Как определить когда будет шторм. Что такое ветер? Путь реки

Как было сказано, на отдельных морях и океанах, кроме общих признаков, имеются еще так называемые специальные, характерные для конкретного географического района.

Для не оказанных в книге других районов специальные признаки нужно находить в различных навигационных пособиях (лоциях и т. п.) и гидрометеорологических описаниях, а также необходимо самому хорошо всесторонне изучать район плавания и подмечать в нем специальные признаки погоды.

Черное море

Среди ветров особой известностью выделяется Новороссийская бора 1. Она является самым опасным видом шторма для флота на северо-востоке Черного моря, особенно в районе побережья Анапа - Новороссийск - Туапсе. Новороссийская бора - это очень сильный холодный северо-восточный порывистый ветер, дующий с невысоких горных склонов. Наибольшая сила его наблюдается в Цемесской (Новороссийской) бухте. Здесь сильно охлажденный материк круто обрывается к теплому морю.

Этот шторм бывает при антициклоне в холодном воздухе над южными районами европейской территории Советского Союза и при циклоне - над юго-восточной частью Черного моря.
При этом создаются большие горизонтальные градиенты давления, вследствие чего воздух огромными порывами низвергается через Мархотский перевал с высоты 435 м в Новороссийскую бухту со скоростью ураганного ветра, который вызывает сильное волне-кие моря с очень крутой волной и при отрицательных температурах создает мощное обледенение судов и портовых сооружении. Были случаи, когда суда тонули в бухте под тяжестью образовавшегося на них льда.

В среднем Новороссийская бора за год наблюдается 46 раз, чаще всего в период с ноября по март. Из них больше половины бывает со скоростью ветра выше 20 м/сек.
Наибольшая скорость ветра достигает 40 м/сек и более, температура воздуха при этом может понижаться до минус 15 - 18° и ниже. Бора продолжается непрерывно в течение 1 - 3 суток, иногда до недели. Ее распро- странение в сторону моря не превышает 5 - 6 миль.

Местные признаки наступления, ослабления и прекращения Новороссийской боры следующие

Появление белесоватого облачного вала над хребтом Варада и его сползание по склонам гор в сторону моря. Бора начинается, когда облачный вал спустится примерно до половины склона гор.
Если облачные массы оторвались от Мархотского перевала и быстро смещаются в юго-западном направлении - это признак того, что бора в Новороссийске начнется через 2 - 3 ч и даже раньше.
Резкое ослабление севере восточного ветра в Новороссийске при сильном на Мархотском перевале, о чем может свидетельствовать удерживающийся почти в прежнем положении облачный вал на склоне гор, не указывает на окончание боры; ветер вновь усилится через 2 - 3 ч.

Усиление северо-восточного ветра в Новороссийске до 6 - 7 баллов и даже больше при сохранения слабого ветра на Мархотском перевале указывает на то, что в Новороссийске скоро не будет ветра.

Если надвигается и увеличивается облачность нижнего яруса с юга, сопровождаемая осадками и падением давления, то бора прекратится через 8 - 12 ч.

Быстрый рост давления в Новороссийске - признак начала ослабления и скорого прекращения здесь боры.

В районе побережья Поти в холодный период года (с октября по март) часто наблюдается очень сильный феновый восточный ветер, достигающий иногда ураганной силы, скорость его до 40 м/сек и продолжительность до нескольких суток.
Этот ветер наблюдается от реки Супса до реки Ингури, в море он распространяется до 10 миль от берега. Местное название этого ветра - Потийский калач или кругляк.

Признаки возникновения штормового восточного ветра в районе Поти следующие, атмосферное давление выше 1015 мбар с равномерным его падением, значительное повышение температуры воздуха и уменьшение относительной влажности, появление перистых и чечевицеобразных облаков над горами, сверхдальняя видимость отдаленных гор, исчезновение низких облаков.
Обычно этот ветер усиливается во второй половине ночи и в середине дня стихает, а к вечеру может усилиться вновь. В районе Поти также нередко наблюдаются и шквалистые западные ветры, чаще всего юго-западные и западные, реже северо- западные.

Признаки их наступления следующие:

появление при фене над побережьем перистых облаков и постепенное их уплотнение с образованием облаков среднего яруса - признак того, что в ближайшие 6 - 10 ч здесь возникнут шквалистые западные ветры и наступит пасмурная погода с осадками;

появление зыби на море при ясной погоде, особенно во время фена;

сверхдальняя видимость гор;

усиление морских течений в районе Поти до одного узла и более - признак усиления здесь западного ветра до штормового через 18 - 24 ч, признаком усиления этого ветра через несколько часов (3 - 4 ч) является заметное повышение уровня воды в Поти.

В апреле и мае при ненормально высокой температуре, малой относительной влажности (сухости) воздуха и падении давления надо через несколько часов ожидать с юго-запада внезапного сильного шквала.

