Доклад океанография лоция гидрометеорология и навигация

Обновлено: 05.07.2024

Навигация и лоция, Дмитриев В.И., Григорян В.Л., Катенин В.А., 2004.

Форма Земли и ее модели.
Штурманский метод решения задач судовождения требует знания закономерностей движения судна по поверхности Земли. Это возможно лишь при знании формы нашей планеты и ее основных размеров. Многовековые попытки решить эту научную проблему привели к представлению физической формы Земли в виде геоида — сглаженного тела, размеры которого наиболее близки к размерам нашей планеты.

Геоид — тело, ограниченное невозмущенной поверхностью уровня Мирового океана, мысленно продолженной под материками и островами таким образом, что она в каждой своей точке перпендикулярна отвесной линии (рис. 1.1).

Геоид получен экспериментально и его поверхность не может быть описана конечным математическим уравнением. Поэтому на поверхности геоида невозможно решать математические задачи судовождения. Возникает необходимость аппроксимации геоида другим телом — моделью Земли, имеющей простое математическое описание.

Содержание
Введение
Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НАВИГАЦИИ
Глава 1. Ориентирование наблюдателя на земной поверхности
1.1. Форма Земли и ее модели
1.2. Основные точки, линии и плоскости на поверхности Земли
1.3. Основные линии и плоскости наблюдателя
1.4. Географические координаты. Разность широт, разность долгот
1.5. Сечения земного эллипсоида. Длина одной минуты меридиана и параллели
1.6. Преобразование координат
1.7. Ортодромия
1.8. Локсодромия
1.9. Ортодромическая поправка
Глава 2. Определение направлений в море
2.1. Системы деления горизонта
2.2. Истинные направления
2.3. Принципы измерения направлений
2.4. Компасные направления. Поправка компаса
2.5. Способы определения поправки компаса
2.6. Земной магнетизм. Магнитные направления
2.7. Компасные направления по магнитному компасу
Глава 3. Определение расстояния, пройденного судном
3.1. Единицы длины и скорости в судовождении
3.2. Принципы измерения скорости и пройденного судном расстояния
3.3. Определение пройденного судном расстояния по относительному лагу
Раздел 2. КАРТОГРАФИЯ
Глава 4. Основы теории картографических проекций
4.1. Картографическая проекция
4.2. Масштаб
4.3. Характеристика искажений проекции
4.4. Классификация картографических проекций
Глава 5. Нормальная равноугольная проекция Меркатора
5.1. Общие формулы цилиндрических проекций
5.2. Принцип построения меркаторской проекции
5.3. Уравнения проекции и их анализ
5.4. Изменение масштаба. Полоса широт практически постоянного масштаба
5.5. Единица карты
5.6. Меридиональные части
5.7. Меркаторская миля
5.8. Главная параллель карты
5.9. Расчет и построение картографической сетки меркаторской проекции
Глава 6. Равноугольная поперечная цилиндрическая проекция Гаусса
6.1. Сферические и плоские прямоугольные координаты
6.2. Принцип построения картографической сетки. Уравнения проекции
6.3. Определение направлений и расстояний на карте в проекции Гаусса
Глава 7. Перспективные азимутальные проекции
7.1. Общая теория перспективных проекций
7.2. Решение основных задач на картах в гномонической проекции
7.3. Плавание по дуге большого круга
Раздел 3. ОСНОВЫ МОРСКОЙ И РЕЧНОЙ ЛОЦИИ
Глава 8. Навигационное оборудование морей
8.1. Навигационные опасности
8.2. Принципы навигационного оборудования
8.3. Характеристики и классификация средств навигационного оборудования
8.4. Зрительные средства навигационного оборудования
8.5. Звукосигнальные системы
8.6. Дальность видимости предметов в морс
Глава 9. Морские карты
9.1. Требования к морским картам
9.2. Общая характеристика морских изданий
9.3. Содержание морской навигационной карты
9.4. Классификация морских карт
9.5. Система адмиралтейских номеров морских карт
9.6. Степень доверия к морской навигационной карте
9.7. Классификация руководств и пособий для плавания
9.8. Система адмиралтейских номеров руководств и пособий для плавания
Глава 10. Основные понятия о лоции внутренних водных путей
Глава 11. Навигационное оборудование внутренних водных путей
11.1. Назначение и виды навигационного оборудования
11.2. Береговые навигационные знаки обозначения положения судового хода
11.3. Береговые информационные знаки
11.4. Плавучие навигационные знаки
Глава 12. Навигационные пособия внутренних водных путей
12.1. Карты и атласы
12.2. Руководства и справочные пособия для плавания
Глава 13. Навигационная информация
13.1. Необходимость получения в море печатной и оперативной информации
13.2. Навигационная информация, распространяемая в виде изданий
13.3. Оперативная навигационная и гидрометеорологическая информация
Глава 14. Корректура морских навигационных карт и пособий
14.1. Основные принципы корректуры навигационных карт и пособий
14.2. Организация корректуры карт на судах
14.3. Корректура карт на судах
14.4. Корректура руководств и пособий на судах
14.5. Обязанности штурманского состава судов по сбору и передаче навигационной информации
Раздел 4. СЧИСЛЕНИЕ ПУТИ СУДНА
Глава 15. Графическое счисление пути судна
15.1. Назначение, сущность и разновидности счисления
15.2. Ручное графическое счисление
15.3. Графическое счисление с учетом дрейфа
15.4. Графическое счисление с учетом течения
15.5. Совместный учет дрейфа и течения
15.6. Графическое счисление с учетом суммарного течения
15.7. Точность счисления пути судна
