World Ocean Currents - Gulf Stream, Agulhas & Antarctic Circumpolar

Предварительные требования

Этот урок охватывает океанские течения для RYA/MCA Yachtmaster Ocean. Перед началом вы должны:

• Иметь, или готовиться получить, Yachtmaster Offshore (или MCA OOW Yachts).
• Уверенно владеть прокладкой на карте для Day Skipper и Coastal Skipper: векторы приливных течений, истинный курс для следования (CTS, course to steer), счисленное место (EP, estimated position), снос от дрейфа (leeway), перемещение и дрейф (set and drift), курс и скорость относительно грунта.
• Изучить урок «Глобальная метеорология» (пассаты, западные ветры, эффект Кориолиса, муссоны), поскольку океанские течения в основном вызываются ветровыми системами, описанными там.
• Уметь определять место по небесным светилам (урок «Астрономическая навигация»), поскольку сравнение определённых мест со счислением — это способ измерить течение в море.

Цели обучения

К концу этого урока вы сможете:

• Объяснить, как возникают океанские течения: ветровое напряжение, эффект Кориолиса, транспорт Экмана, круговороты (гиры), западное усиление и термохалинная циркуляция.
• Описать основные поверхностные течения каждого океана и их типичные скорости.
• Распознавать опасности сильных течений, особенно встречный ветер против течения в Гольфстриме, Агульясе и Куросио.
• Использовать маршрутные карты (routeing charts), атласы течений и спутниковые данные о течениях при планировании.
• Применять векторы течений в расчётах счисления (DR), EP и курса для следования, а также определять перемещение и дрейф по последовательным определениям места.
• Использовать течения для выигрыша на океанском маршруте.
• Учитывать океанские приливные течения и приливные рябь (tide rips) у островов, атоллов и краёв шельфа, а также понимать, как Эль-Ниньо и Ла-Нинья нарушают обычную картину.

Пункты программы RYA Yachtmaster Ocean, охваченные уроком: океанские течения и их влияние на планирование рейса (мировые системы течений, маршрутные карты и Ocean Passages for the World); поправка на течение при счислении, EP и курсе для следования на длинных переходах; определение перемещения и дрейфа по определениям места; опасность встречного ветра против течения; использование метеорологических и океанографических данных (спутниковый анализ течений, файлы GRIB) в море. Урок опирается на прокладку на карте для приливных течений из Coastal Skipper и Yachtmaster Offshore и переносит её на океанский масштаб.

Чего ожидает экзаменатор: кандидат на Yachtmaster Ocean должен уметь без записей сказать, в каком направлении идут основные течения в районе рейса, примерно какова их скорость, каковы опасности и как это влияет на выбор маршрута и сроков. Ожидайте таких вопросов, как «Какое течение вы встретите между Канарами и Карибами?», «Откуда вы знаете, какое течение на вас действует?» и «Что заставит вас отложить выход из Дурбана?». Ожидайте также векторную задачу: течение плюс скорость судна для получения путевого пути или курса для следования при пересечении потока.

Почему течения важны

Океанские течения, как правило, слабее прибрежных приливных потоков, но они идут в одном направлении днями или неделями. Течение 1 узел — это 24 мили в сутки: переход на 20 дней с попутным течением выигрывает день или больше, а не учтённое течение может увести вас на десятки миль от счислимого места. Вблизи берега или при подходе к низким островам и рифам эта ошибка может оказаться фатальной; многие исторические кораблекрушения на низких атоллах Тихого океана и рифах Карибского моря и Красного моря были вызваны неожиданным сносом течением.

Click to zoom

Сильные течения также резко меняют состояние моря, когда ветер им противостоит, и могут превратить умеренный шторм в опасный.

Как возникают океанские течения

Ветровое напряжение и транспорт Экмана

Главная причина поверхностных течений — ветер, который тянет за собой поверхность моря. Из-за вращения Земли поверхностная вода движется не строго по ветру: она отклоняется вправо в Северном полушарии (влево в Южном) примерно на 45 градусов. Каждый более глубокий слой увлекается слоем выше и отклоняется ещё дальше, образуя спираль. Суммарный перенос всего ветрового слоя (слоя Экмана, примерно верхние 100 м) направлен на 90 градусов вправо от ветра в Северном полушарии и на 90 градусов влево в Южном.