Поти и Закавказья является увеличение давления, уменьшение облачности и волнения моря.

В районах мысов Тарханкут, Сарыч, Судана, Калиакра, Анапа и в Керченском проливе при заметном изменении атмосферного давления наблюдается местное усиление слабых и умеренных ветров до сильных и штормовых: южного ветра - три падении давления, северного - при повышении. При изменении давления в этих районах на 1 - 2 мбар ветры могут усиливаться до 6 - 7 баллов.

Усиление распространяется от берега в море до 5 - 6 миль, дальше ветры резко ослабевают.

В бассейне Черного моря сильные и продолжительные штормы от направлений северной половины горизонта наблюдаются зимой. Им предшествуют и сопутствуют резкое понижение температуры и давления воздуха, выпадение снега, образование туманов, испарения. Скорость ветра достигает 25 - 40 м/сек.

Штормы от ветров южных направлений на Черном море наблюдаются гораздо реже, и они обычно бывают менее сильными и менее продолжительными, чем при ветрах северных направлений. Перед началом южного шторма за сутки и более может на- блюдаться сверхдальняя видимость: горы Анатолийского побережья могут быть видны с Южного берега Крыма.

Пролив Босфор

Белые облака, образующиеся над вершинами европейского берега пролива,- признак скорого наступления северо-западных штормовых ветров. При этом, если облака начинают сползать по склону гор в сторону пролива, - значит скоро появятся сильные северо-западные шквалы, часто сопровождаемые грозами.

Эгейское море

В холодный период года (с октября по март), если горы на островах скрыты серыми облаками, а небо покрыто низкой облачностью, то скоро подует сильный ветер.

Если небо покрывается облаками, надвигающимися с юго-запада, давление падает, наблюдаются грозовые разряды, то в холодный период года нужно ожидать юго-западного шторма.

Перед наступлением северного шторма со шквалами давление заметно увеличивается и наступает ясная, с хорошей видимостью погода.

Бискайский залив

В Бискайском заливе штормы весьма часты. Обычно они наблюдаются с октября по март и особенно с ноября по февраль.

Они сопровождаются обычно дождливой и ненастной погодой и очень сильным и опасным для судов волнением.

Штормы в Бискайском заливе связаны с прохождением циклонов, которые чаще всего имеют две траектории: на северо-восток и восток-юго-восток. В период с июня по август здесь наблюдаются грозы, которые в южной части залива сопровождаются сильными шквалами.

Признаками наступления в заливе штормов являются надвигающаяся с запада низкая мрачная облачность, часто с молниями, и идущая с запада мертвая зыбь.

У южного побережья залива мертвая зыбь в сочетании со штилевой погодой, наступающей после юго-западных ветров, также является верным признаком приближения шторма.

Характерно также, что чем дольше наблюдаются указанные выше признаки до наступления шторма, тем сильнее и продолжительнее будет сам шторм.

Возникая обычно с юго-запада, шторм, сопровождаемый осадками и туманами, поворачивает постепенно на запад или северо-запад и может продолжаться до нескольких суток подряд. Затем ветер принимает первоначальное направление.

Если по окончании шторма дуют сильные ветры с юго-запада, сопровождающиеся повышением давления, то можно ожидать северного ветра и улучшения погоды.

Если обратный поворот ветра с северо-запада на запад или юго- запад сопровождается значительным падением давления, то надо ожидать скорого наступления нового шторма.

Красное море, Аденский и Суэцкий заливы

В северной части Красного моря и в Суэцком заливе появление перистых облаков над вершинами гор Синайского полуострова, в то время когда они видны со стороны южного входа в пролив Губаль,- признак скорого возникновения сильного до штормового ветра В этих же районах признаком скорого появления свежего ветра является дымка на горизонте. В Суэцком заливе, если дымка покрывает плоскогорья,- признак скорого наступления большого шторма.

Появлению сухого сильного северного ветра (хамсина) в Аденском заливе предшествует выпадение обильных дождей в Йемене. У северного берега Аденского залива признаком наступления сильного ветра северного и северо-северо-западного «белата» является появление вечером над берегом тусклой туманной дуги и порывистого ветра, постепенно заходящего к берегу.

В Аденском заливе признаки приближения циклона от востока и юга - это гало вокруг луны и солнца, молнии в восточной части горизонта, шквалы с северо-северо-запада и северо-северо-востока, мертвая зыбь, идущая с востока, и падение давления.

Порт Кейптаун

Если вершина горы Лев покрывается белой облачной шапкой - признак скорого наступления сильного шторма.

Порт Петропавловск-Камчатский. Авачинская губа

Признаки усиления северо-западного ветра до штормового следующие, образование облачной шапки над Вилючинской сопкой, наличие резко очерченной облачной гряды кучевообразных форм облаков над западной частью залива.