Глава 1 б. Аналитическое счисление пути судна
16.1. Аналитический способ расчета счислимых координат
16.2. Учет дрейфа и течения при аналитическом счислении
16.3. Аналитический расчет направления и длины локсодромии
Раздел 5. ВИЗУАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА СУДНА В МОРЕ
Глава 17. Основные понятия и определения
17.1. Основные понятия, связанные с определением места судна
17.2. Сущность определения места судна по навигационным параметрам
17.3. Влияние и учет неодновременности измерения навигационных параметров
17.4. Оценка точности обсерваций по двум навигационным изолиниям (линиям положения)
17.5. Последовательность действий при обсервации
Глава 18. Определение места судна по пеленгам и горизонтальным углам
18.1. Определение места судна по пеленгам двух навигационных ориентиров
18.2. Определение места судна по пеленгам трех навигационных ориентиров
18.3. Определение места судна по двум горизонтальным углам
Глава 19. Определение места судна по расстояниям
Глава 20. Определение места судна по разновременным линиям положения
20.1. Определение места судна по крюйс-пеленгу
20.2. Определение места судна по крюйс-расстоянию
20.3. Расчет кратчайшего расстояния до ориентира по двум разновременным пеленгам на него
Глава 21. Комбинированные способы определения места судна
21.1. Определение места судна по пеленгу и вертикальному углу
21.2. Определение места судна по пеленгу и горизонтальному углу
21.3. Определение места судна по горизонтальному и вертикальному углам
21.4. Определение места судна по створу и измеренным навигационным параметрам
Раздел 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В НАВИГАЦИИ
Глава 22. Определение места судна с помощью круговых радиомаяков и разностно-дальномерных радионавигационных систем
22.1. Классификация радионавигационных систем
22.2. Принципы радиопеленгования. Радиокурсовой угол. Истинный радиопеленг
22.3. Определение места судна по РНС "Лоран-С" и "Чайка”
Глава 23. Использование судовых радиолокационных станций
23.1. Назначение и принцип действия судовых навигационных РЛС
23.2. Способы определения места судна с помощью РЛС
23.3. Определение места судна с использованием радиолокационных маяков-ответчиков и отражателей
23.4. Средство автоматической радиолокационной прокладки
23.5. Особенности использования РЛС при плавании по внутренним водным путям
Глава 24. Определение места судна с использованием глобальных навигационных спутниковых систем
24.1. Структура глобальных навигационных спутниковых систем
24.2. Методы определения места судна с помощью навигационных спутников
24.3. Среднеорбитные навигационные спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС
24.4. Дифференциальная подсистема ГНСС
24.5. Точность определения места по среднеорбитной ГНСС
Раздел 7. ЭЛЕКТРОННАЯ КАРТОГРАФИЯ
Глава 25. Электронные навигационные карты и картографические системы
25.1. Международные стандарты и формат электронных картографических систем
25.2. Основные определения и сокращения
25.3. Картографическая информация, используемая в ЭКНИС
25.4. Структура данных в ЭКНИС и используемая информация
Глава 26. Функции электронных картографических систем
26.1. Отображение ЭК на экране дисплея ЭКНИС
26.2. Предварительная и исполнительная прокладки
26.3. Сигнализация и индикация в электронных картографических системах
26.4. Корректура электронных навигационных карт
26.5. Некоторые рекомендации по практическому использованию ЭКНИС
Глава 27. Международные и национальные требования к ЭКНИС
Раздел 8. МЕТОДЫ НАВИГАЦИИ В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ ПЛАВАНИЯ
Глава 28. Плавание в стесненных водах
28.1. Характеристика стесненных вод
28.2. Подготовка к плаванию в узкостях
28.3. Использование сеток изолиний и ограждающих линий положения
28.4. Навигационные особенности плавания в узкостях
Глава 29. Плавание в районах регулирования движения судов
29.1. Транспортный поток судов
29.2. Плавание в системах разделения движения судов
29.3. Плавание в районах регулирования движения судов
Глава 30. Плавание в условиях ограниченной видимости
30.1. Навигационные особенности плавания в условиях ограниченной видимости
30.2. Подход к берегу в условиях ограниченной видимости
30.3. Выбор морских путей с учетом гидрометеорологических условий
Глава 31. Плавание в высоких широтах и во льдах
31.1. Навигационные условия плавания в высоких широтах
31.2. Навигационные особенности плавания во льдах
31.3. Счисление во льдах
Глава 32. Требование к точности судовождения
32.1. Стандарт точности судовождения Международной морской организации
32.2. Требование Международной ассоциации маячных служб
32.3. Российские национальные требования к точности судовождения
Глава 33. Навигационная подготовка к рейсу судна
33.1. Международные требования, регламентирующие подготовку к рейсу
33.2. Национальные требования к выполнению предварительной прокладки
33.3. Проработка перехода
33.4. Анализ навигационной прокладки
33.5. Типичные промахи штурманов при решении навигационных задач
Глава 34. Перспективы развития средств и методов навигации
34.1. Основные направления развития и совершенствования средств навигации
34.2. Комплексное использование спутниковых и геоинформационных технологий
34.3. Интегрированные навигационные системы
34.4. Интегрированная система ходового мостика
Список литературы.

Лоция (от голландского loodsen - вести корабль) - предназначенное для мореплавателей описание морей, океанов и их прибрежной полосы. Включает в себя описания приметных мест, знаков и берегов, а также содержит подробные указания по путям безопасного плавания и остановкам у берегов с описанием средств и способов получения необходимых для плавания предметов и провизии.

Навигация - часть общей науки о судовождении, состоящей из целого комплекса отдельных дисциплин, которые теоретически и практически решают следующие задачи:

выбор кратчайшего и наивыгоднейшего пути судна с учетом навигационной и гидрометеорологической обстановок;
безаварийное проведение судна по выбранному пути;
изучение старых и выработка новых методов вождения судов с помощью штурманских приборов и навигационных систем, отвечающих современному уровню развития науки и техники.

Навигация занимает ведущее место в комплексе дисциплин судовождения, так как ее основные теоретические положения и требования являются основой для развития и совершенствования других дисциплин.

В навигации рассматриваются:

основные понятия о форме и размерах Земли;
основы теории картографических проекций, применяемых в судовождении, и решение с их помощью аналитическими и графическими способами специфических штурманских задач по проводке судна с учетом воздействия различных факторов (ветра, течения, суммарного воздействия ветра и течения и т. д.);
вопросы определения направлений и пройденного расстояния в море;
методы счисления пути и способы определения места судна в море по береговым и плавучим ориентирам с, помощью штурманских приборов и инструментов и технических средств судовождения, а также способы определения поправок этих приборов и оценки точности определения места;
вопросы управления и безаварийной проводки судна при особых условиях плавания: в узкостях, шхерах, во льдах, в условиях ограниченной видимости;
наивыгоднейшие способы выбора маршрута при плавании на большие расстояния с учетом экономической выгоды при этом.

Лоция изучает и описывает океаны, моря, реки, озера в гидрографическом отношении и особенно подробно районы побережья и районы навигационных опасностей, средства навигационного оборудования морских путей, советские и важнейшие иностранные пособия для плавания, а также подготовку штурманской части к предстоящему переходу.

Мореходная астрономия изучает способы и методы определения места судна в море по небесным светилам, а также приборы и пособия, с помощью которых производятся эти определения.

Магнитно - компасное дело изучает теорию девиации магнитного компаса, появляющуюся вследствие воздействия на компас магнитного поля судового железа, и разрабатывает практические приемы уничтожения девиации, а также методы определения остаточной девиации.

Навигационная гидрометеорология изучает процессы, происходящие в атмосфере, и саму атмосферу, погоду и Климат в различных участках земного шара, приливо-отливные явления, волнения, грунты, рельеф дна, систематизирует наблюдения и обеспечивает судоводителей всей необходимой информацией для любого района плавания.

Технические средства судовождения - здесь изучают принцип действия, конструкцию и эксплуатацию различных радиотехнических устройств и электронавигационных приборов, применяемых в судовождении, таких, как радиопеленгаторы, PЛC, радиомаяки, радионавигационные системы, лаги, эхолоты, гирокомпасы и т. д.

Навигация - наука, построенная на строгой математической основе. Ее теоретические положения и требования разработаны с большой точностью. Однако конкретная обстановка на море, подчас очень сложная, не всегда позволяет штурману получить необходимую навигационную информацию с требуемой точностью даже при помощи современных технических средств. Достоверность и точность полученной информации во многом зависят еще и от его опытности. Поэтому судовождение, основанное на научно-математической базе в соединении с рекомендациями хорошей морской практики, обеспечивает безопасность судна при плавании в любой обстановке.

Насколько точно будет проведено судно в порт назначения, в какой срок и в каком состоянии будет доставлен груз - все это зависит от судоводителя. Умение осуществить плавание наивыгоднейшим в данных условиях путем, с необходимой точностью определить место судна в море практически на любых расстояниях - все это делает успешное знание навигации одним из важнейших условий безопасности

В чем заключается проработка выбранного маршрута следования

Выбор и проработка маршрута. Резолюция А.893(21) ИМО.На генеральной карте выполнить предварительную прокладку и произвести предварительный расчет рейса. При работе с British Admiralty Collectionв трамповом судоходстве (как правило у линейщиков имеются пробитые маршруты. )

Проверка судовых технических средств навигации

Определение поправки технических средств навигации задача штурмана.
Обязательным является поддержание оборудования в параметрах указанных в документации.
Различают следующие виды поправок:

Судовая коллекция навигационных морских карт

Судовая коллекция навигационных морских карт, руководств и пособий комплектуется в соответствии с требованиями Правил корректуры, комплектования и хранения морских карт и пособий, № 9038.Состав судовой коллекции определяется Обязательным перечнем карт, руководств и пособий,

Корректура судовых навигационных карт

Судовая коллекция карт и руководств для плавания делится на три группы:
Первая группа включает комплекты карт и руководств для плавания, предназначенные для обеспечения плавания:
по судоходной линии, на которой закреплено судно,

Изучение района плавания

В полном объеме выполняется судоводительским составом перед выходом в первое плавание по данному маршруту. Изучение района плавания выполняется по подобранным и откорректированным картам, руководствам и пособиям с учетом рекомендаций служб безопасности мореплавания.

Определение поправок технического средства навигации

Определение поправки технического средства навигации - задача штурмана независимо от наличия в штате судна электрорадионавигатора или иного лица обслуживающего ЭРНП.
Девиация магнитного компаса - не более 30 у главного, не более 50 у путевого.

Методы определения координат судна

Определение места судна, как и счисление пути, имеет целью контролировать движение судна по заданному маршруту.Навигационно-гидрографические условия плавания на каждом участке маршрута обусловливают требования к точности обсерваций и затратам времени на определение места.

Порядок определения места судна

Определение места судна, как и счисление пути, имеет целью контролировать движение судна по заданному маршруту. Ограничения возможностей судовых технических средств и способов навигации, необходимые точность обсервации и время на ее выполнение обусловливают выбор способа определения

Навигация и лоция изучает:

методы определения направлений в море;
теорию картографических проекций;
навигационные карты, пособия и руководства для плавания, их корректуру;
методы определения места судна по наземным ориентирам;
навигационные опасности и способы их ограждения;
навигационные инструменты и приборы;
основные принципы несения ходовой навигационной вахты.

Положение судна на поверхности Земли определяется с помощью географических координат. Формой Земли является геоид – неправильное геометрическое тело, но для простоты принимаем форму Земли за шар (рис. 3.18).

Воображаемая прямая, вокруг которой происходит вращение Земли, называется земной осью. Точки пересечения ее с поверхностью Земли называются географическими или истинными полюсами –Северным P_N и Южным P_S.

Окружность большого круга EQ, плоскость которого перпендикулярна земной оси и проходящая через центр Земли, называется экватором. Он делит земной шар на Северное и Южное полушария.

Окружности малых кругов, плоскости которых параллельны плоскости экватора, называются параллелями. Окружности больших кругов, плоскости которых проходят через ось Земли, называются меридианами.

Меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (Англия), называется Гринвичским или нулевым меридианом. Гринвичский меридиан вместе с противоположным ему меридианом делит земной шар на Восточное и Западное полушария.

Меридианы и параллели на земной поверхности образуют сетку географических координат. Главные направления – четыре взаимно перпендикулярных направления в плоскости истинного горизонта: N (норд), S (зюйд), E (ост), W (вест). Относительно этих направлений и осуществляется ориентирование на поверхности Земли.

Начало координат – в точке пересечения экватора с Гринвичским меридианом. Координатными линиями являются параллели и меридианы, а координатами – географическая широта и географическая долгота.

Географической широтой какой-либо точки (например, точки М – местоположение нашего судна) называется угол при центре Земли (угол МОК), составленный земным радиусом, проведенным через данную точку (линия МО), и плоскостью экватора EQ. Широта измеряется дугой меридиана от экватора до параллели данной точки (дуга КМ). Она отсчитывается к северу или югу от экватора и лежит в пределах от 0° до 90°. Если точка находится в Северном полушарии, ее широте дается наименование N (северная), если в южном – S (южная).

Географической долготой какой-либо точки называется угол между плоскостью Гринвичского меридиана и плоскостью меридиана данной точки (угол GOK). Долгота отсчитывается от Гринвичского меридиана к востоку или западу и лежит в пределах от 0° до 180°. Если точка находится в Восточном полушарии, то долготе приписывается наименование Е (восточная), если в западном – W (западная).

За единицу длины в море принята морская миля. Морской милей называется значение 1 минуты дуги земного меридиана. Принято среднее значение величины морской мили, равное 1852 метра. Кабельтов – единица длины, равная 1/10 мили, или 185,2 метра.

В открытом море наблюдатель видит вокруг судна водную поверхность, ограниченную кругом, называемым видимым горизонтом. Расстояние De от места наблюдателя до линии видимого горизонта называется дальностью видимого горизонта и определяется формулой:

где е – высота глаза наблюдателя над уровнем моря, измеряемая в метрах.

Эта формула позволяет определить дальность до предметов, находящихся на уровне моря. Если предмет имеет собственную высоту над уровнем моря, то наблюдатель обнаружит значительно раньше. При дожде, снегопаде, тумане, мгле дальность видимости сокращается. Наоборот, при определенном состоянии атмосферы рефракция может быть большой, вследствие чего дальность видимости предметов оказывается значительно больше рассчитанной.

Явление преломления световых лучей в атмосфере называется земной рефракцией, которая зависит от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха.

Истинным курсом ИК называется горизонтальный угол между направлением на Северный полюс (Pn) и диаметральной плоскостью (ДП) судна по направлению его движения, измеренный по ходу часовой стрелки.

Истинный пеленг ИП – горизонтальный угол между направлением на Северный полюс (Pn) и направлением на ориентир (О), измеряемый по часовой стрелке.

Курсовым углом КУ называется угол между носовой частью диаметральной плоскости судна и линией пеленга. В основном курсовые углы измеряют в полукруговой системе (от 0° до 180°) и им придают наименования, указывающие, в сторону какого борта судна (правого или левого) вели счет. Например: КУ= 10° л/б, КУ= 45° п/б.

