Global Meteorology and Climatology - Hadley Cell, ITCZ & Monsoons

Предварительные требования

Этот урок охватывает разделы «глобальная метеорология» и «тропические вращающиеся штормы» программы RYA/MCA Yachtmaster Ocean; они также проверяются в письменной части экзамена Ocean. Перед началом вам следует:

• Иметь диплом Yachtmaster Offshore (или MCA OOW Yachts) либо работать над его получением.
• Владеть метеорологией, изучаемой на уровнях Day Skipper, Coastal Skipper и Offshore: воздушные массы, барические системы, тёплые и холодные фронты и окклюзии, жизненный цикл депрессии, закон Бейса Балло, морской и береговой бризы, типы тумана, чтение синоптических карт и файлов GRIB, шкалу Бофорта.
• Понимать базовую географию: широтные пояса, тропики, главные океаны и материки.

Учебные цели

К концу этого урока вы сможете:

• Выполнить требования программы RYA Yachtmaster Ocean по глобальной метеорологии и тропическим вращающимся штормам (см. карту соответствия программе).
• Выбрать сезон и маршрут перехода, используя карты погоды для мореплавания (pilot charts), навигационные карты маршрутов (routeing charts) и издание Ocean Passages for the World.
• Объяснить трёхячейковую модель общей циркуляции атмосферы и возникающие в результате барические пояса и системы ветров.
• Описать пассаты, ВМС (межтропическую зону конвергенции, штили экватора), субтропические максимумы (конские широты), западные ветры, полярный фронт и полярные восточные ветры, а также их сезонное смещение.
• Объяснить механизм муссонов и сезоны муссонов в Индийском океане.
• Интерпретировать океанские синоптические карты: густоту изобар, геострофический и приводный ветер, барометрические тенденции.
• Описать условия образования, жизненный цикл, структуру и шкалы интенсивности тропических вращающихся штормов (TRS).
• Знать, где и в какие сезоны формируются TRS и какие центры выпускают предупреждения.
• Распознавать признаки приближения TRS, определять пеленг на его центр по закону Бейса Балло, определять, в каком полуокружности вы находитесь, и предпринимать правильные действия по уклонению в любом полушарии.

Карта соответствия программе

Курс и экзамен RYA Yachtmaster Ocean (устная часть и письменная работа) требуют «основ глобальной метеорологии» и «тропических вращающихся штормов». В таблице показано, где что изучается.

На экзамене Ocean вы должны уметь применить эти знания к переходу, который вы спланировали: объяснить, почему вы выбрали сезон и маршрут, и что сделаете, если на прогнозе появится названный шторм. В письменной части обычно просят рассчитать пеленги по закону Бейса Балло, определить полуокружность и назвать правильные действия по уклонению для любого полушария.

Зачем океанскому шкиперу глобальная метеорология

На прибрежном переходе можно дождаться в порту окна хорошей погоды. В океанском переходе вы связаны обязательствами на недели, за пределами надёжных прогнозов. Ваша безопасность и комфорт зависят от выбора правильного сезона и маршрута по климатологии (многолетним средним условиям погоды), а затем от чтения реальной погоды в море. Экзаменатор ожидает, что вы своими словами объясните общую картину и скажете, что будете делать, если угрожает тропический шторм.

Общая циркуляция атмосферы

Солнце нагревает экватор гораздо сильнее, чем полюса. Атмосфера (и океан) переносит это тепло к полюсам. Если бы Земля не вращалась, с этой задачей справлялась бы одна гигантская ячейка в каждом полушарии: воздух поднимается на экваторе, течёт к полюсу в верхних слоях, опускается и возвращается у поверхности. Поскольку Земля вращается, эффект Кориолиса отклоняет движущийся воздух вправо в Северном полушарии и влево в Южном, и циркуляция распадается на три ячейки в каждом полушарии.

Click to zoom

Барические и ветровые пояса

От экватора к полюсу:

1. ВМС / штилевая зона (вблизи экватора, смещается по сезонам): низкое давление, восходящий воздух, штили или слабые переменные ветры, прерываемые шквалами и грозами, сильные дожди.
2. Пассаты (примерно от 5 до 25 или 30 градусов): северо-восточные пассаты в Северном полушарии, юго-восточные в Южном; обычно 4–5 баллов (15–20 узлов), очень устойчивые по направлению, с периодическими «усиленными пассатами» 6–7 баллов и шквалами.
3. Субтропические максимумы / конские широты (примерно от 30 до 35 градусов): большие полупостоянные антициклоны, такие как Азорский (Бермудский) максимум, северный и южный тихоокеанские максимумы, максимум Сент-Хелены и Маскаренский максимум. Слабые ветры, хорошая погода, штили в центре.
4. Западные ветры (от 35 до 60 градусов): преобладающие западные ветры, но сильно изменчивые, доминируют перемещающиеся депрессии с их фронтами и гребнями между ними. Сильнее зимой, а в Южном полушарии гораздо сильнее и устойчивее (Ревущие сороковые).
5. Полярный фронт и субполярные минимумы (примерно от 50 до 60 градусов): место встречи холодного полярного воздуха с более тёплым воздухом средних широт; колыбель депрессий средних широт, например Исландского и Алеутского минимумов.
6. Полярные восточные ветры и полярный максимум: холодные, часто сильные восточные ветры вблизи льдов.

