Что такое равнодействующие ветра
Ветер и общая циркуляция атмосферы
Ветром называется движение воздуха из районов с более высоким давлением воздух в область более низкого давления. Скорость ветра определяется величиной разности атмосферного давления.
Влияние ветра в судовождении необходимо постоянно учитывать, т. к. он вызывает дрейф судна, штормовое волнение и т.п.
Из-за неравномерности нагревания различных частей земного шара существует система атмосферных течений планетарного масштаба (общая циркуляция атмосферы).
Местные ветры возникают в отдельных районах вследствие особенностей рельефа и резко отличаются от общего воздушного потока: возникают в результате неравномерного прогрева (охлаждения) подстилающей поверхности. Подробные сведения о местных ветрах даются в лоциях и гидрометеорологических описаниях.
Штормовые ветры возникают преимущественно в областях с пониженным атмосферным давлением. Особенно большой силы достигают тропические циклоны, при которых скорость ветра нередко превышает 60 м/с.
Сильные штормы наблюдаются и в умеренных широтах. При движении воздушные теплые и холодные массы воздуха неизбежно соприкасаются друг с другом.
Переходная зона между этими массами называется атмосферным фронтом. Прохождение фронта сопровождается резким изменением погоды.
Атмосферный фронт может находиться в стационарном состоянии или в движении. Различают теплые, холодные фронты, а также фронты окклюзии. Основными атмосферными фронтами являются: арктические, полярные и тропические. На синоптических картах фронты изображают в виде линий (линия фронта).
Тёплый фронт образуется при наступлении теплых воздушных масс на холодные. На картах погоды тёплый фронт отмечается сплошной линией с полукругами вдоль фронта, указывающими в сторону более холодного воздуха и направление движения.
По мере приближения тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта обычно появляются низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медленно повышаются.
При прохождении фронта температура и влажность обычно быстро возрастают, ветер усиливается. После прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются.
Холодный фронт образуется при наступлении холодных воздушных масс на более теплые (рис.18.2). На картах погоды холодный фронт изображается сплошной линией с треугольниками вдоль фронта, указывающими в сторону более теплых температур и направление движения. Давление перед фронтом сильно и неравномерно падает, судно попадает в зону ливней, гроз, шквалов и сильного волнения.
Фронт окклюзии – это фронт, образованный слиянием теплого и холодного фронтов. Представляется сплошной линией с чередующимися треугольниками и полукругами.
Разрез теплого фронта
Разрез холодного фронта
Первые образуются в умеренных или полярных широтах и имеют диаметр от тысячи километров в начале развития, и до нескольких тысяч в случае так называемого центрального циклона.
Вид циклона из космоса
Пути тропических циклонов
Влияние ветра и течения на движущееся судно
Каждое судно подвержено действию ветра в разной степени. В зависимости от направления и силы ветра меняется управление судном и его маневренные качества. Часто не только малое, по и большое судно не может противостоять ветру ни рулем, ни работой винта, оно не может удержаться на якоре, подойти к причалу или отойти от него. С изменением силы и направления ветра меняется путь и скорость судна. Действие ветра на судно зависит от его силы и направления, от общей площади подводной части, от парусности судна, его осадки и водоизмещения.
Рис. 1. Увальчивость и рыскливость судна: а — увальчивость; б — рыскливость
Борт судна, обращенный к ветру, называют наветренным, а противолежащий ему — подветренным. Ветер, дующий в корму, называется попутным ветром, а ветер, дующий в нос,— встречным, противным или лобовым ветром. При швартовых операциях ветер, дующий в сторону причала, называют навальным, или прижимным, а ветер противоположного направления (от стенки причала) называют отвальным, или отжимным.
Ветер при постоянном направлении в долине реки будет менять направление относительно судна, следующего по изгибам этой реки. При движении судна около устьев рек и речек, мимо оврагов и балок, особенно мимо высоких берегов, может подуть сильный, меняющийся по направлению шквальный ветер. Ветер, отраженный от высоких причальных стенок, от высокого берега, может резко менять свое направление, завихряться, изменяться по силе, а иногда совсем прекращаться. Это часто ощущается при входе в камеру шлюза из нижнего бьефа.
