. Manevra Navei In Zone cu Maree Si Curenti

Capitolul I

Curenți

Introducere

Între cele două învelișuri care îmbracă Pământul – atmosfera și hidrosfera – curenții oceanici îndeplinesc funcția unei adevărate curele de transmisie. Ei influențează curenții atmosferici și sunt determinați la rândul lor de mișcarea regulată a aerului din zona intertropicală și din zonele temperate, stabilind legătura funcțională dintre straturile de la suprafața mărilor și oceanelor și straturile inferioare ale aerului care vin în contact deasupra Oceanului Planetar.

Se poate admite deci, drept cauză principală a producerii curenților, impulsia mecanică exercitată de vânturi la suprafața mărilor și oceanelor unde se formează curenții de împingere. Acest adevăr a fost dovedit prin experiențe și confirmat pe plan istoric de numeroase călătorii ale navigatorilor antichității ți evului mediu, care au folosit în deplasările lor pe apă, nu numai direcția vânturilor regulate ci și traseele curenților oceanici.

De la călătoriile primilor mari navigatori ai lumii – polinezienii – care străbătuseră imensele spații ale oceanelor Pacific și Indian și până la celebrii descoperitori de pământuri noi – Vasco da Gama, Columb, Cook, etc. – navigația a urmat vânturile regulate și traseele marilor curenți ai globului.

Dacă mișcarea valurilor și mareelor sunt mișcări ondulatorii care nu modifică cu nimic repartiția temperaturii și salinității în apele marine, curenții oceanici formează o adevărată circulație care schimbă starea fizică și chimică a maselor de apă de pe suprafața Pământului și chiar clima continentelor.

Pentru o conducere în siguranță a navei în zone de curenți, se determină elementele curentului (direcție și viteză), și elementele de mișcare ale navei proprii (drum deasupra fundului, viteza reală și deriva navei).

Aceste elemente se determină grafic în navigația estimată sau folosind noile aparate de navigație cum ar fi G.P.S-ul (care ne oferă direct drumul deasupra fundului și viteza reală a navei precum și o serie de alte informații), radarul (care ne arată – în funcție de mișcarea relativă a unui punct fix și direcția navei – existența unui curent în zonă care produce o derivă egală cu unghiul dintre ele.

Curenți. Generalități

În oceanografie prin curenți marini se înțelege mișcarea orizontală a maselor de apă.

Curenții se caracterizează prin direcție (grade azimutale, contându-se în sensul în care se deplasează masa de apă „curentul iese din compas”) și prin viteză (exprimată în noduri, mile pe zi, etc.).

Modul cum sunt în general imaginați curenții marini ca niște fluvii uriașe ce curg prin mare sau ocean nu corespunde realității. Trebuie avut în vedere că deplasarea maselor de apă se produce sub influența a numeroase forțe externe sau interne variabile în timp și spațiu a căror rezultantă este greu de calculat sau prevăzut. Totuși, pornind de la legile hidrodinamicii și făcând o serie de generalități și simplificări se poate ajunge la unele concluzii teoretice și la posibilitatea de aplicare în activitatea practică.

Dacă se urmărește o hartă a curenților oceanici, se constată că ei diferă ca formă, direcție, temperatură, lățime, lungime, etc. Particularitățile acestor curenți sunt influențate în primul rând de factorii generatori iar în al doilea rând de factorii modificatori. Dintre factorii care pot da naștere curenților menționăm vânturile regulate și periodice, forța de gravitație și mareele. De cealaltă parte, factorii care iau parte la modificarea formei direcției și vitezei curenților sunt forța Coriolis și forța de frecare.

Curenții de fricțiune sau impulsurile sunt generați de acțiunea vânturilor regulate sau periodice. Odată cu bătaia vântului care se menține aproape tot timpul anului pe aceeași direcție, asupra valurilor acționează presiunea aerului provocând mișcarea maselor de apă. Curenții provocați de vânturile regulate poartă numele de curenți de derivă. Cei formați din acțiunea vânturilor periodice poartă numele de curenți de vânt iar cei provocați de vânturi întâmplătoare și temporare se numesc curenți temporari de scurtă durată. Întrucât lungimea curenților de derivă depășește zona în care acționează vântul, ei sunt considerați – în regiunea de formare – curenți forțați, iar dincolo de limitele acestor regiuni, curenți liberi.

Un alt factor care participă la formarea curenților marini este forța de gravitație. Aceasta se manifestă prin diferența de nivel a apelor oceanelor, prin diferența de temperatură și densitate și prin procesul de compensație al apelor. Diferența de nivel a apelor oceanice se poate remarca de la o regiune la alta atunci când se ține seama de bilanțul hidrologic. De pildă, în regiunile oceanice cu bilanț hidrologic pozitiv – adică precipitații bogate – aport însemnat de ape continentale și evaporație mică, nivelul apei crește, provocând o mișcare spre direcția regiunilor oceanice cu bilanț hidrologic negativ (adică cu aport scăzut al apelor continentale, cu precipitații minime și evaporație maximă). Curenții rezultați în urma acestor procese se numesc curenți de scurgere, dar dacă apele continentale participă cu ponderea cea mai mare atunci poartă numele de curenți de debit. în această direcție este suficient a se exemplifica prin curentul de debit al Floridei care rezultă din apele aduse de curentul Caraibilor și cele provocate de vărsarea fluviului Mississippi. Tot curenții de debit, cu direcția de la țărm spre larg, pot fi considerați și cei din mările Kara și Laptev, proveniți din debitul bogat de apă adus de marile fluvii siberiene Obi, Enisei și Lena.

De asemenea diferența de temperatură și densitate din apele unor regiuni marine, dă naștere unor curenți a căror mișcare este îndreptată de la apele cu densitate mare spre cele cu densitate mai mică. Un asemenea exemplu îl poate constitui circulația de ape mai dense între Marea Marmara și Marea Neagră și între Marea Mediterană și Oceanul Atlantic. Circulația acestor curenți are loc la anumite adâncimi, deoarece apele lor sunt sărate și grele. La suprafață la naștere un curent invers, adică dinspre Marea Neagră spre Marea Marmara.

Pe lângă acești curenți se pot menționa și cei de compensație, rezultând din denivelările locale ale suprafețelor oceanice în urma transporturilor de ape de către vânturi. Apele de compensație, venind de la o oarecare adâncime au o temperatură mai scăzută și de aceea curenții care-i formează sunt curenți reci. Spre exemplu: Curentul Canarelor, Curentul Californiei, Curentul Humboldt (Perului). S-ar putea menționa și curenți de direcție verticală, datorită mișcării de convecție impusă și convecție liberă. Curenții provocați de mișcarea de convecție impusă se simt până la adâncimea de 50-80m, adică până la adâncimea unde poate acționa vântul. Curenții provocați de mișcarea de convecție liberă se pot observa până la adâncimi de 200-300m. Ei se formează prin răcirea apelor de la suprafață, care, devenind mai grele, se amestecă cu cele de la adâncime dând naștere, în felul acesta, la curenți verticali.

Curenții de maree. în afară de factorii analizați care provoacă mișcarea maselor de apă se poate lua în seamă și dinamica undelor mareice. Undele de apă care au aspectul unor curenți se pot forma în regiunea golfurilor, strâmtorilor sau în estuarele marilor fluvii. Curenții mareici nu sunt prea răspândiți, în schimb sunt caracterizați prin viteze foarte cunoscute. Unii dintre ei pot atinge 8-12 noduri. De exemplu. în unele strâmtori (Malacca), după datele lui A. Guilcher (1965) curentul mareic atinge o viteză de 16 noduri. Aceeași viteză o au apele mareice la Salstrom (Norvegia), adică la punctul de trecere din mare în fiord. Viteza apelor este cu atât mai mare cu cât panta reliefului submarin și locul strâmtorii sunt mai accentuate. Acolo unde aceste condiții sunt mai atenuate curenții mareici au viteze mai reduse. De exemplu în Golful Bava Fundy unda curentului are o viteză de 1,5 noduri iar în Golful Mont Saint Michel viteza curentului este mai mică decât în Canalul Mânecii.

Un caz foarte interesant de curent mareic îl întâlnim în Strâmtoarea Messina rezultat din faptul că mareele se produc la intervale de timp diferite. Strâmtoarea Messina, lungă de circa 3 km leagă Marea Tireniană de Marea Ionică. Când în Marea Tireniană are loc fluxul mareic la naștere un curent cu viteza de circa 5 noduri îndreptat spre Marea Ionică. În momentul când fluxul a ajuns în Marea Ionică, curentul își schimbă direcția dinspre Marea Ionică spre Marea Tireniană.

Concomitent cu acțiunea factorilor care participă la formarea curenților oceanici are loc și acțiunea factorilor modificatori (forța Corriolis și forța de frecare). Forța Corriolis acționează în primul rând asupra direcției curenților. Ca urmare a acestui fapt, curenții din emisfera boreală vor fi abătuți spre dreapta iar cei din emisfera australă vor fi abătuți spre stânga. Forța de frecare acționează mai mult asupra vitezei curenților oceanici. Din cercetările făcute s-a observat că viteza curentului de apă scade pe verticală, pe măsură ce crește adâncimea apei. Aceasta atât datorită faptului că trebuie să străpungă straturi de apă cu densitate diferită cât și influența reliefului submarin în recifurile de mică adâncime. Viteza și direcția curenților marini mai este influențată, în unele cazuri, de configurația țărmurilor și a bazinelor oceanice și tipul reliefului submarin. În orice caz direcția curentului de derivă va corespunde mai mult cu direcția vântului dacă adâncimea mărilor nu va fi prea mare. Când curentul de derivă se află în apropierea țărmurilor el se simte de la suprafață până la fund.

Aproape niciodată nu vom întâlni curenți marini care să fie provocați de o singură cauză, iar dacă avem în vedere și forțele perturbatoare sus menționate ne putem face o idee despre complexitatea fenomenului.

Clasificarea curenților

a) determinați de cauze externe (anemobarice, mareice):
• curenți de derivă
• curenți de pantă (gradient)
• curenți de maree

b) determinați de cauze interne (diferență de densitate):

• curenți de densitate

c) după poziție:

• curenți de suprafață (în stratul navigabil)

• curenți de adâncime (în masa apei)

• curenți de fund (profundali) din imediata apropiere a fundului mării

d) după proprietățile fizico-chimice (temperatură sau salinitate):

• curenți calzi, reci, oceanici, salmastri

e) după modul de manifestare:

• curenți cvasiconstanți (permanenți)

• curenți temporari

• curenți periodici (rotativi)

Principalele tipuri de curenți

Curenți de fricțiune:

În cazul cel mai simplu se presupune că vântul are direcția și viteza constante, densitatea apei este uniformă, iar marea este infinit de adâncă și fără maluri. În acest caz singura forță care provoacă mișcarea maselor de apă este forța de frecare a aerului de la suprafața apei.

Pe baza unor cercetări îndelungate s-a stabilit că viteza curentului poate fi calculată cu ajutorul formulei:

în care:

U – viteza curentului

A – coeficientul de proporționalitate. De exemplu dacă U se obține în noduri A=O,0247 iar dacă U se obține în m/s, A=O,013;

V – viteza vântului în m/s

– latitudinea locului.

Direcția curentului de suprafață este abătută cu față de direcția încotro bate vântul. În figura 1.4.1 este reprezentată nomograma pentru calculul curenților de derivă.

În cazul mării cu adâncime finită trebuie luat în considerație frecarea apei de fundul mării, care are ca efect micșorarea unghiului de abatere. Drept criteriu pentru adâncimea mării se la raportul H/D, unde:

H – adâncimea mării

D – adâncimea de frecare (adâncimea teoretică până la care este sesizat curentul)

Tot pe baze empirice adâncimea de frecare se calculează cu formula:

Pentru H/D mai mare sau egal cu 0,5 unghiul de abatere va fi de , iar pentru H/D egal cu 0, 1 unghiul de abatere va fi de .

fig.1.4.1

Dacă vântul are viteza și direcția constante, curenții de derivă devin stabili după aproximativ o zi. În condiții naturale, vântul este constant destul de rar, un timp mai îndelunstul de rar, un timp mai îndelungat. De asemenea trebuie avut în vedere schimbarea direcției și vitezei în diferite puncte ale aceluiași bazin, ceea ce complică și mai mult rezolvarea problemei.

Direcția și viteza curenților de derivă sunt diferite de ale curenților de suprafață pe măsură ce crește adâncimea. Cu creșterea adâncimii, viteza descrește după o lege exponențială iar direcția se rotește spre dreapta (în emisfera nordică). La o oarecare adâncime direcția curentului este în sens invers direcției celui de la suprafață și aceasta este chiar adâncimea de frecare D. Sub adâncimea de frecare, viteza curentului de derivă este foarte mică, astfel încât la adâncimea egală cu 2D viteza va fi 1/535 din viteza curentului de la suprafață. Direcția curentului la adâncimea O,5D este perpendiculară pe direcția curentului de la suprafață. Ținând seama de rotirea direcției și scăderea vitezei cu adâncimea, s-a determinat că în stratul superior până la adâncimea de O,5D masele de apă sunt transportate de direcția curentului de suprafață iar de la această adâncime până la adâncimea de 1,5D în sens contrar.

Dacă avem în vedere întregul strat de apă supus acțiunii vântului, atunci deplasarea totală a maselor de apă se face perpendicular pe direcția vântului.

Curenți de pantă (de gradient)

Dacă durata acțiunii vântului este suficient de lungă, atunci datorită existenței coastelor și a neomogenității vântului, transportul apei de către curentul de derivă va da naștere la înclinarea suprafeței mării (în unele raioane se va produce înălțarea iar în altele coborârea nivelului).

Înclinarea suprafeței mării provoacă apariția unor gradienți de presiune care dau naștere la curenți ce se suprapun peste curenții de derivă.

Dacă vântul cade, curenții se amortizează, dar înclinarea suprafeței mării se păstrează încă un timp oarecare.

Viteza curenților de gradient se poate calcula cu formula:

în care:

– înclinarea suprafeței mării

g – forța de gravitație (accelerația gravitațională ~ 9,8l m/s2)

– viteza unghiulară de rotație a pământului

– latitudinea locului

Direcția curentului va fi perpendiculară pe direcția înclinării suprafeței mării, datorită forței de rotație a Pământului. Dacă adâncimea mării este mică în raport cu adâncimea de frecare, direcția curentului se apropie tot mai mult de direcția înclinării suprafeței mării.

Curenții de pantă se manifestă în mod deosebit în zona costieră, unde curenții de vânt provoacă însemnate oscilații de nivel.

Spre deosebire de curenții de derivă care se amortizează relativ repede, curenții de pantă se formează dar se și amortizează intr-un timp mai îndelungat.

Curenții de densitate

Datorită aportului de ape fluviale sau a diferențelor climatice, densitatea apei de mare variază de la raion la raion.

Din hidrostatică se cunoaște că presiunea la o adâncime oarecare este:

în care:

p – presiunea

g – accelerația gravitațională

h – înălțimea coloanei de apă

– densitatea apei

– volumul specific al apei (inversul densității)

Întrucât presiunea la un bar este aproximativ echivalentă cu presiunea unei coloane de apă de 10 m, se poate utiliza ca submultiplu al presiunii „metrul de presiune” sau „decibarul” fapt pentru care:

Cu această formulă se pot calcula înălțimile coloanelor de apă din două puncte A și B pornind de la o suprafață izobarică orizontală (unde nu există curent) cunoscând densitatea medie (volumul specific mediu) din aceste coloane de apă:

Cunoscând distanța orizontală între A și B putem afla înclinarea suprafeței izobarice care ne interesează (în cazul nostru suprafața mării) și cu formula de determinare a vitezei curenților de gradient, putem calcula viteza curentului.

Dacă cunoaștem înălțimile coloanelor de apă într-o rețea de puncte vom putea trasa curbe de egală înălțime. Direcția curbelor (lăsând adâncimile mici la stânga) ne va indica direcția curenților de densitate. Principala dificultate a acestei metode este alegerea suprafeței izobarice inițiale (orizontale) pentru începerea calculelor înălțimilor coloanelor de apă.

Capitolul II

Principalele sisteme de curenți la nivelul globului terestru

Oceanul Atlantic

Atlanticul de Nord. Curenții din Oceanul Atlantic de Nord se prezintă sub turna unei circulații în sensul acelor de ceasornic.

Partea sudică a acestei circulații constă într-o deplasare spre vest a unei mari cantități de apă, care cuprinde curentul Nord Ecuatorial, (foarte stabil) cu extremitatea sudică pe paralela de N și curentul Sub-Tropical de N (mai puțin stabil) între N și N. La est de Marea Caraibelor, curentul Ecuatorial de nord întâlnește o mare parte a apelor curentului Sud Ecuatorial din Atlanticul de Sud. Curentul format curge spre vest prin Marea Caraibelor apărând în strâmtoarea Yucatan. De aici se deplasează spre nord-vest de-a lungul coastei nord-vestice a Cubei și apoi prin strâmtoarea Florida pentru a forma curentul Golfului.

Ieșind în strâmtoarea Florida, curentul Golfului urmează linia coastei, la o distanță de aproximativ l82,9 m (100 fth), până la capul Hatteras și imediat la nord de acesta părăsește coasta luând o direcție estică spre ocean. Până la aproximativ W longitudine, curentul Golfului este bine definit după care crește în lățime și slăbește în intensitate de-a lungul părții estice al Marelui Banc al Terra-Novei, după care se stabilește între est și nord-est, traversează oceanul spre coastele Europei formând curentul Atlanticului de Nord.

După ce traversează oceanul la aproximativ W – W longitudine, partea sudică a Atlanticului de Nord se rotește spre dreapta de la sud-est la sud-vest și intră în curentul Sub-Tropical de Nord și Nord Ecuatorial completând circulația principală.

Ramura care se separă spre sud din curentul Atlanticului de Nord este cunoscută ca fiind curentul Azorelor, aceste insule fiind situate în centrul curentului, ocupând o zonă între paralelele S și N.

Partea de est a curentului Azorelor care trece pe lângă coasta Spaniei și Portugaliei este cunoscută ca fiind curentul Portugaliei, iar mai la sud curentul Canarelor, acestea fiind neînsemnate ca mărime în comparație cu curentul principal.

fig.2.1.1.

La sud de Capul Sao Vicente, curentul de coastă se extinde spre sud-est până aproape de vestul Strâmtorii Gibraltar, după care se întoarce treptat spre sud întâlnind curentul Canarelor. O parte din apele acestei extinderi trec de Capul Sao Vicente de-a lungul coastei apoi prin Strâmtoarea Gibraltar intrând în Marea Mediterană.

Principala parte a curentului Canarelor curge spre sud- vest aproximativ paralel cu coasta Africii până la aproximativ N latitudine în regiunea Capului Blanc. La sud de acest cap curentul capătă o direcție vestică treptat devenind curentul Ecuatorial de Nord.

La nord de Ecuator, între curentul Ecuatorial de Nord și de Sud există contracurentul Ecuatorial de lățime mai mică care are o direcție estică. Longitudinea de unde începe acest curent variază în timpul anului fiind aproximativ W din august până în octombrie și aproximativ W din februarie până în aprilie. Pe toată durata anului o parte a acestui curent curge de la Capul Palmas de-a lungul coastei Golfului Guineea până la Golful Biafra această parte fiind cunoscută sub numele de Curentul Guineei.

Curentul Canarelor. (de la N la N). Coasta de nord-vest a Africii este una din regiunile lumii unde există o zonă de temperatură scăzută a apei, provenită de la adâncimi mari, de-a lungul coastei. Această zonă este centrată între aproximativ N și N latitudine. Fenomenul poarta numele de upwelling și este produs de vânturile de nord-est care bat deasupra coastei rezultând o mișcare continuă a apei care se depărtează de coastă. Cantitatea de apă de la suprafață ce este împinsă către larg este înlocuită de apa de la adâncime mare. Această deplasare a apei conduce la scăderea nivelului mării în apropierea coastei și creșterea acestuia spre larg. Acest fenomen generează un curent de gradient (de pantă) de direcție sudică paralel cu coasta. Curentul Canarelor reprezintă însumarea curentului de suprafață, curentului de gradient și curentului de derivă produs de vânturile care bat dinspre ocean.

Deplasarea sudică a apei ce aparține curenților din estul Atlanticului de Nord aduc ape care sunt relativ reci pentru zonele în care au ajuns. Aceste ape Ia care se adaugă și cele datorate fenomenului de upwelling conduc la deplasarea spre sud a izotermelor acestei zone.

În mare deschisă, în zona rutelor de navigație, direcția predominantă este între sud și vest. Rata medie a curentului variază de la un sezon la altul și de la un loc la altul în timpul aceluiași sezon. Variația vitezei se înscrie între următoarele limite: 7- l2 mile pe zi din noiembrie până în ianuarie și din mai până în iulie și de la 8-13 mile pe zi din februarie până în aprilie și din august până în octombrie.

În zona dintre Capul Espartel (N, W) și Capul Blanc, direcția principală a curentului Canarelor este sud-vest paralelă cu linia coastei, cu rate mai mari de un nod.

La nord de Capul Blanc curentul are o direcție în general sud-vestică cu o rată de aproximativ jumătate de nod. La nord de Capul Beddouza are, de obicei, aceeași direcție, cu o rată de aproximativ un nod.

Între Capul Blanc și Essaouira se face simțit un curent de direcție sud-sud-est cu o rată de doua noduri.

Între Capul Essaouira și Capul Bojador curentul de la coastă până la 50 mile în larg are direcție sud-vestică. Puterea sa cea mai mare este de obicei la o distanță de 3 mile de țărm cu o rată medie de la jumătate la trei sferturi de nod până la Capul Yubi.

Între coasta de nord-est de Capul Yubi pe de o parte și insulele Canare de cealaltă parte se formează o zonă de forma unei pâlnii al cărei gât este între cap și insulele opuse. În această zonă curentul Canarelor are o rată de aproximativ 6 noduri în jurul Capului Yubi.

Fig. 2.1.2.

Curentul Guineei. Curentul începe de la Capul Palmas, puterea sa cea mai mare fiind între Capul Palmas și Capul Three Points (N, W). La sud de Capul Three Points puterea medie a curentului deși mare este mai scăzută decât în zona mai sus amintită.

În cea mai mare parte a anului curentul Guineei este foarte constant între Capul Palmas și meridianul de W, depășind în stabilitate chiar curentul Sud Ecuatorial, curenții componenți din direcții diferite de nord-est și sud-est fiind foarte puțini. Excepție se face în perioada decembrie-februarie când vântul de vest reduce din puterea medie a curentului, uneori schimbându-i sensul sau generând componente cu direcții nod-vestice sau vest-nord-vestice. Raportul acestor componente vestice este de aproximativ 1/7, rata lor depășind rar un nod.

Între Capul Palmas și meridianul de vest o mare parte din curenții observați depășesc rata de un nod, cei ce depășesc două noduri fiind rari. În perioada mai iulie pot apărea curenți cu viteze de trei noduri sau mai mult.

La est de meridianul de W, curentul, pe lângă faptul că este mai puțin puternic este și mai inconstant. În această zonă a Golfului Biafra, observațiile asupra curentului sunt puține, despre direcția acestuia știindu-se foarte puțin. (fig. 2.1.2)

Curenții de maree. În zona Africii de vest curenții de maree sunt semi-diurni, schimbându-și direcția de patru ori pe zi. Inegalitatea diurnă este neglijabilă astfel încât cei doi curenți de aceeași direcție în timpul zilei au aceeași durată și aceeași putere maximă.

Spre coastă, departe de gurile fluviilor, curenții de maree, au direcții nordice sau vestice la flux și sudice sau estice la reflux.

În apropierea gurilor de vărsare a fluviilor curenții de maree au direcții spre gura de vărsare în timpul fluxului și în sens invers în timpul refluxului. Efectul este simțit pe o distanță de 10 mile, sau mai mult, de gura de vărsare a fluviilor mari, cu viteze ce depășesc un nod.

Curentul Nord Ecuatorial. (următoarele remarci se referă la acest curent la est de W longitudine). Curentul nu are fixată limita sudică deoarece Contracurentul Ecuatorial de la sudul acestuia variază pe latitudine tot timpul anului. Curentul Nord Ecuatorial ocupă zona dintre paralela de N și Contracurentul sus menționat este o continuare a curentului Canarelor și la fel ca acesta este impulsionat în principal de vântul de nord—est care la latitudini tropicale devine estic. Curentul Nord Ecuatorial este mai puțin puternic și mai puțin stabil decât cel din Sud Ecuatorial.

Direcțiile predominante sunt între nord—vest și sud-vest, putând fi întâlnită la un moment dat oricare altă direcție.

Puterea medie pare a fi puțin mai mare decât a Curentului Canarelor variind în funcție de sezon și latitudine de Ia 8 la 15 mile pe zi. O mică parte a acestui curent depășește rata de un nod dar nu atinge două noduri.

Contracurentul Ecuatorial. Acest curent diferă de alți curenți din circulația Nord Atlantica prin aceea că este de origine între-oceanică. Meridianul de origine al acestui curent variază considerabil pe tot parcursul anului. Din februarie până în aprilie originea curentului este aproximativ meridianul de W, de aici curentul luând o direcție estică distinct de Curentul Guineei. Din mai până în iulie originea curentului se mută mai spre vest la aproximativ W longitudine, în perioada dintre august și octombrie ajunge la cea mai vestică longitudine aproximativ W revenind spre est din noiembrie până în ianuarie la aproximativ longitudine.

În ocean deschis la vest de meridianul de 18W, limita sudică a contra curentului care este și limita nordică a Curentului Sud Ecuatorial se stabilește aproximativ pe paralela de N pe toată durata anului.

Între Curentul Sud Ecuatorial și Contracurentul Ecuatorial există o zonă în care apa din primul circulă spre nord întorcându-se treptat spre est și intrând în cel de-al doilea.

Limita nordică a curentului, la fel ca cea sudică, nu este bine definită variind de la N latitudine, în perioada noiembrie-iulie, până la N latitudine în august – octombrie.

Nu sunt multe observații asupra curentului, dar cele care există, arată că în perioada când acesta are extinderea în latitudine (din august în octombrie) se stabilește direct spre est traversând oceanul și devine mai puternic.

Din mai până în iulie și din noiembrie până în ianuarie, direcția predominantă nu este în general estică dar variază între nord-est și sud-est.

Contracurentul Ecuatorial prezintă un considerabil grad se variabilitate având predominant componente cu direcții estice, dar nelipsind și cele spre vest care apar frecvent în orice lună fiind mai reduse din august până în octombrie când fluxul spre est este puternic.

La vest de meridianul de W sunt întâlniți în perioada august-iulie curenți ce depășesc două noduri și în mod particular în regiunea de la vest de meridianul de W din august până în octombrie

Curentul Ecuatorial. La o distanță destul de mare la est de Marea Caraibelor, Curenții Nord Ecuatorial și Sud Ecuatorial se combină pentru a forma Curentul Ecuatorial care curge spre vest-nord-vest de-a lungul coastei nordice a Mării Caraibelor până la meridianul de W.

Curentul Ecuatorial este principalul curent din Marea Caraibelor și are o direcție de la vest la vest-nord-vest.

Curentul Ecuatorial are o stabilitate de peste 70% în cea mai mare parte a Mării Caraibelor. Există o mică variație în funcție de sezon, acesta având o tendință de creștere maximă în ianuarie-februarie și o scădere minimă în octombrie-noiembrie.

Rata principală a curentului este între 1 – 1,5 noduri în partea sud-estică a zonei și tinde să descrească, către mai puțin de un nod, spre vest și nord.

Contracurentul Caraibelor. Spre deosebire de curentul principal din Marea Caraibelor, contracurentul variază considerabil în putere și stabilitate de la sezon la sezon. În lunile august septembrie și octombrie curentul este cel mai constant și cu o putere maximă. 80% din curenții observați în această perioadă se înscriu în cadranul dintre nord-nord-est și est-sud-est. O mare parte din acești curenți au rata mai mică de un nod, câțiva între 1 și 2 noduri și foarte puțini între 2 și 3 noduri de direcții nord-estice. În această perioadă a anului contracurentul poate ii simțit aproape până la meridianul de W în apropiere de Punte Gallinas în Columbia.

Contracurentul este slab și puțin constant în timpul lunilor februarie, martie, aprilie.

Mare parte dintre aceștia au rata mai mică de un nod. Limita estică a curentului este la vest de meridianul de W.

Extinderea spre mare a contracurentului la vest de meridianul de W este aproximativ 20-30 de mile. La est de acest meridian observațiile disponibile arată lipsa limitei curentului. De aici apele iau direcții spre nord și nord-est în final reintrând în Curentul Ecuatorial la aproximativ N latitudine.

Această circulație a apei continuă de-a lungul coastei Columbiei până aproape de Punta Gallinas, extinzându-se până la latitudini de .

Din februarie până în aprilie Contracurentul Caraibelor este slab și inconstant. Contracurentul Ecuatorial fiind în mod similar variabil și mai puțin puternic, punctul său de origine aflându-se pe meridianul de W sau mai la est.

Curenții de maree. În această zonă curenții de maree au direcție vestică în timpul fluxului și estică în timpul refluxului. Rata este mică, rareori depășind un nod și jumătate. Numai în apropierea țărmului, la gurile de vărsare ale râurilor și în strâmtorile înguste, curenții de maree se fac simțiți în comparație cu ceilalți curenți.

Caracteristicile mareei se reflectă și în curenții de maree, aceștia fiind semidiurni la est de Golful Paria. La vest sunt foarte slabi cu importante inegalități diurne.

Curentul Ecuatorial în Marea Caraibilor. Acest curent rezultă atunci când Curentul Sud Ecuatorial și Curentul Nord Ecuatorial se combină în zona Antilelor Mici. Remarcile următoare nu includ partea nord-vestică a Mării Caraibilor între Jamaica și coasta sudică a Cubei. În această porțiune a mării curenții nu fac parte din Curentul Ecuatorial.

Pe toată suprafața mării cea mai mare parte a curenților observați nu depășește un nod, dar se întâlnesc și curenți cu rata de două noduri. Ocazional curenții între 2-3 noduri apar la sud de paralela de N și la sud de N. Un număr mic de curenți cu rata de peste trei noduri au fost observați în perioada mai-octombrie de la sud de N latitudine între meridianele de W și W.

Majoritatea curenților au componente vestice, un mare număr dintre aceștia situându-se între nord-vest și sud-vest până când curentul capătă o direcție generală spre nord-vest spre Canalul Yucatan în partea de vest a mării (fig.2.1.3.).

fig. 2.1.3

Curenții de maree. În general, curenții de maree curg prin numeroasele canale dintre insulele din Oceanul Atlantic în Marea Caraibilor pe durata a 6 ore în timpul fluxului și afară din Marea Caraibilor spre Oceanul Atlantic, 6 ore în timpul refluxului.

Cu câteva excepții rata curenților de maree nu este mai mare de un nod până la un nod și jumătate.

Curentul Antilelor. Antilele Mari formează o barieră naturală care separă curentul general vestic din sudul Atlanticului de Nord în doi curenți. Ramura sudică între Marea Caraibilor prin strâmtorile dintre Antilele Mici în timp ce ramura nordică trece pe la nord de Antilele Mari și se întoarce spre nord-vest.

Descrierea care urmează acoperă acea parte a Oceanului Atlantic de la nord-est de Antilele Mari între meridianele de W și W și între paralelele de N și N. În această regiune curenții sunt în general influențați de vânturile predominante.

Principalul curent din această zonă este Curentul Nord Sub-tropical care are o direcție general vestică. Curentul este mai constant și mai puternic în sudul regiunii devenind variabil și slab pe măsură ce se înaintează spre nord. Centrul circulației principale de suprafață este la aproximativ N latitudine în timpul iernii și aproximativ N latitudine vara.

Curentul Sub-tropical de Nord capătă o direcție vest-nord-vestică în partea nordică a Antilelor Mari și nord-vestică peste Bancul Bahamas devenind Curentul Antilelor.

Mai mult de 70% din curenții observați au o rețea de mai puțin de un nod, aproximativ 2% mai mult de două noduri, rata maximă înregistrată fiind de 4 noduri spre nord, în nord-vestul Bancului Bahamas, în timpul verii.

În partea de sud-est viteza medie este de aproximativ jumătate de nod crescând la un nod peste Bancul Little Bahama.

Curenții în Strâmtoarea Yucatan. Cea mai mare parte a curenților ce străbat Marea Caraibilor sunt constrânși să curgă prin Strâmtoarea Yucatan spre Golful Mexic.

Axa curentului se găsește la aproximativ 35 mile de coasta Peninsulei Yucatan, rata medie de-a lungul axei fiind de aproximativ 4 noduri.

Direcția curentului pe toată lățimea sa este nordică. Vara rata curentului crește, iar iarna descrește puțin. Curentul devine mai îngust când rata descrește și se extinde când rata crește

În afară de această variație în funcție de sezon mai apare și o variație zilnică. În fiecare zi rata maximă apare cu aproximativ 9 ore înainte ca Luna să traverseze meridianul locului. În unele ocazii rata curentului crește cu aproximativ 3 noduri în 5 ore și descrește cu o valoare medie în 9 ore. Variația zilnică este bine marcată mai mult în partea vestică a strâmtorii decât în est.

La mai puțin de 20 mile de Capul San Antonio, direcția curentului este sau spre nord-est spre Strâmtoarea Florida sau spre sud-est, apoi spre est de-a lungul coastei sudice a Cubei.

La un moment dat curentul are o direcție estică de-a lungul coastei de la Capul San Antonio spre Capul Corrientes, putând atinge 4 noduri în timpul vânturilor de sud.

Această zonă este periculoasă pentru navigație și este recomandabil să i se dea o atenție deosebită.

Curentul Floridei. O mare parte a curentului care se ramifică, din Strâmtoarea Yucatan în Golful Mexic, capătă o direcție est-nord-estică spre Strâmtoarea Florida. Pe măsură ce acest curent se apropie de strâmtoare, se întâlnește cu curentul de direcție sud-estică și traversează Golful Mexic

Curentul rezultat curge spre est prin strâmtoare și este cunoscut ca Curentul Floridei. După ce înconjoară Capul Florida, întâlnește acea ramură a Curentului Antilelor care are direcție nord-vestică prin Canalele Old Bahama, Nicolas și Santaren.

După aceste joncțiuni, Curentul Floridei curge spre nord între peninsula cu același nume și Insulele Bahama. La nord de aceste insule Curentul Floridei se întâlnește cu principala porțiune a Curentului Antilelor rezultând Curentul Golfului.

Pe măsură ce curentul iese din strâmtoare apa este caracterizată prin culoarea albastru – închis – indigo, temperatura ridicată la suprafață, salinitate mare și absența fosforescenței.

Rata maximă observată este de aproximativ 6,5 noduri. Între meridianele de W și W aproximativ 50% din vitezele observate sunt de un nod sau mai mult, 15% între 2 și 3 noduri și aproximativ 3% mai mari de trei noduri.

Rata medie a curentului de direcție estică în această regiune este de l la 4 noduri tot timpul anului.

În afară de variația anuală, curentul mai prezintă și o variație zilnică în funcție de maree. Această variație este în medie de jumătate până la un nod în regiunile cu o curgere maximă și în unele ocazii depășește 2,5 noduri. Rata maximă se înregistrează cu aproximativ 9 ore înainte ca Luna să tranziteze meridianul locului. Acest efect este în general mai mare în partea de vest a axei curentului.

Poziția axei Curentului Floridei nu este afectată de vânt, dar rata medie poate crește datorită vântului de sud sau poate scădea cu un vânt de nord.

Curentul Golfului. Apele Curentului Sud Ecuatorial curg de-a lungul coastei nordice a Braziliei și întâlnesc Curentul Nord Ecuatorial. Acești curenți continuă să curgă spre vest prin Marea Caraibilor. Apele lor combinate părăsesc această mare prin Strâmtoarea Yucatan. La ieșirea din strâmtoare, curentul se ramifică, o ramură curgând de-a lungul coastei nord-vestice a Cubei și apoi spre Strâmtoarea Florida; cealaltă ramură intră în Golful Mexic și după o circulație în sens orar în interiorul golfului ‚ iese prin partea estică a acestuia ‚ întâlnind prima ramură. Acest punct de joncțiune al curenților, unde golful se îngustează pentru a forma canalul dintre Florida Keys și Cuba, este de obicei considerat punctul de plecare al Curentului Golfului.

Curentul Golfului are direcție estică și apoi nordică prin Strâmtoarea Florida după care trece prin Bancul Little Bahama, continuă spre nord și urcă până la paralela de N, trecând spre nord-est, urmând în general direcția batimetricii de 100 de brațe (182.9m) până Ia Capul Hatteras.

Întrucât distanța dintre coastă și batimetrică variază datorită profilului coastei, Curentul Golfului se află la distanțe variabile față de țărm. Imediat la nord de aceste neregularități ale coastei. Curentul Golfului părăsește batimetrica și se întoarce spre est, cauza acestei devieri fiind adâncimea mică de la sudul Bancurilor Georges și Nova Scotia.

Curentul ocupă toată zona dintre paralele de N și N și meridianele de W și W . Marginea dinspre țărm a curentului de la sud de Capul Hatteras devine treptat marginea nordică a acestuia la nord de acest cap.

Curentul ajunge la sud-est de capătul Marelui Banc al Terra-Novei în dreptul meridianului de W. La est de acest meridian, curentul devine slab, influențat de vânt și este cunoscut ca fiind Curentul Nord Atlantic.

Convergența dintre Curentul Golfului și Curentului Labradorului. Curentul Labradorului, după ce curge între Capul Sable și Capul Cod, continuă spre sud între coasta Statelor Unite și Curentul Golfului, prezentând caracteristicile unui curent rece.

Limita sudică a Curentului Labradorului variază în funcție de sezon. Acesta se extinde până la N latitudine, la nord de Capul Hatteras din noiembrie până în ianuarie și până la aproximativ N latitudine din februarie până în aprilie. Din mai până în iulie limita este paralela de N, iar din august până în octombrie N.

Pe toata lungimea dintre limita sudică a Curentului Labradorului și regiunea Marelui Banc al Terra-Novei apele calde și reci ale celor doi curenți se unesc, aceasta linie de convergență fiind cunoscută cu denumirea de „Zidul Rece”.

Capătul estic al Zidului Rece în regiunea Marelui Banc al Terra-Novei prezintă contraste hidrografice care nu se întâlnesc nicăieri în lume. Sunt frecvente schimbările mari de temperatură pe distante mici, cu aproape ‚ și chiar mai mult de o parte și cealaltă Zidului Rece. O variație de temperatură de la F la F a fost înregistrată în această zonă pe o lungime mai mică decât a unei nave.

De-a lungul zonei de convergență, apele Curentului Labradorului circulă paralel cu marginea nordică a Curentului Golfului, treptat pierzându-și identitatea printr-un proces de amestecare.

Zona de convergență nu trebuie considerată ca o linie continuă. Apele calde pot pătrunde ca niște ramuri în cele reci sau invers, formându-se curenți mici, locali.

Axa și limitele Curentului Golfului. De la Strâmtoarea Florida până la Capul Hatteras, axa de-a lungul căreia curentul are puterea cea mai mare se întinde paralel cu coasta, limita sa vestică fiind formată de batimetrica de 100 de brațe (182,9m).

Axa curentului nu se află permanent la aceeași distanța față de batimetrică, depinzând de iregularitățile acesteia și de lățimea curentului de pantă din apropierea coastei.

Observațiile nu sunt încă suficiente pentru a determina poziția exactă a axei, la est sau la vest. Aproximativ, axa se întinde la 15 mile est de batimetrica de 100 de brațe (182,9m) începând de la sud-estul Capului Fear până la Capul Hatteras. La sudul acestei zone, batimetrica se curbează în apropierea coastei iar axa curentului la latitudinea de N este situată la aproximativ 40 mile sud-est de acest reper.

Limita dinspre coastă a Curentului Golfului între Strâmtoarea Florida și Capul Hatteras este de asemenea variabilă. Ea se situează între batimetrica de 50 brațe (91,4m) și cea de 20 brațe (36,6m). Când starea vremii este moderată, limita curentului poate fi recunoscută după valurile de resac sau după diferența de culoare a apei. Apele curentului mai pot fi distinse datorită temperaturii și salinității lor crescute și nu după direcția curentului, întrucât vânturile de sud și sud-vest produc curenți de derivă, în apele din zona coastei, ce pot avea direcții între nord și est.

Partea dinspre larg a curentului este formată de apa Curentului Nord Sub-Tropical care are aceeași direcție dar o putere mult mai mică. Spre larg puterea descrește și treptat curentul se pierde în apele oceanului.

Lățimea Curentului Golfului crește pe măsură ce crește latitudinea: la Capul Hatteras aceasta este aproximativ 130 – 150 mile.

Alte caracteristici ale Curentului Golfului. Curentul nu are tot timpul curgerea omogenă. În dreptul Capului Hatteras, pe toată lățimea sa, curentul este separat în numeroase benzi de apă rece și apă cu temperatură mai ridicată. Această caracteristică – deși nu este stabilă – poate fi observată și la sud de Capul Hatteras.

După cum s-a arătat, temperatura apei indică și limitele Curentului Golfului pe tot parcursul său. Axa de cea mai ridicată temperatură coincide cu axa ratei cea mai mare a curentului, dar acest fapt nu poate fi stabilit cu certitudine.

Curentul Golfului variază uneori în funcție de sezon și acest fapt este demonstrat de către variația poziției axei de putere maximă, care se poate extinde câteva mile pentru scurte perioade de timp. Această variație este mai mare la schimbarea vântului care produce de asemenea fluctuații în direcție și în rata curentului.