Пассаты

Пассаты — причина того, что парусные суда могли надёжно пересекать океаны, и они до сих пор определяют главные яхтенные маршруты. Они дуют от субтропических максимумов к ВМС и отклоняются на запад эффектом Кориолиса, становясь северо-восточными к северу от экватора и юго-восточными к югу от него.

Click to zoom

Погода в зоне пассатов: слоистая кучевая облачность хорошей погоды, устойчивый ветер, длинная зыбь и частые шквалы, особенно ночью. Шквал — это линия или скопление кучево-дождевых облаков, и он может принести внезапное усиление ветра на 15–25 узлов сверх пассатного, смену направления, проливной дождь, а затем штиль. Ночью заранее уменьшайте парусность и следите за радаром.

ВМС

Межтропическая зона конвергенции — место, где сходятся две системы пассатов. Она следует за Солнцем, отставая от него на месяц-два, и в основном располагается к северу от экватора в Атлантике и восточной части Тихого океана (потому что в Северном полушарии больше суши и тёплой воды). Над Атлантикой она лежит примерно на 5° с. ш. в феврале и смещается примерно до 10–12° с. ш. в августе; её ширина и активность меняются изо дня в день. Над Индийским океаном и западной частью Тихого океана её сезонные колебания гораздо больше и связаны с муссонами.

▶ PlayClick to zoom

Click to zoom

Изображение: NASA Earth Observatory, общественное достояние, через Wikimedia Commons. Уменьшено до 1600 пикселей.

На спутниковом снимке ВМС видна как полоса мощных облаков над тропическими океанами. Полоса рваная, со скоплениями шквалов, которые являются главной опасностью для яхты, пересекающей её.

Западные ветры и депрессии

В умеренных широтах погода — это череда депрессий и гребней, в целом движущихся на восток. Вы изучали их на уровнях Coastal и Offshore: тёплый фронт с низкой облачностью и устойчивым дождём, тёплый сектор, холодный фронт с его ветровым поворотом по часовой стрелке (в Северном полушарии), прояснение и ливни, окклюзия. Океанские депрессии могут быть очень большими и глубокими, а в Южном океане они следуют одна за другой почти без передышки.

Click to zoom

Помните различия для Южного полушария: депрессии вращаются по часовой стрелке, антициклоны — против часовой стрелки; при прохождении холодного фронта ветер отклоняется против часовой стрелки (например, с северо-западного на юго-западный); а если стоять спиной к ветру, минимум будет справа.

Муссоны

Муссон — это сезонная смена направления ветра, вызванная неодинаковым нагревом суши и моря. Летом континент нагревается гораздо сильнее океана, образуя термический минимум, который втягивает влажный морской воздух. Зимой континент охлаждается и формируется холодный максимум, выталкивающий сухой воздух над морем.

Муссон Индийского океана — самый мощный в мире, его движет Азиатский континент:

• Юго-западный муссон (с июня по сентябрь). Минимум над Азией втягивает юго-восточные пассаты Южного полушария через экватор; эффект Кориолиса поворачивает их в юго-западные. Сильный (часто 6–7 баллов в Аравийском море, с высоким волнением), влажный и шквалистый. Яхты, как правило, его избегают.

Click to zoom

• Северо-восточный муссон (с ноября по март). Максимум над Азией гонит сухие северо-восточные ветры через Аравийское море и Бенгальский залив, обычно 3–5 баллов и хорошая погода. Яхтенный сезон для переходов на запад (от Таиланда или Шри-Ланки к Красному морю или Восточной Африке).

Click to zoom

• Переходные периоды (с апреля по май и с октября по ноябрь) приносят переменные ветры и пики сезона циклонов Северной части Индийского океана.

Похожие, но более слабые эффекты муссонов наблюдаются в Западной Африке, на севере Австралии (северо-западный муссон с декабря по март) и в Мексиканском заливе и Центральной Америке.