Шквал, т. е. внезапное появление сильного ветра или резкое изменение его направления или силы, опасен для мелких судов. Особенно опасен шквал с частыми изменениями направления и скорости ветра по сравнению с ранее действующим ветром. Сильнее всего шквал действует вначале и особенно после штиля.
Брызги, переносимые ветром, мешают управлению маломерным судном. Они попадают на карты, приборы, заливают ветровое стекло. Ветер осложняет подход судна к причалу, шлюзование и другие операции.
Площадь парусности судна определяется общей площадью надводного борта корпуса, надстроек и устройств, оказывающих сопротивление ветру. Точка приложения равнодействующей всех сил действия ветра называется центром парусности. Боковой ветер сбивает судно с направления, заданного ему курсом, т. е. создает дрейф судна. Дрейф уменьшается с увеличением скорости хода судна; он тем меньше, чем больше осадка судна.
От взаимного расположения центра тяжести и центра парусности зависят свойства судна, которые называют увальчивостью или рыскливостью. Увальчивостью или стремлением уклониться от ветра обладает судно, у которого центр парусности находится к носу от центра тяжести. Рыскливостью или стремлением идти к ветру обладают суда, у которых центр парусности расположен к корме от центра тяжести (рис. 1). Следовательно, эти свойства судна можно регулировать перемещением грузов или пассажиров на судне в нос или в корму. Для держания судна на курсе при увальчивости приходится перекладывать руль на ветер, а при рыскливости — под ветер. В обоих случаях руль находится не в диаметральной плоскости судна и создает дополнительное сопротивление, что уменьшает скорость хода. Однако рыскливое судно ведет себя лучше увальчивого в штормовых условиях, когда положение судна носом к волне безопаснее, чем по волне или бортом к ней.
Течение оказывает большое влияние на управление и маневренные элементы судна относительно грунта (берегов)
При ходе против течения судно хорошо слушается руля, уменьшается инерция судна и его легче остановить. Сложнее управлять рулем на поворотах судна при попутном течении, при котором судно хуже слушается руля. Следовательно, при движении вниз по течению труднее выполнять различные маневры. С увеличением скорости течения увеличивается расстояние, необходимое для поворота судна, идущего вниз, так как удлиняется и искажается кривая циркуляции, если ее рисовать относительно берега.
Лучшие условия управления судном и, в частности, его остановкой при движении против течения используются судоводителями при подходе к причалу и швартовке, т. е. судно, идущее по течению, подходит к причалу или берегу после разворота ниже причала на обратный курс.
Особенно неприятны свальные течения, проходящие под углом к основному потоку, так как они вызывают резкое смещение судна с избранного курса (снос с курса). Подобно свальному течению действует поток (течение) в относительно спокойной реке, водохранилище, озере, в море, например в местах впадения притоков, речек, при сгонно-нагонных явлениях. Наибольший снос испытывает судно при следовании бортом к течению. Направление и скорость течения могут непрерывно меняться от действия приливов, отливов, ветра, особенно в устьях и на берегах рек, а также за различными мысами и островами.
Чтобы предупредить снос судна течением с курса, можно переложить руль и уклониться по направлению на это течение. Тогда судно пойдет по направлению равнодействующей скорости течения и своего хода. Угол поправки на течение определяют глазомерно по наблюдению за береговыми и плавучими знаками.
Ый учебный вопрос. Характеристика ветра и волн
ВВЕДЕНИЕ
На обширных водных просторах России ежедневно возникают ЧС, требующие проведения поиска и спасения людей, аварийно-спасательных работ; ликвидации разливов нефти, нефтепродуктов и СДЯВ, осуществления подводных работ специального назначения.
Серьезной проблемой для страны продолжает оставаться гибель людей на воде. По некоторым данным, вода уносит каждый день жизни 40 россиян. За последние 10 лет в России утонуло около 140 тыс. человек (и это без учета катастроф морских и речных судов).
Анализ причин и обстоятельств, приводящих к трагедиям, показывает, что больше половины несчастных случаев с людьми происходит в результате нарушения правил поведения на водоемах. Четверть таких случаев возникает при пользовании маломерными судами, чуть больше 10% людей гибнет в период бурных сезонных паводков и наводнений.
