Гидрометеорологическое обеспечение мореплавания

Реферат на тему: Гидрометеорологическое обеспечение мореплавания

Гидрометеорологическое обеспечение мореплавания состоит в обеспечении судоводителей всеми видами справочных и расчетных климатических гидрометеопособий, а также в передаче для них по радио метеорологических бюллетеней и факсимильных карт (фактических и прогностических) погоды и состояния моря. Капитан судна может обратиться в ближайший метеоцентр для получения дополнительной информации (уточненный прогноз погоды, ледовая обстановка и т. д.). Разновидностью такого обеспечения является обслуживание судов рекомендациями по наивыгоднейшим путям плавания, осуществляемое метеослужбами Украины, России, Великобритании, Франции, ФРГ, Нидерландов и США.

Метеорологический (морской) бюллетень состоит из трех частей.

Часть I. Штормовое предупреждение. Она содержит информацию о предстоящем в ближайшее время усилении ветра и волнения до опасных для судоходства значений. Большинство метеоцентров передают такие предупреждения немедленно по получении текста от метеослужбы и не реже чем через каждые 12 ч (в районах действия тропических циклонов — через каждые 2—3 ч). Предупреждения передаются полным текстом на языке спины, составившей его, и по-английски, либо кодом FM 61—IV MAFOR.

Морские страны Африки вместо термина «тропическая депрессия» используют термин «слабое тропическое возмущение»; вместо термина «шторм» — «возмущение» или «депрессия»; вместо термина «ураган» — «интенсивный тропический циклон». Морские страны Азии вместо термина «умеренный тропический шторм» используют термин «тропический шторм». В странах Северной и Центральной Америки ураганом называют сильный шторм, образующийся над тропическими водами поблизости от побережья Центральной Америки и Мексики.

Часть II. Обзор основных элементов приземной карты погоды. Обзор передается на языке страны, его составляющей, и на английском языке открытым текстом. Метеослужбы Канады, Великобритании и США регулярно включают в обзоры сведения о распределении льда и айсбергов. Такие обзоры условий погоды и состояния моря дают характеристику синоптической обстановки в обслуживаемом районе и тенденцию ее изменения в ближайшее время.

Часть III. Прогнозы погоды и состояния моря. Прогнозы имеют, как правило, заблаговременность 12—24 ч. Метеослужбы Украины, России, Великобритании, ФРГ, Японии и США передают прогнозы с заблаговременностью 72 ч.

Прогнозы передаются на языке страны, осуществляющей передачу, и на английском языке; могут передаваться и кодом FM 61 D MAFOR.

Дополнительные части. Они не обязательно включаются в морской бюллетень (МБ), причем преимущественно они представляют собой анализы н/или прогнозы погоды, а также выборочные сводки с судовых и береговых гидрометеостанций, передаваемые, как правило, 2-:-4 раза в сутки кодом FM 45 IAC FLEET. Последний вид информации представляет ценность при плавании вблизи побережья, где погода может существенно отличаться от условий, передаваемых в обзоре и прогнозе погоды для открытой части моря. Кроме того, используя, например, данные судовых наблюдений, можно уточнить гидрометеообстановку, даваемую в обзорах и прогнозах, особенно над обширными океаническими районами южного полушария.

В настоящее время информация МБ перекрывает всю океаническую акваторию северного полушария и только часть южного полушария. Передачи в полном объеме ведутся для сектора севернее 50° ю. ш. между 20° з. д. и 180° в. д. В юго-западной части Атлантического океана н в Тихом океане к северо-востоку от Новой Зеландии прогнозы передаются по прибрежным зонам; для открытых районов океана передаются только обзоры погоды или штормовые предупреждения. В Тихом океане от 150° в. д. до берегов Южной Америки между экватором и Антарктидой бюллетени не передаются, за исключением Полинезии (штормовые предупреждения) и прибрежных вод Чили (штормовые предупреждения и прогнозы). В приантарктических районах сводки морского бюллетеня передаются только в теплую часть года (октябрь — март).

Сводки передаваемого по радио морского бюллетеня позволяют на судне самостоятельно составить синоптическую карту. Однако более эффективным средством являются ежедневные факсимильные карты, передаваемые по радио; они дают более полное представление о гидрометеообстановке и экономят время, затрачиваемое на составление о радиоданным карты погоды и состояния моря и на ее анализ. Факсимильные радиопередачи содержат приземные и высотные фактические и прогностические карты погоды и карты состояния моря.