Крупномасштабные колебания

• ENSO (Эль-Ниньо — Южное колебание). Во время Эль-Ниньо тёплая вода распространяется на восток по тропической части Тихого океана, пассаты в Тихом океане ослабевают, осадки смещаются на восток, а циклоны Южной части Тихого океана возникают дальше к востоку, чем обычно. Ла-Нинья — обратное явление. Индекс Южного колебания (разность давлений Таити и Дарвина) отслеживает его: устойчиво отрицательный при Эль-Ниньо, положительный при Ла-Нинье.
• NAO (Северноатлантическое колебание). Разность давлений между Азорским максимумом и Исландским минимумом. Положительная NAO означает более сильные западные ветры и более активную траекторию штормов в северную Европу; отрицательная NAO означает более слабые западные ветры и больше блокирующих ситуаций.
• Последствия для шкипера. В годы Эль-Ниньо пассаты в Тихом океане слабее, а циклоны формируются дальше к востоку и ближе к Маркизским и Туамоту, чем обычно, тогда как сезон атлантических ураганов обычно спокойнее (сильнее сдвиг ветра). В годы Ла-Ниньи атлантический сезон часто активнее. Перед сезоном в Тихом океане стоит проверить прогнозы ENSO NOAA и Австралийского бюро метеорологии. Положительная NAO может означать более северную траекторию штормов и больше штормовых ветров на атлантическом маршруте домой с Азор, тогда как отрицательная NAO приносит более слабые западные ветры и траекторию, смещённую к югу.
• Южный океан. Между 40 и 60 градусами южной широты суши почти нет, чтобы замедлять западные ветры. Ревущие сороковые, Яростные пятидесятые и Визжащие шестидесятые несут череду глубоких депрессий, с периодами зыби 12–16 секунд, высотой волн 8 м и более и ледовыми границами, за которыми нужно следить. Яхты, проходящие мыс Горн или мыс Доброй Надежды, пересекают Южный океан в южное лето, с достаточным пространством для манёвра и ясным планом действий в тяжёлую погоду.

Чтение погоды в море

Синоптические карты

Океанские синоптические карты (анализ и прогноз, получаемые по коротковолновому факсимильному приёму погоды, спутниковой электронной почте или интернету) показывают изобары, фронты и барические центры, часто с прогнозируемыми траекториями минимумов. Обращайте внимание на:

• Положение и движение максимумов, минимумов и фронтов относительно вашего маршрута на следующие 48–96 часов.
• Густоту изобар: густые изобары означают сильный ветер.
• Ложбины и вторичные минимумы, которые могут быстро углубиться.

Click to zoom

Геострофический и приводный ветер

Выше слоя трения ветер дует параллельно изобарам со скоростью, определяемой барическим градиентом и широтой: это геострофический ветер, измеряемый шкалой геострофического ветра, напечатанной на карте. У поверхности трение замедляет ветер и поворачивает его к области низкого давления. Над морем:

• Приводный ветер составляет примерно две трети – три четверти (около 70 процентов) геострофического.
• Он отклонён примерно на 10–15 градусов от изобар против часовой стрелки (Северное полушарие; по часовой стрелке в Южном), то есть дует внутрь, к минимуму.

Click to zoom

Обратите внимание, что при одинаковой густоте изобар геострофический ветер сильнее на меньших широтах (эффект Кориолиса слабее), поэтому шкалу нужно использовать на правильной широте. Вблизи экватора геострофическая зависимость полностью нарушается; в тропиках смотрите вместо этого анализ линий тока и спутниковые снимки.

Важна и кривизна изобар: вокруг минимума ветер немного слабее геострофического, вокруг максимума — немного сильнее (хотя у максимумов изобары редко бывают густыми).

Барометр

В океанском переходе барометр — ваш самый важный прибор. Записывайте его показания каждый час (или хотя бы каждую вахту) и наносите тенденцию на график.

Click to zoom

В средних широтах классическое правило таково: падение более чем примерно на 3 гПа за 3 часа предупреждает о сильном ветре (часто 6 баллов и более в течение нескольких часов), а падение более чем примерно на 6 гПа за 3 часа указывает на шторм. В тропиках барометр обычно показывает регулярный суточный ход около 2–3 гПа: максимумы примерно в 10 и 22 часа местного времени, минимумы около 4 и 16 часов. Прежде чем считать, что давление «падает» в тропиках, введите поправку на этот суточный ход и сравните с нормальным давлением для данного места и сезона (по навигационной карте маршрутов или лоцманскому описанию).

Климатология и источники для планирования

До перехода климатология говорит, чего ожидать в среднем. В море прогнозы говорят, что происходит на самом деле. Используйте и то, и другое.

Изучите карту погоды для мореплавания за ваш месяц, для всей длины маршрута и для месяца, следующего за планируемым прибытием. Роза ветров на каждом квадрате карты показывает, сколько дней из ста ветер дует с каждого направления: чем длиннее стрелка, тем чаще. Цифры в центре показывают штили и долю штормов (8 баллов и выше). Участок с 10 процентами штормов в месяц по карте — совсем другой риск, чем участок с 1 процентом.

Сезоны переходов

Сезоны тропических штормов

Страховщики часто требуют, чтобы в сезон яхта находилась вне определённой зоны. Читайте условия страхования и не полагайтесь на то, что хороший прогноз компенсирует нахождение в неподходящем месте.

Названные и региональные ветры

Некоторые региональные ветры могут создавать опасные условия внутри в остальном устойчивых поясов.