Средиземное море

Изменение направления ветра во время шторма от восточного к западному служит верным признаком улучшения погоды. Восточные ветры обычно предвещают здесь штормовую погоду.

Белое море

Если на Белом море начинает дуть южный ветер - признак скорого наступления ненастной погоды.

Гебридские острова и побережье Шотландии

Северный штормовой ветер, изменяющий направление на юго- западное при понижении атмосферного давления,-верный признак дальнейшего ухудшения погоды.

Остров Ньюфаундленд

Если после западного ветра атмосферное давление начинает медленно падать, то следует ожидать продолжительного восточного шторма.

Шотландские и Оркнейские острова

Сильное полярное сияние-признак наступления юго-восточного шторма, а слабое сияние - признак наступления хорошей погоды.

Ботнический залив

Быстрое падение атмосферного давления, а также заволакивание неба густыми слоистыми облаками являются признаком приближения циклона и часто штормового ветра.

Побережье острова Целебес

На северном побережье острова, особенно в районе бухты Манадо, в период северо-западного муссона наблюдаются штормовые западные ветры, имеющие местное название «барат». Признак приближения барата - темный, свинцовый цвет неба над морем. Температура воздуха при этом падает обычно до 19° С вместо обычной здесь 25 - 27° С.

Магелланов пролив

Видимая на юго-западе белая дуга облаков - верный признак приближающегося от мыса Горн сильного штормового шквального ветра.

Флоридский пролив

Часто в этом районе наблюдается штормовой с сильными шквалами ветер, имеющий местное название «портер». Признаком наступления этого ветра является падение атмосферного давления и приближение с северо-запада мощных кучевых облаков при слабом юго-восточном ветре.

Северный Ледовитый океан

Снежные струи, переходящие при усилении ветра в поземок,- признак начинающейся пурги. При этом по мере усиления ветра переносимый им снег поднимается все выше и выше, горизонт постепенно затягивает снежной дымкой и видимость резко ухудшается.

Побережье Антарктиды в районе Атлантического сектора При сильных ветрах восточной четверти обычно начинается низовая метель, переходящая затем в общую с выпадением снега; видимость при этом становится очень плохой.

Признаками штормового ветра восточной четверти могут служить следующие явления:

появление и уплотнение перисто-слоистой облачности;

повышение температуры воздуха в период полярной ночи, а также летом, весной и осенью к вечеру и ночью;

значительное повышение относительной влажности воздуха;

очень сильное падение атмосферного давления.

Атлантический сектор вод Антарктики

Признаками усиления ветра в открытой части океана могут служить следующие явления:

1) поворот ветра вправо и переход давления от ровного хода к падению при одновременном повышении температуры воздуха, облачность уплотняется и снижается, начинается выпадение осадков. Эти явления связаны с приближением циклона к месту судна и, как правило, предвещают ветры северной четверти (от северо-западных до северо-восточных) силой 6 - 8 баллов и более;

2) рост давления, начинающийся после заметного падения и сопровождающийся изменением направления ветра с южного на юго-западное. При этом обычно осадки прекращаются я улучшается видимость.
Об интенсивности надвигающегося шторма можно судить по записи барографа: чем круче поднимается давление, тем более вероятен сильный шторм (до ураганного), который обычно начинается вскоре после начала повышения давления.

Второй признак, если он выражен отчетливо, характерен для тыловой части циклона при условии прохождения его центра севернее судна.

Нередко штормы при северных ветрах предшествуют юго-западным штормам. Следует иметь в виду, что в Антарктике нет такой строгой зависимости между изменениями атмосферного давления и ветром, как это наблюдается в северном полушарии.
Здесь могут быть случаи сильных штормов при небольших колебаниях давления и, наоборот, часто значительные изменения давления не связаны с сильным ветром.
Поэтому в Антарктике, кроме хода давления, обязательно нужно учитывать изменение ветра, температуры, облачности и других метеорологических явлений, а также направление и время появления или усиления зыби.

Изменение ветра при прохождении циклона происходит следующим образом:

если судно находится непосредственно в центральной части циклона, то вначале дует сильный северосеверо-восточный ветер, который после смещения центра быстро меняется на юго-юго-западный;

когда центр циклона проходит южнее судна, то вначале наблюдается северный ветер, который затем переходит в северо-западный и усиливается, а после смещения центра циклона меняется на юго-западный с повышением давления и сильным штормом.

В том случае, если судно находится в зоне сильных западных ветров, которая расположена между 40 и 55° ю. ш., ветер меняется в пределах от северо-западного до юго-западного; если центр циклона проходит севернее судна, ветер начинается от севера, переходит через северо-восток на восточный и после смещения циклона - на юго-восточный и южный.
Для преобладающего большинства траекторий движения циклонов прохождение их центров южнее судна наблюдается в тех случаях, когда судно находится к северу от 61-й параллели. Движение центра циклона через расположение судна наиболее вероятно при плавании в зоне между 61 и 65° ю. ш.

Наконец, движение центра циклона севернее судна наблюдается при плавании южнее Полярного Круга. Иногда для отдельных траекторий движения центров циклонов пути их могут значительно отклоняться от вышеуказанного среднего положения.

Созданная в 1850 году картина Айвазовского «Девятый вал» сразу же стала самой знаменитой из всех его марин и была приобретена Николаем I

Унесённые волной

В Балаклаве сильным порывом ветра была оторвана от берега и унесена в море лодка с шестью рыбаками. Все считали несчастных рыбаков погибшими. Однако на днях шедший в Ялту пароход «Гурзуф» заметил близ «Профессорского уголка» лодку со злополучными рыбаками. Несчастные, пробывшие несколько суток в море, находились в ужасном состоянии.

В Евпатории греческий пароход Amphitrita всё ещё продолжает стоять на мели у маяка. Несмотря на выгрузку значительного количества зерна, снятого на несколько парусных судов, и помощь двух буксирных пароходов, гигантское судно не удаётся никак стянуть с косы. Последним непродолжительным штормом его занесло песком фута на три.

В Алуште более чем двухнедельное спокойствие моря нарушилось сильным штормом. С утра уже волны начали заливать Набережную. В вечеру же, вследствие довольно сильного юго-восточного ветра, волнение ещё больше усилилось, и седые гребни громадных морских валов начали перекатываться через казённую пристань.

К слову

Даже небольшие черноморские волны могут обладать огромной ударной силой: во время шторма 19 января 1931 года на Южном берегу Крыма, близ Симеиза, скала Монах была разбита волнами на три куска.

Нечеловеческие жертвы

Зимой 1914-го в Евпатории «пристань получила серьёзные повреждения вследствие наскочившей на неё во время шторма с необыкновенной силой баржи, на которой обычно выгружаются с пароходов грузы. Ремонт пристани обойдётся в 600 руб.».

Жертвой шторма (и человеческой глупости) в 1967-м стала коктебельская набережная. После того как в начале 1960-х с восточной части коктебельского пляжа для строительных нужд было вывезено около полутора миллионов тонн песка, баланс между морем и сушей нарушился – море начало разрушать берег, бетонную набережную, валить стоящие на ней фонари. Ну а после зимнего шторма в 1967-м произошёл полный размыв пляжа (чтобы укрепить берег, его пришлось засыпать завезённым строительным щебнем).

Как в кино

Газетное сообщение о пароходе, попавшем в шторм в декабре 1902 года, сегодня читается, как сценарий остросюжетного зрелищного фильма: «Вышедший из Ялты пароход русского общества пароходства и торговли «Великий Князь Алексей», застигнутый в море сильным штормом, два дня находился в неизвестности; лишь после отчаянной борьбы с яростной стихией пароход достиг Севастополя, превратившись в сплошную глыбу льда. Пассажиры переживали крайне тревожное состояние и, входя в Севастополь, со слезами на глазах крестились и благодарили Бога, отвратившего явную для жизни опасность».

Татьяна Шевченко, «

Известный специалист по исследованию морских волн профессор Л. Ф. Титов обратил внимание на то, что в «Сказке о рыбаке и рыбке» великий поэт не только образно, но и очень правильно, с точки зрения океаногра­фии, описал развивающееся морское волнение: «Море слегка разыгралось… Помутилось синее море… Неспо­койно синее море… Почернело синее море… На море черная буря: Так и вздулись сердитые волны, Так и хо­дят, так воем и воют».

Есть специальная шкала состояния поверхности мо­ря, согласно которой можно визуально определить, сколько баллов на море. Шкала действительна только для ветрового волнения.

Итак, что такое один балл? Это совсем слабое вол­нение, рябь. Подул ветер - сморщил водную поверх­ность, прошел порыв - она снова гладкая. А что такое два балла? Это уже более заметная волна. Характерный признак волнения в два балла - прозрачная стекловид­ная пена на гребнях волн. При трех баллах на гребнях отдельных волн появляются белые барашки, при четы­рех баллах уже все море покрыто барашками. Если ве­тер начинает срывать пену с гребней волн - пять баллов волнения, а когда эта пена начинает вытягиваться поло­сами по склонам волн - шесть баллов… Всего шкала волнения содержит девять баллов. Можно оценивать шторм и по высоте волн.

