Условные обозначения на отечественных факсимильных картах.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ

ФАКСИМИЛЬНЫХ КАРТАХ

1. Цели работы:

– изучить систему цифровых и графических символов, применяемую для нанесения гидрометеорологических элементов на синоптическую

карту ;

– выработать умение “читать” гидросиноптические карты.

2. Пособия

1. Пособия [3],[5]-[7],[10],[12],[l5],[2l],[24].

2. Комплект факсимильных карт.

3. Краткие теоретические сведения

Любая карта, в том числе гидрометеорологическая, является на­глядным и оперативным средством отражения объективной реальности. В быстро изменяющихся гидрометеорологических условиях океаничес­кого плавания и промысла факсимильные карты при систематическом приеме на судне и умении анализировать их могут повысить безопасность плавания и эффективность промысла.

В практике мореплавания и промысла наиболее целесообразно использование следующих карт:

– приземного анализа (карта погоды, синоптическая карта, при­земная карта), составляемого на основные сроки наблюдений – 00, 06, 12, l8 ч среднего гринвичского времени (СГВ). Это основные карты, их называют также фактическими, сокращенное обозначение AS   – анализ поверхностный, приземный;

– приземного прогноза погоды на сроки 12, 24, 36, 48, 72, 96 ч. Это прогностические карты, их сокращенное обозначение FS – прог­ноз поверхностный, приземный ;

– анализа ветра и волнения, в которых приводится характеристи­ка фактических полей ветра и волнения (направление и скорость вет­ра, направление перемещения, высота, период волны). Их сокращенное обозначение АХ;

– прогноза ветра и волнения – прогнозируемые поля ветра и вол­нения (направление и скорость ветра, направление и высота волны). Их сокращенное обозначение  FX ;

– анализа температуры воды, на которой приводится поле темпе­ратуры воды на поверхности моря (океана), осредненной за пяти­дневку , декаду ;

– прогноза температуры воды – прогнозируемое (ожидаемое) рас­пределение температуры воды на поверхности океана (моря) на сро­ки от 1 до 10 сут;

– ледовых условий – ледовая обстановка (кромка льда, сплочен­ность, толщина, возраст льда и положение дрейфующих айсбергов).

Факсимильные приземные карты погоды являются основными карта­ми, отражающими процессы и явления во взаимодействующей системе атмосфера – океан.

Чтобы различать факсимильные карты, в рамке четырехбуквенной группой обозначаются: тип карты и район, для которого она состав­лена, название метеорологического центра, дата и срок (время), за который она составлена. Например, на рис. 3.1 в группе ASXX буквы AS   характеризуют тип карты – приземный анализ погоды, буквы XX – район, не имеющий индекса. Группа   RUMS означает название метеорологического центра (Москва). Расшифровка буквен­ных групп в рамке приведена в пособиях   [7, с. 95] , [21, с 137-139, табл. 10].

Полученные с судов и береговых станций метеорадиограммы а метеорологических центрах раскодируют и специальными условными обозначениями (в графической и цифровой форме) наносят на синоп­тическую карту. Гидрометеорологические элементы и явления разме­щают в строго определенном месте относительно кружка (пуансона), изображающего станцию или местонахождение судна на карте (рис.3.2). Далее карты подвергают графической обработке; через   5 мбар проводят изобары (линии разных значений атмосферного давления), выявленные центры областей низкого (циклонов) и высокого (анти­циклонов) давлений обозначают, соответственно, буквами Н и В. На­носят районы, занятые теплыми и холодными воздушными массами, положение и типы атмосферных фронтов, зоны обложных осадков и т.п. Зная условные символы погоды (они приведены в пособии [7, с. 161, приложение 1], в расписании факсимильных радиопередач [21] , на стенде в лаборатории) и цифровые обозначения, карту можно “читать”, т.е. получать на борту судна сведения о погоде. При этом надо помнить, что от момента наблюдений за элементами погоды до получения карты на судне проходит 5-6 ч, таким образом, сведения о погоде как бы “уcтapeвaют”.

