Napisane przez: adam | 17/02/2011

Jak liczyć pływy, czyli magia tabelek i wykresów


Postaram się tutaj przybliżyć czytelnikowi pojęcie pływów morskich oraz zapoznać z obliczaniem ich wysokości oraz towarzyszących im prądów morskich. Wiem że opis w niektórych polskich publikacjach jest mało klarowny i daleki od doskonałości, dlatego do ich wyjaśniania najlepiej odwołać się do materiałów wydawanych przez znawców tego tematu – anglików.

Pływy morskie (przypływy i odpływy) – jest to powtarzające się w ciągu doby podnoszenie i opadanie poziomu wody w oceanie/morzu. Przyczyną są siły oddziaływania Słońca i Księżyca na masy wody. Wysokość pływów zależna jest od położenia wzajemnego Słońca i księżyca w danym momencie w danym miejscu. Pływy powodowane są również przez siłę odśrodkową wywołaną obrotem Ziemi jednak w praktyce siła ta jest pomijana i nieuwzględniana w obliczeniach.

Istnieje wiele możliwości wzajemnego położenia Słońca i Księżyca (rozpoznać można je obserwując fazy księżyca tak jak na obrazku poniżej). Rozpatrzymy dwa skrajne położenia tych ciał niebieskich dające dwa rodzaje pływów (syzygijne i kwadraturowe) . Wszystkie położenia pośrednie jak można się domyślać będą wytwarzały pływy pośrednie.

spring występuje 2-3 dni po nowiu lub pełni

1. Pływy syzygijne (Spiring tides dalej nazywane poprostu Spring)

Występują one kiedy środki Słońca, Księżyca i Ziemi są w linii prostej. Możliwe są w związku z tym dwie sytuacje zamieszczone na schemacie poniżej. Pływy springowe powodują w związku z tym albo powstanie wody bardzo wysokiej albo przeciwnie dużą ucieczkę wody i bardzo niski jej poziom.

Spring Tide

Spring Tide

2. Pływy kwadraturowe (Neap tides dalej nazywane poprostu Neap)

Występują one kiedy siły oddziaływania Słońca i Księżyca i Ziemi są pod kątem prostym. Powoduje to wzajemne znoszenie się oddziaływań obu ciał słonecznych i wygładzenie różnicy między wodą wysoką a niską w tych okresach. Pływy neap’owe są najniższe.

Neap Tide

Neap Tide

Największe pływy czyli różnica między przypływem (wodą wysoką) a odpływem(wodą niską) występują w Bay of Fundy w Kanadzie (nawet do 15m!) i w Bristol Channel na wyspach Brytyjskich.
Nie wszędzie na świecie pływy można tak dobrze zaobserwować. Są miejsca gdzie wpływ Słońca i Księżyca na masy wody jest praktycznie niezauważalny. Do tych akwenów należą morza śródlądowe (M. Śródziemne, M.Bałtyckie). Nie jest to spowodowane brakiem szerokiego połączenia z oceanem światowym, ale małą masą wody w basenie mórz śródlądowych, które są znacznie płytsze od oceanów. Mniejsza masa wody jest przyciągana z mniejszą siłą. W obszarze południowego Bałtyku, gdzie głębokość nie przekracza 100 metrów, poziom wody podczas przypływu podnosi się zaledwie o kilka centymetrów, zaś w Zatoce Fińskiej, na szerokości której morze jest co najmniej dwukrotnie głębsze, a sama zatoka jest szeroka na całej długości, różnica ta sięga pół metra.

Nie można zapomnieć że na wysokość pływu w danym miejscu mają dodatkowo wpływ :

  • wiatr (może on spiętrzać wodę przy brzegu nawietrznym, lub zmniejszać jej poziom w przypadku brzegu zawietrznego)
  • ciśnienie atmosferyczne (niskie może powodować wzrost poziomu wody, wysokie może ten poziom obniżać)
Główne pojęcia

Główne pojęcia

MHWS – Mean High Water Spring

HLWS – Mean Low Water Spring

MHWN – Mean High Water Neap

HLWN – Mean Low Water Neap

Pamiętaj – wysokość świateł nawigacyjnych jest zawsze podana powyżej wysokiej wody springowej.

chart datum – czyli głębokość na mapie jest zawsze dla bezpieczeństwa nieco niższa niż niska woda w pływie springowym.

