Представьте себе ситуацию: ветер, дующий под углом к берегу, приближается к суше, плавно изменяет направление, пересекает береговую линию почти под прямым углом, а затем постепенно возвращается к первоначальному направлению. Соответствует ли это действительности?
Рефракция!
Как известно, ветер порождается разницей атмосферного давления между граничащими воздушными областями: воздух из зоны высокого давления перетекает в зону низкого давления. Двигаясь над гладкими поверхностями, например, над спокойным морем, воздушный поток развивает значительную скорость, но, оказавшись над сушей, замедляется из-за влияния рельефа местности, растительности и прочих препятствий, увеличивающих сопротивление движению. А изменение скорости потока ветра в свою очередь вызывает рефракцию.
Рефракция — изменение направления распространения волн или лучей, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.
Как же происходит это искривление? Представим поток воздуха, двигающийся над морем со скоростью 10 м/с. Расстояние в 1000 м он будет преодолевать за 100 с (жёлтый прямоугольник). Когда левая часть потока уже достигнет берега и начнет замедляться, правая всё будет двигаться над морем без потери скорости. Пусть над сушей поток замедлится на одну четверть, до 7,5 м/с, тогда за те же 100 с поток будет проходить 750 м (зелёный прямоугольник). Заметьте, что поток потерял часть скорости, но стал шире, то есть он продолжает переносить то же самое количество воздуха (площади зелёного и жёлтого треугольников приблизительно равны).
Если механизм явления всё ещё непонятен, просто представьте танк, у которого левая гусеница на непродолжительное время стала вращаться медленнее правой, танк подвернул влево, но затем скорости гусениц снова выровнялись.
Ветер с моря на сушу
До пересечения береговой линии рефракция проявляется слабо, поэтому при ветре с моря на сушу влияние рефракции будет заметно лишь у самого берега. Яхтсмен, скорее всего, не извлечет из этого выгоды.
Ветер с суши в море
Под действием перепада давления ветер постепенно разгоняется над поверхностью моря, и рефракция наблюдается на достаточном для практического применения удалении от берега.
Как это использовать? Двигаясь острым курсом к ветру, можно подойти ближе к берегу и пойти более полным курсом. Двигаясь полным курсом — уйти мористее и пойти ещё полнее.
Следует иметь в виду, что на направление и силу ветра влияет не только рефракция, но и множество прочих факторов. Да и рефракция может предстать в совершенно ином обличье, например, если поверхность волнующегося моря будет оказывать ветру большее сопротивление, чем идеально ровная суша.
Возвращение направления ветра к исходному
В большинстве случаев воздушный поток, после искривления по причине рефракции, стремится вернуться к исходному направлению. Причина этому — трение между слоями воздуха на различных высотах. Очевидно, что рефракция проявляется только на малой высоте и не затрагивает более массивные верхние потоки воздуха, которые и возвращают нижний ветер к его первоначальному направлению, словно увлекая за собой.
Подводя итог
Ветер, подобно свету на границе двух сред, меняет своё направление возле береговой линии и стремится пересечь её под более тупым углом по причине рефракции. Хотя прямой угол не достигается, тенденция имеет место быть.
Спасибо за внимание!
Следующая статья: Последний причал: стол с морской душой.