Рис.3.1. Анализ приземный.  г.Москва

Рис. 3.2. Схема нанесения метеорологических величин на синоптическую карту:

а – буквенные обозначения в соответствии с Кодом КН-01с;

б – цифровые и буквенные обозначения гидрометеорологических элементов и явлений

К картам, характеризующим состояние атмосферы, относятся так­же прогноз барического поля в приземном слое (рис. 3.3) и карта облачности – нефанализ. Карта облачности а лабораторном практику­ме не приводится, она помещена в комплекте факсимильных карт.

Остальные карты (волнения, ледовой обстановки, температуры воды на поверхности океана) можно отнести к океаническим, т.е. отражающим состояние вод на поверхности океана (рис. 3.4 – ЗЛО).

4. Задание

1. Изучить систему условных обозначений на карте приземного анализа – AS.  Занести в тетрадь графические и цифровые символы одной судовой станции.

2. Рассмотреть положение, конфигурацию» плотность облачности на спутниковой фотографии. Записать координаты центра циклона и стадию его развития.

3. Изучить особенности условных обозначений на прогностической приземной карте.

4. Разобраться а системе размещения гидрометеорологических величин на карте волнения.

5. Усвоить систему условных обозначений, применяемую на картах температуры воды и ледовой обстановки.

5. Порядок выполнения работы

Выполнение п.1 задания

Анализ атмосферных процессов (возникновение, развитие, пере­мещение циклонов и антициклонов, трансформация воздушных масс и разделяющих их фронтов) проводится с помощью синоптических карт. Эти карты являются основными для учета влияния погоды на суда и их изучению надо уделить особое внимание.

Рис. 3.5. Схема нанесения метеорологических величин на карту волнения:

а – буквенные обозначения в соответствии с Кодом КН-01с;

б – цифровые и буквенные обозначения гидрометеорологических элементов и явлений

Рис. 3.6. Прогностическая карта волнения на 24 часа (00 часов 11 февраля 1989 г.)

Рис. 3.7. Прогностическая карта волнения на 48 часа (00 часов 12 февраля 1989 г.)

Рис. 3.8. Карта анализа температуры в поверхностном слое по данным ИСЗ и судов

Рис. 3.9. Прогностическая карта температуры воды на 21-25 февраля 1989 г.

Рис. 3.10. Карта ледовой обстановки.

По данным, помещенным а углу карты, необходимо найти в комплек­те карту приземного анализа (AS), расшифровать ее название, определить ,на какой срок она составлена и изучить район, на кото­рый составлена карта. Затем следует рассмотреть схему размещения гидрометеорологических элементов и явлений на одной из станций, руководствуясь при этом буквенной и графической схемой (рис. 3.2).

Обозначения элементов облачности (наносятся графическими сим­волами) приведены в пособиях [7], [21] и на стенде в лаборато­рии.

Направление ветра (dd) наносится стрелкой, идущей к центру кружка; скорость ветра (ff)  – оперением (длинное перо – 5 м/с, короткое – 2,5 м/с).

Давление наносится цифрами. Указываются десятки, единицы и десятые доли миллибара, тысячи и сотни опускаются.

Температура воздуха и воды наносится в градусах Цельсия с де­сятыми долями. Указываются десятки, единицы и десятые доли граду­са. Необходимо выбрать графическое изображение погоды любой судо­вой станции и, используя схему на (рис. 3.2), дешифровать ее. Данные занести в тетрадь.

Системы изобар на отечественных картах проводятся через 5 мбар и подписываются двумя цифрами. Указываются десятки и единицы миллибара, цифры тысяч и сотен опускаются.

Обозначение фронтальных разделов приводится в табл. 4 пособия [21, с. 130].

При изучении этой темы необходимо знать следующие понятия:

циклон – атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха (минимальным давлением в центре) и с циркуляцией воздуха вокруг центра против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке – в южном;

антициклон – атмосферное возмущение с максимальным давлением в центре и циркуляцией воздуха по часовой стрелке в северном и против часовой – в южном полушарии;

воздушные массы – объемы воздуха в тропосфере, по площади соизмеримые с большими частями материков и океанов, обладающие некоторыми свойствами (однородностью температуры в горизонталь­ном направлении, определенным типом вертикального распределения температуры, влажностью и видимостью);

фронт –  переходная (фронтальная) зона  между двумя воздуш­ными массами в атмосфере. Ширина зоны фронта при ее пересечении по нормали до нескольких десятков километров, протяженность от центра циклона на его периферии до 1000 и более километров. В зо­не фронта метеорологические элементы при переходе из одной воз­душной массы в другую изменяются скачкообразно, что приводит к развитию облачности и выделению осадков при вертикальном подъеме воздуха.

Изучив карту, следует выделить в районе наиболее выраженные циклоны и антициклоны, фронтальные разделы, определить величины давлений в центрах, рассмотреть системы ветров. Установить зоны с максимальными скоростями ветра, районы с пониженной видимостью, центры (на пути движения циклонов к востоку) максимального паде­ния атмосферного давления, участки с максимальными отрицательными барометрическими тенденциями.

Все эти данные нужно занести в тетрадь в виде табл. 3.1.

п/пПоказательЦиклонАнтициклон1Координаты центровШ=72°00,0 с.ш.

Д=15°00,0 з.д.

Ш=62°00,0 с.ш.

Д=85^о00,0 в.д.Ш=54°00,0 с.ш.

Д=31°00,0 в.д.

Ш=75°00,0 с.ш.

Д=29°00,0 в.д.2Атмосферное давле­ние в центрахР=975 мбар

Р=985 мбарР=1044 мбар

Р=1024,5 мбар3Схема фронтов в циклонахХолодный

фронт

теплый

фронтНет фронтов в центрах антициклонов, на периферии могут наблюдаться4Средние координаты зоны с максимальными ветрамиШ=68°00,0 с.ш.

Д=05°00,0 з.д. Ш=71°00,0 с.ш.

Д=35^о00,0 в.д.5Средние координаты зоны с минимальной видимостьюШ=65°00,0 с.ш.

Д=12°00,0 з.д.Ш=57°00,0 с.ш.

Д=80°00,0 в.д.6Координаты центра зоны с максимальным падением давления (к востоку от центра циклона)Ш=72°00,0 с.ш. Д=05°00,0 з.д. 7Координаты центра зоны максимального роста давления в тылу циклона (к запа­ду от его центра)Ш=70°00,0 с.ш.

Д=35°00,0 з.д.

Результаты определения скорости ветра в зависимости от горизонтального барического градиента давления в различных участках циклона заносятся в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Примечание.   ΔP/ΔR – величина горизонтального гради­ента  давления.

Для расчета скорости ветра необходимо пользоваться градиент­ной линейкой Гидрометцентра СССР (рис. 3.11). Линейка пригодна для расчетов на картах полярной стереографической проекции. По горизонтальной шкале линейки отложены значения широты» из них проведены вертикальные линии. Система кривых означает скорость ветра. Для вычисления скорости градиентного ветра необходимо снять циркулем расстояние между изобарами (по нормали к ним), проведенными через 10 мбар, затем отложить это расстояние на вертикальной линии, соответствующей широте места. Первая точка расстояния будет на горизонтальной шкале, вторая точка окажется на одной из кривых или между кривыми. Значения кривой укажут ско­рость геострофического ветра. Полученная скорость геострофическо­го ветра будет больше скорости ветра, дующего вблизи поверхности моря,  поэтому для получения скорости приземного ветра необходимо полученную скорость геострофического ветра умножить на коэффици­ент, учитывающий стратификацию приводного слоя атмосферы (табл. 3.3).

Таблица 3.3

0,5-0,1°0,5

0,6Неустойчивая (температура воды выше температуры воздуха)0,0-2,0°

Больше 2,0°0,7

0.8

Примечание. Если разность температур воздуха определить не представляется возможным, то для холодной части года берется коэффициент 0,6, для теплой половины года – 0,8.

На приземных картах погоды указываются и сведения о тропичес­ких циклонах. Центр тропического циклона обозначается специальны­ми символами:

X – для тропических депрессий, сила ветра в которых не извест­на но имеются указания на их дальнейшее развитие в тропический шторм. В остальных случаях тропическая депрессия обозначается знаком Н;

§ – для циклонов с наблюдаемой или расчетной скоростью ветра от 10 до 32 м/с ;

§’- для циклонов со скоростью ветра 33 м/с и более.

Рядом с центром циклона иногда указывается стадия развития циклона с использованием следующих сокращений (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Сокращения на карте, обозначающие стадию развития тропического циклона

От центра стрелкой указывают направление движения циклона, в конце которой проставляется скорость (км/ч).

Рядом с тропическим циклоном (или на полях карты) указывают название циклона на английском языке, максимальный ветер (м/с), направление смещения циклона в румбах или градусах.

Выполнение п.2 задания

На прогностических приземных картах погоды проведены изоба­ры и обозначены центры низкого и высокого давления. В центрах циклонов и антициклонов указана величина ожидаемого атмосферного давления на тот час, на который составлена прогностическая карта. Стрелкой от центра показано направление и скорость перемещения циклонов и антициклонов (км/ч).

В соответствии с основными данными, помещенными на прогности­ческой карте, необходимо записать а рабочую тетрадь:

–  район, на который распространяется составленная карта ;

–  срок, на который составлена карта;

–  центры (координаты) циклонов и антициклонов;

–  давление в центре циклона (антициклона);

–  направление и скорость перемещения основных циклонов и антициклонов (если она приводится).

Выполнение п.3 задания

Как показывает практика, на скорость и безопасность плавания судна в море оказывает определяющее влияние не ветер, а вызван­ное им волнение. Таким образом, использование карт волнения в практике судовождения обязательно.

Карты волнения составляются по наблюдениям на основные сроки. Прогностические карты являются расчетными. На них наносятся:

–  высоты волн в ветрах (линиями равных значений выест);

–  направления распространения волн (стрелкой, откуда переме­щаются волны).

В центрах областей с максимальными и минимальными высотами волн приставляется соответственно “МАКС” и “МИН”. Кроме того, на фактические карты волнения наносят метеорологические данные: направление и скорость ветра, положение кромки дрейфующих льдов и зоны распространения айсбергов.

Используя информации на фактической и прогностической картах волнения, следует занести в рабочую тетрадь:

–  название карты из рамки в углу карты (район, срок наблюде­ний) ;

–  схему нанесения метеоэлементов на одной из станций, при этом используется схема, приведенная на рис. 3.5;

–  координаты центров максимального и минимального волнения и высоты волн в них.

Выполнение п.4 задания

Факсимильные карты температуры воды составляются за 5 (иног­да 10) суток и более продолжительный срок. Несмотря на значитель­ный период осреднения, эти карты позволяют решать многие навига­ционные и особенно промысловые задачи:

– определять зоны (границы) распространения теплых и холодных течений;

– определять положение гидрологических фронтов (участков океа­на с максимальными горизонтальными градиентами температуры);

– определять направление и характер течений (наличие струй, завихрений);

– выявлять акватории в подъемом вод;

– выбирать наивыгоднейший курс судна;

– выбирать район обитания рыб и район промысла. Анализируя поля изотерм (линий равных значений температуры воды), прежде всего устанавливают район океана, который охватыва­ет карта, и период наблюдений за температурой воды.

Границы теплых и холодных течений (средние координаты) устана­вливаются сопоставлением карты течений из Атласа океанов и карты температуры воды. Одновременно определяется направление течений и пределы изменений температуры в каждом из выявленных течений. Результаты сопоставлений карты температуры воды и схемы течений соответствующего района заносятся в табл. 3.5.

Градиентная зона (фронт) обычно обнаруживается в зоне взаимодействия теплых и холодных течений. Зрительно она обнаруживается по максимальному пространственному сближению (“сгущению”) изотерм. Степень “контрастности” градиентной зоны определяется величиной горизонтального градиента температуры (ΔT/ΔN, град/мили, где ΔT- разность температур воды в зоне фронта;

ΔN- расстояние в милях по нормали к изотермам в зоне фронта).

Таблица 3.5

Название, границы, направление течений и пределы изменений температуры воды в этих течениях

теченияКрайние границы течений

Ш=   , Д=Направление

течений,

град, румбыПределы изменений температуры,  °С Теплые течения  ГольфстримШ=60°12,0 с.ш.

Д=60°30,0 з.д.70-80°

EN024-14Северо-АтлантическоеШ=53°30,0 с.ш.

Д=30°00,0 з.д.45°

NNO10-14НорвежскоеШ=64°20,0 с.ш.