М ежду ИК, ИП и КУ существует следующая зависимость:

ИП = ИК + КУ;
ИК = ИП – КУ;
КУ = ИП – ИК.

Земля представляет собой гигантский магнит. Магнитные полюсы Земли сравнительно недалеко располагаются от географических, но с ними не совпадают. Кроме этого, они постоянно постепенно изменяют свое положение. В результате стрелка магнитного компаса оказывается отклоненной на некоторый угол от плоскости истинного меридиана. Этот угол называется магнитным склонением d и отсчитывается от северной части истинного меридиана (Pn) к Е или к W. Если стрелка отклонена к Е, то склонение имеет наименование восточное и ему присваивается знак плюс (+), если к западу – западное со знаком минус (–).

На навигационные карты наносят значение и наименование склонения в районе плавания (рис. 3.19). Надписи о значении склонения помещают в центре картушки, нанесенной на карте. Установлено, что значение склонения ежегодно изменяется, поэтому на картах указывают год, к которому относится склонение, и значение его годового изменения. Годовое изменение необходимо учитывать при расчете поправки компаса. Для этого к значению склонения прибавляют или вычитают из него годовое изменение склонения, умноженное на разность лет между годом на данный момент и годом, к которому относится склонение на карте.

На направление стрелки магнитного компаса оказывает также влияние судовое железо. Горизонтальный угол, на который отклоняется стрелка компаса под действием магнитного поля судна, называется девиацией магнитного компаса δ.

На каждом курсе девиация у судовых компаса различна, поэтому ее периодически определяют и заносят в специальную таблицу (рис. 3.20).

Таким образом, поправка магнитного компаса равна:

Между ИК, МК и МП существуют следующие зависимости, при этом необходимо учитывать знак магнитной поправки ΔМК:

Главная ось гирокомпаса под действием направляющей силы должна устанавливаться в плоскости истинного меридиана, но в результате различных причин полное совпадение не происходит. Вследствие этого гирокомпас и картушки репитеров имеют свою поправку ΔГК. Поправка отсчитывается от Pn к востоку Е (+) или к W (–).

Курсы и пеленги, определяемые относительно гирокомпасного меридиана, называются гирокомпасными. Существует следующая зависимость:

Неверные показания компасов или неправильный учет их поправок – основные причины навигационных ошибок. При приемке вахты необходимо сличать показания гиро- и магнитного компасов, а также в начале каждого часа и при изменении курса судна. В течение рейса поправки компасов систематически уточняют.

Слайд 1

Колледж Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова ПМ.01 УПРАВЛЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДНА МДК.01.01 Навигация, навигационная гидрометеорология и лоция

Слайд 2

Основные точки, линии и плоскости на поверхности Земли Земная ось – воображаемая прямая, вокруг которой Земля совершает свое суточное вращение ( 0,5 км/с = 0,464 км/с). Эта ось (PNPS) совпадает с малой осью земного эллипсоида и пересекает поверхность эллипсоида в двух точках, называемых географическими полюсами Земли: – северный – PN, – южный – PS. Северным географическим полюсом (PN) принято считать тот, со стороны которого собственное вращение Земли усматривается против часовой стрелки. Южный географический полюс (PS) – полюс, противоположный северному. Плоскость экватора – плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр шара (эллипсоида). Земной экватор – линия (окружность), образующаяся от пересечения поверхности эллипсоида плоскостью экватора. Земной экватор (линия ЕАQБ) делит земной шар на два полушария: северное полушарие (с PN); южное полушарие (с PS).

Слайд 8

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Истинные направления и их соотношения Истинный курс судна есть направление продольной оси судна, измеряемое горизонтальным углом между северной частью истинного меридиана и носовой частью продольной оси судна. Истинный курс судна измеряется в круговой системе счета направлений от 0 до 360 (по часовой стрелке) и обозначается – как ИК.

Слайд 13

Истинные направления и их соотношения Курсовым углом называется горизонтальный угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между носовой частью продольной оси судна (ДП судна) и направлением из точки наблюдения на объект (ориентир). Курсовой угол измеряется в полукруговой системе счета направлений от 0 до 180 левого (л/б) и правого (пр/б) бортов

Слайд 14

Практическая работа №2 Транспортир штурманский служит для измерения направлений в море на карте относительно истинного меридиана и представляет из себя полукруг, разделенный на 180 с линейкой, расположенной по диаметру круга.

Слайд 15

Магнитное склонение. Девиация магнитного компаса Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного и северной частью магнитного меридианов называется магнитным склонением и обозначается как d Магнитное склонение отсчитывается от NИ к востоку (Е) или западу (W) от 0 до 180. Величина изменения магнитного склонения за один год называется годовым изменением магнитного склонения и составляет, в среднем, от 0,0 до 0,2.

Слайд 16

Девиация магнитного компаса Плоскость компасного меридиана – вертикальная плоскость, проходящая через стрелку магнитного компаса, установленного на судне и перпендикулярная плоскости истинного горизонта наблюдателя. Компасный меридиан (NК – SК) – линия пересечения плоскости компасного меридиана с плоскостью истинного горизонта наблюдателя.

Слайд 17

Компасные (по магнитному компасу) направления Направления, измеряемые относительно компасного меридиана называют компасными направлениями. К ним относятся: – компасный курс, компасный пеленг

Слайд 18

Поправка магнитного компаса и ее определение Поправка магнитного компаса – это горизонтальный угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного и северной частью компасного (по магнитному компасу) меридианов.

Слайд 19

Практическая работа №3 Задачи на приведение магнитного склонения (d) к году плавания и расчета поправки магнитного компаса ( ) (год плавания – 2008 г.; ᵟ из табл. 3.1)

Слайд 20

Слайд 21

Задачи на перевод и исправление румбов (определить значения: 1. из табл. 3.1; 2. ; 3. ИК ; 4. МК ; 5. МП ; 6. ИП ; 7. КУ )

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.

Прикрепленные файлы: 1 файл

ЛЕКЦІЇ ПО МЕТЕОРОЛОГІЇ.doc

ХЕРСОНСКОЕ МОРЕХОДНОЕ УЧИЛИЩЕ

СУДОВОДИТЕЛЬСКАЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

НАВИГАЦИОННАЯ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЯ

( 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

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 10 18 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.

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.

И поскольку поступление солнечного тепла в океан и тепловое взаимодействие океана и атмосферы являются главным условием и механизмом существования океана во всем многообразии его природных явлений, постольку изучению этих процессов требуется много сил и средств .

Огромный вклад в объяснение процессов, происходящих в атмосфере и океане, внесла спутниковая океанография. С помощью одних лишь измерений, выполненных с судов, невозможно получить полные гидрометеосведения.

К примеру: обычное научно-исследовательское судно движется со скоростью 10 -12 узлов. С такой скоростью оно пересечет Северную Атлантику приблизительно за 10 суток. Детальная съемка крупной акватории займет несколько месяцев, а за это время в океане произойдут существенные изменения

Можно получать изображение земной поверхности разного масштаба: либо одновременный снимок почти целого полушария, выполненный с геостационарного спутника, либо монтаж из нескольких кадров, снятых с орбитальных спутников, движущихся близко к Земле. Подобные фотоснимки и другие материалы резко изменили методы исследования океана. Открылась возможность понять закономерность некоторых важных климатических циклов, круговоротов и миграции питательных элементов и других экологических факторов. Cочетание судовых, береговых, авиационных и спутниковых наблюдений позволило выявить и понять многие природные явления, которые могут быть объединены таким понятием, как неосновные по усредненной шкале воздействия на судно.

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).

Анализ аварийности мирового флота, постоянно проводимый Ливерпульской ассоциацией страховщиков, показывает, что, несмотря на высокий уровень судостроения и развития навигации, гибель судов из-за природных факторов весьма велика. Так, только в 1995 году по причине непогоды из состава мирового флота выбыло 27 судов, или 17 % всех погибших судов; из-за посадки на мель, зачастую связанной с природной обстановкой, погибло 48 судов (26 %) .

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 енной деятельности человека на природу. Сооружение портов и каналов, изъятие морского песка для строительства приводят к изменениям конфигурации берегов и дна. Крупномасштабное вмешательство человека в режим речного стока ведет к изменению условий существования устьев рек и целых морей. А ведь именно в береговой зоне условия плавания и без того наиболее осложнены.

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.

СУДОВОЖДЕНИЯ

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.

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.

ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ

Воздушные массы

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.

Читайте также: