Часть 3. Архаичная навигация. Ветер как компас в океане.

Как совершали трансокеанские переходы наши предки? То, что такие переходы на своих лодках совершали древние мореходы уже доказано учёными - экспериментаторами. Один из них, норвежский исследователь Тур Хейердал. Он с командой на бальсовом плоту пересёк Тихий океан. В настоящее время миграции древних людей через океан доказаны и современной археологией, и палео-генетикой.

Рис.1. Плот Кон- Тики на ходу.

Переход через Тихий океан с востока на запад плота Кон-Тики состоялся из Южной Америки на острова Полинезии Тихого океана и был успешно проведен в 1947 году. Плавание опиралось на использование пассатных ветров и океанских пассатных течений с востока на запад, формируемых этими ветрами.

*Другие статьи досуговой информационно - учебной ленты А.Б.С. Морская академия для курсантов, преподавателей и выпускников академии, а также для всех любителей яхтинга можно посмотреть по ссылке. Ссылка активна: https://dzen.ru/profile/editor/id/5fd4dd442073d8706d992c02/publications

Рис.2 Маршрут экспедиции Тура Хейердала на бальсовом плоту Кон-Тики подтвердил реальность мифологии жителей Полинезии о прибытии первых людей на острова на лодках с востока.

Пассат, от испанского viento de pasada (ветер, благоприятствующий передвижению) - ветер, дующий между тропиками круглый год в Северном полушарии с северо-востока, в Южном — с юго-восточного направления. Пассаты Северного и Южного полушарий отделены друг от друга внутритропической зоной конвергенции пассатов. Эта зона конвергенции характеризуется штилями, дождями и грозами.

Рис.3 Пассатные ветра (здесь красные стрелки) дуют постоянно в течение года. В зоне (полосе) между северным тропиком - штриховая линия выше экватора, а южным тропиком - штриховая линия южнее экватора. Между собой они разделены зоной конвергенции: тропические дожди и грозы в области над экватором. В зоне конвергенции преобладают штили.

Пассатные ветра своим существованием обязаны чередованию зон высокого и низкого давления, которые в атмосфере располагаются «параллельным» способом или широтными поясами относительно экватора. Смотрим иллюстрацию ниже:

Рис.4 Образование ветров из-за чередования зон низкого и высокого давления параллельных поясу экватора.

Красные стрелки здесь - пассаты, которые дуют в зоне от северного тропика до экватора, и от южного тропика до экватора. В широтах большей широтной высоты севернее северного тропика и южнее южного тропика «работает» западный ветровой перенос воздушных масс, противоположный направлению пассатных ветров.

Направление пассатных ветров определяется также вращением Земли. Твёрдая планета с запада на восток проворачивается внутри воздуха своей атмосферы и над поверхностью Земли в приземном слое движется навстречу воздуху атмосферы. Физически это проявляется и ощущается как пассатные ветра, как поворот пассатных ветров на запад.

Именно на пассатных ветрах в зоне южного тропика Тур Хейердал прошёл практически на парусной тяге весь путь от Южной Америки до Полинезии. Ветер определял и направление движения с востока на запад. Так что магнитный компас на борту нужен был только условно. Иди попутно ветру и придёшь туда куда нужно. Точнее относительно ветра курс был полный бакштаг (под углом с кормы). Остальное дело техники.

Рис.5. Маршрут плота Кон-Тики под парусом с использованием попутного пассатного ветра и течения

Кроме того, постоянно дующий в одном направлении ветер формирует здесь постоянное океаническое течение вдоль (параллельно) экватору и это тоже помогло путешественникам. Смотрите иллюстрацию ниже.

Рис. 6. Постоянные течения в Тихом океане

На предшествующем рисунке 6 изображено также и самое мощное течение мирового океана, которое обусловлено постоянно работающими в полосе «ревущих сороковых» широт западными ветрами , которые дуют фактически вкруговую на своей широте вокруг планеты, не встречая на своем пути сушу континентов, которая могла бы их «притормаживать».

Так и сложилась стратегия мореходов при пересечении Тихого океана от Австралии до мыса Горн и до пролива Дрейка на южном окончании материка Южная Америка. Если лодка прочна и есть уверенность в своих силах, «оседлать» попутные западные ветра и на них промчаться весь маршрут. Эту "радужную" картинку могут дополнить циклоны южной части океана, но тогда придется учитывать их расположение и идти в периферийной зоне этих циклонов. Смотрите статью «Дорога героев или путь циклонов» здесь в Дзен https://dzen.ru/a/Zci18P2m3y73_pSp

Таким образом, можно считать, что здесь сам ветер показывает направление с запада на восток.

А что же в Индийском Океане?

Рис. 7 Океанские течения в Индийском океане. Они сопряжены с соответствующими ветрами.

Океанские течения в Индийском океане. Ка мы видим на иллюстрации Рис. 7 имеет место и пассатное течение, которое подпитывается потоком пассатных ветров. Многие яхтсмены идут с востока на запад именно этим путем от Австралии до острова Маврикий у берегов Африки, опираясь на практически попутный пассатный ветер. А ближе к самым высоким широтам у Антарктиды работают западные ветра, благоприятные для движения в противоположном направлении с запада на восток. Однако, там очень холодно и, чтобы осуществлять такую стратегию плавания, нужно иметь яхту с соответствующим оснащением и оборудованием и нужную экипировку. В этой стратегии есть всегда балансирование между попутными ветрами и холодом Антарктиды. Нужно идти так, чтобы ветер с запада ещё работал, но не «проваливаться» вместе за ветром, южнее чем нужно в зону холода. Обычный маршрут яхтсменов в этом направлении от мыса Игольный на африканском берегу до порта Перт на западном берегу Австралии.

Нужно отметить, что и ветра, и морские течения описаны в соответствующих морских лоциях, которые должны быть на борту яхты или в бумажном, или в электронном виде.

Как видно из вышесказанного, «опираясь» на ветер соответствующего направления в Индийском океане, можно уверенно идти с востока на запад и с запада на восток. А уж если на небосклоне выглянуло Солнце или Луна, то древнему мореходу в его архаичной навигации с ориентированием по сторонам света и определением курсов в океане было почти комфортно.

Муссоны. А что же такое муссонные ветра?

В верхней части Рис. 7 изображено муссонное течение от Аравийского полуострова вдоль берегов Индии до Индонезии, его разгоняет определенный ветер, который работает в определенные периоды года на стыке материка и океана.

Муссо́ны, от араб. mawsim, — время года - ветры, идущие из тропиков к экватору (летом дуют с океана, зимой — с материка). Свойственны тропическим областям и некоторым приморским местностям умеренного пояса (Дальний Восток). Муссонный климат характеризуется повышенной влажностью в летний период. Зимний муссон дует с суши на океан. На суше в областях муссонного климата зимой очень сухо. Летний муссон дует с океана на сушу, приносит влагу.

Рис. 8 Муссонные дожди в Индии и в Юго-восточной Азии часто имеют затяжной характер.

Кроме ветров преобладающего направления в каждом сезоне наблюдаются и ветры других направлений: муссон испытывает перебои. В переходные сезоны, весной и осенью, когда происходит смена муссонов, устойчивость режима ветра нарушается.

Муссоны наблюдаются в тех районах, где циклоны и антициклоны обладают достаточной устойчивостью и резким сезонным преобладанием одних над другими. В тех же областях Земли, где циклоны и антициклоны быстро сменяют друг друга и мало преобладают одни над другими, режим ветра изменчив и не похож на муссонный. Так обстоит дело и в большей части Европы.

Муссон по своей природе очень похож на морской бриз, оба определяются тем, что суша и море по-разному нагреваются и остывают. Только муссон меняет направление дважды в год, а не каждый день, как бриз. Бриз днём дует в сторону берега, а ночью с берега в море. Т.е. в масштабах муссона День - лето, а Зима - ночь. Но если ширина работы бриза над прибрежной акваторией всего несколько километров, то муссон может ощущаться на тысячах километров от берега.

Муссон — это не просто ветер в очень локальной зоне, как бора или мистраль. Его можно сравнить с циклоном: это преобладающее направление переноса воздуха, существующее на огромных пространствах . Оно не обязательно должно быть одинаковым каждый день, но обязательно будет самым частым, например, за месяц. Погода при муссоне может быть самая разная.

Летний муссон

Когда в тропиках наступает лето, воздух с океанов устремляется на континенты. Над разогретым континентом влажный океанический воздух начинает подниматься, образуются кучево-дождевые облака огромной мощности, из которых проливаются колоссальные дожди.

А ещё в тропиках летом образуются тропические циклоны. Под влиянием муссона они могут направляться на континенты, где приводят к страшным последствиям: ураганные ветры, ливни, наводнения. Тропические циклоны не являются частью муссона, но очень часто сопровождают его.
Итак, летний муссон можно описать словами: ветер дует на континент; кучево-дождевые облака и обильные осадки; тропические циклоны

Зимний муссон Зимой ветер в муссоне устойчивее, чем летом. А в антициклонах, образующихся над континентами, очень сухо и нет никаких осадков. Поэтому зимний муссон-это ветер, дующий от континента и низкая влажность. К весне сухость достигает предела: земля трескается, растения высыхают, возникают засуха и угроза голода. Миллионы людей каждый год ждут установления летнего муссона и прихода сезона дождей.

Именно муссоны позволили арабским купцам-мореходам с Аравийского полуострова и из региона Персидского залива успешно достичь берегов Индии и Индонезии и не только установить выгодные торговые связи, но и принесли с собой на эти территории ислам.

Вот так «опора» на ветер, имеющий определенное направление, позволил а прежние времена арабам с аравийского полуострова развить торговые морские связи и расширить своё влияние.

Рис. 9 Арабская лодка Доу из Персидского залива под парусами.

Карта регионов, где можно наблюдать сезонные муссоны.

Рис. 10 Акватории, где можно наблюдать муссоны

Атлантический океан или как её называют американские капитаны «Большая Лужа». Пассаты и течения.

Рис. 11 План морских течений в Атлантическом океане. Пассатные течения сформированы соответствующими ветрами.

Пассатные ветра за счёт своей постоянной «работы» формируют северное пассатное и южное пассатное течение с востока на запад между Африкой и Америкой. Смотрите рисунок 11 выше.

Рис. 12 Серые бледные стрелки, это направления пассатных ветров, которые облегчают продвижение парусных лодок вдоль атлантических берегов Южной Америки.

«Опираясь» на устойчивый по направлению ветер, можно по нему знать не только направления по сторонам света, но и использовать его для удержания необходимого курса и достижения необходимого берега.

Немного о «Конских широтах» Атлантического океана.

Конские широты - это акватория мирового океана (в частности, Атлантического океана), - полоса между 30—35° с. ш. и ю. ш., для которых характерны субтропические океанические антициклоны со слабыми ветрами и частыми штилями. В XVI—XIX веках во времена парусного мореплавания эти штили вызывали длительные задержки судов в пути, и из-за недостатка пресной воды приходилось выбрасывать за борт умирающих лошадей, которых везли из Европы в Новый Свет.

Вопрос: А как же реально «опереться» на ветер и удерживать к нему курс?

Каждый современный яхтенный капитан ответит: «Делов-то, включаю электромеханический автопилот, он и держит и курс. Если нужно курс к ветру и курс по сторонам света».

Электро - механический автопилот требует постоянного питания электричеством и его управляющие приводы «жрут» электричество в изрядном количестве, и часто заряда аккумуляторов от солнечных батарей не хватает. Приходится включать генератор для подзарядки аккумуляторов. Да и автопилоты такого типа пришли в обиход яхтсменов сравнительно недавно.

А вот аэро - гидродинамическое (Thruster) устройство позволяет удерживать курс к ветру сколь угодно долго, пока дует ветер, и его приводы не требуют электрической энергии.

Рис. 12а Кругосветное путешествие сэра Френсиса Чичестера в одиночку на его яхте «Джипси Мот – 4». На корме видно смонтированное подруливающее устройство и крыло – аэродинамический само-привод подруливания.

28 мая 1967 года, ровно 50 лет назад, яхта Gipsy Moth IV под управлением Френсиса Чичестера финишировала в английском порту Плимут в соей кругосветной экспедиции, при этом установив сразу несколько мировых рекордов. Именно за эту экспедицию яхтсмен был посвящён в рыцарское звание и получил титул «Сэр». Без подруливающего устройства (Thruster) был бы невозможен этот рыцарский подвиг, он обеспечил необходимый отдых и сон яхтсмена на маршруте.

Не потеряла своей актуальности такая «опора на ветер» и в настоящее время. На гонках яхтсменов-одиночек Golden Globe Race вокруг света 2022 г. такая система была установлена на каждой яхте.

Рис. 14 Одна из яхт - участниц гонок Golden Globe Race. На корме видно красное крыло аэро-динамического привода подруливающего устройства. Крыла передает соответствующее усилие на вертикальное подводное крыло триммер, который обеспечивает подруливающий импульс относительно зафиксированного на нужный курс пера руля - основной рулевой поверхности яхты.

Резюме. В отсутствие магнитного компаса, GPS можно «опереться» не только на ориентирование по сторонам света, используя извечных спутников морехода: Солнце и Луну, но и ...... на ветер, зная его направление (курс) и «повадки» и используя для удержания курса к ветру подруливающее устройство, Thruster.

Всем счастливых морских миль!

Предшествующую по теме Часть 2. "Архаичная навигация в море. Ветер как компас"можно прочитать здесь https://dzen.ru/a/ZkSX3FFMIH4LDt0_

Море и паруса всегда с вами в вашем смартфоне!

О других случаях и нюансах морской практики можете прочитать здесь на нашей учебной инфо ленте Дзен https://dzen.ru/profile/editor/id/5fd4dd442073d8706d992c02/publications

и в наших всегда доступных бесплатно на экране вашего смартфона учебных пособиях по управлению крейсерской парусной яхтой на нашем сайте https://morakademy.ru/

*Прием курсантов для обучения по курсу яхтенного капитана круглогодичный, заявление о приёме на обучение и вопросы присылать письменно в электронную почту morakademy@yandex.ru

или через форму на сайте, подробности и вся информация на сайте https://morakademy.ru/

текущая информация о кругосветных и океанских гонках и экспедициях, о жизни яхтсменов в море публикуется в нашей телеграмм ленте: https://t.me/morakademy

@АБС