Транспорт Экмана имеет два очень практических следствия:

• Апвеллинг: там, где ветер дует параллельно берегу, а берег находится слева (СП), поверхностная вода отжимается от берега, и поднимается холодная вода, богатая питательными веществами. Примеры: у берегов Португалии, Северо-Западной Африки, Калифорнии, Перу и Юго-Западной Африки в их летний период. Результат: холодная прибрежная вода, богатые рыбные промыслы и частые адвекционные туманы.
• Круговороты (гиры): через океан пассаты к югу и западные ветры к северу гонят воду к центру и собирают её в пологий купол под субтропическим антициклоном. Вода течёт вокруг этого купола: по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки в Южном. Это и есть великие океанские круговороты.

На практике поверхностное течение, ощущаемое яхтой, также включает прямой ветровой дрейф близко к поверхности: после нескольких дней сильного ветра ожидайте течение примерно 2–3 процента от скорости ветра, отклонённое несколько вправо от направления по ветру (в СП).

Западное усиление

Круговороты не симметричны. Поскольку эффект Кориолиса растёт с широтой, обратное течение на западной стороне каждого океанского бассейна сжимается в узкое, глубокое и быстрое течение, тогда как поток на восточной стороне широкий, мелкий и медленный. Поэтому Гольфстрим, Куросио, Агульясское, Бразильское и Восточно-Австралийское течения все находятся на западных сторонах своих океанов.

Термохалинная циркуляция

Под поверхностью гораздо более медленная циркуляция вызвана различиями в плотности воды (температуре и солёности). Холодная солёная вода опускается в Северной Атлантике (моря Гренландское и Лабрадорское) и вокруг Антарктиды, распространяется по глубоким океанам и медленно поднимается в других местах. Этот «глобальный конвейер» совершает полный круг за века и не оказывает прямого влияния на навигацию яхты, но его поверхностные ветви (например, Северо-Атлантический дрейф) помогают поддерживать мягкий климат Северо-Западной Европы, а резкие температурные границы, которые он создаёт, видны на спутниковых картах температуры моря.

Click to zoom

Основные поверхностные течения

Карта Адмиралтейства, воспроизведённая ниже и составленная для книги Ocean Passages for the World, показывает общую поверхностную циркуляцию всех океанов на одном листе. Выделите великие круговороты (по часовой стрелке в Северном полушарии, против часовой в Южном), западные Экваториальные течения с Противотечением между ними, непрерывное течение Южного океана и муссонную смену направления в северной части Индийского океана.

Click to zoom

Изображение: Гидрографическая служба Соединённого Королевства, общественное достояние, через Wikimedia Commons (уменьшено)

Используйте маршрутные карты Адмиралтейства (или US Pilot Charts) для нужного месяца: на них показаны преобладающее направление течения, средняя скорость и постоянство (как часто течение идёт в этом направлении). Скорости в таблице типичны; местные и сезонные колебания велики.

Экваториальные течения

Пассаты гонят Северное и Южное Экваториальные течения на запад через каждый океан, как правило со скоростью 0,5–1,5 узла: подарок для переходов пассатом с востока на запад. Между ними, примерно под ВЗК (ITCZ), течёт на восток Экваториальное противотечение. Оно сильнее всего в Тихом океане (где может помогать яхтам, идущим на восток, например из Азии к Центральной Америке) и слабее и сезонно в Атлантике.

Click to zoom

Течения на восточных границах

Канарское, Бенгельское, Калифорнийское и Гумбольдта течения идут к экватору вдоль западных берегов континентов. Они широкие, медленные (примерно 0,5–1 узел) и холодные, с апвеллингом у берега. Последствия для яхты: полезный толчок на юг от Португалии к Канарам, прохладная вода и частый туман там, где тёплый влажный воздух проходит над ней (летние туманы у Калифорнии и Намибии), и устойчивый снос, который накапливается в счислении на длинном переходе.

Click to zoom

Течения на западных границах

Это самые сильные, самые тёплые и самые опасные течения.

Гольфстрим выходит из Мексиканского залива через Флоридский пролив (местами более 4 узлов), идёт на север вдоль берега США до мыса Хаттерас, затем отходит от берега и извивается на северо-восток и восток через Атлантику, расширяясь и ослабевая в Северо-Атлантический дрейф. Его северная стена — резкая граница с холодной водой Лабрадорского течения: температура моря может измениться на 10 °C и более за несколько миль. Течение отбрасывает меандры и вихри (кольца) с тёплым и холодным ядром, в которых течения силой 1–3 узла могут идти в неожиданных направлениях. Визуализация NASA ниже, построенная по спутниковым данным и данным моделей, показывает, насколько реальная картина отличается от аккуратной стрелки на маршрутной карте: быстрое оранжевое ядро, отходящее от американского берега, затем извивающаяся струя, окружённая закрученными вихрями.