Карты погоды. В метеоцентрах составляются как фактические (анализ) приземные карты погоды за основные сроки наблюдения,

так и будущие (прогностические) карты на 12, 24, 36, 48, 72 ч и на 5 сут. Судно может получать факсимильные карты погоды; фактические— через каждые 6 ч, прогностические — на ближайшие 12 ч и до 5 сут.

Карты волнения. На фактических и прогностических факсимильных картах волнения наносятся высоты волн в метрах (или в футах) и направления их движения, изолинии равных высот волн и области максимальных и минимальных высот. Иногда на такие карты наносят также данные о периоде волн и показывают положения фронтальных разделов, центров циклонов и антициклонов с указанием давления в их центрах и т. д.

Ледовые карты. Как правило, они дают расшифровку применяющихся на них условных обозначений, так как ледовые символы еще не носят единого международного характера.

В настоящее время все страны мира располагают национальными метеорологическими службами, в состав которых входят наблюдательные станции, научно-исследовательские учреждения и прогностические подразделения Службы погоды.

Задача прогностических органов — оперативное обслуживание прогнозами погоды и штормовыми предупреждениями отраслей промышленности, сельского хозяйства и транспорта.

В Украине Службы погоды — часть гидрометеорологической службы. В состав гидрометеорологической службы Украины входят метеорологические, аэрологические, гидрологические, агрометеорологические станции, «корабли погоды», гидрометеорологические обсерватории, научные институты и другие подразделения Службы погоды.

Оперативное гидрометеорологическое обслуживание народного хозяйства на местах выполняют подразделения межобластных управлений гидрометеорологической службы: бюро погоды (БП), гидрометеорологические бюро (ГМБ), гидрометеорологические обсерватории (ГМО), радиометеорологические центры (РМЦ), авиационные метеорологические станции (АМСГ) и другие подразделения. В гидрометеорологическом обслуживании морского флота и флота рыбной промышленности также участвуют российский Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ) И его филиалы и Дальневосточный научно-исследовательский гидрометеорологический институт (ДВ НИГМИ).

Гидрометеорологическое обслуживание перегонов плавучих доков и речных судов через моря, промысловых экспедиций, китобойных флотилий (и т. п.) осуществляется оперативными гидрометеорологическими группами УГМС, которые размещаются непосредственно на судах.

Метеорологические станции, информация которых используется в Службе погоды, подразделяются на сухопутные и морские. В свою очередь сухопутные делятся на основные, которые входят в международную синоптическую сеть, и дополнительные, сведения с которых используются внутри страны. Станции, где осуществляются радиозондовые, раднопилотные и шаропилотиые наблюдения, принято называть аэрологическими.

Морские транспортные, промысловые и рыболовецкие суда, с которых передаются метеорологические наблюдения, указывают координаты своего местоположения: квадрант земного шара, широту и долготу.

Атмосфера по физическим свойствам неоднородна не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении. Большие количества воздуха в тропосфере, в горизонталь ном направлении измеряемые тысячами километров, обладают относительно однородными физическими свойствами и перемещающиеся из одних районов Земли в другие, называются воздушными массами.

Горизонтальные размеры воздушных масс в тропосфере могут достигать нескольких тысяч километров, т. е. быть соизмеримыми по площади с континентами и океанами; вертикальные размеры значительно меньше — от нескольких сот метров до одного-полутора десятков километров.

Эти огромные массы воздуха отличаются общностью свойств, которые в горизонтальном направлении хотя и меняются, но медленно и непрерывно, без скачков. О свойствах воздушных масс обычно судят по ряду характеристических значений метеорологических элементов, наиболее типичных для данной воздушной массы. Среди этих характеристик имеются как мало меняющиеся во времени (в суточном ходе) и в пространстве (при вертикальном перемещении воздушных частиц), так и достаточно быстро изменяющиеся в течение суток, но вполне различимые.

К характеристикам, обычно называемым консервативными, относят удельную и абсолютную влажности, точку росы, дальность горизонтальной видимости. Наиболее изменчивы во времени и пространстве температура воздуха и относительная влажность.

Каждая воздушная масса имеет свои определенные числовые значения этих характеристик, обусловленные условиями того района Земли, где происходит ее формирование.

Свойства воздушной массы зависят не только от характера подстилающей поверхности, но и от погодных условий, при которых она формируется.

Формирование — это процесс приобретения воздушной массой характерных свойств.