Штили, шквалы и безветрие

Межтропическую зону конвергенции можно пересечь за день или за неделю. В Атлантике штилевая зона самая узкая в феврале и марте, когда она находится близко к экватору, и самая широкая летом в Северном полушарии. Тактика:

1. Пересекайте в самой узкой части, в идеале под прямым углом, по маршруту, выбранному по карте погоды для мореплавания и свежим спутниковым снимкам.
2. В зоне идите к следующему участку ветра, а не ждите. Используйте двигатель несколько часов, если есть топливо, но сохраните запас на остаток перехода.
3. Следите за небом и радаром. Шквалы — это скопления кучево-дождевых облаков диаметром 5–20 миль, перемещающиеся вместе с верхними ветрами, поэтому их часто можно обойти, изменив курс на 30–60 градусов. Шквал, выглядящий как тёмная завеса с чётким свёрнутым краем облака впереди, обычно приносит порыв на 20–30 узлов сильнее предшествующего ветра, при этом ветер меняется примерно на 90 градусов.
4. Ночью заранее убирайте парус. Первым признаком шквала обычно становится стихание ветра, затем на радаре появляется линия облаков. Возьмите рифы или уберите паруса до его прихода.
5. Собирайте дождевую воду во время шквалов. Первые несколько минут смывают соль с парусов, после чего воду можно использовать.

Разобранный пример: шкала геострофического ветра на двух широтах

На океанской карте изобары проведены через 4 гПа. В одной точке карты изобары отстоят друг от друга на 100 морских миль.

• На 50 градусах северной широты шкала геострофического ветра даёт около 30 узлов. Приводный ветер над морем составляет около 70 процентов от этого, то есть 21 узел (5 баллов), дующий под углом 10–15 градусов через изобары к области низкого давления.
• Та же густота изобар на 30 градусах северной широты даёт около 47 узлов, поэтому приводный ветер там был бы около 33 узлов (7 баллов).
• На 15 градусах северной широты шкала дала бы около 90 узлов, что показывает, почему метод не работает на низких широтах. Геострофическое равновесие требует достаточно большого эффекта Кориолиса и малой кривизны, поэтому используйте данные о ветре со спутников и наблюдаемые ветры.

Это иллюстрирует важный для экзамена момент: густота изобар мало что значит, если не использовать правильную широту на шкале.

Тропические вращающиеся штормы

Тропический вращающийся шторм (TRS) — это интенсивный компактный минимум, формирующийся над тёплыми тропическими океанами. То же явление называется ураганом (Северная Атлантика, восточная и центральная части Северной Тихого океана), тайфуном (западная часть Северной Тихого океана) и циклоном или тропическим циклоном (Индийский океан, Южная часть Тихого океана, Австралия). Это величайшая метеорологическая опасность, с которой может столкнуться яхта. Цель никогда не попасть в него; мастерство — в планировании сезона и в распознавании признаков опасности достаточно рано, чтобы его избежать.

Условия образования

Необходимы все эти условия:

Click to zoom

• Температура поверхности моря не ниже примерно 26,5 °C до глубины около 50 м: тёплая вода даёт энергию через испарение и выделение скрытой теплоты в облаках.
• Предварительное возмущение: тропическая (восточная) волна, скопление гроз в ВМС или муссонная ложбина.
• Низкий вертикальный сдвиг ветра: ветры в верхних слоях не должны срывать вершину развивающегося шторма с его основания.
• Влажная атмосфера средних уровней.
• Достаточный эффект Кориолиса, чтобы начать вращение: TRS почти никогда не формируются ближе примерно 5 градусов к экватору и никогда не пересекают его.

Эти условия возникают в основном в конце лета и осенью каждого полушария, когда температура моря наибольшая. Именно поэтому сезоны такие, какие они есть.

Жизненный цикл и классификация

В Атлантике ураганы дополнительно классифицируются по шкале Сэффира-Симпсона:

Click to zoom

В других регионах используются собственные шкалы (например, австралийская шкала 1–5, основанная на порывах, и японские категории тайфунов). Быстрая интенсификация — рост на 30 узлов и более за 24 часа — может превратить тропический шторм в сильный ураган за день или два.

Где формируются тропические штормы

Click to zoom

Изображение: Nilfanion с фоном NASA, общественное достояние, через Wikimedia Commons. Уменьшено до 1600 пикселей.

На карте показаны все траектории тропических циклонов за 1985–2005 годы. Обратите внимание на разрыв вдоль экватора и почти полное отсутствие в Южной Атлантике и в восточной части Южного Тихого океана. Траектории начинаются примерно между 5 и 20 градусами широты, идут на запад вместе с пассатами, затем изгибаются к полюсу и на восток, как описано ниже. Самые сильные штормы (красные и фиолетовые траектории) сосредоточены в западной части Северного Тихого океана, в Карибском и западной части Атлантики, в Бенгальском заливе и в районах юго-западной части Индийского океана и Австралии.

Траектории

В тропиках TRS обычно движется на запад вместе с потоком пассатов со скоростью 10–15 узлов, медленно дрейфуя к полюсу. Многие затем поворачивают у западного края субтропического максимума, уходя на север и северо-восток (в Южном полушарии — на юг и юго-восток) в западные ветры, часто ускоряясь до 20–30 узлов, и в конце концов превращаются во внетропические депрессии. Однако траектории часто неустойчивы: штормы могут останавливаться, делать петли или двигаться в неожиданных направлениях, особенно вблизи поворота.