Click to zoom

Изображение: Грег Ширах, Научная визуализационная студия NASA, общественное достояние, через Wikimedia Commons (уменьшено)

Click to zoom

Куросио — тихоокеанский аналог, идущий на северо-восток мимо Тайваня и вдоль южного берега Японии со скоростью 2–4 узла, затем на восток как продолжение Куросио. Оно взаимодействует с тайфунами и зимними северо-восточными муссонными ветрами, создавая очень крутое волнение.

Click to zoom

Агульясское течение идёт на юго-запад вдоль восточного берега Южной Африки со скоростью до 4–5 узлов, примерно по границе континентального шельфа (изобата 200 м). Южнее Африки оно разворачивается обратно (ретрофлексия) и течёт назад на восток в Индийский океан, отрывая огромные тёплые вихри — **кольца Агульяса» (Agulhas Rings), которые дрейфуют в Южную Атлантику.

Click to zoom

Агульяс печально известен. Когда юго-западный шторм (так называемый «юго-западный бастер» за холодным фронтом) дует против течения, возникают огромные, крутые, обрушивающиеся волны и время от времени волны-убийцы, которые повреждали крупные суда. Тактика яхты между Дурбаном и Кейптауном: ждать в порту благоприятного погодного окна между фронтами; когда прогнозируется юго-западный ветер, либо оказаться ближе к берегу изобаты 200 м (где течение намного слабее), либо далеко в море за пределами основного потока, либо войти в порт до его прихода.

Антарктическое циркумполярное течение

Крупнейшее течение в мире идёт на восток по всей окружности Антарктиды, не прерываясь сушей, обычно со скоростью 0,5–1 узел. Переходы на восток в Южном океане получают 12–24 мили в сутки; переходы на запад на этих широтах в сочетании с западными штормами чрезвычайно трудны.

Ветер против течения

Когда ветер дует против течения, волны становятся короче и круче, потому что течение укорачивает их длину волны, а ветер продолжает наращивать их высоту. В сильном течении (2 узла и более) эффект драматичен: Сила 6 против Гольфстрима может породить волнение, более характерное для Силы 8 в других местах, достаточно крутое, чтобы обрушиться и опрокинуть яхту. То же самое происходит в Агульясе, Куросио и везде, где сильное приливное течение встречает встречный ветер.

Click to zoom

Правила для Гольфстрима (и подобных течений):

1. Никогда не входите в поток при прогнозе сильного ветра с северной составляющей (от северо-запада до северо-востока), который ему противостоит.
2. Выбирайте окно со слабым ветром или ветром из юго-западного квадранта, идущим по течению.
3. Планируйте переход быстро и примерно под прямым углом, учитывая снос в курсе для следования. Используйте самый свежий спутниковый анализ температуры моря и течений, чтобы найти ось, меандры и вихри, и использовать попутный вихрь или избежать встречного.
4. Ожидайте шквалы и молнии над тёплой водой, особенно вблизи северной стены летом.
5. Следите за температурой моря: внезапный рост говорит вам, что вы вошли в поток.

Использование информации о течениях

Источники

Климатологические течения — это средние величины. В любой конкретный день фактическое течение может сильно отличаться по скорости и даже по направлению, особенно вблизи сильных течений и вихрей. Используйте данные реального времени, когда можете, и измеряйте течение сами.

Измерение течения в море

Ведите точное счисление, основанное на траектории относительно воды (расстояние по лагу и компасный курс с поправкой на снос от дрейфа). Каждый раз, когда получаете определение места (по светилам или по GPS, когда он доступен), сравнивайте его со счислением на то же время. Вектор от счисления до определения — это перемещение и дрейф, испытанные с последнего определения (включая любые ошибки лага, компаса и оценки сноса). Разделите на прошедшее время, чтобы получить скорость.

Разобранные примеры

Пример 1: Эффект неучтённого течения

Яхта идёт курсом 270° (истинный) со скоростью 6,0 узлов относительно воды. Есть течение, направленное на 180° (истинный), скоростью 2,0 узла. Каков путевой пуск?

Нарисуйте траекторию относительно воды 270°, 6 миль (один час). От её конца нарисуйте течение 180°, 2 мили. Результирующая — это путь относительно грунта: tan угла = 2/6, угол 18,4 градуса, то есть курс относительно грунта 252° (истинный), скорость относительно грунта 6,3 узла. Если штурман игнорировал это течение 24 часа, яхта окажется на 48 миль к югу от счислимого места.

Ошибка растёт прямо пропорционально времени, в течение которого её игнорируют. Поэтому счисление нужно регулярно сверять с определениями места, а оценки течения обновлять на каждой вахте.

Пример 2: Определение перемещения и дрейфа

В полдень первого дня яхта определяет место по способу «солнце — рейс — меридиан» (sun-run-meridian). Счисление на полдень второго дня, рассчитанное по лагу и курсу, — 14°10' N, 045°20' W. Полуденное определение места второго дня — 13°58' N, 045°40' W.

• Δшир. = 12 минут к югу = 12 миль S.
• Δдолг. = 20 минут к западу; отход = 20 × cos 14° = 19,4 мили W.
• Расстояние = квадратный корень из (12² + 19,4²) = 22,8 мили.
• Направление: tan = 19,4/12, угол 58 градусов к западу от юга: перемещение 238° (истинный).
• Дрейф за 24 часа = 22,8 мили = 0,95 узла.

Это типичное перемещение Северного Экваториального течения. Примените его к счислению на следующий день (как к EP) и снова сравните.

Пример 3: Курс для следования поперёк течения

Яхта хочет пройти относительно грунта курсом 135° (истинный) поперёк Гольфстрима, который переносит её на 045° (истинный) со скоростью 2,5 узла. Скорость относительно воды — 6,0 узлов. Снос от дрейфа пренебрежимо мал.

Течение точно перпендикулярно нужной траектории, толкая яхту влево от неё. Чтобы его скомпенсировать, яхта должна целиться в течение на угол, синус которого равен 2,5/6,0 = 0,417: 24,6 градуса. Курс для следования 135 + 25 = 160° (истинный). Скорость, пройденная относительно грунта по траектории, равна 6,0 × cos 24,6 = 5,5 узла.

На карте эту задачу решают обычным построением CTS: проведите требуемую траекторию от старта, отложите от старта один час течения, затем от конца вектора течения проведите дугу радиусом 6 миль (скорость судна) до пересечения с траекторией. Линия от конца вектора течения до этой точки — курс для следования.

Поскольку скорость течения меняется по его ширине (быстрее всего по оси), многие штурманы просто идут курсом, компенсирующим средний снос на всём пересечении, и мирятся с тем, что их немного сносит в середине, вместо того чтобы постоянно менять курс.

Пример 4: Выбор маршрута для использования течения

Яхта выходит из Гренады в Панаму в январе. Маршрутная карта показывает Карибское течение, идущее на запад примерно 1 узел вдоль маршрута и усиливающееся у Колумбии. При переходе 1200 миль со скоростью 6 узлов (около 8 суток относительно воды) течение добавляет около 190 миль помощи: экономия полутора суток. Однако в том же районе у Колумбии зимой сочетаются сильные пассаты и течение с крутым волнением: план предусматривает держаться в 80–100 милях от колумбийского берега, чтобы избежать худшего состояния моря у Кабо-де-ла-Вела.

Другие течения, с которыми встречается океанский шкипер

• Лабрадорское течение: холодное, идущее на юг, приносит айсберги и морской лёд на Гранд-Бэнкс с весны до середины лета, а также туман там, где оно встречается с Гольфстримом. Информация о льдах обязательна для любого перехода севернее примерно 40° с. ш. в западной Атлантике.
• Карибское течение и Петлевое течение (Loop Current): западный поток в Карибском море со скоростью 1–2 узла, сильнейший у Колумбии и в проливе Юкатан, где он питает Мексиканский залив, а затем Флоридское течение.
• Мозамбикское течение и вихри: переменный поток в Мозамбикском проливе с крупными вихрями, которые могут идти против общего направления на юг. Руководства по планированию рейсов советуют использовать самый свежий спутниковый анализ.
• Течение Лёвин (Leeuwin): необычное тёплое течение, идущее к полюсу вдоль западного побережья Австралии, сильнейшее зимой в Южном полушарии.
• Аляскинское и Алеутское течения и Ойясио (холодное, идущее на юг у Японии, встречающееся с Куросио): важны для переходов в северной части Тихого океана.
• Средиземное море: поверхностный приток атлантической воды через Гибралтарский пролив (до примерно 2 узлов) и глубинный отток, так что яхты, идущие на восток, получают небольшой бесплатный прогресс, а покидающие его на запад встречают встречный снос, сильнейший в самом проливе.
• Саргассово море: спокойный центр северо-атлантического круговорота, со слабым и переменным течением, но также с лёгким ветром (конские широты) и плавающими водорослями саргассум.
• Муссонные течения: в северной части Индийского океана вся циркуляция меняется с муссоном; Сомалийское течение в юго-западный муссон — одно из самых быстрых в мире.

Эль-Ниньо, Ла-Нинья и изменчивость течений

Течения на маршрутной карте — это долгосрочные средние величины. В год Эль-Ниньо пассаты в Тихом океане ослабевают, тёплая вода перетекает на восток, западное Южное Экваториальное течение ослабевает, а Экваториальное противотечение усиливается, и холодное Перуанское (Гумбольдта) течение подавляется у берегов Перу. Год Ла-Нинья делает обратное. Поэтому сроки переходов через Тихий океан могут отличаться от указанных в руководстве, а погодные режимы (траектории циклонов, сила пассатов) меняются вместе с ними. Проверяйте текущее состояние ENSO при планировании пересечения Тихого океана.

Приливные течения в океанских водах

Океанский переход в основном проходит по глубокой воде, где приливные течения слабы, обычно заметно меньше половины узла. Но прилив всё равно важен в четырёх местах.

• Подходы к берегу и выходы: на континентальных шельфах, в проливах и вокруг островов обычны приливные течения 2–5 узлов. Используйте приливный атлас, лоцию или таблицы приливов для этого района.
• Проходы через атоллы (например, в Туамоту): весь приливный обмен лагуны проходит туда и обратно через несколько узких проходов. Течение может достигать 6–8 узлов, отток против накатной зыби даёт обрушивающееся волнение, а стоянка воды часто не совпадает с полной или малой водой в стандартном порту. Местные лоции дают поправки: подходите к проходу заранее, наблюдайте за водой и входите только в стоянку воды или при попутном течении и хорошем свете.
• Кильватерные струи островов и края шельфа: приливное течение или океанское течение ускоряется вокруг мысов, а приливная рябь (tide rips) образуется там, где оно встречает мель или идёт против зыби.
• Амплитуда прилива: лоция даст амплитуду и уровень отсчёта для портов на удалённых побережьях. Не предполагайте, что 2–3 м, характерные для Карибского моря, применимы, скажем, на северо-западе Австралии, где в сизигийные приливы они достигают 10 м и более.

Принципы те же, что вы уже знаете: выбирайте правильные приливные ромбы или приливный атлас, вводите поправку на сизигийные и квадратурные приливы и всегда работайте с векторным треугольником. Единственное отличие в том, что на открытом океане применяемый вектор — это среднее течение за сутки, а не почасовое приливное течение.

Включение течения в план перехода

Выигрыш от попутного течения

Течение — это бесплатная скорость, но только там, где до него можно добраться. В круговороте Северного полушария лучший маршрут для перехода с востока на запад проходит к югу от центра антициклона, в пассатах и Северном Экваториальном течении; для перехода с запада на восток — к северу от антициклона, в западных ветрах и Северо-Атлантическом дрейфе, в идеале используя Гольфстрим на первом участке. Ветер и течение согласуются, потому что ветер и гонит течение.

Когда течение направлено против вашего маршрута, ищите противотечения и вихри или маршрут за пределами основного потока. В Атлантике яхты, идущие с Бермуд на Азоры, часто проходят к северу от потока, чтобы избежать его неблагоприятной северной стены.

Цена неблагоприятного течения

Встречное течение 1 узел для яхты, идущей 5 узлов относительно воды, снижает скорость относительно грунта до 4 узлов, так что переход в 600 миль займёт 150 часов вместо 120: потеря 30 часов, или четверти времени. Соответственно планируйте запасы топлива, воды и провизии, с 25-процентным запасом, который рекомендует урок «Планирование океанского перехода».

Счислимое место с учётом течения

На длинном переходе ведите счисление по лагу и компасу. На каждый полдень (или каждую вахту) вычисляйте EP, применяя лучшую оценку течения за период: возьмите среднюю скорость и направление с маршрутной карты, скорректированные по тому, что сообщили ваши последние определения места. Нанесите счисление, а в конце периода примените вектор течения к точке счисления, чтобы получить EP. Когда приходит определение места, вектор от EP до определения — это ошибка вашей оценки течения. Обновите оценку до следующего периода.

Дополнительные разобранные примеры

Пример 5: Время перехода с попутным течением

Расстояние 2800 миль, средняя скорость относительно воды 5,5 узла, попутное Северное Экваториальное течение в среднем 0,8 узла вдоль маршрута. Скорость относительно грунта = 6,3 узла; время = 2800 / 6,3 = 444 часа = 18,5 суток. Без течения: 2800 / 5,5 = 509 часов = 21,2 суток. Течение экономит около 2,7 суток, но только если маршрут удерживает яхту в нём. Маршрут, который уходит на 5 градусов широты от основного потока, теряет большую часть выигрыша.

Пример 6: EP за сутки с учётом течения

В 12:00 яхта находится в полуденном определении 24°30' N, 040°00' W. В следующие 24 часа она идёт курсом 245° (истинный) и проходит по лагу 138 миль, со сносом от дрейфа 5 градусов под ветер (ветер с правого борта, поэтому снос уводит путь влево, то есть курс относительно грунта 245 минус 5 = 240° истинный). Маршрутная карта даёт течение, идущее на 270° (истинный), со скоростью 0,6 узла.

1. Траектория относительно воды 240°, 138 миль. Δшир. = 138 × cos 60° = 69,0 S. Отход = 138 × sin 60° = 119,5 W.
2. Течение: 270°, 0,6 × 24 = 14,4 мили: Δшир. 0, отход 14,4 W.
3. Суммарная Δшир. = 69,0 S = 1°09,0' S. Суммарный отход = 133,9 W.
4. Новая широта = 24°30,0' N минус 1°09,0' = 23°21,0' N. Средняя широта = 23°55' N, поэтому Δдолг. = 133,9 / cos 23,9° = 146,5 минуты = 2°26,5' W.
5. EP: 23°21' N, 042°26,5' W. Без течения Δдолг. была бы всего 130,8 минуты: неучтённое течение сдвигает вас на 16 минут долготы (около 15 миль) от истинного места.

Пример 7: Оценка течения по лагу и определению места

За 3 дня лаг показывает 420 миль при среднем курсе 255° (истинный) и суммарном сносе от дрейфа 4 градуса. Счисление от предыдущего определения места, рассчитанное по лагу и путевому курсу 251° (истинный), приходит в 19°07' N, 051°12' W. Новое астрономическое определение — 18°48' N, 051°51' W. Отход разности: Δшир. 19' S; Δдолг. 39' W; отход = 39 × cos 19° = 36,9 мили W. Расстояние = квадратный корень из (19² + 36,9²) = 41,5 мили; направление: atan(36,9 / 19) = 62,8 градуса к западу от юга, перемещение 243° (истинный); дрейф = 41,5 / 72 = 0,58 узла. Это согласуется с Северным Экваториальным течением на лоцманской карте, поэтому штурман обновляет суточную оценку течения до примерно 0,6 узла, 243° (истинный).

Пример 8: Встречный ветер в Агульясе

Яхта в Дурбане планирует идти в Порт-Элизабет, 400 миль на юго-запад вдоль берега, где Агульясское течение идёт 2–3 узла на юго-запад. При 6 узлах относительно воды она делает около 8,5 узла относительно грунта в потоке, так что переход займёт около 47 часов. Прогноз даёт холодный фронт с сильным юго-западным ветром, который придёт через 36 часов. Даже если она идёт с хорошим прогрессом, переход закончится встречей с фронтом. Решение: отложить выход, пока фронт не пройдёт и не вернётся северо-восточный или слабый ветер, либо использовать 3 или 4 промежуточных порта (Ист-Лондон, Порт-Сент-Фрэнсис) как укрытия и переходить от одного к другому в погодных окнах. Агульясское течение никогда не пересекают и не идут по нему в юго-западный шторм.

Практические правила большого пальца

• 24 мили в сутки на каждый узел неучтённого течения.
• Ожидайте 0,5–1 узел течения в открытых поясах пассатов, 2–4 узла в главных течениях западных границ.
• Встречный ветер против течения опасен, когда течение 2 узла и более, а ветер сильнее Силы 5.
• Температура моря — индикатор: изменение на 3 °C за несколько миль означает границу течения. Записывайте температуру моря на каждой вахте в Гольфстриме и Агульясе.
• Птицы, водоросли и изменение цвета (голубая вода потока, зелёная прибрежная вода), а также полосы ряби, пены или мусора указывают на зоны схождения и края течения.
• Сравнивайте скорость GPS относительно грунта со скоростью по лагу относительно воды: разность вдоль траектории — это составляющая течения. Это самый быстрый способ использовать имеющиеся приборы, но на экзамене никогда не полагайтесь только на GPS: вы должны уметь работать по лагу, компасу и астрономии.

Советы для экзамена

• Знайте векторный треугольник наизусть: траектория относительно воды плюс течение даёт путь относительно грунта; для курса для следования сначала проведите течение, затем проведите дугу скорости судна до траектории.
• Всегда указывайте перемещение (set) как направление, куда течет вода, в градусах истинных. Не путайте с ветром.
• Когда спрашивают «что бы вы сделали?», объединяйте ответ: источник информации (маршрутная карта, спутниковый анализ), опасность (встречный ветер против течения) и действие (отложить, изменить маршрут, входить под прямым углом).
• Покажите, что вы измеряете течение в море, а не только читаете его с карты.

Типичные ошибки

• Использовать климатологические данные о течениях так, будто они точны; это средние величины с большими колебаниями.
• Забыть учесть течение в счислении на длинном периоде, а затем быть удивлённым большим расхождением при landfall.
• Путать перемещение (set, направление, куда течёт течение) с направлением ветра (откуда он дует).
• Приписывать всю разницу между счислением и определением течению, когда часть её — ошибка лага, ошибка компаса или снос от дрейфа; проверяйте калибровку лага и девиацию компаса.
• Входить в Гольфстрим, Агульяс или Куросио при прогнозе сильного встречного ветра.
• Подходить ночью к низким островам или рифам, полагаясь на счисление с неизвестной ошибкой течения.
• Игнорировать вихри, которые могут создавать встречное течение прямо рядом с главным потоком.
• Применять поправку на снос от дрейфа с неправильным знаком или забывать, что снос от дрейфа и течение — два разных эффекта.
• Входить в проход атолла в неправильную фазу прилива, потому что применили таблицы приливов для стандартного порта без местной поправки.
• Брать течение с лоцманской карты не за тот месяц.

Итоги

• Поверхностные течения вызываются ветром, отклонённым эффектом Кориолиса: суммарный транспорт Экмана на 90 градусов вправо от ветра (СП), влево (ЮП).
• В каждом океане есть круговороты: по часовой стрелке в СП, против часовой в ЮП, с быстрыми, тёплыми, узкими западными пограничными течениями и медленными, холодными, широкими восточными пограничными течениями.
• Экваториальные течения идут на запад в пассатах (0,5–1,5 узла); Экваториальное противотечение идёт на восток под ВЗК (ITCZ).
• Гольфстрим, Куросио и Агульяс идут со скоростью 2–5 узлов; ветер против этих течений создаёт опасное волнение. Никогда не входите при прогнозе сильного встречного ветра.
• Антарктическое циркумполярное течение идёт на восток со скоростью 0,5–1 узел вокруг Антарктиды.
• Планируйте по маршрутным картам и спутниковым данным о течениях в реальном времени; измеряйте течение в море, сравнивая определения места со счислением.
• Применяйте течение векторными треугольниками для EP и курса для следования; неучтённое течение 1 узел — это 24 мили ошибки в сутки.

Проверьте себя

1. В каком направлении идёт суммарный транспорт Экмана при северном ветре в Северном полушарии и что происходит у берега, идущего с севера на юг на восточной стороне океана, когда такой ветер дует?

Ответ: На 90 градусов вправо от направления движения ветра: ветер дует на юг, поэтому суммарный перенос направлен на запад, то есть от берега. Поверхностная вода отжимается от берега, и вблизи него поднимается холодная вода (как у Португалии и Северо-Западной Африки).

1. Почему самые сильные океанские течения находятся на западных сторонах океанов?

Ответ: Западное усиление: поскольку эффект Кориолиса растёт с широтой, обратный поток каждого круговорота сжимается в узкое, глубокое, быстрое течение на западной стороне бассейна, тогда как на восточной стороне течение широкое и медленное.

1. Назовите течение, которое помогло бы яхте, пересекающей Атлантику с Канар в Карибы, и его типичную скорость.

Ответ: Канарское течение у Африки, затем Северное Экваториальное течение, идущее на запад со скоростью примерно 0,5–1 узел.

1. Какова главная опасность Агульясского течения и как яхты её избегают?

Ответ: Юго-западный шторм, дующий против течения, идущего на юго-запад, создаёт чрезвычайно крутые, обрушивающиеся волны и волны-убийцы. Яхты ждут погодного окна между фронтами и, если приближается юго-западный ветер, либо оказываются ближе к берегу изобаты 200 м (где течение слабее), либо далеко в море за её пределами, либо заходят в порт.

1. Почему никогда не следует входить в Гольфстрим при прогнозе сильного северного ветра?

Ответ: Северный ветер противостоит течению, идущему на северо-восток, резко укорачивая и делая круче волны и создавая опасное обрушивающееся волнение, гораздо более серьёзное, чем можно было бы ожидать только по силе ветра.

1. Счисление яхты в 08:00 — 20°00' N, 060°00' W. Её определение места на то же время — 19°52' N, 060°15' W, через 16 часов после последнего определения. Каковы были перемещение и дрейф?

Ответ: Δшир. 8 миль S; Δдолг. 15 минут W, отход 15 × cos 20° = 14,1 мили W. Расстояние 16,2 мили; направление tan = 14,1/8, около 60 градусов к западу от юга: перемещение около 240° (истинный). Дрейф 16,2 / 16 часов, около 1,0 узла (при условии, что лаг, компас и снос от дрейфа верны).

1. Вы хотите пройти относительно грунта 090° (истинный) при скорости 5 узлов относительно воды поперёк течения, идущего на 180° (истинный) со скоростью 1,5 узла. Какой курс для следования вы должны держать?

Ответ: Течение перпендикулярно траектории, идёт на юг, поэтому целитесь северней траектории на arcsin(1,5/5) = 17,5 градуса: идите курсом около 072° (истинный). Скорость, пройденная по траектории, равна 5 × cos 17,5 ≈ 4,8 узла.

1. Что такое Экваториальное противотечение и когда яхта может им воспользоваться?

Ответ: Восточное течение, лежащее между западными Северным и Южным Экваториальными течениями, примерно под ВЗК (ITCZ). Оно сильнейшее в Тихом океане и может помогать яхте, идущей на восток, например из Азии или западной части Тихого океана к Центральной Америке.

1. Назовите три источника информации о течениях для планирования океанского перехода и один способ измерить течение в море.

Ответ: Маршрутные или лоцманские карты (месячная климатология), Ocean Passages for the World и Sailing Directions, спутниковые анализы течений и температуры моря (в виде файлов GRIB). В море сравните определение места со счислением на то же время: вектор от счисления до определения даёт перемещение и дрейф.

1. Яхта идёт из Лас-Пальмаса на Сент-Люсию, около 2800 миль. Её средняя скорость относительно воды 5,5 узла, а среднее попутное течение 0,8 узла. Сколько займёт переход и сколько сэкономит течение?

Ответ: Скорость относительно грунта 6,3 узла: 2800 / 6,3 = 444 часа, около 18,5 суток. Без течения: 2800 / 5,5 = 509 часов, 21,2 суток. Течение экономит около 2,7 суток.

1. Каковы признаки в море, что вы вошли в Гольфстрим, и что встречный ветер против течения делает с состоянием моря?

Ответ: Температура моря резко растёт (часто на несколько градусов за несколько миль), вода становится глубокого синего цвета, могут встречаться полосы ряби, мусора и водорослей саргассум, а скорости по лагу и GPS расходятся. Встречный ветер укорачивает и делает круче волны; при 2 узлах и более и Силе 6 волнение может быть похоже на Силу 8, достаточно крутое, чтобы обрушиться и угрожать яхте.

1. Почему не следует полагаться на таблицы приливов для ближайшего стандартного порта при входе в проход атолла?

Ответ: В атолле лагуна наполняется и опустошается через узкие проходы, поэтому время стоянки воды и сила течения зависят от размера лагуны, ширины прохода, зыби и ветра и могут отличаться на часы от времени приливов в стандартном порту. Используйте местные лоции, наблюдайте за проходом и входите в стоянку воды или при попутном течении и хорошем свете.