Midthimmerlands folkeblad

Transcription

Midthimmerlands folkeblad
Meteorologi Y3 Nivå Bådelaug 2012/13 Del 4: Oceanografi Hav og Land, Havstrømme, bølger  
Tidevand  
FarvandskarakterisHk  
Lokale strømforhold, strømskel  
Vindstuvning  
Saltvands-­‐ / ferskvandsHlførelse  
Oceanografi
 
 
 
 
 
viden om forholdene til søs
1847, søofficer M.F. Maury udgiver første Pilot Chart
Start på mere officiel og systematisk datasamling
Søfart (militær, erhverv)
miljøbevidsthed
Hav og Land
 
”Syv tiendedele af jordens overflade er hav, og resten er til at
fortøje i.”
10 % er rand- og middelhave: forbundet med oceaner,
men adskilt ved lavt vand, grunde, øer
  Udløb fra floder = 0,02 % af havenes volumen pr. år
  Gennemsnits-vanddybde 4117 m, -landhøjde 800 m
  75 % af havene er dybere end 3000 m
  Filippinergraven 10.850 m, Mount Everest 8.840 m
  Kontinentalsoklen (7,6 %), kontinentalskråningen,
dybhavsområderne
 
Fordeling af hav og land på jorden
Hvornår ønsker vi at vide noget om
vandets bevægelser?
1. 
Mens vi sejler:
1. 
2. 
3. 
2. 
Strømforhold på ruten
Vanddybden under kølen under rejsen
Bølgernes påvirkning af skib, last og besætning
Når skibet ligger langs kaj eller til anker:
1. 
2. 
3. 
Strømforholdene langs kajen eller på reden
Vanddybden langs kaj eller på reden
Risiko for at blive slået mod land eller kaj
Lovkrav
STCW-konventionen foreskriver, at et skib før afrejse, skal
have ruteplanlagt under hensyntagen til alle oplysninger af
betydning for denne.
Vanddybde, strøm og bølger har stor betydning for skibets
sikre sejlads i kystnære farvande
Vigtig del af sejladsplanlægningen!
Hvad er strøm?
Havstrømme fremkaldes af 2 faktorer:
1. vindbevægelse: stabile højtryk ved 30° nord/syd
2. vægtfyldeforøgelse af overfladevandet: havis-dannelse ved
polerne, fordampning ved ækvator
→ det tunge vand synker ned, overfladevand strømmer til
De kraftigste havstrømme flyder i overfladevandet:
  De regelmæssige strømme
  De uregelmæssige strømme
  Tidevandsstrømme
De regelmæssige strømme
De uregelmæssige strømme
De uregelmæssige strømme
De uregelmæssige strømme
Information om havstrømme
 
 
 
 
 
 
Klimatologisk information
- Pilot charts – Routering charts
- Sailing Directions – Pilot Books
Synoptisk information
- aktuelle vejrudsigter
- strømkort
Hvad er bølger?
Overfladebølger dannes af vinden ved friktion mellem luft
og vand
  Friktionen modarbejdes af overfladespændingen =
svingninger i overfladelaget, små bølger opstår
  Bølger forstærkes af vindpres på luvsiden
 
 
Bølgernes retning er altid den samme som vindens
 
Rester af bølger efter skift i vindretningen kaldes
dønninger
Bølgeprofil
 
 
 
Største målte bølgehastighed 70 knob
Bølgelængde 0 – 850 m
Bølgeperioden: tid fra top til top
Hvad afhænger bølgerne af?
 
 
 
 
Vindhastighed (bølgehastigheden er 80 % heraf)
Vindvarighed,Vindgreb
Vindretning i forhold til strømretning
Vanddybdeforandring, havbundens art
 
Primærsystem (øjeblikkelig vind) + sekundærsystemer
(tidligere vind og naboområder)
 
signifikant bølgehøjde karakteriserer et bølgefelt:
- Gennemsnit af højden af den højeste tredjedel af bølgerne
Bølger på grundt vand
Information om bølger
 
 
 
 
 
 
Klimatologisk information
- Pilot charts – Routering charts
- Sailing Directions – Pilot Books
Synoptisk information
- aktuelle vejrudsigter
- bølgekort
Hvad er tidevand?
En periodisk bevægelse af vandmasserne i havene, forårsaget
hovedsagligt af Månens og Solens tiltrækningskraft.
  Tidevand: den lodrette bevægelse af vandet (tide)
  Tidevandsstrøm: den vandrette bevægelse af vandet (tidal
stream)
  Højvande
(high water HW): Tidevandets hævning til
højvande.
  Lavvande (low water LW): Tidevandets sænkning til
lavvande.
Den vandrette bevægelse er
tidevandsstrømmen
Den lodrette
bevægelse er
TIDEVAND
Mont St. Michel, Normandy, France
20
Tides 02/16/13
Mont St. Michel, Normandy, France
Mont St. Michel, Normandy, France
Tidevandshøjder
Tidevand opstår ved kyster mod oceaner og stræder
  Forstærkes af tragtvirkning i fjorde og kanaler
 
