Зарубежные воды. Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны.

Том IV. Зарубежные воды. Тихий океан.

Том I и том II состоят из трёх частей каждый:

Часть I - Приливы в основных пунктах.

Часть II - Поправки для дополнительных пунктов.

Часть III - Приливные течения.

Том III и том IV состоят каждый из двух час­тей:

Часть I - Основные пункты.

Часть II – Дополнительные пункты.

В начале каждого тома даны общие сведения о приливах, а в конце – вспомогательные таблицы и алфавитный указатель пунктов.

В разделе «Общие сведения» приводятся сле­дующие данные:

- влияние гидрометеорологических условий на приливы;

- основные термины и обозначения;

- сведения о неравенстве приливов;

- критерии, определяющие характер приливов;

- примеры пользования таблицами приливов.

В таблицах приливов разных лет издания мо­гут быть различия в общих сведениях, поэтому с ними необходимо знакомиться всякий раз при пользовании новыми таблицами.

В I части «Приливы в основных пунктах» при­ведены моменты и высоты полных и малых вод на каждые сутки данного календарного года для основных пунктов, перечень которых приведен в алфавитном порядке на обратной стороне об­ложки таблицы.

Во II части «Поправки для дополнительных пунктов» приведены поправки моментов и вы­сот, вводя которые в выбранные из части I све­дения о приливах в основном порту, можно полу­чить данные о моментах и высотах ПВ и МВ в дополнительных пунктах.

Во «Вспомогательных таблицах» приведены:

- интерполяционная таблица для вычисления уровня на промежуточные между МВ и ПВ мо­менты;

- средние высоты сизигийных и квадратурных ПВ и МВ и средний уровень моря (СУМ) для не­которых пунктов;

- таблицы поправок среднего уровня моря на сезонные изменения и на атмосферное давление;

- таблицы перевода поясного времени в мест­ное;

- таблицы перевода футов в метры;

- астрономические данные (фазы, склонение, перигей и апогей Луны).

Задачи, решаемые по таблицам

Определение момента и высоты полных и ма­лых вод в основном пункте.

Определение высоты уровня прилива в любой промежуточный момент между МВ и ПВ в ос­новном пункте.

Определение момента и высоты полных и ма­лых вод в дополнительном пункте.

Определение высоты уровня прилива в любой промежуточный момент между МВ и ПВ в до­полнительном пункте.