17 Билет

1. ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ (лат. extra - сверх, вне и polio - выправляю, изменяю) - логико-методологическая процедура  распространения (переноса) выводов, сделанных относительно какой-либо части объектов или явлений на всю совокупность  (множество) данных объектов или явлений, а также на их другую какую-либо часть; распространение выводов, сделанных на основе настоящих и (или) прошлых состояний явления или процесса на их будущее (предполагаемое) состояние

Карта приземного анализа является основным документом прогнозиста. На нее наносятся данные наблюдений давления на уровне моря, ветра и других элементов погоды, полученные с большого числа станций (на суше и попутных наблюдений судов в море). Время стандартных наблюдений: 0, 6, 12, 18 часов по Гринвичу. Основным условием использования информации в синоптической метеорологии является сравнимость и репрезентативность наблюдений, выполненных на разных станциях. Это обеспечивается международной стандартизацией, специальными пособиями и инструкциями, поверкой приборов и постоянным контролем.

Символы группируются вокруг точки, обозначающей положение станции. Данные получаются по радио по кодам КН-01 и КН-09. В настоящее время прием и наноска на карту осуществляется автоматически.

Вычерчивание и анализ синоптической карты осуществляется в такой последовательности:

1) наноска изобар (по принципу рельефа) через 5 или 4 миллибары. По резким изломам изобар и по ряду дополнительных признаков определяются линии фронта. При прогнозах, особенно в море, используется барометрическая тенденция. Она отражает перемещение и развитие барических систем.

2) определение воздушных масс. Теоретически это следует сделать до нанесения фронтов. Следует помнить, что ни одна из метеорологических характеристик не является консервативной. В умеренных широтах полярные или арктические воздушные массы обычно неустойчивы, а тропический воздух устойчив. Кучевые и кучево-дождевые облака встречаются только в неустойчивом воздухе, слоистые и слоисто-кучевые – наоборот в устойчивом. Видимость бывает хорошей в полярном и в тропическом воздухе.

3) анализ барических систем, в конце которого уточняются положения фронтов.

Анализ должен показать:

А) положение барических систем;

Б) распространение и свойства воздушных масс;

В) положение фронтов;

Г) очертания изобар, особенно вблизи фронтов;

Д) логическую последовательность и преемственность хода развития процесса, увязанную с предшествующими картами.

Синоптик, выполнив анализ карты, проведя изобары и фронты, в состоянии дать прогноз, который в системе метеослужбы регулярно передается по радио. В процессе прогноза необходимо: представить себе распределение давления на ближайшие 24 часа; нанести на карту предполагаемые положения центров барических систем и фронтов; определить изменения, связанные с развитием атмосферных процессов (фронтогенез, фронтолиз, циклогенез, антициклогенез); определить скорость перемещения систем; учесть местные особенности рельефа и климатологические характеристики в конкретных районах. Над морем, кроме учета сезонных особенностей, важно знание соотношения температур воды и воздуха. Важность судовых наблюдений для метеослужбы обусловлена редкостью точек наблюдения за погодой на обширных акваториях океанов.

Более сложный метод прогноза включает также данные высотных барических карт.

2. Для практических задач судовождения весьма важным является правильное понимание причин и особенностей неравенств прилива. Наиболее важные из них: полумесячное, параллактическое и суточное.

Полумесячное (фазовое) неравенство - самое большое. Солнце и Луна в видимом движении не равны. Солнце нагоняет Луну на 50 минут в сутки. Поэтому взаимное положение Земли, Луны и Солнца в пространстве все время меняется. В моменты новолуния и полнолуния Луна, Земля и Солнце располагаются на одной прямой (астрономическая сизигия). В этом случае суммарный прилив становится максимальным. Промежуток от новолуния и полнолуния до наступления сигизийного прилива есть возраст полусуточного прилива. В первую и последнюю четверть Луны Солнце, Земля и Луна располагаются по отношению друг к другу под прямым углом (астрономическая квадратура). Через некоторое время после этого (примерно через 1,5 суток) большие оси приливных эллипсоидов располагаются также под прямым углом. Поэтому в тех местах, где Луна будет производить максимальный подъем уровня, Солнце будет вызывать максимальный спад. Суммарный прилив будет минимальным (квадратурным). Различия в величине прилива по указанным причинам и называются полумесячными неравенствами. С ним связана величина лунного промежутка, то есть времени между моментом верхней кульминации Луны в данном месте и моментом наступления полной воды.

Параллактическое неравенство создается изменением расстояний от Земли до Луны и Солнца. Луна возвращается в свой перигей через каждые 27,55 средних суток, Солнце - через каждые 365,26 средних суток. Величина перигейного лунного прилива приблизительно на 40% больше апогейного, а солнечного на 10%. Наибольшие приливы случаются тогда, когда Солнце и Луна находятся в сизигии и перигее. В это время максимальный отлив дает значение наинизшего уровня или нуля глубин в данном месте.

Суточное неравенство определяется склонением Луны (угол между плоскостью экватора и направлением на Луну) в течение месяца, достигающего величины 28⁰35. Когда Луна имеет склонение, не равное 0⁰, большая ось эллипсоида прилива наклонена к плоскости экватора. В это время две полные воды за данные сутки имеют различные высоты и неодинаковые соответствующие величины приливов. Возникает суточное неравенство по высоте, которое сопровождается суточным неравенством по времени, вследствие чего одна малая вода наступает позже, чем через 6ч12мин после предшествующей полной, а другая - раньше. Солнечное склонение (23⁰) в течение года также создает суточное неравенство, но оно менее существенно.

Сочетание перечисленных влияний и факторов, с учетом рельефа дна и очертания берегов, создает весьма различные по величине и ритму (полусуточный, суточный, смешанный) приливы в различных районах Мирового океана. В отдельных заливах и бухтах возникает резонанс приливной волны, создающий аномально низкие или высокие уровни. В заливе Фанди (полуостров Новая Шотландия), например, в результате резонансного прилива возникают самые большие по высоте полусуточные приливы в Мировом океане, достигающие 18м. Во внутренних морях высота прилива минимальная - в Черном море 12 см,

в Балтийском 5см.

Суточные, полусуточные и смешанные приливы обозначены по районам на специальных картах. Приливные карты и таблицы приливов, издаваемые на каждый год, содержат все необходимые сведения и исходные параметры для выполнения предвычислений: гармонических постоянных, астрономических аргументов. Существуют также вычислительные формы и другие вспомогательные пособия.

Приливо-отливные течения имеют приливную периодичность со всеми свойствами приливных величин и районов, но при этом возникают дополнительные специфические особенности, обусловленные вышеуказанными рельефными и орфографическими особенностями.

3. С уменьшением глубины моря дрейфовое течение, как уже указывалось, приближается к направлению ветра, а сгонно-нагонное - к направлению наибольшего уклона поверхности моря. Поэтому в мелководном море схема прибрежной циркуляции может быть представлена в следующем виде: на поверхности потоки воды направлены по ветру и обусловлены дрейфовым течением, а в придонном слое направлены против ветра и обусловлены сгонно-нагонными течениями. Таким образом, для мелководного побережья, в отличие от приглубого, ветер, дующий параллельно береговой черте, не создает сгонно-нагонных течений. В мелководной зоне моря максимальные сгонно-нагонные течения наблюдаются при ветре, дующем перпендикулярно береговой черте.