Структура

Click to zoom

Изображение: Mike Trenchard / Ed Lu, Космический центр имени Джонсона NASA, общественное достояние, через Wikimedia Commons. Уменьшено до 1600 пикселей.

Фотография урагана Изабель (2003) с борта космической станции показывает чистый глаз, стену глаза из мощных облаков и внешние облачные полосы, описанные ниже.

Click to zoom

• Глаз: обычно 10–30 миль в поперечнике (20–60 км), слабые ветры, иногда ясное небо, самое низкое давление, но хаотичное, пирамидальное волнение со всех направлений.
• Стена глаза: кольцо мощных кучево-дождевых облаков вокруг глаза, с самыми сильными ветрами, самыми сильными дождями и самым тяжёлым волнением. После прохождения глаза ветер резко возвращается с противоположного направления в полную силу.
• Спиральные дождевые полосы: полосы шквалов, закручивающиеся к центру на сотни миль, с затишьями между ними.
• Весь шторм может иметь диаметр 100–500 миль; штормовой ветер может распространяться на 100–250 миль от центра, а больше — на полярной и опасной стороне.
• Давление в центре сильного урагана может составлять 950 гПа или меньше; нагон и высота волн вблизи центра могут быть экстремальными.

Где и когда: центры предупреждений

Click to zoom

Предупреждения доходят до яхт в море через Inmarsat SafetyNET (через Inmarsat-C или службу FleetBroadband/Iridium с расширенным групповым вызовом), NAVTEX вблизи берега, коротковолновый факсимильный прием погоды и радиопередачи, а также спутниковую электронную почту или интернет. Сообщения обычно выпускаются каждые 6 часов с прогнозируемой траекторией и конусом неопределённости. Конус показывает вероятную траекторию центра; ветры шторма простираются far за его пределы.

Правило 1-2-3 для моряка

Ошибки прогноза траектории растут со временем. Правило 1-2-3 добавляет запас к прогнозируемому радиусу ветров 34 узла: 100 миль через 24 часа, 200 миль через 48 часов и 300 миль через 72 часа. Постройте эту «зону опасности» и держитесь вне её. Яхты, будучи медленными, должны стараться оставаться далеко за её пределами, как правило, не ближе 200–300 миль от центра.

Признаки опасности в море

Если у вас нет прогнозов или прогнозы ещё не распознали развивающийся шторм, признаки таковы:

Click to zoom

1. Зыбь: длинная низкая зыбь с необычного направления, часто ощущаемая за день или два (иногда больше) до всего остального. Зыбь приходит примерно с направления шторма.
2. Облака: перистые облака полосами, расходящимися от точки на горизонте (направление шторма), сгущающиеся до перисто-слоистых и высоко-слоистых, затем тёмная стена облаков шторма.
3. Давление: в тропиках барометр на 3 гПа или более ниже нормы для данной даты и места (с поправкой на суточный ход) — повод для подозрений; на 5 гПа или более ниже нормы означает, что TRS почти наверняка находится в пределах примерно 200 миль.
4. Ветер: изменение направления и силы пассата; всё более шквалистый и порывистый.
5. Видимость: часто необычно хорошая перед штормом, затем очень плохая под дождём.

Click to zoom

Пороговые значения давления на схеме выше — практические сигналы к действию; главное — отклонение от нормы и скорость падения. Падение на 1 гПа в час или быстрее в тропиках требует немедленных действий.

Поиск центра: закон Бейса Балло

Встаньте лицом к истинному ветру. В Северном полушарии центр минимума находится справа от вас, примерно под углом от 90 до 130 градусов от направления прямо по курсу (больше 90, потому что приводный ветер дует внутрь через изобары; ближе к 90 градусам вблизи центра, 120 градусов и более на расстоянии). В Южном полушарии он находится слева.

Click to zoom

Click to zoom

Пример (Северное полушарие): ветер с 060° (истинный). Встаньте лицом к 060; центр находится на 90–130 градусов справа, пеленг 150–190° (истинный).

Опасная и безопасная полуокружности

Разделите шторм по его траектории. В Северном полушарии правая полуокружность (если смотреть по направлению движения) является опасной полуокружностью:

Click to zoom

Click to zoom

• Скорость перемещения шторма складывается с вращательным ветром, поэтому ветер и волнение здесь сильнее всего.
• Ветер стремится отнести судно на путь шторма, впереди центра.
• Если шторм поворачивает (вправо в Северном полушарии), он имеет тенденцию изгибаться в сторону судов в этой полуокружности.

Левая полуокружность — это безопасная полуокружность: скорость перемещения вычитается из вращательного ветра, и ветер стремится отнести вас от траектории и за корму шторма. «Безопасная» — понятие относительное; это всё равно чрезвычайно опасно.

Click to zoom

В Южном полушарии всё зеркально: левая полуокружность опасна, а правая — безопасна.

В какой полуокружности я нахожусь?

Наблюдайте за изменением направления ветра в течение нескольких часов, оставаясь на месте (в дрейфе, лёжа в дрейфе), если необходимо, чтобы собственное движение не искажало картину:

Действия по уклонению

Основной принцип: как можно раньше и как можно дальше уйти от центра и, прежде всего, никогда не пересекать траекторию шторма впереди него.