Д=04°15,0 з.д. Холодные течения20°

NО6-8Восточно-гренландскоеШ=70°00,0 с.ш. Д=16°15,0 з.д.200°;0-2ЛабрадорскоеШ=55°20,0 с.ш.

Д=48°30,0 з.д.180°

0-5

Необходимо занести в тетрадь средние координаты фронтальной зоны и величину горизонтального градиента температуры. Направление течений определяется характером изотерм (направлением их выпуклос­тей). В северном полушарии в теплых течениях изотермы выпуклостью направлены к северу, холодные – к югу (в южном полушарии наоборот)

Характер течения определяется степенью линейности изотерм. В тех районах, где они максимально выпрямлены, течения имеют максимальные скорости (обычно в струе течение). В случае максимального искривления можно говорить о меандрировании (завихренности) тече­ний. Следует обнаружить такие участки и занести их координаты в тетрадь.

Акватория с подъемом глубинных вод характеризуется локальной областью с замкнутыми изотермами и пониженными температурами в центре. Как правило, на периферии такого подъема формируются гра­диентные зоны, и в них могут сосредоточиваться промысловые скопле­ния рыб.

Наивыгоднейший путь судна целесообразно располагать по оси струи попутного течения, которая располагается справа от наиболь­шего сгущения изотерм.

Выбор района обитания рыб (и промысла) основывается на учете так называемых оптимальных температур их обитания. Технология выбора изложена в пособии [12, с. 99] и отражена на стендах ла­боратории.

Наличие льда в высоких широтах океана является существенной помехой для судоходства и производства работ в море. Ледовые сим­волы (условные обозначения), применяемые на факсимильных ледовых картах разных, стран, имеют различный характер, поэтому перед чтением ледовых карт необходимо изучить графические и текстовые пояснения, помещенные на ледовых картах. Можно воспользоваться пособиями [3], [9] стендом в лаборатории.

Составляя донесение о характере льда (район плавания задается преподавателем), необходимо изучить терминологию льдов (Наставле­ние [19 , глава 11, с. 43 и приложение 16, с. 131]), обнаружить на карте зоны выноса айсбергов, их количество, направление и ско­рость дрейфа.

Так как промысловые скопления рыб в высоких широтах часто распределяются у кромок дрейфующих льдов, нужно выявить   общие зако­номерности дрейфа льда. В общем случае льды дрейфуют по течению, но на этот генеральный перенос накладывается ветровой дрейф. Для определения ветрового дрейфа на карте задается определенный район и производится расчет скорости и направления дрейфа льда в зависи­мости от скорости ветра. Результаты расчета дрейфа заносятся в те­традь в виде табл. 3.6.

Таблица 3.6

Расчет дрейфа льда по заданной скорости ветра

9-10

15-15

Примечания.

1. Скорость дрейфа льда составляет 0,02 скорости ветра в узлах.

2. Направление дрейфа отклоняется от направления ветра на 30° вправо (в северном полушарии) и влево (в южном полушарии).

6. Контрольные вопросы

1.  Перечислите факсимильные карты, прием которых необходим для решения судоводительских задач.

2.  Каковы принципы составления факсимильных карт?

3.  Какова цель нанесения на синоптические карты барометри­ческой тенденции и ее характера?

4.  Укажите пределы изменений атмосферного давления в центрах циклонов и антициклонов.

5. Какими графическими символами наносят на карты основные элементы волн?

6. Какие задачи решается с помощью карт температуры воды на поверхности океана?

7. Какие характеристики течений определяются с помощью карт температуры воды?

8.  Как выделяются на картах температуры воды фронтальные (гра­диентные) зоны?

9. Почему промысловые скопления рыб наблюдаются в водах с максимальными горизонтальными градиентами температуры воды?

10. Перечислите основные Условные обозначения, применяемые для характеристики морских льдов.

11. Как рассчитываются элементы дрейфа льда?

7. Форма отчетности

Лабораторная работа выполняется в тетради в той последователь­ности, которая изложена в данных методических указаниях и должна содержать:

– краткие записи по основным пунктам работы (в соответствии с методическими указаниями) ;

– ответы на контрольные вопросы.

Работа предъявляется преподавателю для зачета.