 
 
Nordamerika, Bay of Fundy: 17 m
Magellan Strædet: 14 m
Englands og Frankrigs atlanterhavskyster: 10 m
http://www.youtube.com/watch?v=OP0cpXpw8yk&feature=related
Definitioner
Tidevand angives ved:
Højvandsklokkeslæt og Højvandshøjde
Lavvandsklokkeslæt og Lavvandshøjde
Stigende vand: Flod (rise)
Faldende vand: Ebbe (fall)
Forskel mellem højvande og lavvande kaldes flodhøjden
(range)
Definitioner
Tidevandsstrøm angives ved:
1. 
2. 
3. 
4. 
Angives som alle andre strømme ved kurs (set,
direction) og fart (speed, rate, drift).
Ved Flod: Flodstrøm (flood)
Ved Ebbe: Ebbestrøm (ebb)
Når strømmen vender, og der kortvarigt opstår
strømstille kaldes: Strømkæntring (slack water, turn of
the tide)
Definitioner
HAV OVERFLADEN
HW
FLODHØJDEN
LW
Månens og solens indflydelse på
tidevandet
 
 
Månen er ansvarlig for 70% af tidevandets bevægelse.
Solen er ansvarlig for 30% af tidevandets bevægelse
VANDET PÅ JORDKLODEN VIL STILLE SIG I FORM AF EN
ELLIPSOIDE HVIS AKSE TILSTADIGHED PEGER MOD MÅNEN.
TIDEN MELLEM MÅNEN PÅ SAMME MERIDIAN HVER 24h50m
TIDEN MELLEM HVERT HØJVANDE ER CA. 12h25m OG MELLEM
HØJ- OG LAVVANDE ER DER CA. 6h12m.
Månens deklinationsforandring
Æ
k
Månens deklination - indflydelse
Lavvands storcirkel
Laveste højvande
P
Æ
Højeste højvande
k
p
DAGLIG AFVIGELSE I HØJDE OG TID
(diurnal inequality)
Månens elliptiske bane - indflydelse
Månen bevæger sig i en elliptisk bane om jorden, dens
påvirkningskraft er størst når den er i sin perigæum
(nærmest jorden).
  Afvigelser op til +/- 20 % af gennemsnitsværdier
 
Solens og månens fællesvirkning
Springtid - Solen og Månen står på linje, og
virker i samme retning. Derfor har vi her det
kraftigste højvande: fuldmåne og nymåne
Solens og månens fællesvirkning
Niptid – Solen og månen virker i hver sin
retning, vinkelret på hinanden og trækker
vandet i hver sin retning:
halvmåne i første og sidste kvartal
Spring og nip – en animation
Andet vigtigt.
 
 
 
 
 
“ASTRONOMISK LAV- og HØJVANDE”
Laveste astronomiske tidevand (LAT)
Højeste astronomiske tidevand (HAT)
Sker kun når SOL og MÅNE er tættest jorden på samme
tid, når dkl. er 0 for begge, og det er ny eller fuld måne.
Sker med århundreders mellemrum.
Oftest LAT i søkort – ikke lavere dybder pga tidevand
 
Kan blive lavere pga
 
Højtryk, lavtryk og vinde
Det virkelige tidevand
 
I virkelighedens verden opfører tidevandet sig noget
anderledes, end i teorien, fordi:
Jorden er ikke dækket af dybt vand. Tidevandsbølgen kan ikke bevæge sig frit.
Der opstår forsinkelse af tidevandsbølgen (størst på lave bredder).
Ændring af højden.
Jorden er ikke dækket af vand, der er også en smule land. Styrer retning af
tidevandsbølgen.
Corioliskraften: Tidevandet afbøjes til højre på nordlig halvkugle og til venstre
på sydlig halvkugle.
Tidevandstyper.
 
Heldagligt
(diurnal)
 
Halvdagligt
(semidiurnal)
 
Blandet (mixed)
Specielle typer tidevand
 
 
 
 
 
Tidevand på floder:
Stiger ofte hurtigere end det falder.
Altså er flodens varighed, mindre end ebbens varighed.
Dobbelt høj- og lavvande.
F.eks vil vandet ved højvande, kun falde kort for
derefter at stige igen (tilsvarende for lavvande)
Information om tidevand
 
 
 
 
 
 
Søkort
Tidevandsatlas
Havnelodser og havnenes hjemmesider
Særlige hjemmesider med tidevandsoplysninger
Admiralty Tidal Stream Atlas
Programmet TotalTide
Det svære – skibsførerens udfordring
At vurdere samspillet mellem
1.  Havstrømme
2.  Bølger og dønninger
3.  Tidevand
 
Farvandskarakteristik
Søkortet: vanddybder og bundforhold
giver et indtryk af strømforholdene
Generelt:
- stejl kyst, stor vanddybde: stærk
strøm tæt under land
- lav kyst, ringe vanddybde: slæk strøm
- dybt og snævert farvand: stærk strøm
Strømmen bidrager selv til at forme
kysten og vanddybden!
Lokale Strømforhold
Hovedstrømme: letteste og korteste vej gennem farvandet,
største vanddybde
Strømmen uddyber et farvand hvor der i forvejen er dybt,
strømmen forstærkes i snævringer
Idvand: modsatrettede, sekundære strømme (tilbagestrømning i
forhold til hovedstrømmen), typisk tæt under land, i bugter og
vige, omkring grunde
Jordrotation
Corioliskraften: havstrømme afbøjes mod højre på den
nordlige halvkugle
Fx ved kraftig nordgående strøm i Øresund:
- vandstandsstigning langs den svenske kyst
- lavere vandstand på den danske side
Strømskel
Grænseflade mellem to modsat rettede strømme eller
mellem strømme med forskellig hastighed.
- synlig stribe på vandoverfladen
- blank stribe i stille vejr
- skumstribe eller farveforskel i frisk vejr
- ophobning af tang og affald
- søfugle fouragerer her
- skarp grænse
- radikale forandringer
Vindstuvning
= den maritime betegnelse for vindens flytning af en
vandmasse med vandstandsforøgelse til følge.
- mest udtalt i vige og bugter
- forårsaget af kraftig pålandsvind
- vandstandsforøgelse på læ kyst og vandstandssænkning på
luv kyst
- kraftig tilbagestrømning når vinden løjer
Danske Farvande
- forholdsvis beskyttet
- snævre løb, revler, sandbanker
- grænser til et indhav (Østersøen) og et randhav (Nordsøen)
- oceanografisk set et passageområde
- Øresund og bælterne: 250 dage pr. år ud-/nordgående strøm
- ferskvandsudløb fra Østersøen:
Nedbør + floder + grundvandsudsivning - fordampning
- indre farvande: kun meget svagt tidevand
- Svendborgsund: strømretning skifter hver 6. time, 1,5-2 knob
- jyske vestkyst: 1,5-2 m tidevand
Saltvandstilførsel
- Østersøen tilføres saltvand fra Nordsøen og Skagerak
- relativ tung indadgående bundstrøm
- ikke nok til at forny og ilte Østersøen
Saltvandsgennembrud:
- kraftig vestlig vind stopper den ferske overfladestrøm
- forudsætter > 12 m/s
- bundstrømmen bryder op til overfladen og strømmer indad
- forekommer i Storebælt og Øresund
Ferskvandstilførsel
Flodafløb:
- minimum i februar
- størst i maj (smeltevand)
- sekundært maksimum i november
- mest nedbør om efteråret (stor lavtrykshyppighed)
Fordampningen:
- størst i maj, mindst i november
Set over et år ophæver nedbør over søen og fordampningen hinanden
stort set.
Hvis Østersøen var lukket: vandstandsstigning på 1,5 m pr. år!
Sejladsforhold - Østersøen og danske
farvande
Østersøen
- krap sø i stærk vind fra øst/vest
- kuling fra vest: hård strøm fra Falsterbo til Sandhammeren
Kattegat
- relativt lavvandet, enkelte dybe render, saltvandsgennembrud
Sundet
- dybe render, hyppige idvande
Store Bælt
- hyppige idvande, mange strømskel, søen rejser sig hurtigt
Lille Bælt
- dybt, snævert, strømfyldt, hård nordgående strøm
Sejladsforhold - Nordatlanten
- havstrømme og årstidsvariation af vejrforholdene
- vinterstorme i Nordatlanten: oktober til maj
- orkansæson: juni-november (værst august-oktober)
Typisk ”rundtur”:
- sidst på sommeren fra DK gennem Kielerkanalen
- Frisisk kyst, Kanalen, Biskayen, Portugals kyst
- Kanariske Øer i løbet af oktober
- 3-4 uger til Caribien med passatvinden
- afsejling fra Nordamerika/Bermuda først på sommeren
- langs den sydlige kant af golfstrømmen
- evt. anløb af Azorerne (højtryk, svag eller ingen vind!)
Roald Amundsen
”Heldet tilsmiler den, som er vel forberedt”.