Живые барометры рядом с нами

Штормы и ураганы уничтожали корабли не только в давние времена, в эпоху парусного флота. Они и сегодня приносят немало бед мореплавателям. И это неудивительно, если учесть, что высота штормовых волн в океане нередко достигает 5-11, а иногда и 18 метров, а скорость их распространения — 60 и более километров в час. При этом развивается страшная энергия, против которой не могут устоять даже огромные океанские суда. В 1929 году во время сильного шторма, который бушевал в северной Атлантике и Северном море, одновременно потерпели крушение 600 судов. Много кораблей водоизмещением от 6 до 11 тысяч тонн затонуло. В 1964 году только в Атлантическом и Тихом океанах по причине штормов в аварию попали тысячи кораблей, из них более 200, общим водоизмещением 460 тысяч тонн, погибло.

Существует международная организация — Ассоциация ливерпульских страхователей, которая каждый год публикует сведения о погибших судах. По ее данным, в 1967 году только по категории судов вместимостью свыше 500 регистровых тонн из-за штормов восемь судов потонули и 985 получили повреждения. Еще более значительными были потери мелких судов. Не улучшилось положение и в последующие годы. По данным этой же ливерпульской ассоциации, в 1970 году по причине штормов в морях и океанах погибло 151 судно, в 1971 — 155, в 1972 — 188 и в 1973 — 179 судов. Как видим, цифры возрастают. А если взять общий тоннаж погибших судов, то окажется, что за последние четыре года он возрос почти вдвое. Экономические убытки превышают 150 миллионов долларов в год. Кроме того, вместе с судами всегда терпят бедствие и люди, гибель которых невозможно измерить никакими экономическими расчетами.

Следует заметить, что развитие шторма всегда связано с появлением сильного ветра. Причиной возникновения ветра является неравномерное распределение атмосферного давления, обусловленное в свою очередь разностью температур. Обычно перемещение воздушных масс происходит в направлении от высокого давления к низкому. Чем больше разность давлений в разных районах Земли, тем быстрее движется воздух, тем сильнее ветер.

Различают силу и скорость ветра. Сила определяется давлением, которое создает ветер на 1 квадратный метр поверхности, размещенной перпендикулярно к направлению ветра. Скорость измеряется числом метров, которые соответствующая масса воздуха проходит за 1 секунду, или километров — за 1 час. Скорость ветра и его сила приблизительно пропорциональны друг другу. Определить скорость можно с помощью ветромера — анемометра. Если такого прибора нет, ее можно определить путем визуального (от латинского визуалис — зрительный) наблюдения за движением окружающих предметов. При этом пользуются специальной шкалой, предложенной английским адмиралом Ф. Бофором в 1806 году и рекомендованной международной метеорологической конференцией для использования в синоптической практике и морской навигации. По этой шкале скорость ветра определяется в баллах. Чем сильнее ветер, тем больше скорость его в баллах, тем большую разрушительную силу он имеет. При ветре в 5 баллов по шкале Бофора на воде появляются волны, а при 7–8 баллах уже можно говорить о шторме. При шторме в 12 баллов скорость ветра превышает 120 километров в час. Фактически это уже настоящий ураган. В тропических районах Земли бывают ураганы, при которых регистрируется скорость ветра свыше 300 километров в час.

Ветер издавна был и другом, и врагом мореплавателей. Он тысячелетиями гонял по морям и океанам парусные суда и он же уничтожал их во время штормов. Разбивал, как мы уже рассказывали, и паровые суда. Поэтому своевременное предсказание ветра, определение его силы и направления всегда имели и сейчас имеют огромное значение для безопасности судоходства.

Поскольку предотвратить шторм невозможно, морякам важно заранее знать о его приближении, чтобы обойти его или укрыться в ближайшем порту. Однако обычные барометры прогнозируют шторм только за два часа. А если корабль находится в море, принять какие-то меры к спасению уже практически невозможно.

Барометр предсказывает погоду, улавливая изменение атмосферного давления. А нет ли у шторма каких-нибудь других предвестников, кроме изменения атмосферного давления? Оказывается, есть. Это — инфразвуки, которые возникают во время шторма.

В природе существуют звуки разной частоты, ее выражают в условных единицах — герцах. Один герц равняется одному колебанию в секунду, один килогерц — тысяче колебаний в секунду. Колебания с частотой ниже 16 герц называют инфразвуками, а свыше 20 000 — ультразвуками. Возможность улавливать звуковые колебания разной частоты у животных и человека неодинаковы. Ухо взрослого человека воспринимает звуки в пределах от 16 до 20 000 колебаний в секунду: в этих границах люди воспринимают звук как беспрерывный. Лучше всего человеческое ухо улавливает звуки частотой от 1000 до 3000 колебаний в секунду. Разговор между людьми осуществляется в границах от 500 до 2000 колебаний в секунду. Инфразвуки ниже 16–18 колебаний и ультразвуки свыше 20 000 колебаний люди не воспринимают.