Благоприятные условия для формирования создаются в областях малоподвижных антициклонов и циклонов, в размытом барическом поле. Здесь воздух может длительное время находиться над одним и тем же географическим районом. Такой район называется очагом формирования воздушной массы.

Тепловой баланс подстилающей поверхности в очаге формирования должен быть почти однообразным. Такими районами могут быть поверхности океанов (открытые или покрытые льдом), континенты с однообразным покровом (например, пустыни, степи). Воздух, длительное время циркулирующий над районами с одинаковой подстилающей поверхностью, постепенно приобретает свойства, типичные для данного очага формирования воздушной массы.

Формирование воздушной массы в нижних слоях тропосферы продолжается несколько суток (от 3 до 10). Чем Дольше время пребывания воздуха над одним и тем же районом, тем свойства воздушной массы выражены наиболее четко.

В зависимости от состояния погоды (количества облаков, скорости лотра и т. д.) в одном и том же очаге формирования воздушная масса может приобрести несколько иные характерна ческис значения метеорологических элементов.

Точно определить время сформирования воздушной массы не представляется возможным, так как, строго говоря, она формируется непрерывно.

Трансформация воздушной массы. При изменении интенсивности по направленности воздушных потоков в атмосфере воздушная масса покидает очаг своего формирования и движется в другие районы. В процессе перемещении она подвергается новым воздействиям окружающей среды и изменяет физические свойства. Изменение свойств воздушной массы с течением времени под воздействием атмосферной циркуляции и подстилающей поверхности называется трансформацией воздушной массы.

Воздушные массы проходя над морями и океанами, увлажняются, а над сушей высыхают, двигаясь в сторону тропиков нагреваются, и сторону полюса охлаждаются. Это необходимо учитывать для предсказания погоды. Важно знать, какая и откуда движется воздушная масса и как могут изменяться ее свойства, т. е. какие условия погоды можно ожидать. Для этого воздушные массы классифицированы по различным признакам. Кратко рассмотрим две классификации воздушных масс, а именно: термодинамическую (термическую) и географическую.

Термодинамическая (г е р м н ч е с к а я) классификация разделяет воздушные массы на три основных типа: холодные устойчивые и неустойчивые, теплые устойчивые и неустойчивые и местные (нейтральные) устойчивые и неустойчивые.

Холодной называется воздушная масса, которая перемещается из более холодного района в более теплый. Приход холодной воздушной массы обычно приводит к похолоданию в данном районе При этом она постепенно прогревается.

Теплой называется воздушная масса, которая перемещается из более теплого района В более холодный. Ее приход приводит к потеплению в данном районе, Эта воздушная масса постепенно, ото дня ко дню, охлаждается.

Местной называется воздушная масса, длительное время и находящаяся в одном и том же районе и сохраняющая свои основные свойства без существенных изменений. Такая масса может быть и относительно холодной и относительно теплой в зависимости от типа соседней воздушной массы и условии радиационного баланса.

Холодные, тёплые и местные воздушные массы по своему энергетическому состоянию могут быть устойчивыми и неустойчивыми.

Устойчивой называют воздушную массу, которая имеет в нижнем слое (от нескольких сот метров до нескольких километров) вертикальный градиент температуры  меньше влажноадиабатического Гs. При этих условиях ее нижние слои становятся настолько устойчивыми, что конвективные вертикальные движения не развиваются. В результате облака кучевых форм не образуются.

Устойчивое состояние воздушной массы типично для теплой массы, когда, перемещаясь на более холодную поверхность, она приносит потепление. Но в то же время сама воздушная масса охлаждается снизу, при этом создаются малые вертикальные градиенты (<Гs).

Неустойчивой называется воздушная масса, имеющая верти кальны и градиент температуры у больше влажноадиабатического Гs. При этих условиях ее нижние слои настолько малоустойчивы, что возникающая конвекция (при достаточном запасе влаги в Воздушной массе) приводит к образованию облаков кучевых форм и даже выпадению осадков. Если воздух очень сухой (уровень Конденсации располагается на достаточно большой высоте), то образование облаков может и не происходить.

Обычно неустойчивое состояние воздушной массы типично для холодных масс, поступающих на теплую подстилающую поверхность. На пути движения такая воздушная масса постепенно прогревается снизу. Возникают большие вертикальные градиенты температуры (>Гs).

В отличие от туманов облака, являясь также скоплением продуктов конденсации (или сублимации) водяного пара, образуются на некоторой высоте от подстилающей поверхности. Основная причина образования облаков — восходящее движение воздуха, которое приводит к его адиабатическому охлаждению.