Ведение поисково-спасательных работ на воде осуществляется в период наводнений, которые занимают лидирующее положение по числу повторов, охвату территорий и суммарному среднегодовому экономическому ущербу. Поисково-спасательные работы проводятся также и при ЧС техногенного характера, особенно на водном морском и речном транспорте.
При ведение ПСР на реке необходимо знать элементы рек, порядок их прохождения, опасности, которые подстерегают на реке. Без знания лоции невозможна эффективная работа спасателей при использовании маломерных судов.
1.1. Характеристика ветра.
Если Н.в. определяют на неподвижном судне, то оно называется истинным 1/д (см. рисунок). При движении судна возникает поток воздуха, называемый курсовым ветром Uc, последний имеет скорость судна и направлен в сторону, обратную его движению. На движущемся судне измеряют кажущийся (вымпельный) ветер Uк. Он направлен по равнодействующей истинного и курсового ветра. У судов, буксирующих состав или плот со скоростью 3-4 км/ч, истинный и кажущийся ветер практически одинаковы.
На береговых станциях направление и силу ветра определяют по флюгеру и анемометру. На судне скорость кажущегося ветра измеряют по анемометру (рис.1), а направление — по дыму, флагу, вымпелу. Иногда для определения Н.в. на судах устанавливают на открытых местах небольшие матерчатые конусы, называемые „колдунчиками».
Влияние препятствий на воздушный поток разнообразно. Оно зависит от размеров и форм препятствий, от расположения их по отношению к ветру, скорости ветра и состояния атмосферы. Например, ветер, дующий с горы, сохраняет свое направление лишь у противоположного берега. Непосредственно под горой ветер приобретает обратное направление. Следовательно, ветер, наблюдаемый на подходе к горе как отвальный, фактически вблизи нее будет навальным.
Рис.1.Ветры, действующие на судно:
Uк — кажущийся (вымпельный); Uс — курсовой; Uи — истинный
Ветер, пересекающий реку со стороны высокого берега, изменяет направление почти на обратное. Изменение направления происходит по часовой стрелке и сказывается на расстоянии, равном одной-двум высотам берега. Высокие и изрезанные берега изменяют скорость ветра, дующего со стороны берега, придавая ветру в прибрежной полосе неустойчивое направление и порывистость. Сила и Н.в. не остаются длительное время постоянными. При установившейся погоде ветер может усиливаться, проходить порывами, затем ослабевать.
Рис.2.Схемы направления ветра:
а—от высокого берега к низкому; б—к высокому берегу; в — под высоким берегом
1.2. Характеристика волн.
Рис.3.Характеристики волн:
1 — волновой профиль; 2 — средний волновой уровень волнового профиля;
Разность в давлениях повышает уровни воды у носа и кормы и понижает уровень в средней части корпуса судна, что выводит воду из равновесия. Стремясь под действием силы тяжести вернуться в первоначальное положение, вода получает колебательное движение, создающее волны двух групп:
Влияние ветра
Каждое судно подвержено действию ветра в разной степени. В зависимости от направления и силы ветра меняется управление судном и его маневренные качества. Часто не только малое, по и большое судно не может противостоять ветру ни рулем, ни работой винта, оно не может удержаться на якоре, подойти к причалу или отойти от него. С изменением силы и направления ветра меняется путь и скорость судна. Действие ветра на судно зависит от его силы и направления, от общей площади подводной части, от парусности судна, его осадки и водоизмещения.
Рис. 104. Увальчивость и рыскливость судна: а — увальчивость; б — рыскливость
Борт судна, обращенный к ветру, называют наветренным, а противолежащий ему — подветренным. Ветер, дующий в корму, называется попутным ветром, а ветер, дующий в нос,— встречным, противным или лобовым ветром. При швартовых операциях ветер, дующий в сторону причала, называют навальным, или прижимным, а ветер противоположного направления (от стенки причала) называют отвальным, или отжимным.
Ветер при постоянном направлении в долине реки будет менять направление относительно судна, следующего по изгибам этой реки. При движении судна около устьев рек и речек, мимо оврагов и балок, особенно мимо высоких берегов, может подуть сильный, меняющийся по направлению шквальный ветер. Ветер, отраженный от высоких причальных стенок, от высокого берега, может резко менять свое направление, завихряться, изменяться по силе, а иногда совсем прекращаться. Это часто ощущается при входе в камеру шлюза из нижнего бьефа.
Шквал, т. е. внезапное появление сильного ветра или резкое изменение его направления или силы, опасен для мелких судов. Особенно опасен шквал с частыми изменениями направления и скорости ветра по сравнению с ранее действующим ветром. Сильнее всего шквал действует вначале и особенно после штиля.
Брызги, переносимые ветром, мешают управлению маломерным судном. Они попадают на карты, приборы, заливают ветровое стекло. Ветер осложняет подход судна к причалу, шлюзование и другие операции.
Площадь парусности судна определяется общей площадью надводного борта корпуса, надстроек и устройств, оказывающих сопротивление ветру. Точка приложения равнодействующей всех сил действия ветра называется центром парусности. Боковой ветер сбивает судно с направления, заданного ему курсом, т. е. создает дрейф судна. Дрейф уменьшается с увеличением скорости хода судна; он тем меньше, чем больше осадка судна.
От взаимного расположения центра тяжести и центра парусности зависят свойства судна, которые называют увальчивостью или рыскливостью. Увальчивостью или стремлением уклониться от ветра обладает судно, у которого центр парусности находится к носу от центра тяжести. Рыскливостью или стремлением идти к ветру обладают суда, у которых центр парусности расположен к корме от центра тяжести (рис. 104). Следовательно, эти свойства судна можно регулировать перемещением грузов или пассажиров на судне в нос или в корму. Для держания судна на курсе при увальчивости приходится перекладывать руль на ветер, а при рыскливости — под ветер. В обоих случаях руль находится не в диаметральной плоскости судна и создает дополнительное сопротивление, что уменьшает скорость хода. Однако рыскливое судно ведет себя лучше увальчивого в штормовых условиях, когда положение судна носом к волне безопаснее, чем по волне или бортом к ней.
Дата добавления: 2015-02-28 ; просмотров: 930 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
равнодействующая ветра
Смотреть что такое «равнодействующая ветра» в других словарях:
Ветер — Направление В, обозначается страной света, откуда он дует, причем для сокращения употребляются буквы латинского алфавита: N обозначает север, Е восток, S юг, W запад, С затишье. Обыкновенно различают 8 направлений, или румбов, а именно, к… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Морские течения* — Поступательное движение вод в океанах и морях называют течением. Течения подразделяют, во 1 х, на постоянные, периодические и случайные, или неправильные; во 2 х, на поверхностные и подводные и, в 3 х, на теплые и холодные. Постоянные течения не… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Морские течения — … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СИЛА — силы, ж. 1. Способность живых существ производить физические действие, энергия, порождаемая способностью управлять движениями мышц. «Какой то муравей был силы непомерной…» Крылов. «Пригожеством, ростом и силой ты ровни в селе не имел.» Некрасов.… … Толковый словарь Ушакова
Летательный аппарат — устройство для управляемого полёта в атмосфере планеты или космическом пространстве. Полёт Л. а. представляет собой движение над твердой и жидкой поверхностью планеты или в межпланетном пространстве. Л. а. используются для перевозки людей … Большая советская энциклопедия
Остойчивость* — качество корабля находиться в равновесии в прямом положении и, будучи из него выведенным действием какой либо силы, снова к нему возвращаться по прекращении ее действия. Это качество одно из важнейших для безопасности плавания; было много… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Остойчивость — качество корабля находиться в равновесии в прямом положении и, будучи из него выведенным действием какой либо силы, снова к нему возвращаться по прекращении ее действия. Это качество одно из важнейших для безопасности плавания; было много… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ПЛОТИНА — массивная перемычка, возводимая для удержания водного потока, основное гидротехническое сооружение при использовании и регулировании водных ресурсов. Уже в доисторические времена в Египте, Месопотамии и других районах обитания человека строились… … Энциклопедия Кольера