Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2013 в 10:46, курс лекций
Почти все природные явления имеют в первооснове солнечную энергию, ее накопление в океане и атмосфере, неравномерность поступления этой энергии в различные районы и разное время года. Солнечная радиация – основа всего живого на Земле, движущая сила и источник энергии всех процессов на нашей планете. Но особенно велика роль солнечной энергии в процессах, происходящих в океане, во взаимодействии океана с атмосферой. Это происходит потому, что, во-первых: поверхность океана занимает 71% поверхности земного шара; во-вторых: солнечная радиация поглощается водой в два раза интенсивнее, чем сушей, и в четыре раза интенсивнее, чем воздухом.
РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
( К О Н С П Е К Т Л Е К Ц И Й )
преподаватель М И Ш У К О В И. Н.
В в е д е н и е
Почти все природные явления имеют в первооснове солнечную энергию, ее накопление в океане и атмосфере, неравномерность поступления этой энергии в различные районы и разное время года.
Солнечная радиация – основа всего живого на Земле, движущая сила и источник энергии всех процессов на нашей планете. Но особенно велика роль солнечной энергии в процессах, происходящих в океане, во взаимодействии океана с атмосферой.
Это происходит потому, что, во-первых: поверхность океана занимает 71% поверхности земного шара; во-вторых: солнечная радиация поглощается водой в два раза интенсивнее, чем сушей, и в четыре раза интенсивнее, чем воздухом.
И это при одинаковой плотности. А поскольку плотность воды в 300 раз превышает плотность воздуха, при охлаждении на 1 градус всего лишь 1 кубического сантиметра воды выделяется столько теплоты, сколько необходимо для того, чтобы нагреть на 1 градус более 3000 кубических сантиметров воздуха.
Масса вод Мирового океана огромна: она превышает 1,4 х 1018 тонн. Масса атмосферы почти в тысячу раз меньше. Таким образом, океан, обладающий значительно большей по сравнением с воздухом теплоемкостью и колоссальной массой, является гигантским хранилищем теплоты для атмосферы.
( К сведению: средняя температура океана 3,8 градуса Цельсия – что более чем на 20 градусов превышает среднюю температуру атмосферы ).
В-третьих: в океане постоянно испаряется вода с поверхности, причем в среднем по его акватории количество испаряющейся воды превышает количество выпадающих осадков на 1 метр. При испарении этого слоя выделяется и передается атмосфере огромное количество скрытой теплоты.
Существует еще и «в-четвертых», и «в-пятых» и. т. д., но первые три фактора являются главными при формировании движения вод в океане, обмене теплотой между океаном и атмосферой. Следствием этого обмена является движение огромных воздушных масс с их влиянием на возникновение ветровых течений, колебания уровня, перемешивание вод и.т.д.
В атмосфере эти три фактора определяют перенос воздуха от экватора к полюсам на большой высоте и от полюсов к экватору вблизи поверхности Земли, с океана на сушу летом и с суши на океан зимой и др. При таком движении воздушных масс большую роль играет переносчик скрытой теплоты – водяной пар. Поглотив теплоту у поверхности океана в момент своего образования, водяной пар отдает ее окружающему воздуху, конденсируясь в облака. Этим он поддерживает восходящие воздушные потоки и способствует образованию циклонов, которые формируют погоду средних широт.
И в самом океане мощной движущей силой является фактор неравномерности содержания теплоты. ( К примеру, Тихий океан на поверхности теплее Атлантического на 2,2 градуса, на глубинах же, наоборот Атлантический океан теплее Тихого).
Уровенная поверхность Тихого океана на 1 метр выше уровенной поверхности Атлантического, причем ее понижение идет с севера Тихого океана на юг и с юга Атлантики на север, что дает основание предположить существование перетекания вод на поверхности из Тихого океана в Атлантический и компенсирующего течения на глубинах из Атлантики в Тихий океан.
Благодаря поступлению солнечного тепла происходит и вертикальное движение вод: весной и летом температура верхнего перемешанного слоя воды в океане выше, чем осенью и зимой, когда океан отдает накопленную теплоту в атмосферу. При этом развивается вертикальная конвекция, вследствие которой океанская вода выхолаживается до глубины в несколько сот метров.
Штормовое волнение, ледовая обстановка, приливы и отливы куда сильнее сказываются на навигации, чем те явления, которые описаны выше.
Однако, подчеркивая этот факт, мы должны помнить основное правило моряка: ничего второстепенного на море нет (как нет и средней гидрометеообстановки).
Никто не может предсказать, в какой момент времени и в каком месте может наиболее сильно проявиться действие такого фактора, который в средней шкале оценок занимает одно из последних мест. И тогда, по выражению Козьмы Пруткова, наступают «великие последствия от малых величин»: повреждение грузов , посадка на мель, гибель судна и экипажа.
Техническое совершенствование судов, развитие судовождения вследствие появления новых навигационных средств породили среди моряков пагубную эйфорию, основанную а убеждении, что теперь морской флот стал независим от сил природы.
Однако из-за увеличения числа судов, их тоннажа и скорости, из-за освоения новых районов океана число аварий судов не только не уменьшилось, но и возросло за последние годы.