Так, например, по этой шкале при волнении моря в один балл высота волн не превышает 25 сантиметров, в два балла - 25-75 сантиметров, в три балла - 0,75- 1,25 метра…

Шкала силы ветра (где приводится соответствие бал­лов и метров в секунду) имеет двенадцать баллов. Сила шторма определяется силой ветра. Поэтому выражение «шторм десять баллов» будет правильным, а выраже­ние «десять баллов волнения» - неправильным. На Чер­ном море повторяемость сильных волнений невысока. В течение самого штормового года волнение шесть-девять баллов не наблюдается больше чем 17 дней.

Отличительная особенность черноморских волн - их «устойчивость». Это так называемая зыбь, имеющая больший период колебаний, чем ветровая волна. Зыбь - это волны, наблюдающиеся при слабом ветре или без ветра («мертвая зыбь»). Однако происхождение этих волн связано с деятельностью ветра. На Кавказское по­бережье моря могут прийти волны, образовавшиеся в штормовой зоне, которая расположена в это время в западной части Черного моря. У кавказских же берегов ветры могут быть слабыми, а волна - крупной. Это и будет зыбь. С существованием зыби связано бытующее издавна у наших моряков понятие о «девятом вале», из­вестное многим по картине известного художника-морениста Айвазовского. Нельзя сказать, чтобы представле­ние о девятом вале вовсе было лишено всякого основа­ния. Дело в том, что волны зыби, как правило, идут груп­пами, причем в центре группы находятся наиболее круп­ные волны, а по краям волны меньшей высоты. Какая-то волна данной группы может быть действительно гораздо больше остальных, но которая она будет по счету - третья, пятая или девятая, да и с какой волны начинать счет,- неизвестно. Таким образом, вовсе не следует ду­мать, что именно девятая волна является самой страш­ной. Кстати, у древних греков самым опасным считался каждый третий вал, а у римлян - десятый.

Моряки легче переносят зыбь, чем азовскую или кас­пийскую ветровую волну - «болтанку» с периодом 3-5 секунд. Однако зыбь имеет ту неприятную особенность, что она дает сильный прибой у берега. Волна, почти не­заметная в море из-за небольшой крутизны, обрушива­ется на берег с громадной силой.

Купание в море во время шторма очень опасно. Обыч­но довольно трудно преодолеть зону бурунов и попасть в открытое море, где можно относительно спокойно дер­жаться на воде, поднимаясь и опускаясь при прохождении каждой волны. Гораздо труднее уставшему человеку снова попасть на берег через преграду из рушащихся и пенящихся волн. Его то и дело относит обратно в море. Были случаи, когда здесь тонули люди, даже умевшие неплохо плавать. Поэтому-то на городских и санаторных пляжах и вывешивают во время шторма таблички с пре­достерегающими надписями. Уместно напомнить здесь, что все животные, медузы, морские блохи и другие орга­низмы уходят перед штормом из опасной прибойной зо­ны, чайки улетают на берег, однако можно видеть, как некоторые люди избирают шторм для того, чтобы де­монстрировать свою «храбрость», качаясь на волнах.

Сила ударов волн о берега и сооружения огромна. Вблизи Сочи она превышает 100 тонн на квадратный метр. При таких ударах возникают всплески высотой в несколько десятков метров. Колоссальная энергия при­бойных волн расходуется на раздробление горных пород и перемещение наносов. Без воздействия волн выносы рек скатывались бы постепенно на глубину, волны же возвращают их к берегу и заставляют перемещаться вдоль него. Например, вдоль Кавказского побережья Черного моря идет постоянный поток наносов. От Туапсе до Пицунды волны перемещают 30-35 тысяч кубических метров наносов в год.

Там, где есть пляж, волны теряют большую часть своей энергии. Там, где его нет, они разрушают коренные породы. В период Великой Отечественной войны размыв берега южнее порта Сочи достигал 4 метров в год. Сра­зу же после окончания войны были начаты берегоукре­пительные работы в этом районе, и размыв побережья прекратился.

Вдоль Кавказского побережья моря проходит желез­ная дорога. В прибрежной зоне построены санатории, театры, морские вокзалы и жилые дома. Поэтому берега моря надо охранять от размыва. Лучшей защитой в этом отношении является пляж, где волны разрушаются, не доходя до берега. Для закрепления пляжей сооружают­ся буны и подводные волноломы, которые препятствуют движению гальки вдоль берега в другие районы и уход ее в глубь моря. Так нарастает пляж.

Долгое время буны и подводные волноломы счита­лись образцом берегозащитных сооружений. Но в послед­ние годы специалисты пришли к выводу, что более при­емлемыми с точки зрения экологии были бы искусствен­ные рифы, такие, как в естественных условиях существуют у побережья Австралии, Кубы, Вьетнама. На Черном море вблизи Одессы уже проходит испытание один такой риф длиной 300 метров.

Грузинские специалисты по защите побережья пошли иным путем: они поддерживают пляжи при помощи пляжевого материала, который привозят из горных карь­еров.

Одним из малоизученных в настоящее время вопро­сов, связанных с волнами, является так называемый тягун.

Сущность этого явления заключается в том, что во многих портах Черного моря (и в некоторых других пор­тах мира) суда, пришвартованные у причалов, начинают время от времени двигаться вдоль них более или менее периодически под действием какой-то силы. Иногда эти движения настолько мощны, что даже стальные швар­товые концы не выдерживают и лопаются, иногда судно вынуждено прекращать грузовые операции и отходить на рейд. Тягун может наблюдаться как во время силь­ного волнения, так и при полном штиле.

О происхождении тягуна имеется несколько гипотез. Все они определяют тягун как следствие подхода особо­го рода морских волн, невидимых простым глазом. Эти волны носят название длиннопериодных, так как они имеют период колебания гораздо больший, чем обыкно­венные видимые волны.

Когда морские волны подходят к берегу, их структу­ра, а в связи с этим и картина волн меняются. Ученые говорят, что в прибрежной зоне волна начинает «чувст­вовать дно». Если направление гребней волн не парал­лельно линии берега, то происходит поворот волн к бе­регу: часть гребня, которая идет над большими глуби­нами, догоняет другую часть, идущую ближе к берегу над меньшими глубинами. Это явление называется ре­фракцией волн. Выражается оно не только в перемене их направления, но и в том, что гребни изменяют свою форму. В отдельных районах, например в бухте, волны «растягиваются» по ее берегам, поэтому высота волн здесь меньше, чем в открытом море. Это знали еще древ­ние мореплаватели. Концентрация волновой энергии происходит в мысах, так как гребни волн подходят с раз­ных сторон.

О скалы грозные дробятся с ревом волны

И с белой пеною шумят, бегут назад…

При продвижении волн по мелководью профиль их меняется. Гребень заостряется, наклоняется вперед, а ложбина отстает, испытывая влияние дна. На глубине, примерно в полтора раза превышающей высоту волн, они разрушаются. Образуется прибой. Прибойная волна с шипящей пеной заходит далеко на берег. У приглубин­ных берегов обычно одна линия разрушения волн, а у пологих по мере движения к берегу волны разрушают­ся несколько раз.

В последнее время принят новый, так называемый спектральный, метод изучения морских волн. Слово «спектр» происходит от латинского слова «спектрум», что значит «видение». С этим словом в нашем представле­нии связано что-то яркое и красивое. Такое название дал ему Ньютон, когда он впервые разложил обычный, бе­лый свет на составляющие - красный, оранжевый и т. д. Теперь спектральный метод исследования широко ис­пользуется в науке и технике - всюду, где можно полу­чить зависимость энергии процесса от частоты или дли­ны волн.

Для характеристики различных видов морских волн хорошим показателем будет их спектр. Как выглядят спектры морских волн? Спектр ветрового волнения и спектр зыби отличаются друг от друга шириной и фор­мой. Ветровое волнение имеет более широкий спектр, оно охватывает большой диапазон частот. В нем могут быть волны с периодами от 3 до 20 секунд. А спектр зыби уже, то есть волны зыби мало отличаются друг от друга по частотам, они ровнее. Вид спектров этих двух типов волн характерен для всех морей.

Бывают иногда двугорбые и многопиковые спектры. Они регистрируются тогда, когда на море идут две или несколько систем волн с разных направлений, то есть наблюдается смешанное волнение.

Так спектры помогают в исследованиях морских волн. Теперь уже недостаточно сказать, сколько баллов на море, недостаточно даже знания высоты и длины или периода волн. Надо знать, какой вид имеет их спектр. Спектры позволяют исследовать и сравнивать друг с дру­гом различные виды волн, они вносят порядок в «самое беспорядочное из всех закономерных явлений на Земле», как образно назвал морские волны известный советский океанограф Н. Н. Горский.

Слово «цунами» в переводе с японского означает большие волны в гавани. Действительно, они проявляются в гаванях, в бухтах, вообще в прибрежной зоне. В открытом море корабль может их не заметить, потому что высота их - сантиметры, а длина - километры, то есть волны очень пологие.

В Советском Союзе цунами наблюдаются не только на Камчатке или Курильских островах, но и на Каспий­ском и Черном морях, хотя здесь они не достигают такой разрушительной силы, как тихоокеанские.

Эти волны возникают при подводном землетрясении. Корабль, оказавшийся над зоной землетрясения, ощу­щает толчок, как будто он натолкнулся на подводную скалу. На некоторых морских картах нанесены скалы в таких районах, где глубины исчисляются километрами и промеры не обнаруживают никаких поднятий дна.

Откуда же в Черном море землетрясения? Ведь дей­ствующих вулканов поблизости нет! Но дело в том, что землетрясения далеко не всегда бывают связаны с вул­канической деятельностью. Чаще всего они возникают как результат разрывов земной коры, которые образуют­ся в районах, промежуточных между опускающимися и поднимающимися районами. Обычно очаги землетрясе­ний сосредоточены в одних и тех же зонах. На Черном море такие зоны проходят параллельно берегам вбли­зи Крыма и Кавказа. Наиболее сейсмичными районами Кавказа являются Анапа и окрестности Сочи. Глубина залегания очагов черноморских землетрясений может быть до 40 километров.

Есть предположение, что причиной гибели древних черноморских городов Севастополиса и Диоскурии по­служили волны от подводных землетрясений - цунами. В абхазских легендах сохранилось упоминание об этом событии: «Страшный удар потряс землю. Берег раско­лолся, и взбешенное море поглотило город».

За последние столетия на Кавказе таких сильных землетрясений не наблюдалось. В Крыму сильные зем­летрясения (7-8 баллов по 12-балльной шкале) были в 1927 году, эпицентры их находились в море, к югу от Ялты. Землетрясения эти вызвали длинные (до 100 ки­лометров) волны - цунами. Скорость их была так ве­лика, что через полтора часа они дошли до побережья Болгарии, а на другие побережья еще раньше. Но эти волны были отмечены только приборами и никаких по­вреждений не причинили.

На Кавказском побережье Черного моря сильные землетрясения - 6 баллов - наблюдались в 1905 и в 1966 годах (эпицентры их лежали в море вблизи Анапы). Эти землетрясения также вызвали цунами, которые рас­пространились по всему морю и были отмечены прибо­рами.

Таким образом, на Черном море тоже возможны цу­нами, но по причине малой протяженности очагов зем­летрясений и их сравнительно небольшой силы они не причиняют вреда побережьям.

Интересно, что некоторые рыбы - обитатели боль­ших глубин - за несколько дней или часов до землетря­сения появляются на поверхности воды и при этом обыч­но погибают. Но такие случаи наблюдались не в Черном море, где, как известно, рыбы на больших глубинах не живут.

На какую глубину распространяются обычные (вет­ровые) волны? Уже на глубине 10 метров они меньше, чем на поверхности, но иногда ощущаются и там. Дви­жение воды у дна при шторме можно охарактеризовать таким примером. Подводная лаборатория «Черномор», работавшая вблизиГеленджика на глубине 12,5 метра и имевшая отрицательную плавучесть в 3 тонны, была пе­редвинута 4-балльным штормом на 70 метров. Исследо­вателями этой лаборатории было установлено, что до­статочно интенсивные перемещения песка происходят до глубины 15-20 метров.

В глубинах моря, на границе раздела слоев воды с различной плотностью, возникают так называемые внут­ренние волны.

Специалисты считают, что действием этих волн мож­но объяснить гибель нескольких подводных лодок: аме­риканских- «Трешер» в северной части Атлантики в 1963 году и «Скорпион» в 1968-м у Азорских островов; французских - «Минерва» в 1968-м и «Эридис» в 1970 го­ду в Средиземном море. При этом погибли несколько сотен человек.

Хотя известны внутренние волны уже давно, причины их образования не до конца ясны. Одной из них считают «рябь» в массе течения, возникающую при прохождении его над подводными хребтами. Могут вызываться внут­ренние волны и сильными штормами и ураганами на по­верхности воды, и приливами, и землетрясениями.

Внутренние волны, как и поверхностные, движутся, развиваются, живут. Они могут достигнуть такой высоты и крутизны, что станут неустойчивыми и опрокинутся. При этом быстро выравниваются свойства воды, исчезает скачок в плотности, возможно, это опрокидывание и вызвало гибель подводных лодок.

Недавно внутренние волны были обнаружены на снимках из космоса. Оказывается, при съемке с такого большого расстояния эти волны прослеживаются в виде чередования темных и светлых полос.

Долгое время волны причиняли человеку только вред: понижали скорость судов, разбивали их о береговые со­оружения, размывали берега.

Выдвинуто много проектов использования энергии волн. Расскажем о некоторых из них.

На берегу Черного моря испытывалась установка конструкции Д. А. Автономова. Она основана на запол­нении водой бассейна под действием гидравлического удара - прохождения волн по клиновидным каналам. Из бассейна вода поступает в турбину.

На Крымском побережье испытана и другая установ­ка, автор ее С. И. Колтагов. Поршень, движущийся в ци­линдре горизонтально под действием волн, гонит воду вверх по трубе в цистерну, откуда она поступает на тур­бину. После каждого движения поршня цилиндр запол­няется из другой трубы водой моря.

Инженер В. С. Сидоренко создал тип «волнотурби­ны», основанной на повороте укрепленной горизонтально трубы при прохождении волны.

Польские специалисты предложили накапливать энер­гию путем периодической (под действием волн) подачи воды в резервуар, расположенный выше уровня воды. Удар каждой волны открывает клапан, через который вода проникает по трубам в резервуар.

