Зависимость между скоростью ветра по флюгеру и анемометру, м/сек

Скорость	Скорость	Скорость	Скорость по	Скорость	Скорость по
по флюгеру	по анемометру	по флюгеру	анемометру	по флюгеру	анемометру
4	4	18	16	30	24
6	6	20	17	32	25
8	8	22	19	34	26
10	9	24	20	36	27
12	11	26	21	38	27
14	13	28	22	40	28
16	14

Гидрометеостанции характеризуют ветровую обстановку толь­ко в самом районе станции и на сравнительно небольших площадях акваторий, прилегающих к ним. Поэтому с достаточной точностью ветровой режим по наблюдениям на станциях может быть пере­несен на акватории с линейными размерами порядка 50—100 км. В этих случаях при расчете параметров можно ограничиться дан­ными о скоростях ветра и разгоне волны и сведениями о средней годовой повторяемости ветров с градацией по скорости, взятыми из климатических справочников. Число лет наблюдений должно быть не менее пяти. Взамерзаемых бассейнах наблюдения над вет­ром используются только при открытой воде. Все расчеты пара­метров ветровых волн следует проводить в соответствии с «Руко­водством по расчету параметров ветровых волн», одобренным Главным управлением гидрометеорологической службы при Со­вете Министров СССР (ГУГМС) и Министерством морского фло­та СССР (ММФ)¹.

Расчеты параметров волн в этом Руководстве приведены для разных условий волнообразования. Приведены примеры расчета для мелководной прибрежной зоны, а для акваторий портов при­ведены специальные расчеты параметров волн. Все расчеты снаб­жены необходимыми номограммами.

Характер волнового воздействия на морские каналы, проходя­щие в разных мелководных зонах, может быть определен из гра­фиков для расчета параметров волн, трансформирующихся на мелководье ².

Волны при подходе их из открытой части моря в прибрежную зону благодаря уменьшению глубин изменяют свою структуру и параметры. Это явление называется трансформацией волн. Выходя

на мелководье, волна испытывает явление рефракции. При под­ходе гребня волны к изобате под углом его передняя часть под влиянием тормозящего воздействия малых глубин замедляет дви­жение, в то время как остальная часть продолжает двигаться быстрее. В результате происходит разворачивание волны и стрем­ление ее подойти к берегу параллельно. При подходе волны к изрезанному берегу из-за рефракции в бухтах получается более ослабленное действие волны, у мысов — более усиленное.

При подходе к оградительным молам и волноломам волны, распространяющиеся из открытого моря, частично отражаются или разбиваются ими, частично проникают на защищенную ак­ваторию. Голова оградительного сооружения представляет собой источник радиальной системы волновых колебаний. От головы мола волны распространяются приблизительно концентрическими •окружностями. Зона существенного влияния дифракции меняется в зависимости как от длины волн, так и от направления их рас­пространения.

На уклонах <45° при глубине меньшей двойной высоты волны последняя забурунивается и происходит ее перестройка. Если наклон дна достаточно полог, волна, продолжая двигаться к бе­регу, перестраивается (с уменьшенными параметрами), сохраняя видимую форму правильного волнового движения. Различные уступы и вообще увеличение крутизны склона заставляют волну в значительной степени разрушаться и иногда превращаться в со­вершенно иной вид волнового движения: колебательная волна мелководья превращается в волну перемещения. При прохожде­нии такой волны частицы воды во всей толще совершают посту­пательное движение.

Русские (Н. Н. Джунковский, В. П. Зенкович, В. В. Шулейкин) и иностранные (Д. Джонсон, Ф. Шипард) ученые считают, что волны перемещения имеют большое значение для динамики бере­гов. Силы прибоя и высота взброса воды иногда достигают очень больших размеров. На откосном берегу волна разбивается, обра­зуя всплеск, а затем отбрасывается от берега. На берег вместе с массами воды обрушается и прибрежно-морской материал (галь­ка, мелкие валуны), выполняя огромную разрушительную работу. Взбросы волны могут достигать нескольких десятков метров. Так, например, на Кавказском берегу Черного моря они отмечались в 35 м (Туапсе, Поти), в Атлантическом океане у маяка Тринидад взбросы достигают высоты 60 м. Сила удара волн прибоя на Черном море в Ялте составляет 15 т/м², Поти— 16 т/м², на Бал­тийском море в Лиепае не превышает 7 т/м², на Атлантическом побережье Шотландии максимальные удары волн достигали 30 т/м². На Черном море в Поти в 1892 г. была разрушена надвод­ная часть половины оградительного сооружения, состоящая из искусственных массивов весом по 20 т каждый. В Одессе на моле, ограждающем рейд, были случаи сдвига массивов весом 25 т. В Балтийском море в порту Лиепая наблюдались случаи сдвига массивов весом до 20 т.

Исследование волновых характеристик производят в океанах и морях с судов, а в прибрежных зонах со специальных устано­вок. Наблюдения в прибрежной зоне за параметрами волновых колебаний производятся при помощи волномерных вех, волноме­ров, перспектометров и других, а также при помощи стереофото- грамметрических установок. Одновременно ведутся и наблюдения за ветром. Сопоставляя натурные наблюдения, получают функ­циональные зависимости между ветром и волнением. Описание приборов и методов наблюдений за волнением приводятся в кур­сах физики или динамики моря.

Движущееся судно создает два вида корабельных волн: рас­ходящиеся или косые, зарождающиеся у носовой части, и попе­речные — возникающие у кормы. Элементы корабельных волн зависят от скорости судна, его обводов и глубины водоема. Как установлено исследованиями, волновое сопротивление играет боль­шую роль в общем сопротивлении воды при движении судна. При следовании судна по малым глубинам корабельные волны уве­личиваются, соответственно увеличивается и волновое сопротив­ление. Увеличение волны и волнового сопротивления при движе­нии крупнотоннажных судов по морским каналам аналогично про­ходу их по мелководью. Судно, вытесняя воду из прорези канала, создает крупные поступательно-возвратные донные волны, рас­пространяющиеся до откосов прорези. Следовательно, по откосам прорези дважды проходит донная волна, вызывая их размыв и от­ложение наносов у подошвы откосов.

При сильных подводных землетрясениях на поверхности океа­на возникают водяные валы — цунами, которые могут достигать 15—30 м высоты. Скорость распространения таких волн достига­ет 400—800 км/ч. Обычно цунами набегает на берег несколькими водяными валами; наиболее высокие — первые волны. Обрушаясь на низкий берег, цунами могут проникать в глубь суши и при­чинять большие разрушения в населенных пунктах.

При Лиссабонском землетрясении (1755 г.) образовавшаяся у г. Кадиса волна достигала высоты 18 м и произвела значительные разрушения. Сильное землетрясение, происшедшее в Чили 21 мая 1960 г., вызвало возникновение гигантских волн-цунами высотой до 10 м, которые распространились по всему Тихому океану и обрушились на Гавайские острова, побережья Новой Зелан­дии, Австралии, Филиппин, Японии и произвели разрушения с большим коли­чеством жертв. Волна достигла Курильских островов и Камчатки. Расстояние в 16 тыс. км волны-цунами прошли, двигаясь со скоростью 650—700 км/ч. На восточном побережье Курильских островов высота волн-цунами была от 1 до 7 м. Население было заранее предупреждено и эвакуировано из опасных зон. Признаками приближения цунами у тихоокеанских берегов Камчатки и Курильских островов может служить неожиданное отступание моря от берега. 27 марта 1964 г. произошло сильное землетрясение (до 11 баллов и выше) на юго-западе Аляски. Вечером ощущались несколько резких толчков, почва ме­стами разошлась, образовав дымящиеся провалы. Пострадали города Анко- ридж, Вальдес, Кордова и др. Землетрясение вызвало волны-цунами. Первая приливная волна достигала высоты 9 м, ее скорость 960 км/ч. Волны рас­пространились по Тихому океану и обрушились на берега Канады и США и достигли Гавайских островов и Японии.