Вблизи берегов даже всем знакомые явления резко изменяют свои внешние признаки и воздействие на берега, портовые сооружения, суда. Как меняется, например, волнение? При подходе к берегу волны становятся круче, их подошва тормозится о дно, вершина начинает обгонять основание и волна обрушивается, ударяясь многотонным прибоем в стоящие на ее пути препятствия. А течения? При подходе к берегу изменяются их направление и скорость, глубина проникновения и мощность потока.
Вблизи берегов образуются и новые природные феномены, вызванные именно своеобразием этого района. При этом многое зависит и от действующих внешних природных сил (прилива, ветра, атмосферного давления), и от очертания берегов и характера глубины бухты, и от резонанса – совпадения периода и интенсивности воздействия сил со стороны моря с аналогичными собственными параметрами данной акватории.
Вблизи берегов наиболее
заметно и воздействие хозяйств
За последние десятилетия, кроме хорошо известных и достаточно изученных природных явлений в открытом океане, были выявлены различные океанские феномены планетарного и локального масштабов. Многие из этих явлений (вихри, смерчи, противотечения, гидрофронты, меандрирование постоянных течений, непереодические колебания уровня воды, сейши, сулои, мертвая вода, апвеллинг и др.) прямо воздействуют на судно, некоторые же (свечение моря, мутьевые потоки, перемешивание вод, свечение моря и др.) косвенно влияют на условия навигации.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Общие сведения об атмосфере. За условную границу окружающей Землю газовой оболочки – атмосферы – принимается высота 1 тыс. км, на которой еще наблюдаются полярные сияния. Верхний слой атмосферы – ионосфера – отличается повы
полем. Разность таких давлений в сторону наибольшего их падения называется барическим градиентом.
ВЕТЕР – горизонтальное перемещение воздуха, вызванное разностью атмосферного давления. Ветер характеризуется направлением и скоростью. На экваторе направление ветра совпадает с барическим градиентом. Однако к северу и югу от экватора с увеличением широты возрастает влияние Кориолисовой и центробежной силы, и ветер начинает отклоняться от направления градиента в северном полушарии вправо и в южном полушарии – влево. Став спиной к ветру будем иметь область низкого давления слева в северном полушарии и справа – в южном.
Скорость ветра зависит от величины барического градиента. Оценивается она с помощью специальной шкалы Бофорта, приведенной в МТ – 75.
В суточном ходе скорость ветра с утра возрастает, к вечеру – ослабевает.
В малых широтах в летнее время года наблюдаются смерчи – вихри, обладающие большой разрушительной силой. Их диаметр может достигать 100 метров, высота вихря колеблется от 100 до 1000 метров. Скорость движения вихревой системы - до 40 километров в час. Скорость вращательного движения воздушного потока внутри вихря достигает 100 метров в секунду.
Весьма опасно резкое усиление ветра от штиля до значительной величины. Такой ветер называется шквалом.
В связи с общей циркуляцией атмосферы Земли и местными циркуляциями, зависящими от особенностей тех или иных географических районов, ветры можно подразделить на постоянные, сезонные и местные.
Пассаты – это устойчивые ветры тропиков, дующие по обе стороны от экватора до широты примерно 30 градусов от северо-востока, востока и юго-востока.
Скорость пассатов невелика – в среднем 5-8 м/с (4 балла). Зона действия пассатов характеризуется в основном ясной погодой и малым количеством осадков.
Муссоны – сезонные ветры, наиболее выраженные и устойчивые в тропических широтах, возникающие из-за термической неоднородности системы « Океан – Суша ». Зимой ветры дуют с суши на море, а летом – с моря на сушу. Летние муссоны отличаются большой облачностью, влажностью и осадками, зимние – сухой, ясной и безоблачной погодой. Смена муссонов происходит в октябре-ноябре и в апреле-мае. В Индийском океане зимний муссон обычно имеет силу 3 – 5 баллов, а летний достигает силы шторма.
Бризы – реверсивные ветры побережий морей и океанов, имеющие полусуточную периодичность смены направления. Ночной бриз дует с суши на море, а дневной – с моря на сушу. Скорость морского (дневного) бриза несколько выше скорости берегового (ночного) и составляет 3 - 5 метров в секунду. Морской бриз снижает на 2° – 3° среднюю температуру воздуха и повышает влажность на 10 – 20 % .
Бора – ураганной силы порывистый холодный ветер, вызванный стоком холодных плотных воздушных масс с крутых склонов гор в сторону моря.
Ветры, подобные Новороссийской и Новоземельской боре, известны во многих других морях Мирового океана: Бакинский норд на Каспийском море, мистраль – на Средиземноморском побережье Франции, норстер – в Мексиканском заливе и др.
Фен – теплый сухой воздух, дующий с гор.
Сведения о ветрах на морях подробно изложены в гидрометеорологических очерках лоций, ежемесячных гидрометкартах и в морских атласах.
В процессе общей циркуляции атмосферы воздух тропосферы разделяется на отдельные воздушные массы. Воздушная масса, формирующаяся в Арктике (Антарктике), называется арктическим воздухом; в умеренных широтах – полярным воздухом; в субтропиках и тропиках – тропическим воздухом и в районе экватора – экваториальным воздухом. Воздушные массы каждого географического типа делятся на морские и континентальные.