Болгарский инженер Веденичаров предложил семь типов волнодвигателей. Некоторые из них он испытывал на Черном море вблизи Варны.

Шведский инженер Дальстрем сконструировал судно, использующее энергию волн. На судне имеется балан­сир, приводящий в движение винт.

У побережья США работает буек на волновой энер­гии, мощность установки всего 1 киловатт. Принцип ра­боты таков: с плавучей платформы вниз опущена 60-метровая труба; в нижней части трубы клапан, откры­вающийся в период нахождения трубы во впадине вол­ны; попадающая в трубу вода поступает в бак, а из бака на турбину, вырабатывающую ток, который питает лампу.

Крупный проект использования волновой энергии вы­двинут в Англии, не имеющей значительных природных источников энергии на своей территории. Вдоль побе­режья предполагается построить много своеобразных «мельниц», лопасти которых (15X15 метров) будут вра­щаться под действием волн и передавать свое движение генератору.

Ни в одной стране еще не построено волновой элект­ростанции. Причина в том, что получаемая таким обра­зом энергия будет стоить дороже, чем энергия других видов электростанций, и использовать ее целесообразно только там, где исчерпаны уже все другие источники.

Однако уже тот факт, что над использованием энер­гии волн усиленно работают инженеры и ученые во мно­гих странах, позволяет надеяться на успешное решение этой проблемы.

Заинтересовались морскими волнами и врачи: слабое волнение (один-два балла) производит легкий массаж тела, способствует проникновению солей морской воды в организм человека, то есть является лечебным фак­тором.

Не менее интересен и такой вопрос: влияет ли Солн­це на морские процессы? Наблюдения за ходом разных земных явлений позволяют отметить не только их перио­дичность, но и совпадение периодов колебаний этих про­цессов с периодами изменения солнечной активности.

Какие только явления на Земле не пробовали сопо­ставлять с активностью Солнца: нарушение ритмов раз­вития животных и растений, снижение реакций у людей в периоды активного Солнца и увеличение количества смертных случаев среди людей, страдающих заболева­ниями сердечно-сосудистой системы, замедление роста ледников, и даже количество землетрясений, как счита­ют некоторые ученые, связано со степенью активности Солнца.

А как обстоят дела на таком небольшом участке пла­неты, как Черное море? Анализ «тихих» и «штормовых» лет показывает, что они следуют друг за другом опреде­ленным порядком. Так, для района Сочи в 1952-1954 и 1964-1966 годах было отмечено много штормов, а 1956-1962 годы были годами затишья. Разумеется, и в годы затишья наблюдаются отдельные сильные штормы. Например, в тихом 1968 году прошел исключительно сильный шторм 28-29 января, а в тихом 1969 году на­блюдались 7-балльные штормы 5-6 января и 28-29 ок­тября.

Весь 1972 год можно назвать штормовым. Сила шторма у берега достигала 6-7 баллов.

Последние 15 лет штормовая деятельность постепен­но затихала, но не за горами, как это было и раньше, наступление штормового периода.

Если сравнить число штормов на Черном море с чис­лом вспышек на Солнце, то можно видеть, что между ними существует зависимость.

Почти всегда за крупной вспышкой на Солнце начи­нается шторм. Но далеко не каждый шторм обусловлен солнечной вспышкой. Штормов гораздо больше, чем вспышек, но каждая сильная вспышка вызывает шторм. В период возмущения Солнце выбрасывает потоки заря­женных частиц - корпускул, начинается так называе­мый «солнечный ветер». Неясно еще, каким путем эти потоки влияют на атмосферу Земли, особенно заметно при этом усиление движения воздушных масс вдоль ме­ридианов - с севера на юг и с юга на север. На Черном море это означает приход южных циклонов и штормов с юга.

Астрономы пытаются прогнозировать солнечные вспышки. В первую очередь это нужно для того, чтобы космонавты, находящиеся в полете, приняли необходи­мые меры для защиты от космических лучей, которые извергаются из области вспышки вместе с потоками све­тового, ультрафиолетового, гамма-излучения, инфракрас­ного и радиоизлучения.

Когда такие прогнозы утвердятся, их можно будет использовать и в медицинских целях, а также для прог­ноза штормов.

Если бы удалось прогнозировать тихие и штормовые годы, то это в значительной мере облегчило бы работу портов и обезопасило судоходство.

Шкала Бофорта - условная шкала для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Была разработана английским адмиралом Ф. Бофортом в 1806 году и сначала применялась только им самим. В 1874 году Постоянный комитет Первого метеорологического конгресса принял шкалу Бофорта для использования в международной синоптической практике. В последующие годы шкала менялась и уточнялась. Шкалой Бофорта широко пользуются в морской навигации.