Северное полушарие

Южное полушарие

Всё зеркально: левый борт заменяет правый.

Логика правила для опасной полуокружности: с ветром на носу вы движетесь прочь от центра и впереди траверза траектории, лавируя из пути шторма, а не будучи унесёнными в него. Яхта может быть не в состоянии идти достаточно круто или набрать достаточный ход на растущем волнении, поэтому раннее действие необходимо: яхта, начавшая действовать на расстоянии 300 миль, имеет варианты; на расстоянии 100 миль у неё почти их нет.

Если вас застал шторм

Когда ветер и волнение превышают возможности яхты идти, на первый план выходят тактики выживания: лечь в дрейф (если яхта так хорошо ложится) на правильном галсе для полушария, стать на плавучий якорь или бежать под голыми мачтами с дрогом (многие считают наиболее эффективным серийный дрог). Закрепите всё внутри, закройте все проёмы, наденьте страховочные пояса и обвязки, подготовьте сумку с аварийным запасом и EPIRB, поддерживайте отдых и питьё команды. Помните о глазе: ветер вернётся с противоположного направления в полную силу.

В гавани

Если вы в зоне циклонов в сезон, знайте ближайшее «ураганное убежище», сколько времени требуется, чтобы до него добраться, и как быстро оно заполняется другими судами. Уходите рано. Переполненная стоянка во время урагана — опасное место; некоторые шкиперы предпочитают выйти в море заблаговременно, задолго до шторма.

Click to zoom

Click to zoom

Разобранный пример: уклонение от TRS

Яхта находится на 15° с. ш., 55° з. д. в начале сентября, идёт на запад. За 6 часов барометр (с поправкой на суточный ход) упал с 1012 до 1007 гПа, тогда как норма для района 1013. С юго-востока приходит длинная зыбь, а перистые облака расходятся от юго-востока. Ветер, обычно восточно-северо-восточный 4 балла, сейчас восточный 5–6 баллов и за 3 часа повернул с 070 до 090. Прогноз не получен.

Анализ.

1. Давление на 6 гПа ниже нормы: TRS почти наверняка находится в пределах примерно 200 миль.
2. Бейс Балло: если стоять лицом к ветру с 090, центр лежит на 90–130 градусов справа: пеленг 180–220° (истинный), что согласуется с зыбью и перистыми облаками с юго-востока на юг.
3. Ветер поворачивает по часовой стрелке в Северном полушарии: яхта находится в опасной полуокружности, вероятно, впереди и справа от шторма, движущегося на запад-северо-запад.

Действия. Немедленно получите последний бюллетень (SafetyNET, спутник). Держите ветер на правом носовом траверзе: при ветре с 090 курс около 045–060° (истинный) — ветер на 30–45 градусов на правом носовом траверзе, при максимальной скорости, при необходимости под парусом с мотором. По мере поворота ветра ложитесь вправо, чтобы сохранить его на носу. Подготовьте яхту к штормовым условиям, рано уберите паруса и записывайте давление и ветер каждые 30 минут. Не уходите на запад, это вывело бы яхту на путь шторма впереди него.

Разобранный пример: расчёт зоны опасности по правилу 1-2-3

Прогноз на 48 часов даёт центр урагана на 24° с. ш., 70° з. д., с ветрами 34 узла на расстоянии до 120 морских миль от центра. Ваша яхта находится на 21° с. ш., 64° з. д. (примерно в 3 градусах широты к югу и 6 градусах долготы к востоку от центра, примерно в 375 морских милях), идёт 6 узлов (144 мили в сутки) курсом на запад к Багамам.

1. Радиус опасности для прогноза на 48 часов составляет 120 миль плюс 200 миль, то есть 320 миль. Сегодня вы вне этого круга, но за 48 часов при 6 узлах вы прошли бы около 288 миль на запад, примерно до 21° с. ш., 69° з. д., лишь примерно в 180 милях к югу от прогнозируемого центра: далеко внутри круга опасности.
2. Решение очевидно: не продолжать движение на запад. Варианты: повернуть на юго-восток или юг, уходя от центра и увеличивая дистанцию, либо встать на стоянку под защитой, если до неё можно добраться задолго до того, как шторм окажется в 300 милях.
3. Проверяйте следующий бюллетень через 6 часов. Каждый раз перестраивайте круг. Если траектория сместится к вам, радиус может увеличиться.
4. Запишите прокладку и время решений в журнал.

Урок: медленная яхта не может обогнать шторм по скорости, только за счёт раннего решения и больших расстояний.

Разобранный пример: шторм в Южном полушарии

Яхта находится на 18° ю. ш., 60° в. д. в юго-западной части Индийского океана в конце января. Барометр, после поправки на суточный ход, упал на 6 гПа ниже нормы. Нарастает длинная зыбь с северо-востока. Ветер с 120° (истинный), 6 баллов, за три часа отклонился против часовой стрелки до 105° (истинный).

Анализ.

1. Давление более чем на 5 гПа ниже нормы: предполагаем тропический циклон в пределах примерно 200 миль.
2. Бейс Балло в Южном полушарии: встаньте лицом к ветру (120°, истинный), центр находится на 90–130 градусов слева, то есть между 350° и 030° (истинный). Это согласуется с зыбью с северо-востока.
3. Ветер отклоняется против часовой стрелки в Южном полушарии, что означает опасную (левую) полуокружность.

Действия. Ветер нужно держать на левом носовом траверзе, примерно под углом 30–45 градусов, и идти с максимально возможной скоростью. Курс около 150° (истинный) даёт ветер на 30 градусов на левом носовом траверзе. По мере отклонения ветра против часовой стрелки меняйте курс влево, чтобы сохранить его там. Если яхта не может идти, ложитесь в дрейф на левом галсе и готовьтесь к условиям выживания. Немедленно получите последний бюллетень от Météo-France, Реюньон.

Почему центр трудно определить и другие подводные камни

• Ваш собственный курс и скорость меняют кажущийся ветер. При определении смены ветра для распознавания полуокружности используйте истинный ветер или остановитесь (лягте в дрейф) на час для проверки.
• Вблизи центра пеленг ближе к 90 градусам от ветра, а на расстоянии 300 миль — ближе к 120–130. Использование 90 градусов на большой дистанции даёт ошибку пеленга до 40 градусов.
• Поворачивающий или ускоряющийся шторм делает опасную полуокружность больше, чем ожидалось; траектории штормов могут останавливаться или делать петли, особенно вблизи поворота.
• Несколько систем могут существовать одновременно (например, тропический циклон и муссонная ложбина). Проверяйте полный бюллетень, а не одну строку.
• Тропический циклон может быстро интенсифицироваться, а также проходить цикл замены стены глаза, что вызывает временное ослабление, а затем более крупный шторм с большим полем ветра.

Напоминания о выживании в тяжёлую погоду при тропическом циклоне

Более глубокая тактика для тяжёлой погоды рассматривается в уроках о тяжёлой погоде, но помните главные моменты, когда планируете быть в море в сезон:

• Заранее подготовьте яхту к штормовым условиям: крепление вещей внутри, палубные растяжки, готовые штормовые паруса, хорошо отработанный дрог или плавучий якорь в мешке на корме.
• Знайте подветренный берег: яхте нужно морское пространство. Земля с подветренной стороны шторма — самое опасное место.
• Волнение тропического циклона хаотично. Картина волн меняется по квадрантам, а самые большие волны — в опасной полуокружности справа от траектории в Северном полушарии.
• Отдых и еда команды важнее храбрости. Организуйте вахту с минимальным количеством людей на палубе, всегда пристёгнутых.
• Держите EPIRB, сумку с аварийным запасом и спасательный плот наготове, а радио и спутниковый телефон — заряженными.

Типичные ошибки

• Считать «безопасную» полуокружность безопасной.
• Бежать по ветру в опасной полуокружности Северного полушария, прямо на путь шторма.
• Пытаться пересечь путь TRS впереди него, чтобы добраться до цели.
• Путать полушария: в Южном полушарии правила зеркальны (левый борт вместо правого; минимум слева, если стоять лицом к ветру).
• Игнорировать суточный ход тропического барометра или читать «падающее давление», не сравнив его с сезонной нормой.
• Полагаться на конус прогноза: это вероятная траектория центра, а не границы зоны сильных ветров.
• Откладывать решение об укрытии слишком поздно.
• Использовать шкалу геострофического ветра на неправильной широте или вблизи экватора, где она неприменима.

Итоги

• Глобальная циркуляция: ячейки Хэдли, Ферреля и полярная дают ВМС, пассаты, субтропические максимумы, западные ветры, полярный фронт и полярные восточные ветры. Все они смещаются на север и юг по сезонам.
• ВМС в основном находится к северу от экватора в Атлантике и Тихом океане; пассаты устойчивы, но шквалисты; конские широты — штилевые; западные ветры — штормовые.
• Муссоны меняются по сезонам: юго-западный муссон Индийского океана с июня по сентябрь (сильный), северо-восточный муссон с ноября по март (сезон переходов на запад).
• Приводный ветер над морем составляет около 70 процентов геострофического и отклонён примерно на 15 градусов через изобары к минимуму. Следите за барометром: в тропиках вводите поправку на суточный ход.
• Для TRS нужны температура моря не ниже 26,5 °C, предварительное возмущение, низкий сдвиг ветра, влажность и широта не менее 5 градусов от экватора. Ураганная сила — 64 узла и более.
• Признаки опасности: необычная зыбь, расходящиеся перистые облака, давление на 3 гПа (подозрение) или 5 гПа (уверенность) ниже нормы, изменяющийся ветер.
• Бейс Балло: встаньте лицом к ветру, центр справа в Северном полушарии (слева в Южном), 90–130 градусов.
• В Северном полушарии поворот по часовой стрелке означает опасную (правую) полуокружность: ветер на правом носовом траверзе; поворот против часовой стрелки означает безопасную полуокружность: ветер на правой кормовой четверти; на пути впереди: ветер на правой кормовой четверти. В Южном полушарии всё зеркально: левый борт вместо правого.
• Лучшая тактика — уклонение: правильный сезон, прогнозы, правило 1-2-3 и раннее действие.

Проверьте себя

1. Объясните, как ячейка Хэдли порождает одновременно пассаты и субтропические максимумы.

Ответ: Воздух, нагретый у экватора, поднимается (низкое давление, ВМС), течёт к полюсу в верхних слоях, охлаждается и опускается примерно на 30 градусах широты, образуя пояс субтропического высокого давления. У поверхности воздух течёт обратно к экватору и отклоняется на запад эффектом Кориолиса, становясь северо-восточными пассатами в Северном полушарии и юго-восточными в Южном.

1. Где находится Атлантическая ВМС в феврале и в августе и почему она в основном к северу от экватора?

Ответ: Примерно 5° с. ш. в феврале и примерно 10–12° с. ш. в августе. Она следует за Солнцем с запаздыванием и в основном лежит к северу от экватора, потому что в Северном полушарии больше суши и более тёплая поверхностная вода, что смещает зону максимального нагрева на север.

1. Шкала геострофического ветра даёт 30 узлов. Какой приводный ветер вы ожидаете над открытым морем и под каким направлением относительно изобар?

Ответ: Около 70 процентов, примерно 20 узлов, дующие под углом около 10–15 градусов через изобары к области низкого давления (отклонение против часовой стрелки от изобар в Северном полушарии, по часовой в Южном).

1. Почему яхты обычно избегают юго-западного муссона в Аравийском море и когда яхты обычно идут на запад через Северную часть Индийского океана?

Ответ: Юго-западный муссон (с июня по сентябрь) сильный, влажный и шквалистый, с high волнением. Переходы на запад совершаются в северо-восточный муссон, примерно с ноября по март, когда ветры умеренные, а погода хорошая.

1. Перечислите условия, необходимые для образования тропического вращающегося шторма.

Ответ: Температура поверхности моря не ниже примерно 26,5 °C до глубины около 50 м; предварительное возмущение; низкий вертикальный сдвиг ветра; влажная атмосфера средних уровней; и достаточный эффект Кориолиса, то есть на расстоянии не менее примерно 5 градусов от экватора.

1. В тропиках ваш барометр с поправкой на суточный ход показывает 1006 гПа при норме 1012 гПа. Что это вам говорит?

Ответ: Давление на 6 гПа ниже нормы, что больше порога 5 гПа, поэтому тропический вращающийся шторм почти наверняка находится в пределах примерно 200 миль. Немедленно примите меры уклонения и получите последние предупреждения.

1. В Северном полушарии ветер дует с 030° (истинный). Где находится центр шторма?

Ответ: Если стоять лицом к ветру (030°), центр находится на 90–130 градусов справа, пеленг примерно 120–160° (истинный).

1. В Северном полушарии ветер устойчиво поворачивает по часовой стрелке. В какой вы полуокружности и каковы правильные действия?

Ответ: В опасной (правой) полуокружности. Держите ветер на правом носовом траверзе (примерно 10–45 градусов) и идите с максимальной скоростью, меняя курс вправо по мере поворота ветра; если не можете идти, ложитесь в дрейф на правом галсе.

1. В Южном полушарии направление ветра устойчиво, ветер усиливается, а барометр падает. Что это означает и что вам делать?

Ответ: Вы на пути шторма, впереди центра. Держите ветер на левой кормовой четверти и бегите, чтобы попасть в безопасную (в Южном полушарии — правую) полуокружность, затем действуйте, как в безопасной полуокружности.

1. Что такое правило 1-2-3 для моряка?

Ответ: Запас, добавляемый к прогнозируемому радиусу ветров 34 узла для учёта ошибки прогноза траектории: 100 миль через 24 часа, 200 миль через 48 часов и 300 миль через 72 часа. Получившуюся зону опасности следует избегать.

1. Назовите три источника климатической информации для планирования океанского перехода и скажите, что каждый из них даёт.

Ответ: Карты погоды для мореплавания (pilot charts) показывают месячные розы ветров, частоту штормов, течения и траектории штормов. Навигационные карты маршрутов Адмиралтейства и Ocean Passages for the World дают рекомендуемые маршруты и сезоны. Адмиралтейские лоцманские описания дают региональный климат, местные ветры и сезоны циклонов.

1. В Южном полушарии, на 20° ю. ш., ветер с 100° (истинный) и отклоняется против часовой стрелки. Где находится центр и что вам делать?

Ответ: Если стоять лицом к 100° (истинный), центр находится на 90–130 градусов слева, между 330° и 010° (истинный). Отклонение против часовой стрелки в Южном полушарии означает опасную (левую) полуокружность, поэтому держите ветер на левом носовом траверзе (примерно 30–45 градусов) и идите с максимальной скоростью, меняя курс влево по мере отклонения ветра. Если не можете идти, ложитесь в дрейф на левом галсе.