Плавание под парусом: ветер, волнение и течения

Во многих районах мира бризы у побережья имеют довольно регулярный характер и в определенное время года для каждого часа суток характерен ветер определенной силы.

Морские бризы редко ощущаются на расстоянии более 10 миль от суши, и, как правило, их влияние едва заметно даже ближе к берегу. При благоприятных, условиях полезный морской бриз может распространяться до 5 миль в море.

В странах, где полуденное солнце очень жаркое, а суша каменистая или песчаная и поэтому быстро нагревается до значительной температуры, морские бризы сильнее и распространяются в море на большие расстояния.

Прибрежные отмели, лагуны или большие мелководные гавани, такие, как Пул, Сидней или залив Делавэр, могут вызывать ослабление бризового эффекта. В таких местах вода обыкновенно теплее и поэтому температурные градиенты между воздухом над холодным глубоким морем и над теплой сушей меньше. Над такими бассейнами с более теплой морской водой бриз иногда поднимается на высоту, где; он уже бесполезен для яхтсмена.

Обычно морские бризы несут влагу, которая поднимается вместе с теплым воздухом над сушей, что часто приводит к образованию кучевых облаков на расстоянии одной-двух миль в глубь суши при совершенно безоблачном небе над морем. При полном штиле и ясном небе образование кучевых облаков над прибрежной полосой суши является почти достоверным признаком возможного морского бриза. Для возвращающегося с моря судна эти группы кучевых облаков часто являются первыми признаками земли, так как заметны, когда она еще скрыта за горизонтом. Часто над большим островом можно наблюдать горы кучевых облаков, отделенные от массы таких же облаков над материком полосой чистого неба над водой. Такая картина является хорошим признаком конвективной деятельности.

В некоторых случаях при морском бризе воздух на побережье примерно на 3–4 °C холоднее, чем в глубине суши.

Происхождение местных термиков

Конвективная деятельность любого масштаба вызывается неодинаковым нагреванием поверхностей. Одни участки поверхности нагреваются быстрее, чем другие, поэтому обмен теплом между соседними районами происходит с различной интенсивностью.

Тепло, передаваемое от быстро нагревающихся объектов, согревает окружающий воздух, вызывает его расширение, уменьшение плотности (то есть воздух становится легче) и подъем. Поднимающийся столб нагретого воздуха должен чем-то замещаться, и из окружающего пространства засасывается[17] более холодный воздух, чтобы в свою очередь нагреться и присоединиться к постоянно движущемуся вертикальному потоку.

В солнечные дни при тихой погоде термики, малого масштаба наблюдаются повсюду. Очень часто можно видеть птиц? кружащих в вертикальных потоках. Например, в странах с жарким климатом некоторые виды птиц с полудня до вечера парят в термиках, совершенно не шевеля крыльями.

Нетрудно представить, что песчаная или каменистая поверхность должна нагреваться и передавать тепло окружающему воздуху быстрее, чем поверхность, покрытая лесом. Поле зрелой желтой пшеницы будет отражать тепло и нагревать воздух больше, чем поле с зеленой травой. Над участком горячего песка или желтой нивой следует ожидать термических эффектов, но их не будет над лугом или лесом.

Рис. 73. Неодинаковое нагревание подстилающей поверхности вызывает подъем и опускание воздуха

Интуитивно ясно, какие объекты быстро нагреваются или легко излучают и отражают тепло, поэтому яхтсмены ищут над такими участками поверхности наиболее полезные термические течения, в частности потоки более холодного воздуха, движущиеся к нагретым участкам. Конвекция, естественно, сильнее в жаркие, штилевые, безоблачные дни, когда солнечная радиация беспрепятственно проникает в районы, по-разному реагирующие на нагревание.

Рис. 74. Нагретый воздух поднимается над полем и замещается более холодным воздухом с водной поверхности

На рис. 73, где представлена совершенно условная местность, показаны различные восходящие и нисходящие потоки, возникающие над районами с неодинаковым тепловым влиянием на воздух.

На рис. 74 наглядно показано, как эти вертикальные движения вызывают горизонтальные перемещения воздуха от более холодной к более теплой поверхности.

При плавании нас в основном интересует ветер. Воздух над поверхностью воды быстро не нагревается, поэтому если рядом с местом плавания происходит отдача тепла, то можно ожидать движение воздуха вдоль поверхности воды.

Колебания силы бриза