Skutkiem pływów są prądy pływowe które mają istotne znaczenie w żegludze a ich prędkości mogą dochodzić nawet do kilku węzłów (woda w morzu dosłownie płynie jak w rzece). Jak można łatwo się domyśleć może to nam pomóc lub poważnie utrudnić żeglugę. Ważne jest zatem aby wiedzieć kiedy będzie korzystny dla nas prąd.

Przeciętny czas między kolejnymi przypływami wynosi 12 godzin i 27 minut i zależy od ukształtowania akwenu, a także pory roku oraz pory dnia, dlatego też nie da się wyznaczyć stałych godzin przypływu i odpływu w danym miejscu.
W związku z powyższym średnia różnica między wodą wysoką a wodą niską to 6h.

Porty dla których liczymy pływy możemy podzielić na dwie grupy : porty standardowe (są to duże porty dla których przygotowane są specjalnie tabele pływów) nazywane dalej standard port oraz porty dołączone (są to mniejsze porty leżące w okolicy portów standardowych dla których utworzona została korekta co do czasu oraz wysokości pływu w odniesienie do portów standardowych)

STANDARDOWE PORTY

Tide table
Tide table

Dla każdego dnia miesiąca określona jest wysokość wody niskiej i wody wysokiej o określonej godzinie.  I tak dnia 16 kwietnia o godzinie 0522 czasu UTC mamy wysoką wodę 5,3m a o 1147 czasu UTC wodę niską 0,6m. Skok pływu wynosi w naszym przypadku 4,7m (5,3m – 0,6m).

Należy pamiętać że dni niezacieniowane oznaczają dni czasu letniego dlatego do czasu dodajemy 1h.

Załóżmy że chcemy znać wysokość pływu w porcie około godziny 0820. Co musimy zrobić?

Wiemy że 0820 leży między 0522 a 1147 czyli trafimy gdzieś między wodę wysoką a niską. Poziom wody będzie opadał od godziny 0522 i osiągnie minimum o godzinie 1147. Woda nie opada jednak liniowo. Aby poznać dokładną jej wysokośc musimy skorzystać z dołączonego wykresu (wykres jest specyficzny dla każdego portu). Zanim jednak z niego skorzystamy musimy określić czy skok pływu w naszym przypadku będzie bardziej neapowy czy bardziej springowy. Ponieważ na wykresie są dwie krzywe nieco się różniące jedna odpowiada krzywej pływu neapowego (przerywana) a druga odpowiada springowemu (ciągła). Określenie czy dnia 16 kwietnia mamy do czynienia z pływem neapowym czy springowym pomoże nam mała tabelka obok wykresu.

Krzywa pływu w porcie standardowym

Krzywa pływu w porcie standardowym

Tabelka obok wykresu mówi że pływy springowe mają wysokość 4,8m a pływy neapowe 2,2 m. Jak wyliczyliśmy już wcześniej skok naszego pływu to 4,7m, a więc zdecydowanie bliżej skoku typowego dla pływu springowego. Z wykresu będziemy więc korzystać z linii ciągłej.
  1. Najpierw odkładamy na dolnej skali na samym środku pod najwyższym punktem wykresu, pod polem HW godzinę wody wysokiej czyli 0522. Dalej godziny przed i po wodzie wysokiej (Nie trzeba odkładać wszystkich godziny wystarczy tylko dopisać interesujące nas godziny, dla porządku jednak na obrazku zaznaczone są 4H po i 4H przed wysoką wodą. Ważne aby godziny obejmowały interesujący nas okres).
  2. Przed wykresem na górnej linii zaznaczamy poziom wody wysokiej (HW)  czyli w naszym przypadku 5,3m
  3. Przed wykresem na dolnej linii zaznaczmy poziom wody niskiej (LW) czyli w naszym przypadku 0,6m i prowadzimy linię prostą od punktu HW do punktu LW tak jak pokazano na obrazku.
  4. Od godziny pod wykresem dla której chcemy poznać wysokość wody w porcie prowadzimy linię do przecięcia się z wykresem (jak ustaliliśmy z linią ciągłą).
  5. Następnie prowadzimy linię prostą od punktu na wykresie do przecięcia się z linią którą wykreśliliśmy w punkcie 3.
  6. Teraz prowadzimy linię do przecięcia się ze skalą wysokości wody (bez znaczenia czy w dół czy w górę)

Z naszych obliczeń wynika że w naszym porcie o 0822 będzie 3,4m.

 

Ciąg dalszy nastąpi..


Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

Kategorie

%d bloggers like this: