Измерив глубину, нельзя забывать про такой факт, как колебания уровня моря, вызванные приливо-отливными явлениями. Ведь если измерения глубины проводились во время прилива, то полученные значения не будут соответствовать измерениям в этом же месте во время отлива. Значение глубины, указанное на морской карте, должно учитывать колебания уровня моря. Давайте разбираться, как это происходит.

Как вы уже знаете из уроков естествознания и географии, под влиянием притяжения Луны вода в Мировом океане поднимается, когда Луна приближается, и опускается, когда Луна уходит.

Максимальный уровень воды во время прилива называется полной водой, а минимальный, во время отлива, называется малой водой. Под воздействием гравитации Луны вода в Мировом океане вытягивается в эллипс (рис. 11.1 [35]).

Величина подъема воды зависит от нескольких факторов. Среди них: удаление от берега, конфигурация береговой черты, глубина акватории. Изменяется уровень моря во всем Мировом океане, но учитывают его колебания только в прибрежных районах с глубиной менее 200 метров.

Рис. 11.1. Колебания уровня моря под воздействием притяжения Луны.

Приливо-отливные явления могут очень сильно изменить облик прибрежной территории. В районах с небольшой глубиной характер береговой черты меняется более заметно. Урез воды перемещается на значительные расстояния, обнажая обширные участки дна, как это показано на рис. 11.2 [35].

Рис. 11.2. Изменение береговой черты под влиянием приливо-отливных явлений в районе с небольшой глубиной.

В большей части прибрежных морей амплитуда колебаний уровня моря составляет величину от 1 до 3 метров. Встречаются места с большими значениями приливов и моря, в которых они практически отсутствуют. В некоторых районах амплитуда колебания достигает значительных величин. В табл. 11.1 приведены наибольшие значения постоянных зафиксированных приливов.

Таблица 11.1

Наибольшие высоты постоянных приливов

Как видно из данных, представленных в таблице, колебания уровня моря в указанных местах очень и очень большие. В России самые большие приливы высотой 12,9 метра зафиксированы в Пенжинской губе Охотского моря. 12,9 метра – это высота, сопоставимая с высотой трехэтажного дома, который полностью скрывается под водой во время ее подъема и появляется во время опускания. А в Канаде, в заливе Фанди, амплитуда колебания уровня моря в 19,6 метра сравнима с высотой пятиэтажного дома.

Конечно, такие большие колебания уровня, а следовательно, и изменения глубины оказывают прямое влияние на обеспечение безопасности морской деятельности, осуществляемой человеком, и в первую очередь безопасности судовождения. В некоторых районах судоходство осуществляется только во время прилива. Посмотрите на рис. 11.3 [35]. Катер ложится днищем на грунт во время отлива и только во время полного подъема воды может выйти в море по прокопанному фарватеру.

Рис. 11.3. Изменение возможности судоходства по фарватеру в зависимости от уровня подъема воды.

На правой части рисунка, иллюстрирующей подъем воды, можно увидеть интересную деталь. Из воды поднимаются вертикальные шесты. Называют эти шесты вехами и предназначены они для обозначения безопасного прохода судов, который хорошо виден на левой части рисунка, во время отлива. Во время прилива, когда суда выходят в море, идти они могут только между вехами. Выход за границы коридора приведет к посадке на мель.

Колебания уровня моря в обязательном порядке измеряются и в виде поправок учитываются при определении значения глубины, указанной на морских навигационных картах. При этом на карте всегда указывается минимальное значение глубины, чтобы исключить возможность захода судна с осадкой большей, чем глубина акватории во время отлива.

Измерялись колебания с давних времен. На протяжении веков для этого использовалась простая рейка с нанесенными делениями. Уровень воды записывался через определенные промежутки времени. Затем строился суточный график колебаний и определялось время наибольшего подъема воды, когда плавание судов было наиболее безопасным (рис. 11.4 [36]).

Рис. 11.4. Суточный график колебания уровня моря.

И в наши дни во всех портах составляются таблицы, в которых указывается время, когда суда могут подходить к пирсам, и время запрещенного периода плавания. На набережных, к которым подходят суда, устанавливаются рейки, показывающие изменение уровня моря (рис. 11.5 [35]).

Рис. 11.5. Рейка, измеряющая колебания уровня моря на набережной.

Сейчас этот процесс автоматизирован. Колебания уровня измеряет автоматический мареограф, установленный в районе выполнения исследований (рис. 11.6 [37]). Специальное программное обеспечение строит графики колебания уровня и рассчитывает поправки, которые учитываются в ходе выполнения гидрографических работ. Поправки в автоматическом режиме передаются на исследовательское судно, выполняющее работы, и вводятся в измерительную аппаратуру.

Россию омывают 13 морей. И во всех морях высота уровня водной поверхности, как, впрочем, и по всему Мировому океану, различается. Для того чтобы на всех картах высота уровня моря читалась одинаково, установлен единый отсчетный уровень, называемый нулем глубин. Для России нуль глубин соответствует среднему многолетнему уровню Балтийского моря и отмеряется от нуля Кронштадтского футштока. Принцип работы (измерения колебания уровня) футштока показан на рис. 11.7 [35].

Рис. 11.6. Автоматический мареограф.

Рис. 11.7. Кронштадтский футшток, устанавливающий нуль глубин для морей на российских морских навигационных картах.

Для каждого моря существует собственный нуль глубин и собственные правила его расчета. Среди них:

– средний многолетний уровень;

– средний навигационный уровень;

– наинизший теоретический нуль глубин;

– условный нуль глубин;

– средненизкий навигационный уровень.

На каждой морской карте отмечается, к какому нулю приведены глубины, указанные на карте.

До настоящего времени не выработаны правила установления единого уровня для всех морей. Надеюсь, что вы, когда окончите школу и станете специалистами-гидрографами, справитесь с этой сложной, но интересной задачей.

В завершение главы привожу фотографию, которая наглядно показывает, насколько значительными могут быть колебания уровня моря. При внимательном рассмотрении в левой части видна еле заметная фигура человека, прохаживающегося вдоль уреза воды (рис. 11.8 [35]).

Рис. 11.8. Сравнение высоты прилива с ростом взрослого человека.