Атмосферні явища
Вітром називається горизонтальне переміщення повітря щодо земної поверхні. Причина виникнення - нерівномірний розподіл тиску на Землі та переміщення мас повітря з районів з підвищеним тиском у райони з низьким, причому велике значення в цьому випадку має температура повітря, що впливає на щільність маси. Основною характеристикою вітру є його напрямок та швидкість (сила).
Угідрометеорології за напрям вітру приймається той напрям за компасом, звідки він дме. Існує мнемонічне правило для судноводіїв щодо напряму: вітер дме в компас, течія витікає з компаса. Швидкість вітру вимірюється за метри за секунду, кілометри за годину або у вузлах (морська миля за годину). Сила вітру визначається в балах, окомірно, за впливом на предмети та водну поверхню за шкалою Бофорта від 0 до 12 балів. Розподіл повітряних потоків у баричних системах представлений нарис 136.
Мал. 136. Лінії струму та ізобар у нижніх шарах атмосфери: а – циклону, б – антициклону. Випадок для північної півкулі
У циклоні та улоговині вітер спрямований по ізобарах, залишаючи (у північній півкулі) центр низького тиску зліва, тобто. буде обертатися проти годинникової стрілки, у південному – навпаки (якщо дивитись зверху). В антициклоні вітер також спрямований ізобарами, але за годинниковою стрілкою в північній півкулі і проти - в південній. Звідси випливає один із практичних прийомів знаходження центру циклону в північній півкулі - ліворуч і трохи попереду, якщо стати спиною до вітру. Найпоширенішим приладом вимірювання швидкості вітру на суднах є ручний анемометр (рис. 137 ).
Мал. 137. Ручний анемометр. 1 - півкулі; 2 – механічний лічильник; 3 - верхнійпідшипник; 4 - регулювальний гвинт; 5 – дуги для захисту півкуль; б - важіль для включення та вимикання лічильника.
Ручний анемометр МС-13 є 4-чашковим з механічним лічильником обертів хрестовини. Показання всіх лічильників (стрілок) запам'ятовуються (записуються) перед і після операції по виміру, анемометр включають на 100 сек і розділивши потім отриману різницю показань на 100, отримуємо швидкість вітру в метрах в секунду. Вимірювання проводиться на навітряній стороні містка (рубки), палуби. До речі, борт судна, звернений до вітру називається навітряним, протилежний - підвітряним. На судах, що рухаються, визначається напрям т.зв. здається вітру, що є векторною сумою істинного і курсового вітру, причому, напрям курсового вітру протилежно курсу судна, а швидкість дорівнює швидкості судна. Для визначення справжнього вітру існує коло СМО (ветрочет,рис. 138 ), що представляє собою круглий планшет з наклеєним міліметровим папером, поверх якої на центральній осі вільно обертається коло з оргскла з намальованими на ньому градусними поділками.
Мал. 138. Визначення справжнього напряму та швидкості вітру на ходу судна за допомогою ветрочета
Для визначення справжнього вітру необхідно:
Крім швидкості та напрямку, вітер характеризується у напрямку як постійний або мінливий, за швидкістю - рівний, рвучкий і шквалистий (різко виражений рвучкий). Вітер швидкістю близько 5-8 м/сек вважається помірним, вище 14 м/сек – сильним, вище 20 – 25 м/сек – штормом, а понад 30 – 35 м/сек – ураганом. Різке короткочасне посилення вітру до значень близько 20 м/сек і вище зветься шквалу, а безветрие - штиль. Існують поняття: місцевий вітер, бриз (прибережний вітер із різкою напівдобовоюперіодикою зміни напрямів берег-море), фен (вітер з гір на Чорному та Беринговому морях), бору (майже те саме, що й фен, у районі Новоросійська), льодовиковий вітер (дме стійко з льодовика в долину), тайфун - місцеве ( на Тихому океані) назва тропічних циклонів, смерч (рис. 139 ) - маломасштабний вихор з вертикальною віссю, що виникає зазвичай у передній частині купо-дощової хмари, звідки і поширюється до поверхні землі (води).
Середня швидкість переміщення такого смерчу 30-40 км/година, діаметр - кілька десятків метрів, швидкість вітру всередині може досягати 100 м/сек. Іноді напрямок вітру визначають: за курсом – зустрічний, попутний; на внутрішніх водних шляхах - за напрямом течії річки - верховий (дме за напрямом течії), низовий (дує проти течії), за розташуванням берегів - навальний (дме у бік берега), відвальний (дме від берега).