Основными элементами характеристики волнения являются: высота, длина, период и скорость распространения волн.
Ветровое волнение на внутренних водных объектах, в отличие от океанов и глубоких морей, харакгеризуется меньшей величиной даже при длительном шторме, значительной крутизной волны, быстрым достижением максимальных размеров после начала действия ветра и затуханием по его прекращении.
Волнение одно из самых распространенных и опасных для судоходства природных явлений. Вызывая килевую и бортовую качку, значительную потерю в скорости (до 50%) даже при попутной волне, ухудшение и, в ряде случаев, потерю управляемости, смещение груза, разрушение рангоута, надстроек, а иногда и корпуса судна, волнение часто приводит к серьезным авариям, потере людей, груза, зачастую и самого судна. Сильное, как и длительное, волнение отрицательно сказывается на работе экипажа, судовых машин и механизмов, навигационных приборов, состоянии пассажиров.
Течения, оказывая непосредственное влияние на скорость и направление движения судна, также имеют важное значение для судовождения.
Классификация морских течений:
а) по силам, их вызывающим - градиентные течения (из-за разности в уровнях или плотности воды в разных районах одного или нескольких соединяющихся водных объектах), сгонно-нагонные течения, бароградиентные течения (из-за большой разницы в давлении над различными районами), сточные (речной сток), плотностные течения (при неравномерном распределении плотности воды), приливо-отливные течения;
б) по устойчивости - постоянные, периодические, временные (непериодические);
в) по глубине расположения - поверхностные ( в навигационном слое, 0-15 м), глубинные и придонные;
г) по физико-химическим свойствам масс воды - теплые и холодные, соленые и распресненные.
За направление течения (в градусах от 0" до 360" или румбах), как указывалось выше, принимается то направление, куда течет масса воды (еще раз напомним, что течение вытекает из компаса), его скорость измеряется в метрах в секунду, километрах в час либо в узлах (миля в час). Течение определяется несколькими методами: навигационным (сравнением счислимых и обсервованных мест судна при отсутствии ветрового влияния), методом поплавков (инструментальные наблюдения за поплавками или вешками, помещенными в массе воды) и электромагнитным методом (измерением ЭДС соленой воды при пересечении ею силовых линий магнитного поля Земли). Последний способ, как нетрудно догадаться, применим только в морях и океанах.
Классификация речных течений:
тиховоды - медленные течения, образующиеся за выпуклыми берегами, крупными песчаными отложениями в русле и т.п.;
водовороты - постоянное вращательное движение воды на участке водотока со скоростью основного потока, иногда создают глубокие ямы (омуты);
суводи - вращательное движение воды на участке реки, как правило, за выступами берегов, мысами, выпуклыми берегами, сильно вдающимися в русло, существуют постоянно или возникают в половодье;
майданы - беспорядочное вращательное движение воды на участке реки в виде подвижных вихрей различных размеров, образуются над крупными подводными препятствиями при небольшой глубине над ними, на перекатах, при других резких изменениях формы дна;
прижимное течение - течение на участке реки, в котором слои воды направлены к берегу;
свальное течение - течение, направленное под углом к судовому ходу, возникают из-за разности уровней воды по ширине реки, перед мостами - из-за подпора воды пойменными дамбами, вызывает смещение судов с судового хода и навал судов;
затяжные течения - у входов в протоки, особенно сильны во время половодья;
сулой - взброс воды на поверхности акватории при резком уменьшении скорости течения при столкновении разнонаправленных потоков или выходе течения из узкости, наблюдается в проливах или в устьях рек, напоминает по виду поверхность кипящей воды, бывает достаточно высоким, представляет опасность для маломерных судов.
Кроме того, судоводитель должен помните, что любые мосты (опоры), дамбы плотины, другие сооружения в руслах рек вызывают, как правило, течения разного направления и скорости. На водохранилищах течения возникают из-за воздействия ветра (ветровые, сгонно-нагонные) и стока воды. В последнем случае наибольшая скорость течения вблизи плотины при сбросе - представляет опасность для судоводителей малых и гребных судов.
По течениям существуют различные навигационные пособия: лоции, карты, атласы, таблицы и т.п. Следует отметить, что они, к сожалению, не обеспечивают судоводителя точными данными, поэтому сведения следует оценивать критически. Правильно поставленный при выборе и прокладке курсов учет течения, при постоянном контроле обсервациями, является одним из важнейших условий безопасного плавания.
Несколько слов о прогнозировании погоды на ближайший срок, поскольку от знаний и умения судоводителя решать эту задачу во многом зависит безопасность его плавания. Задача прогнозирования погоды в целом на длительный срок сложна, ее решает большое количество специально созданных ведомств на мощной технической базе, на развитой сети станций наблюдения с использованием спутниковых систем,
поэтому мы будем рассматривать этот вопрос в том объеме, который доступен судоводителю. В нашем случае задача составления прогноза погоды решается на основе анализа синоптических карт и карт барической топографии, устанавливающих фактическое состояние погоды. Прогноз обычно выдается в виде карт, на который отображается ожидаемое барическое поле у поверхности земли (воды) на 12,18,24,36,48 и 72 , часа вперед от срока наблюдений, для которого составлена карта. Некоторые основные знаки (символы), используемые при нанесении метеорологических данных на карты, приведены в таблице на стр. 150. Ниже, также в таблице, приведены обозначения основных фронтов на картах погоды.
Несколько пояснений к таблице.
Фронт - переходная зона или (условно) поверхность раздела между двумя воздушными массами в атмосфере.
Теплый фронт - фронт, перемещающийся в сторону теплого воздуха, холодный - соответственно, в сторону холодного.
Окклюзия - процесс изменения состояния циклона, состоящий в смыкании холодного и теплого фронтов, при котором теплый воздух вытесняется холодным в верхние слои тропосферы.
Зона конвергенции - зона схождения.
Краткосрочные прогнозы бывают двух видов: общего пользования (для населения и хозяйственных организаций, где указываются облачность, осадки, направление и скорость ветра, температура воздуха и особые явления погоды).и специализированные. Долгосрочные прогнозы составляются на 3 дня, декаду, месяц и сезон. Прогнозы составляются по пункту, территории субъекта Российской Федерации, по акватории и
портам, в последнем случае дополнительно прогнозируется видимость. Несомненно, самая ответственная роль в деле обеспечения безопасности плавания отводится своевременному прогнозу и передаче (приему) на судах штормовых предупреждений, передаваемых национальными метеослужбами.
В заключение темы необходимо отметить, что прогнозирование погоды в районе плавания даже при наличии на борту факсимильной (синоптическая карта, переданная на судно факсимильным способом, т.е. в виде изображения, представляющего копию оригинальной карты) или иной синоптической карты (рис. 147) должно проверяться и подкрепляться непосредственным и постоянным наблюдением за местными признаками погоды, которые помогут судить о характере воздушной массы в конкретном районе, интенсивности тех или иных атмосферных явлений.
Местными признаками погоды называются различные атмосферные явления (характер облачности, дальность видимости, ход атмосферного давления и ветра, оптические явления и т.д.), наблюдаемые в районе плавания судна, которые позволяют предвидеть ожидаемую погоду на самое ближайшее время. При корректировке прогноза погоды судоводитель должен в первую очередь следить за состоянием небосвода, оценивать характер и форму облачности в комплексе с изменениями давления и ветра, других метеоэлементов и явлений. Далее приведем некоторые местные признаки, которые дают возможность судить о характере погоды на ближайшие 6-12 часов.