Variația datorită curenților de maree are un caracter minor.

La latitudini nordice, limita de nord a curentului este bine definită în toate anotimpurile datorită convergenței cu apele reci ale Curentului Labradorului.

Diferența dintre cantitatea de apă caldă adusă de Curentul Golfului și cea de apă rece adusă de Curentul Labradorului produce schimbarea poziției limitei nordice a Curentului Golfului. Această limită are o variație stabilă în funcție de sezon: limita este mai la nord în timpul verii decât iarna. În apropierea Marelui Banc al Terra-Novei variația în latitudine este de aproximativ două grade.

Variabilitatea curenților ce compun Curentul Golfului. Între Strâmtoarea Florida și Capul Hatteras există un mare grad de variație a direcției curenților componenți ai Curentului Golfului fată de direcția predominantă. Unde direcția curentului este nordică se observă frecvent curenți de la nord-nord-vest la nord-est inclusiv, iar unde direcția curentului este spre nord-est se observă curenți de direcții între nord și est. În general acești curenți apar în regiunile marginale ale Curentului Golfului în special în partea de la larg.

Variații în rata curentului apar oricând chiar dacă direcția este stabilă. Aceste variații sunt determinate de schimbarea vântului. Vânturile din sens contrar curentului îi micșorează rata, iar vânturile în același sens îl accelerează.

Efectele unor vânturi locale sunt aproape neglijabile mai ales dacă sunt de scurtă durată. De obicei fluctuațiile vântului afectează rata curentului cu o milă sau două pe zi. Cea mai puternică parte a curentului este în Strâmtoarea Florida. Marea majoritate a curenților observați în regiunea Curentului Golfului la Nord de Strâmtoarea Florida depășesc un nod, rata fiind între 1 și 2 noduri.

Rata maximă observată este de 15 noduri prin Strâmtoarea Florida și de 4 până la 4,5 noduri între strâmtoarea și regiunea Capului Hatteras.

Marinarii care se apropie de Terra-Nova pe vreme rea trebuie să navigheze cu atenție sporită deoarece este imposibil de prevăzut direcția și sensul curenților din zonă.

Numeroase nave au naufragiat lângă Point Plate (N; W)‚ ceea ce impune o mare atenție în special pe timp de ceață deoarece curenții sunt foarte neregulați, putând avea orice direcție și orice rată.

Curentul Labrador. La nord de Strâmtoarea Hudson curentul curge de-a lungul țărmului canadian al Golfului Baffin, fiind cunoscut ca „Curentul Buffin”.

Continuarea de la sud de Strâmtoarea Hudson se numește Curentul Labrador.

Curentul Labradorului crește în suprafață pe măsură ce înaintează spre sud și după ce trece prin Strâmtoarea Belle Isle și de coasta estică a Terra-Novei, acoperă întreagă suprafață a Marelui Banc, aceasta fiind acea parte a curentului care transporta ghețarii spre sud spre rutele transatlantice.

O altă ramură urmărește coasta Peninsulei Avalon din Terra-Nova și după ce înconjoară Capul Race (N; W) ia o direcție sudică.

Deși o parte din apa care trece de Marele Banc are o direcție mai mult sudică, în special în perioada august-octombrie, direcția principală de deplasare este sud-vestică. Astfel, Curentul Labrador curge spre sud-vest și ocupă zona dintre coasta sudică a Terra-Novei, coasta sud-estică a Peninsulei Noua Scoție și limita nordică a Curentului Golfului.

Curentul este puternic afectat de vânt, iar în apropierea coastei de către curenții de maree. Majoritatea curenților observați nu depășesc rata de un nod.

Curentul Nord Atlantic. În oceanul Atlantic de Nord, la est de meridianul de W. Curentul Golfului încetează să mai fie un curent bine definit. Prin urmare slăbește în putere și capătă o direcție nord-estică pe la estul Marelui Banc traversând direct oceanul spre insulele engleze și coasta europeană adiacentă fiind cunoscut ca „Curentul Nord Atlantic”.

Mai la nord de acest curent, apele transportate, de o temperatură relativ mare, se deplasează în general spre nord-est trecând de coastele vestice ale Insulelor Hebrides și Shetland și de acolo spre coasta Norvegiei care este atinsă la aproximativ N latitudine.

În timp ce deplasarea generală a curentului de suprafață este cea descrisă mai sus, în nordul Atlanticului de Nord pot fi întâlniți curenți de orice direcție în orice perioadă a anului.

Aceasta se datorează faptului că acești curenți sunt aproape în întregime generați de vânt, care este foarte variabil în toate anotimpurile putând bate din orice direcție, deși direcția predominantă este vestică.

Direcția Curentului Nord Atlantic este evidențiată după un vânt de vest puternic și de lungă durată.

În apropierea Canalului Englez se simte o oarecare variabilitate a curentului, dar observațiile arată că numărul direcțiilor între nord-nord-est și sud-sud-est depășește pe cel al direcțiilor între sud-sud-vest și nord-nord-vest.

Rata majorității curenților observați nu depășesc un nod. Procentajul aproximativ al curenților cu rata între un nod și două noduri este următorul:

• noiembrie – ianuarie 9% – mai – iulie 1%

• februarie – aprilie 5% – august – octombrie 4%

Numărul puțin mai mare al curenților de est în comparație cu cei de vest în apropierea Canalului Englez determină un curent de derivă slab prin acest canal.

fig. 2.1.4.

Curenții în zona Golfului Biscaya. În general observațiile sunt făcute în zona rutelor de navigație ce traversează gura golfului.

Curentul Nord Atlantic, care este continuarea Curentului Golfului formează partea nordică a circulației din estul oceanului. De la sudul acestui curent apele se ramifică spre sud și sud-est pentru a forma partea estică a circulației principale.

De-a lungul coastei Spaniei și Portugaliei curentul este cunoscut ca fiind „Curentul Portugaliei” și mai spre sud ca fiind „Curentul Caraibelor”.

În calea principalelor rute de navigație ce traversează gura Golfului Biscaya, curenții au caracter variabil, astfel încât orice direcție poate fi observată în orice moment.

Există totuși o oarecare stabilitate a direcției sud- estice în partea nordică și centrală a golfului, care devine mai sudică pe măsură ce curentul se apropie de coasta nord-vestică a Spaniei.

Rata majorității curenților nu depășește un nod, dar există curenți cu rata între l și 2 noduri în special în perioada noiembrie-ianuarie.

Atlanticul de Sud. În Atlanticul de Sud circulația apei la suprafață este în sens antiorar după cum se arată în figura 2.1.6.

Partea estică a acestei circulații este asigurată de un curent rece numit Curentul Banguelei care în partea de nord a oceanului se unește cu curenții calzi de direcție vestică. Dintre aceștia, Curentul Sud-Ecuatorial se extinde în latitudine de la aproximativ S la S. Cu cât latitudinea crește, curentul vestic își micșorează rata medie fiind cunoscut sub denumirea de Curentul Sud Sub-Tropical.

Partea vestică a circulației este formată de Curentul Braziliei care este derivat din apele calde ale Curentului Sud Sub-Tropical.

Curentul Sud Ecuatorial își schimbă direcția de-a lungul Coastei Braziliei în circulație în Oceanul Atlantic de Nord. La vest de punctul de origine al Contracurentului Ecuatorial, Curentul Sud Ecuatorial întâlnește Curentul Nord Ecuaturiai, cei doi curenți curgând paralel spre vest, spre și în Marea Caraibilor.

Partea sudică a circulației este formată în principal de Curentul Oceanic de Sud care curge în jurul globului prin sudul oceanelor Atlantic de Sud, Indian și Pacific de Sud. Acest curent se întinde spre nord până la aproximativ S latitudine în zona de mijloc a Oceanului Atlantic de Sud.

O parte din apele Curentului Braziliei capătă o direcție estică și sud-estică rezultând un curent de est, paralel și la nordul Curentului Oceanic de Sud.

fig. 2.1.5.

Curentul Sud Ecuatorial. Următoarele date se referă la curentul de direcție vestică dintre paralelele S și S și meridianele W și W.

Acesta este unul dintre curenții cei mai stabili din lume cu direcția între vest-nord-vest și vest-sud-vest inclusiv. Curentul are variație în timp a ratei direcției dar nu și a sensului de deplasare al apei.

O mare parte a curenților cu componente vestice ce compun Curentul Sud Ecuatorial, au rata peste un nod, existând și un mic procent care depășește două noduri, cei mai mulți fiind din mai până în iulie și cei mai puțini din februarie până în aprilie.

Stabilitatea curentului este mare din mai până în iulie când 80-90% din curenții componenți, la diferite longitudini, sunt între nord-vest și sud-vest. Din februarie până în aprilie când stabilitatea este mai scăzută, procentajul este între 68-73%.

O parte din apele Curentului Sud Ecuatorial, între meridianele de W și W, se află la nord de Ecuator, această extindere fiind dependentă de sezon și longitudine.

Din mai până în iulie curentul vestic se extinde spre paralela de N zona dintre N și aproximativ N latitudine fiind ocupată se recirculă spre nord din acest curent spre Contracurentul Ecuatorial (de direcție estică). Condiții similare există și din august până în octombrie, dar recircularea se extinde până la aproximativ N latitudine, la vest de meridianul de W.

Din noiembrie până în aprilie, curentul vestic se extinde spre N latitudine, la vest de aproximativ W longitudine, și spre N latitudine la est de același meridian, unde Contracurentul Ecuatorial este mai spre sud.

Este evident că recircularea apei din curentul de vest spre cel de est continuă să se producă și în această perioadă, dar aceasta se face local și cu o extindere mai mică în latitudine decât în perioada mai-octombrie.

Curentul Sud Sub-Tropical. Este deja clar că puterea medie a Curentului Vestic de la sud de paralela de S este mult mai mică decât cea a Curentului Sud Ecuatorial de la nord de această latitudine, acesta fiind și motivul pentru care sunt considerați ca fiind doi curenți distincți.

Curentul Sud Sub-Tropical este de asemenea mai puțin constant în direcție decât cel Sud Ecuatorial, mare parte din direcțiile curenților componenți fiind între nord și sud prin est.

Numărul curenților ce depășesc un nod este considerabil dar mai mic decât cei cu aceeași rată din Curentul Sud Ecuatorial. Există înregistrați și câțiva curenți ce depășesc 2 noduri între S și S latitudine, în perioada mai-octombrie.

Limita sudică a curentului nu este bine definită acesta intrând treptat în mișcarea circulară a Oceanului Atlantic de Sud, între S și S latitudine.

fig. 2.1.6.

Curenții pe coasta de est a Americii de Sud. Curentul Sud Sub-tropical circulă spre sud-vest pe lângă coasta Braziliei (pe la Capul San Roque), de-a lungul coastei Americii de Sud, sub numele de „Curentul Braziliei”.

La nord de Santos apar adesea curenți de sens contrar Curentului Braziliei.

La latitudinea gurii fluviului La Plata, Curentul Braziliei este deviat din ce în ce mai mult spre est, atât din cauza rotației Pământului, cât și datorită vânturilor de vest. Această deviație este pricinuită într-o oarecare măsură și de acțiunea Curentului Antarcticului (curent rece), care se înfige ca o pană între continent și Curentul Braziliei și care joacă, așadar, același rol ca și Curentul Labrador din Atlanticul de Nord.

Partea principală a Curentului Braziliei își continuă cursul spre sud-sud-vest, până la latitudinea de S de unde este deviat complet spre est.

Viteza medie a curentului variază între 10 și 35 mile pe zi.

Pe la Capul Horn intră în ocean un curent rece din Oceanul Pacific care are o rată de un nod, devenind Curentul Falklandului. Acest curent se îndreaptă spre nord-est și după întâlnirea cu Curentul Braziliei îl acompaniază pe acesta spre est. O parte a curentului Falklandului se răsfrânge îndată spre nord după ce a trecut de grupul de insule cu același nume și urmează coasta Patagoniei, spre nord-nord—vest, împingând spre est curentul cald al Braziliei.

În apropiere de coastă curentul rece al Falklandului se încălzește la suprafață în timpul verii, însă departe de coastă el rămâne totdeauna rece și se deosebește prin culoarea sa verzuie de culoarea albastru închis a Curentului Braziliei.

Această regiune se caracterizează prin prezența ceții, adusă de vânturile de est peste apele calde ale Curentului Brazilei. Din cauza diferenței de temperatură a apelor se nasc aici furtuni, ceea ce face să existe o analogie cu regiunea de la sud de Terra-Nova.

Curentul Falklandului transportă cantități considerabile de iceberguri din ghețarii continentului Antarctic.

Între Capul Horn și Capul Bunei Speranțe circulă, de la vest la est, un mare curent rece compus din Curentul Braziliei‚ din ramura răsfrântă a Curentului Falklandului și dintr-o parte a Curentului Oceanului de Sud care transportă masa generală de ape a Oceanului Austral, sub acțiunea permanentă a vânturilor de vest.

Acest curent formează partea sudică a circuitului Oceanului Atlantic de Sud, întâlnind în partea sudică a continentului African un curent cald care vine din Oceanul Indan.

Curentul Benguelei. Acest curent a fost cunoscut sub numele de Curentul Sud African.

Coasta de sud-vest a Africii este una din principalele regiuni ale lumii unde există fenomenul numit upwelling. Zona în care se produce acest fenomen este centrată la aproximativ S latitudine.

Curentul Benguelei este rezultatul curentului de gradient format datorită fenomenului mai sus amintit și a curenților de derivă datorați vântului ce bate deasupra Oceanului. Astfel, marea parte a apelor reci ale Curentului Benguelei sunt datorate apei din adâncime și nu Curentului Sud Oceanic, din care o mică parte se rotește spre nord.

O altă sursă a Curentului Benguelei o constituie o mică parte din apele calde ale Curentului Agulhas din Oceanul Indian de Sud, care ocolește Capul Bunei Speranțe și ajunge de obicei în Golful False cu excepția cazului când lungile furtuni nord-vestice îl deviază, fiind înlocuit de apele reci ale Atlanticului de Sud.

Descrierea care urmează se referă în principal la acea zonă din Curentul Benguelei din calea rutelor de navigație spre Capul Bunei Speranțe.

Această parte a curentului pornește de la Capul Bunei Speranțe, are o direcție nord-vestică și curge pe lângă coastă numai până la aproximativ S latitudine, de unde părăsește coasta. În această zonă curentul este constant pe tot parcursul anului în comparație cu zona de la latitudinea de S până la cea a Capului Lopez, direcția curentului variind de la nord la nord-vest.

Pe principala rută de navigație spre Capul Bunei Speranțe, mai mult de jumătate din curenții întâlniți au direcții între nord-vest și vest. Depărtându-se de coasta spre vest, Curentul Benguelei slăbește în putere, majoritatea direcțiilor fiind între nord-vest și sud-vest.

Rata medie a curentului variază în funcție de latitudine și în funcție de sezon. Viteza este cuprinsă între 10-12 mile pe zi. Cea mai mare parte a curenților nu depășesc un nod și nu există curenți mai mari de două noduri.

În regiunea dintre S și S latitudine și E până la E longitudine curenții sunt puternici timp de nouă luni din noiembrie până în iulie. Din noiembrie până în aprilie aproximativ jumătate din curenții observați depășesc rata de un nod și din aprilie până în iulie se întâlnesc ocazional și curenți ce depășesc 2 noduri.

Din august până în aprilie majoritatea curenților au direcții între nord-nord-vest și sud-est. Din mai până în iulie numărul curenților cu componente estice și vestice este aproximativ egal.

Fig. 2.1.7.

Oceanul Indian

fig. 2.2.1

Zona Mării Arabiei. Variația alternativă a presiunii atmosferice pe continentul Asia constituie motivul apariției musonilor de sud-vest și nord-est.

În partea nordică a oceanului indian musonii generează curenți în funcție de anotimp. Singurul curent la nord de Ecuator care nu se schimbă este Curentul Ecuatorial, care se extinde câteva grade la nord și la sud de Ecuator. Datorită conformației țărmurilor Mării Arabiei, curentul în apropierea coastei are direcția în sensul acelor de ceasornic în timpul musonului de sud-vest și în direcție contrară (trigonometrică) în timpul musonului de nord-est.

Musonul de nord-est (perioada noiembrie-ianuarie). În apele deschise ale Mării Arabiei, direcția generală a curentului este vestică. Datorită conformației țărmurilor, în partea vestică a Indiei, coasta Pakistanului și pe coastele sud-estice ale Arabiei, curentul curge în direcție contrară mișcării acelor de ceasornic. Acest curent continuă spre sud de-a lungul coastei estice a Africii, la sud de Capul Guardafului, la aproximativ S latitudine, fiind cunoscut ca Curentul Est African de Coastă.

Musonul de nord-vest (perioada februarie-aprilie). Curgerea predominantă în apele deschise ale Mării Arabiei este nord-vestică. Aproximativ la sfârșitul lunii ianuarie, circulația spre stânga curentului, în apropierea coastei, se întrerupe și începe să se stabilizeze un curent în direcție opusă. Astfel circulația în apropierea coastei se schimbă în direcție, în timp ce musonul de nord-est este încă simțit.

În medie, schimbarea sensului curentului nu este simultană pe toată lungimea coastei. Curentul Est-African de Coasta la nord de paralela de N începe să se schimbe în direcție (spre nord-nord-est) în martie și este complet schimbat în timpul lui aprilie deși musonul de nord-est predomină aici până la sfârșitul lui martie și cel de sud-vest nu începe până în mai.

În extremitatea de sud-est a peninsulei Arabiei curentul se schimbă de la sud-vest la nord-est în timpul lunii aprilie. La sud-vest de Capul Monze (N; E) curentul se schimbă de la vest-nord-vest în ianuarie la vest-sud-vest în februarie și sud-sud-est în martie devenind în aprilie est-sud-est.

În apropierea Deltei Indusului, în luna februarie curentul are direcție sud-estică. În partea vestică a coastei Peninsulei Indiene schimbarea direcției este spre sud-sud-est și se face la sfârșitul lui februarie. Pe această coasta musonul de sud-vest nu este stabilizat până în iunie.

Perioadele de schimbare a curenților de mai sus sunt bazate pe observații insuficiente, motiv pentru care în zona de acțiune a musonilor aceștia prezintă un înalt grad de variabilitate în toate zonele.

Schimbarea curenților de coastă din Marea Arabiei, în timpul ultimei părți a musonului de nord-est, este atribuită formării curenților de densitate datorită diferenței de temperatură.

Efectul musonului de nord-est – care bate puternic din noiembrie până în ianuarie – este o răcire treptată a apei de la țărm spre sud. Astfel, diferența de temperatură de aproximativ F este atinsă la sfârșitul lui ianuarie între apele din apropierea țărmurilor și cele de la latitudini de N – N. Aceasta produce o foarte ușoară deplasare a apei spre țărm.

Diferența de temperatură se menține până la sfârșitul lunii martie când începe să descrească.

O situație similară există de-a lungul paralelelor de N – N temperatura mării descrescând de la Peninsula Indiană spre coasta africană.

Efectul rotației Pământului și acest gradient de temperatură constituie motivul curenților (în sensul mișcării acelor de ceasornic) din jumătatea nordică a Mării Arabiei.

Musonul de sud-vest (perioada mai-septembrie). Aproximativ la data când musonul de sud-vest se face simțit, Curentul Est African deja s-a stabilit pe o direcție nordică crescând în putere și constantă.

Circulația din apropierea coastei (spre dreapta) în Marea Arabiei este deasemenea puternică.

Când musonul s-a stabilit deasupra mării, curentul de suprafață în zona de sud curge spre o direcție estică. În acest sezon nu se face distincția dintre acest curent și Contracurentul Ecuatorial (de aceeași direcție), ultimul evidențiindu-se uneori printr-o putere mai mare față de cea obișnuită la sud de paralela de N în lungimea Mării Arabiei.

Cea mai mare parte a Curentului Est African de Coasta se întoarce spre est, între latitudinile N și N și trece la sud de Insula Socotra în curentul general de est. Curentul de la sud de Socotra, în perioada iulie-septembrie, este probabil cel mai puternic curent din lume, fiind înregistrata o rată mai mare de 7 noduri în ocean deschis.

Curentul Est African continuă de-a lungul coastei până la Capul Guardafui și apoi de cealaltă parte a Golfului Aden ca parte a curentului de coastă ce se deplasează în sensul acelor de ceasornic. Când acest curent ajunge pe coasta vestică a Indiei, aproximativ între N – N latitudine, în apropierea țărmului poate fi simțită o rată mai mare de 3 noduri.

În perioada musonului de nord-est puterea curenților din zona descrisă, atât spre ocean deschis cât și spre coasta, nu este mare, numai un mic procentaj depășind rata de un nod.

În perioada musonului de sud-vest puterea curentului este mare, un considerabil procent atingând o rată mai mare de 2 noduri. Curenții mai mari de trei noduri pot fi observați ocazional în special în partea vestică a mării și pe coasta sud-estică a Mării Arabiei.

Curenții în zona Ceylonului. Ceylonul este punctul de întâlnire și divizare pentru sistemul de curenți din Oceanul Indian, Marea Arabiei, Golful Bengal.

La adâncimi mai mici de 182,9 m (100 fth.) sau la o distanță de la 12 la 15 mile de coastă, curenții sunt foarte variabili și pot fi observați pe partea estică sau vestică a insulei, paralel cu coasta. La distanță de numai câteva mile pot fi întâlniți curenți de opoziție unul față de altul.

La o distanță mai mare de țărm, direcția generala a curentului este după cum urmează:

• din noiembrie până în ianuarie curentul are o direcție sudică fiind mai puternic de-a lungul coastei de est și mai puțin puternic de-a lungul coastei de vest. Rata curentului este de la 1 la 3 noduri pe coasta estică și mai scăzută pe cea vestică.

• în perioada februarie-aprilie pe coasta estică curentul se schimbă spre nord-vest formând începutul mișcării în sensul acelor de ceasornic din regiunea coastei Golfului Bengal. La această dată curenții sunt variabili, dar nu periculos de puternici în Golful Manar și Strâmtoarea Palk.

• din mai până în octombrie direcția este sudică și sud-estică de-a lungul coastei de est și sud-vest întorcându-se în curentul musonic principal care trece pe la sud de insulă.

Curenții din sud-est – au o rată mai mare de 3 noduri – se observă pe coasta de sud-vest, cu o ramificație puternică în (Golful Manar și Strâmtoarea Palk.

La sud de Ceylon schimbarea din curentul musonic de est în curentul musonic de vest se face deodată la sfârșitul lunii octombrie.

Schimbarea la curentul vestic la cel estic este treptată, aprilie fiind luna de tranziție când apar curenții în ambele direcții.

Regiunea apropiată la est și sud de Ceylon este cunoscută pentru curenții puternici, în special din iunie până în decembrie inclusiv. când aceștia depășesc 4 noduri.

Golful Bengal. Musonul de sud-vest produce o deviație spre est a apelor din golf formând un curent de direcție nordică și nord-estică de-a lungul coastei estice a Indiei până la capătul golfului.

Musonul de nord-est produce o deplasare spre vest a apei din golf și un curent de direcție sud-vestică și sudică de-a lungul coastei estice a Indiei.

În toate zonele afectate de musoni, de la care Golful Bengal nu face excepție, curenții prezintă un înalt grad de variabilitate și chiar în mijlocul perioadei unui muson pot fi întâlniți uneori curenți de direcții opuse față de cei determinați de vânt.

Musonul de sud vest se stabilește peste golf în luna mai și crește treptat în putere ajungând la maxim în lunile iulie și august. Efectul direct al acestui vânt este o dirijare a apei, de-a lungul coastei estice a Indiei până la capătul golfului, spre est.

Neexistând nici o ieșire spre nord, surplusul de apă trebuie să se elibereze luând o direcție opusă fluxului produs de muson, care este învins când acumularea apei a ajuns la un anumit grad. Ca urmare se produce o circulație în sens antiorar în partea nordică a golfului. Aceasta se întâmplă în iulie. În lunile următoare, până în septembrie, circulația se extinde ocupând întreaga suprafață a golfului la vest de Insulele Andaman. În partea sudică a acestor curenți circulari, efectul musonului persistă într-o deplasare spre est și returul spre vest.

fig.2.2.2.a

fig. 2.2.2.b

Efectul indirect al musonului de nord-est are un caracter complet diferit. Nu mai există o acumulare de apă determinată de acest muson, întrucât acesta curge afară din golf de-a lungul coastei estice a Ceylonului și de acolo spre vest pe la sudul acestei insule.

Efectul vântului rece de nord-est, care bate dinspre uscat, este o răcire a apei în partea nordică a golfului față de cea sudică. În decembrie se stabilește o diferență de temperatură de F între apele din capătul golfului și cele de la latitudinea Ceylonului. Această diferență crește la F în ianuarie după care scade în timpul lui februarie sau martie, dispărând complet în aprilie.

Diferența de temperatură produce o foarte ușoară mișcare a apei la suprafața mării, de-a lungul coastei de est a Indiei și capătul golfului. Efectul rotației Pământului este o deviere a acestui flux cu spre dreapta, rezultând un curent care curge de-a lungul coastei spre partea nordică a golfului în direcție contrară decât dacă ar fi produs de muson.

În luna ianuarie musonul de nord-est începe să slăbească în nordul golfului. Diferența de temperatură este maximă, astfel încât curentul de densitate învinge curentul determinat direct de vânt în nordul golfului, generându-se o mișcare în sens orar.

Acțiunea curenților în funcție de lunile anului:

• decembrie: musonul de nord-est se stabilește peste întreg golful dar este slab și variabil la sud de N latitudine. Diferența de temperatură între nordul și sudul golfului este de F dar curentul care rezultă din aceasta este mai slab decât curentul vestic generat direct de vânt, așa că ultimul predomină. În partea sudică a golfului curentul se fixează între nord și nord-vest.

• ianuarie: puterea și stabilitatea musonului de nord-est se diminuează în nord și începe să apară vântul de sud-vest. Diferența de temperatură între nord și sud atinge maximum F. Curentul de densitate rezultat este contrar curentului de vânt generând o mișcare în sens orar, centrată la aproximativ N latitudine. Puterea musonului de nord-est, la sud de N este mai mare decât în decembrie, rezultând un curent vestic pe întreaga suprafață sudică a golfului, la aproximativ N latitudine.

• februarie: este momentul staționării vântului de nord-est și creșterii a celui de sud-vest, care se extinde spre sud și vest peste întreaga regiune de la nord de N latitudine. Diferența de temperatură între nord și sud este de F. Mișcarea în sens orar, sporită de vântul de sud-vest. este centrată la aproximativ N și se extinde peste întregul golf, printr-un curent de vest (la sud de centrul circulației) impulsionat de musonul de nord-est.

• martie: curenții sunt în general la fel ca în februarie, cu specificația că centrul circulației este puțin mai la sud-vest fiind situat la aproximativ N latitudine. Diferența de temperatură a apei este acum de numai F, astfel încât circulația este în special impulsionată de vântul de sud-vest, care în această perioadă predomină peste golf la nord de N latitudine și la vest de E longitudine. La sud de N musonul de nord-est încă ajută curentul vestic, dar vântul este mai slab decât în februarie.

• aprilie: musonul este în tranziție în partea sudică a golfului și vânturile de sud-vest încep să predomine. Nu mai există nici o diferență de temperatură între apele din nord și cele din sud. Circulația în sensul acelor de ceasornic este acum centrată la latitudine, persistând peste tot golful la vest de Insulele Andaman.

• mai și iunie: musonul de sud-vest se stabilește peste tot golful generând un curent estic. Mișcarea circulară persistă la nord de Ceylon. Musonul crește în luna iunie.

• iulie: musonul de sud-vest continuă să crească în putere, acumularea de apă în partea de nord-est a golfului începând să-și facă efectul, împotrivindu-se circulației determinată de muson în partea nordică a golfului unde se formează mici zone cu circulație în sens antiorar.

• august: musonul de sud-vest își păstrează forța și creșterea acumulării de apă produce o extindere a circulației spre stânga, acoperind întreg golful la nord de paralela N dar rămânând centrată în partea nordică.

• septembrie: musonul se sud-vest descrește, circulația spre stânga produsă de acumularea de apă se extinde acoperind întreg golful la vest de Insulele Andaman, fiind centrată ca mai înainte.

• octombrie: musonul este în tranziție, cel de sud-vest predominând la sud de N latitudine, iar cel de nord-est făcându-se simțit la nord de această paralelă. Circulația în sens trigonometric din lunile precedente se separă generând două circulații asemănătoare. Cea nordică este impulsionată de musonul de nord-est iar cea sudică de musonul de sud-vest.

• noiembrie: musonul de nord-est s-a stabilizat peste întreg golful la nord de paralela de N. Circulația nordică din luna octombrie a dispărut degenerând într-un curent de derivă vestic. Cea sudică persistă fiind centrată în partea vestică a golfului la latitudinea de N.

Puterea curenților. în apele din centrul golfului (latitudinea N – N, longitudine E – E) nici un curent nu atinge o rată de 2 noduri, maximul fiind de 1,5 noduri.

În partea sudică a golfului (la sud de N) un mic procent depășește rata de 2 noduri în perioada mai-octombrie. Foarte rar este întâlnită o rată de 3 noduri sau mai mult.

În Golful Bengal, curenți puternici sunt întâlniți în zona coastei în parte vestică a golfului. Apar curenți puternici în regiunea de la sud-est și sud de Ceylon, în special din octombrie până în decembrie. Aceștia ating 4 – 5 noduri.

Curentul de nord ce trece prin Strâmtoarea Palk atinge frecvent 5-6 noduri în perioada musonului de sud-vest.

În vecinătatea Madrasului, în martie și aprilie, curentul de nord poate depăși 2 noduri ajungând până la 3 noduri. Același lucru se întâmplă cu curentul în perioada iulie-august.

Din ianuarie până în aprilie inclusiv se întâlnesc pe coasta de est a Indiei, între bancul Sacramento și Goalpur, curenți spre nord cu o rată de 2-3 noduri care pot atinge în apropierea bancului 4 noduri.

Curenții de maree. De-a lungul coastei estice a Indiei, curenții de maree sunt în general slabi, cu direcții paralele cu coasta. Acești curenți pot crește în putere în apropierea gurii de vărsare a fluviului Gange. Pe acest fluviu curenții sunt foarte puternici.

Curenții de maree puternici apar deasemenea printre insulele Arhipelagului Margui.

În general curenții de maree de-a lungul țărmului vestic al Golfului Bengal au direcții spre nord în timpul fluxului și spre sud în timpul refluxului, putând apărea variații locale.

Strâmtoarea Malacca. În această strâmtoare adâncimea apei este mică, în mare parte sub 73m, drept urmare principala mișcare a apei este influențată de maree.

În timpul musonului de nord-est o parte din curentul de direcție sudică din Marea Chinei, ocolește extremitatea sudică a Peninsulei Malay și capătă o direcție nord-vestică prin strâmtoare.

În perioada musonului de sud-vest, o parte din curentul care curge prin Strâmtoarea Karimata spre Marea Chinei de Sud se ramifică spre nord-vest prin Strâmtoarea Malacca. Acest curent nord-vestic este prezent și în timpul lunilor de tranziție a musonilor – aprilie și octombrie – cu toate că în această perioadă devine slab și instabil.

În partea de nord a strâmtorii (la nord de N latitudine), cu cât iarna înaintează și musonul de nord-est devine mai stabil se face simțită o circulație de sens antiorar. Această circulație devine mai slabă în aprilie ca lună de tranziție și se transformă odată cu stabilirea musonului de sud-vest într-o circulație de sens orar în aceeași zonă, având un efect mare în perioada iunie-octombrie cu maxim în august.

Direcția predominantă este nord-vest cu toate că pot fi observați curenți din orice direcție.

Curentul este constant (între 33% – 66%) din ianuarie până în aprilie, și mai puțin constant (aproximativ 33%) din mai până în august.

Cele mai multe observații făcute asupra curenților din această zonă au raportat viteze sub l nod, cu câteva excepții, dar care nu au depășit 2 noduri.

Oceanul Indian la est de 85E longitudine. Din decembrie până în martie în perioada musonului de nord-est, există trei curenți principali în această zonă. Aceștia sunt, de la nord la sud, curentul vestic datorat musonului, Contracurentul Ecuatorial spre est și Curentul Ecuatorial spre vest.

Curentul datorat musonului de nord-est se face simțit numai în perioada decembrie-martie. Principala parte a acestui curent curge spre vest de la coasta nordică a Insulei Sumatra spre sudul Ceylonului.

Curentul se extinde spre sud până aproape de Ecuator deși direcția devine variabilă și viteza scade.

Viteza curenților este sub jumătate de nod, numai câțiva depășind un nod.

În perioada aprilie-noiembrie acest curent este înlocuit de cel estic generat de musonul de sud-vest, care se combină cu Contracurentul Ecuatorial, formând un curent mare spre est, care acoperă întreaga zonă.

Contracurentul Ecuatorial. Se poziționează în principal la sud de Ecuator, axa sa deplasându-se „după Soare”. Astfel curentul este în poziția cea mai sudică în luna februarie când este între S și S latitudine: acesta este momentul când curenții de derivă datorați musonului de nord-est sunt cei mai puternici.

Odată cu scăderea în putere a musonului, axa curentului se deplasează spre nord, marginea de nord dispărând pe măsură ce curenții de derivă determinați de muson slăbesc, până își schimbă direcția.

Deplasarea spre nord a axei curentului este urmată și de deplasarea extremității de sud a acestuia, care ajunge în cea mai nordică poziție pe paralela de S în septembrie.

Contracurentul este în general puternic și constant în parte vestică a Oceanului Indian și deja arată semne de slăbire cu cât înaintează spre est, această tendință continuând până ajunge de-a lungul coastei vestice a Insulei Sumatra.

Direcția predominantă este vestică și devine sud-estică spre Sumatra în special în timpul musonului de sud-vest.

În partea de vest constanța curentului este de 50% – 75% și scade până la mai puțin de 5O% spre est.

Rata curenților variază la mai puțin de 1 nod până la 2-3 noduri în direcții între nord-est și sud-est.

În partea nordică a regiunii – care este afectată de schimbarea musonilor – curenții sunt foarte variabili în lunile de tranziție aprilie și octombrie ca și în perioada musonului de sud-vest.

Când Contracurentul ajunge la vest de Sumatra se separă spre nord-vest mai slab și ceva mai puternic spre sud-est. Ramura de nord-est nu este niciodată foarte constantă și este de obicei slabă, deși în câteva ocazii s-au observat rate de 2 noduri.

Cea mai mare parte a Contracurentului se deplasează spre sud-est de-a lungul coastei Insulei Sumatra, de unde, mai târziu, girează pentru a întâlni curentul ecuatorial sau continuă spre est de-a lungul coastei Insulei Java.

Poziția în care curentul se separă (la vest de Sumatra) variază în funcție de sezon. Aceasta este în general spre nord în jurul paralelelor de N până la N în perioada musonului de sud-vest și spre sud de la paralelele de N până la N în timpul musonului de nord-est.

În luna octombrie direcția nord-vestică devine inexistentă, curentul plecând spre sud-est de-a lungul coastei Insulei Sumatra. Acest curent este puternic și constant în timpul musonului de nord-est și pe toată perioada anului către extremitatea sud-estică.

Deși viteza cunoscută este mai puțin de l nod, aceasta crește în jurul valorii de 1 nod spre sud-est în perioada iernii din emisfera nordică.

Întrucât nu există un curent constant spre vest în Oceanul Indian de nord, curentul de la sud de Contracurentul Ecuatorial se numește Curentul Ecuatorial. Acest curent curge continuu spre vest pe toată perioada anului, nefiind afectat în planul său nordic de schimbarea musonilor.

În partea de est a oceanului axa sa este în apropierea paralelei de S (cu extremitatea nordică la aproximativ S) în timpul musonului de nord-est, mutându-se încet spre nord, la aproximativ latitudine, în timpul musonului de sud-vest când extremitatea nordică a curentului este în apropierea paralelei de S.

Cele mai multe observații făcute asupra direcției curentului arată că acesta se deplasează spre vest cu un mare grad de variabilitate în estul Oceanului Indian.

Pe măsură ce axa curentului se deplasează spre sud în perioada musonului de nord-est, această variabilitate descrește, stabilitatea crescând între 50%-75%.

Viteza curentului este în general de mai puțin de 1 nod.

Oceanul Indian de Sud. Curenții predominanți în Oceanul Indian de Sud de la Ecuator până la latitudinea de S se observă ca formând un vârtej de formă ovală, a cărei axă mare se întinde de la sud de Madagascar la vestul Australiei.

În jurul acestei celule curenții circulă în sens antiorar.

În partea nordică a Curentului Ecuatorial, de direcție vestică, ocupă o zonă întinsă cu limita nordică la aproximativ S – S până la S. O parte din acest curent este deviat spre sud-vest în apropierea Madagascarului și încă o dată spre sud-vest la sud de Madagascar, întorcându-se apoi spre vest.

În apropierea paralelei de S acest curent ia o direcție sud-estică și converge cu Curentul de Sud al Oceanului Indian, având o direcție nord-estică. Acest ultim curent face parte din Curentul Oceanic de Sud.

În zona Africii de Sud, extremitatea nordică a acestui curent, deși pasibilă de fluctuații considerabile, are o poziție medie la aproximativ S. În continuare spre est devine greu să se aprecieze extremitatea nordică a Curentului Oceanic de Sud, deoarece acesta devine mai variabil.

De exemplu, între meridianele E și E, curentul de direcție predominant estică se extinde până la aproximativ S latitudine deși nu este prea constant. Această deplasare spre est se divide în apropierea Australiei, o parte spre sud-est și apoi în continuare spre est pe la sudul Australiei și altă parte spre nord-est și apoi spre nord, formând Curentul Australian de Vest. Acest curent curge pe coasta nord-estică a Australiei completând partea estică a circulatiei în Oceanul Indian de Sud.

După ce trece de latitudinea de S (în timpul iernii în emisfera sudică) sau S (în timpul verii) ia o direcție nord-vestică și apoi vestică întâlnindu-se cu Curentul Ecuatorial.

Curentul Ecuatorial. Trece de Capul D’ Ambre – extremitatea nordică a Madagascarului și întâlnește coasta africană în regiunea Capului Delgado. Aici se împart în două ramuri spre nord și spre sud. Ramura sudică sau sud-vestică este cunoscută ca „Curentul Mozambicului” până la Baia de Lourenco Marques. De aici este cunoscut ca „Curentul Agulhas” care uneori este întărit de Curentul Ecuatorial care trece pe la Capul Sainta-Maria la sud de Madagascar.

Între meridianele E și E o parte din Curentul Agulhas se întoarce spre sud-est și intră în partea nordică a Curentului Oceanic de Sud. Marea parte a Curentului Agulhas continuă să urmărească coasta africană, trece pe lângă Bancul Agulhas și intră în Oceanul Atlantic unde se unește cu Curentul Benguelei.

Mai înainte s-a arătat că, Curentul Ecuatorial se separă în două părți în momentul în care ajunge la coasta africană. Poziția exactă în care se face această separație variază de la aproximativ S la S în timpul verii în emisfera nordică și S la S în timpul verii în emisfera sudică.

Până la S ramura nordică este stabilă pe tot parcursul anului. Acesta este cunoscut ca „Curentul Africii de Est”.

Din aprilie până în octombrie, curentul nordic (care urmează coasta și devine nord-estic) se menține până la Capul Guardafului (latitudine N) dar din decembrie până în februarie, datorită influenței musonice, această direcție este complet schimbată și curgerea devine între Capul Ras Hafun și paralela de S, în general sud-vestică. Pentru această parte a curentului de coastă care schimbă direcția în funcție de sezon este folosit de către oceanografi numele de „Curentul Somaliei”.

În perioada când Curentul Somaliei este spre sud, în apropierea paralelei de S se rotește spre est și intră în Contracurentul Ecuatorial.

În perioada verii, în emisfera nordică, când are direcție nord-estică, Curentul Somaliei girează departe de coasta Africii din apropierea Capului Ras Hafun intrând în Contracurentul Ecuatorial.(fig. 2. 2. 3)

Fig.2.2.3.

Curentul Mozambicului. Datorită puterii, varietății și incertitudinii generale ale curentului prin Strâmtoarea Mozambicului, este necesar a se verifica în permanență poziția navelor pe perioada tranzitării acestor zone.

Curentul atinge viteze de 1 la 2 noduri în mod frecvent pe toată durata anului. Se pot atinge viteze mai mari de 3 noduri exceptând intervalul mai-iunie când curentul este slăbit.

Direcția predominantă a curentului este de la sud la sud-vest inclusiv, nefiind excluse direcții spre vest sau vest-sud-vest (fig.2.2.3).

Oceanul Pacific

Poziția simetrică pe cele două emisfere ale pământului și forma aproape rotundă a bazinului acestui vast ocean au făcut ca mișcarea apei din Pacific – deși mai larg desfășurată – să fie totuși mai regulată decât cea a curenților din Atlantic.

Curentul Kuro-Shiwo. Acesta este un curent cald, derivat din apele ecuatoriale ale oceanului și formează partea vestică a circulației principale. în sens orar, din Oceanul Pacific de Nord.

Ca poziție și caracteristici corespunde Curentului Golfului din Atlantic. Este un curent puternic și bine definit, are o direcție în general nordică de la regiunea coastei de est a Luzonului.

La nord de Taiwan curentul principal se întoarce treptat spre nord-est și de acolo trece de-a lungul coastei sud-estice a insulei Kyushu, coastei sudice a insulei Shikoku și coasta sudică a insulei Honshu.

Curentul părăsește coasta insulei Honshu și se întoarce spre est crescând în lățime și ramificându-se. Rezultatul este un curent slab de direcție nord-estică și estică care traversează oceanul spre coasta vestică a Americii de Nord, transportând o apă de temperatură relativ ridicată și fiind cunoscut sub numele de Curentul Nord Pacific.

Curentul Kuro-Shiwo de la Luzon la extremitatea sudică a insulei Kyushu. În apropierea coastelor estice ale insulelor Filipine Curentul Nord Ecuatorial se divide, o parte din el întorcându-se spre sud de-a lungul coastei estice a insulei Mindanao. Cealaltă ramură se întoarce spre nord-vest și apoi spre nord, trecând de-a lungul coastei estice a Luzonului, pentru a forma începutul Curentului Kuro-Shiwo.

În această regiune curentul este puțin cunoscut, practic neexistând observații disponibile.

O ramură a curentului are direcția nord-vestică prin Strâmtoarea Luzon. Acest curs secundar depinde de perioadele anului. În timpul musonului de nord-est această ramură se curbează treptat trecând în curentul sud-vestic datorat musonului din partea de nord a Mării Chinei.

În timpul musonului de sud-vest, după ce a traversat Strâmtoarea Luzon, ramura curentului ia direcție nordică prin Canalul Pescadores și de-a lungul coastei vestice a Taiwanului unindu-se apoi cu partea principală a curentului de la nordul insulei.

Curentul nordic de pe coasta de vest a Taiwanului este considerabil afectat de vanturi și nu are aceeași stabilitate ca cel de pe coasta estică.

Strâmtoarea Coreea. O parte din apa curentului se ramifică în partea centrală a Mării Chinei de Est în timpul musonului de sud-vest, trecând prin Strâmtoarea Coreea pentru a forma Curentul Tsushima în Marea Japoniei, derivat dintr-o combinație dintre curentul nord-estic, determinat de muson în Marea Chinei de Est și ramura nordică a Curentului Kuro-Shiwo.

În perioada musonului de nord-est există un curent care iese din Marea Galbenă, se întoarce spre est și trece prin Strâmtoarea Coreea fiind mai slab decât Kuro-Shiwo. Ca urmare, curentul de direcție nord-estică prin Strâmtoarea Coreea, este mai puternic în lunile iunie-august decât în decembrie-februarie.

În timp ce direcția generală a curentului prin strâmtoare este nord-estică, rata este într-o continuă schimbare fiind afectată de către curenții de maree în această zonă.

Curentul Kuro-Shiwo la sud de Japonia. În trecerea sa din Marea Chinei de Est în regiunea de sud a Japoniei traversează două grupuri de insule: Tokaki și Osumi. O ramură din Kuro-Shiwo are direcție estică spre Osumi între Tanega Shima și partea sudică a insulei Kyushu. Această ramură întâlnește curentul principal la est de Tanega Shima.

De la est de aceste insule spre regiunea Shiono Misaki tendința predominantă a curentului principal este nord-estică.

Între Shiono Misaki și Nanpo Shoto (insulele de sud) direcția predominantă este între nord-est și est tot timpul anului.

În perioada decembrie-februarie curentul estic, ajuns în punctul de coordonate aproximative N și E se întoarce spre sud-est și formează o mare circulație în sens orar care extinde spre sud până la aproximativ N latitudine și apoi spre nord pentru a reîntâlni Curentul Kuro-Shiwo pe meridianul de E.

După ce trece de Nanpo Shoto, curentul Kuro Shiwo are direcție nord-estică și limita sa nordică părăsește coasta Insulei Honshu în regiunea Inubo Saki, pentru a traversa oceanul spre est.

În drumul său pe lângă coastele sudice ale insulelor Shikoku și Honshu, Curentul Kuro Shiwo trece pe lângă un număr de promotorii, în golurile dintre aceste insule, întâlnind contracurenți de direcție vestică.

Rata curentului este influențată de vânt. În apropierea coastei sau în vecinătatea insulelor, rata și direcția curentului observat este rezultatul compunerii dintre Kuro Shiwo și Curentul de Maree.

Puterea Curentului Kuro Shiwo. Următorul tabel arată rata medie a diferitelor secțiuni din curent, în mile pe zi, pe un interval de trei luni:

Acest tabel conține cele două secțiuni – cea puternică și cea slabă – ale curentului în drumul său dintre Taiwan și Inubo Saki.

Se vede că partea puternică a curentului este ultima regiune care poate fi definită ca fiind zona dintre Capul Ashizuri și Capul Shiono.

Partea slabă a curentului este în Marea Chinei de Est, departe de Pământ, unde rata medie este mai puternică în perioada decembrie-mai decât în lunile iunie-noiembrie.

În calea rutelor de navigație, la est de Formosa și sud de Japonia, mai mult din jumătate din curenții observați au rata peste un nod toată perioada anului. O mare parte din curenți au rata peste 2 noduri, curenții puternici ocazionali depășesc 3 noduri putând ajunge chiar la 4 noduri în mod excepțional.

Curenții ce depășesc 3 noduri sunt des întâlniți în apropierea Taiwanului și a coastei sudice a Japoniei la vest de meridianul de E. Aceștia mai pot apare, dar mai puțin frecvenți, la sud și sud-est de Honshu între meridianele de E și E.

În ultimii ani axa Curentului Kuro Shiwo a avut o mare variație și deviație de la coastă, la est de meridianul de E, migrând la un moment dat la sud de paralela de N. Când se întâmplă acest fenomen, apele reci originare din Curentul Oya Shiwo penetrează la sud sau sud-vest de-a lungul coastei generând contracurenți de valoarea unui nod.

Într-o astfel de perioadă sistemul de curenți de la sud de Honshu este foarte complex și de aceea constituie un potențial pericol pentru navigație.

Această deviație a Curentului Kuro Shiwo cauzează o circulație în sens antiorar la sud de Honshu făcând să existe curenți cu direcții spre țărm.

În Marea Chinei de Est majoritatea curenților nu depășesc o rată de un nod, deși nu sunt rari și cei de două noduri. Rate mai mari de 2 noduri au fost înregistrate în această regiune numai în perioada decembrie – mai.

Alte caracteristici ale Curentului Kuro Shiwo. Curentul este relativ îngust la est de Taiwan, unde se extinde aproximativ 100 de mile. Lățimea curentului crește pe măsură ce se înaintează spre nord dar nu poate fi aproximată deoarece nu este definită limita curentului de la larg.

Circulația generală în partea vestică a Pacificului de Nord, la est de Kuro Shiwo, are aceeași direcție ca și acesta deși curenții sunt slabi și instabili.

Din decembrie până în februarie și din iunie până în august se va observa un curent de nord-est ce curge la est de Nansei Shoto (insulele de sud-vest). Din martie până în mai și din septembrie până în octombrie curentul este predominant nordic și nord-estic intre coasta estică a Taiwanului și meridianul de E.

Temperatura apei la suprafață pe parcursul curentului nu este aceeași în flecare punct, existând diferențe de la F la F.

Convergența dintre Oya Shiwo și Kuro Shiwo. După ce limita nordică (din apropierea coastei) a curentului Kuro Shiwo părăsește coasta Insulei Honshu în vecinătatea Inobo Saki, întreg curentul se lățește și se ramifică, limita nordică luând direcție spre est în timpul verii.

În septembrie – noiembrie lățimea curentului este similară, diferența apărând din decembrie până în februarie când ramificarea este foarte strânsă, regiunea de nord fiind ocupată de ramurile Curentului Oya Shiwo ce se întorc spre nord-est și est. În perioada martie-mai gradul de ramificare crește fiind aproximativ ca cel din perioada iunie-noiembrie.

Tot timpul anului Curentul rece Oya Shiwo sau Curentul Kamchatka curge spre sud de-a lungul coastei vestice a Mării Bering la sud de Golful Anadyr. După ce stabilește spre sud-vest de-a lungul coastei sud-estice a grupului de insule Chishima Retto, continuă pe coasta sud-estică a Insulei Hokkaido și în final pe coasta estică a Insulei Honshu până la aproximativ N latitudine. În partea de sud a cestui parcurs, curentul este întâlnit de apele unui alt curent care trece spre est prin Strâmtoarea Tsugaru și se întoarce apoi spre sud-est și sud.

Acest curent rece are ramificații spre sud-est care formează linia de convergență cu limita de nord a Curentului Kuro Shiwo în largul oceanului. Această convergență are un caracter similar cu cea din Atlanticul de Nord între Curentul Labradorului și Curentul Golfului, rezultând schimbări rapide de temperatură ale apei. Aceste schimbări sunt mari în partea sudică a limitei de convergență pe coasta estică a Insulei Honshu.

Curentul Pacificului de Nord. În timp ce direcția generală a curentului ce traversează oceanul este predominant estică, componentele acestuia pot fi observate în orice direcție în orice perioadă a anului. Aceasta se datorează faptului că, curenții sunt produși aproape în întregime de vânt (care este foarte variabil putând bate în orice direcție deși cea predominantă este vestică.

Curentul Nord Pacific nu are limitele bine definite. În partea centrală a oceanului deplasarea spre est a apei ocupă o zonă între paralelele de N și N.

În partea nordică a acestei zone apa are temperatura mai scăzută fiind de origine din Marea Bering sau din regiunea Arhipelagului Aleutinelor. Acest curent estic, cu temperatură mai scăzută, se numește Curentul Aleutian.

fig. 2.3.1.

Între paralelele de 48 N și 50 N și meridianele de 130 W și 140 W o parte din curentul estic se întoarce spre nord est, peste insulele Queen Charlotte și de-a lungul coastei sud estice a Alaskăi. Acesta este cunoscut ca fiind curentul „Curentul Alaska”.

De la meridianul de 160 W spre est, curenții Nord Pacific și Aleutian se întorc spre sud și sud-est trecând în final în Curentul Nord Pacific și Aleutian se întorc spre sud și sud-est trecând în final în Curentul Nord Ecuatorial care curge spre vest spre ocean completând circulația principală a acestuia. Partea curentului de direcție sudică, din apropierea coastei Americii, se numește Curentul Californian.

Curentul Californian. Curge de la nord spre sud pe lângă coastele Americii de Nord, între 43N și 23 N latitudine, închizând marele inel al circulației. Apele acestui curent sunt reci deoarece provin din straturile mai adânci, compensând pe cele de suprafață. care intre în circuitul vânturilor alizee. Din aceasta cauză Curentul Californiei este considerat un curent de compensație și nu afectează apele decât până la adâncimea de 200m.

Curentul Californiei nu se extinde de obicei până în apropierea coastei. În zona dintre coastă și curent mișcarea apei poarta numele de Curentul Davidson.

fig 2.3.2.

După ce trece de Point Conception (3727’N; 1238’W) Curentul Californiei ia o direcție sud-vestică trecând treptat în Curentul Californiei ia o direcție sud-vestică trecând treptat în Curentul Nord-Ecuatorial între paralelele de 10N și 25N.

Nu pot fi date informații exacte despre puterea Curentului Californiei, dar se știe că este un curent slab în care de obicei nu se observă rate puternice. Curentul este Puternic influențat de vânt. În timpul iernii partea dinspre țărm a curentului se extinde de-a lungul coastei Mexicului până la aproximativ 100W longitudine (regiunea Acapulco și Maldonado). Această extindere este determinată de vântul predominant nordic ce bate în această perioadă. Aici curentul, cunoscut ca fiind „Curentul Mexicului” se întoarce spre sud și sud-vest departe de coastă. Curentul Mexicului este înlocuit în timpul verii de un curent de direcție opusă, nord-vestic, care formează partea de curbură a Contracurentului Ecuatorial.

Curentul Davidson. Între curentul Californiei și Coastă există un curent de direcție nordică care curge de-a lungul țărmului în perioada noiembrie-ianuarie sau februarie. Acesta este cunoscut ca fiind Curentul Davidson.

Cel mai sudic punct la care acest curent se mai observă este de obidei regiunea Point Conception.

Curentul Davidson continuă de-a lungul coastelor statelor Oregon și Washington și a coastei vestice a insulei Vancouver după care trece în Curentul Alaska.

În restul anului mișcarea apei între Curentul Californiei și coastă este de obicei diferită. Un curent slab spre nord poate fi observat în timpul lunilor de vară până la sud de San Francisco.

Un curent nordic mai apare pe coasta statului Washington în același sezon, în special în timpul vânturilor de sud.

De-a lungul unei mari părți a Coastei Californiei, din martie până în octombrie se formează un sistem de curenți circulari. Aceștia se asociază cu un fenomen de upwelling. Principalele zone unde apare acest fenomen sunt pe paralela de 35N, lângă Point Conception, și paralela de 41N lângă Capul Mendocino. A treia zonă este probabil pe paralela de 24N lângă extremitatea sudică a Californiei.

Din zona de producere a fenomenului limbile de apă cu temperatură scăzută se extind spre sud departe de coastă. Acestea sunt separate una de cealaltă de limbi de apă cu temperatură mai ridicată direcționate spre coastă.

Fenomenul este mai activ din martie până în iulie și descrește spre sfârșitul verii și toamna, curenții circulari devenind mai neregulați.

Rata acestor curenți este în jurul valorii de un nod și jumătate.

Curenții Ecuatoriali. Curenții Nord Ecuatoriali și Sud Ecuatoriali au direcție vestică traversând oceanul sub influența vânturilor de nord-est respectiv sud-est.

Limita nordică a Curentului Sud Ecuatorial se extinde câteva grade la nord de Ecuator pe toată perioada anului. Cei doi curenți sunt separați de Contracurentul Ecuatorial (de direcție estică).

Regiunile ocupate de curenții Nord Ecuatorial și Sud Ecuatorial sunt regiuni în care curentul este stabil spre vest, mai puțin cel Nord Ecuatorial care este mai slab și mai puțin stabil.

După cum vânturile constante în direcție sunt înlocuite de alte vânturi pe măsură latitudinea crește, așa și curenții își pierd din stabilitate pe măsură ce înaintăm în latitudine.

Curenții mai puțini stabili și mai slabi care se află la limita spre pol a celor doi curenți se numesc Curentul Sub-Tropical Sudic.

În Oceanul Pacific spre sud puterea medie a curentului vestic crește aproape brusc la sud de paralela de 6S astfel încât este ca o linie, la nordul căreia curentul se numește Sud Ecuatorial, iar la sud Sub-Tropical de Sud.

După cum s-a arătat mai sus, limita Curentului Sub-Tropical de sud nu este definită, dar poate fi considerată aproximativ la latitudinea de 20S sau 25S în funcție de anotimp și longitudine.

În emisfera nordică nu se întâmplă același fenomen, limita dintre cei doi curenți nefiind așa de bine definită. Din această cauză se consideră că marginea de nord a Curentului Nord Ecuatorial este paralela de 20N. La nord de această latitudine se găsește Curentul Nord Sub-Tropical care are limita la aproximativ la 26N schimbându-se în funcție de anotimp și longitudine.

Contracurentul Ecuatorial. Din observațiile asupra curentului, limita de sud a contracurentului între meridianele 112 și 180W este aproximativ paralela de 4N pe toată perioada anului.

Limita nordică a curentului este variabilă și se consideră a fi următoarea: între meridianele de 180 și 155W este aproximativ paralela de 8N din decembrie până în mal, restul anului fiind paralela de 10N în special în septembrie-noiembrie.

Este posibil ca limitele nordice și sudice ale contracurentului să nu fie definite, la un moment dat, astfel încât o navă care are un drum spre nord sau spre sud poate pentru scurt timp, să treacă într-o zonă cu un curent estic sau invers.

Rata majorării curenților este de 1 la 2 noduri.

Curentul Nord Ecuatorial și nord Sub-Tropical. Se formează în regiunea de întretăiere a meridianului de 120W cu paralelele cuprinse între 10N și 20N.

În timpul iernii, din cauza vânturilor alizee, locul de formare a Curentului Ecuatorial de Nord se apropie de coastele Americii Centrale (Golful Panama), aproximativ în regiunea de întretăiere a meridianului de 90W cu paralelele cuprinse intre 10N și 20N.

Apele acestui curent sunt calde cu o temperatură cuprinsă între 25-27C.

Înainte de a atinge țărmul Asiei de sud-est, Curentul Nord-Ecuatorial întâlnește insulele Filipine datorită cărora se împarte în două ramuri principale: una se îndreaptă spre nord formând Curentul Kuro-Shivo, iar alta spre est contribuind la formarea Contracurentului Ecuatorial.

Rata majorității curenților observați nu depășește 1 nod. O mică proporție au rata între l și 2 noduri în special la sud de paralela de 20 N, cea mai mare parte dintre ei de direcție vestică.

Curentul Sud-Ecuatorial. Se formează în apropiere de Insula Galapagos, de unde se îndreaptă spre vest, traversând Oceanul Pacific pe linia unei zone cuprinse între 5S și 3N latitudine.

Apele acestui curent sunt reci până în dreptul meridianului de 142 W datorită faptului că sunt alimentate din masele de apă rece ale Curentului Peru care închide marele inel de sud. De aici, în continuare, apele devin calde și prezintă o viteză cu mult mai mare decât cele ale Curentului Ecuatorial de Nord.

Când ajunge în dreptul Insulei Noua Guinee, curentul se ramifică, o parte către sud iar alta către nord contribuind la alimentarea Contracurentului Ecuatorial.

Ratele curenților observați între meridianele 100W și 170W sunt după cum urmează: în partea de nord a ecuatorului majoritatea direcțiilor sunt între sud-vest și nord-vest. O mare parte dintre curenții observați au rata mai mare de un nod, fiind frecvenți cei cu rata între două și trei noduri.

Între ecuator și paralela de 6S, curentul este similar în direcție dar ratele ce depășesc două noduri sunt puțin frecvente.

Curentul Sud Sub-Tropical. Acest curent de la sud de paralela de 6S se aseamănă cu Curentul Nord Tropical. Este mai variabil decât Curentul Sud Ecuatorial și numai o mică parte din curenții componenți au rate între 1 și 2 noduri, majoritatea având direcție vestică.

Circuitul Sud-Pacific. Curentul Ecuatorial de Sud ocolește Insulele Microneziei și Malayeziei, deplasându-se în mai multe ramuri. Una dintre aceste ramificații, întâlnind Insula Noua Guinee, se curbează spre sud-vest și scaldă țărmul estic al Australiei, sub denumirea de Curentul Est Australian. Deviată spre stânga de mișcarea de rotație a Pământului, această ramură se arcuiește apoi prin nordul Arhipelagului Noua Zeelandă și intră în zona vânturilor de vest care o antrenează în direcția vest-est, contopindu-se dincolo de 40 N latitudine de Curentul Rece Sud Pacific care face parte din Curentul Oceanic de Sud.

Atingând coastele Americii de Sud, acest curent rece se bifurcă: o ramură care pornește mai departe pe la sudul continentului sub denumirea de Curentul Rece al Capului Humbold sau Curentul Perului alimentat și de apele reci din fundul oceanului.

Cu acest curent se închide circuitul Sud-Pacific în care mișcarea apelor este în sens antiorar.

Capitolul III

Manevra navei în zone de curenți

Guvernarea navei

Prin guvernarea navei înțelegem capacitatea acesteia de a se menține pe un drum stabilit și de a-și schimba direcția de deplasare la momentul dorit.

Nava reprezintă un corp fizic aflat în permanență cu o parte a sa (opera vie) în apă și cu cealaltă în aer. Mișcarea navei (deplasarea) poate avea loc numai atunci când asupra ei acționează o forță capabilă să învingă rezistența mediului înconjurător.

În general asupra navei acționează șase grupuri de forțe și anume: forțe generate de acțiunea elicei, cârmei, instalației de ancoraj, legăturilor (parâmelor de acostare) vântului și curentului. Primele patru grupe de forțe intră în acțiune și sunt dirijate de navă. Sensul, mărimea și durata acțiunii lor depind de voința noastră.

Celelalte două categorii de forțe, generate de vânt și curent, nu pot fi dirijate de la bord, dar și ele pot servi intereselor noastre dacă sunt just apreciate și folosite pe timpul manevrelor.

Modul cum aceste forțe acționează asupra navelor depinde de fiecare navă, de caracteristicile ei constructive: deplasament, lungime, lățime, pescaj, forma operei vii, a bordului liber și suprastructurilor, puterea mașinilor, forma și mărimea cârmei. etc.

Efectul cârmei

Cârma nu are nici un efect asupra navei atunci când asupra ei nu acționează presiunea apei, deci când în jurul ei nu există o scurgere de apă.

Se consideră un profil simetric de cârmă aflat în curentul lichid din pupa navei. Viteza de scurgere a apei în jurul cârmei este Vs. Cele două fețe laterale ale profilului se notează cu I și II. Fie Vc1, Vc2, pd1, pd2 mărimile vectorilor viteză, respectiv presiunile dinamice în punctele corespondente l și 2 aparținând fețelor I și II.

Dacă unghiul de atac q=0 (fig. 3.l.l.a). atunci se realizează o distribuție simetrică a vitezelor și presiunilor dinamice pe suprafața laterală a profilului, deci Vc1 =Vc2, Pd1 =Pd2. Asupra cârmei nu acționează decât rezistența la înaintare, aplicată în centrul de presiune, P, și având sensul vectorului Vc.

fig. 3.1.1.

În cazul în care unghiul de atac q este diferit de 0 (fig. 3.1.1.), distribuția vitezelor și presiunilor dinamice pe suprafața laterală a profilului se modifică. Astfel, Vc1 > Vc2 (conform ecuației continuității, în același interval de timp, particulele aparținând liniilor de curent de pe fața I trebuie să străbată un spațiu mai mare decât particulele aparținând liniilor de curent de pe fața II), iar Pd1 < Pd2 (conform relației lui Bernoulli, la creșterea vitezei scade presiunea dinamică și invers). Diferența de presiune dintre fețele I și II are drept consecință apariția forței Fq, aplicată în centrul de presiune Pq având suportul normal pe planul longitudinal-vertical de simetrie al cârmei și sensul spre fața I.

Această forță Fq este forța activă ce determină schimbarea drumului navei și are efect direct în guvernarea navei.

Acțiunea curentului asupra navei

Cunoașterea vitezei și direcției curentului prezintă mare importanță deoarece în funcție de aceste elemente se determină influența lor asupra navei.

În apă calmă, curentul acționează prin viteza sa, care datorită unghiului u de întâlnire cu nava se va descompune în două componente:

prima componentă:

care va acționa pe aceeași direcție cu viteza V de deplasare a navei dând viteza rezultantă de întâlnire:

care va mări sau micșora viteza de scurgere în jurul navei și deci va mări sau micșora rezistența la înaintare și eficiența cârmei, după cum viteza axială a curentului se va adăuga sau se va scădea din viteza de deplasare a navei.

Efectele vor fi cu atât mai importante cu cât viteza U a curentului va a fi mai mare și cu cât alura navei față de curent va ti mai favorabilă.

a doua componentă:

care se exercită perpendicular pe planul longitudinal al navei și tinde să o abată de la direcția pe care o are.

Această tendință poate să ajute manevra sau să o împiedice după cum abaterea coincide cu cea produsă de cârmă sau elice sau se opune ei.

Nava având curentul din prova

Nava se deplasează cu viteza V și are curentul din prova, viteza acestuia fiind U. Prin absurd considerăm că nava stă pe loc, în deplasare fiind numai apa ce se scurge pe lângă ea. Viteza de scurgere în jurul navei și implicit în jurul cârmei va fi suma dintre vectorul viteză a navei și vectorul viteză a curentului:

Creșterea vitezei de scurgere în jurul navei conduce la mărirea forței cârmei, forță care variază direct proporțional cu pătratul acestei viteze.

Rezultă că va crește capacitatea de manevră a navei – cârma având un efect toarte puternic – iar girația se va putea efectua pe un diametru cât mai redus, ceea ce este foarte important în navigația fluvială sau la intrarea în porturi unde se impune evitarea obstacolelor.

În acest caz, curba de girație a navei are o formă puțin aparte după cum se vede în figura 3.2.1

figura 3.2.1

Nava având curentul din travers

Întreaga viteză a curentului acționează ca viteză de abatere a navei de la direcție momentană și face foarte dificilă manevra în contracurent, producându-se o importantă derivă pe rezultanta dintre viteza navei și cea a curentului.

De asemenea se produce o perturbare a scurgerii în jurul navei care în afară de mărirea rezistenței la înaintare produce și o scădere a eficienței cârmei datorită înrăutățirii condițiilor de scurgere a fluidului în jurul ei.

Nava având curentul din pupa

Viteza de întâlnire, respectiv de scurgere în jurul cârmei va fi mai mică:

În acest caz viteza navei va crește dar se va reduce substanțial eficacitatea cârmei.

În cazul în care viteza navei este egală cu a curentului, Vr, viteza de scurgere în jurul navei va fi nulă și nu se mai poate acționa asupra cârmei. O astfel de situație trebuie în general evitată prin schimbarea vitezei navei.

Se înțelege că în această alură manevra este foarte dificilă, diametrul de girație mare, impunându-se intervenția elicelor, stoparea sau mărirea vitezei pentru a se căpăta efect de cârmă și a se executa manevra.

Deriva de curent

Influența curentului asupra deplasării navei

Nava, sub acțiunea aparatului său de propulsie, se deplasează în raport cu mediul lichid în care plutește. Navigația la larg, în afara vederii coastei, dă posibilitatea cu mijloacele de navigație de la bordul navei să se poată stabili numai elementele deplasării navei față de apă.

Dacă masele de apă prin care se deplasează nava sunt imobile (adică nu există curent), deplasarea navei prin apă va coincide cu deplasarea reală a navei în raport cu globul sau fundul mării. Elementele de mișcare ale navei -drumul și viteza – nu sunt cu nimic influențate dacă se face abstracție de influența altor factori (vântul și deriva de vânt).

Dacă masele de apă prin care și față de care nava se deplasează se deplasează și ele în raport cu Pământul (adică există curent), nava se găsește concomitent sub acțiunea a două forțe: forța aparatului de propulsie, care tinde să o deplaseze de-a lungul axului său longitudinal, și forța curentului, care tinde să o deplaseze în direcția de mișcare a curentului. Ca rezultat al acțiunii simultane a celor două forțe, nava se va deplasa în mod real în raport cu fundul mării, pe direcția rezultantei forțelor.

Considerăm în punctul A (fig. 3.3.1) o navă care se deplasează în raport cu apa pe direcția AL, în drum adevărat , cu o viteză prin apă indicată de Loch și rezultată din acțiunea aparatului de propulsie al navei.

În același timp, asupra navei acționează un curent de direcție și viteză determinate. Reprezentând viteza navei prin apă și viteza curentului prin vectori de direcție, sens și mărimi date, rezultanta lor va fi vectorul

obținut prin suma geometrică a vectorilor și .

Mișcarea reală a navei, deasupra fundului, se va produce cu o viteză reală egală cu vectorul rezultant , pe o direcție de deplasare reală , orientată de-a lungul acestui vector.

fig. 3.3.1.

Deplasarea reală a navei și deplasarea curentului sunt mișcări absolute, deoarece se execută în raport cu un sistem de referință mobil, apa. De altfel din cinematică se știe că o mișcare relativă se obține din diferența a două mișcări absolute. În cazul nostru:

Direcția AL pe care se deplasează nava în raport cu apa o numim direcție relativă de deplasare, sau pe scurt – direcție relativă. Unghiul format între această direcție și nordul adevărat se numește drum prin apă (Da). Întru-cât presupunem că nu există derivă de vânt, direcția relativă coincide cu direcția axului longitudinal al navei, deci drumul prin apă este egal cu drumul adevărat al navei (Da).

Direcția AF pe care se deplasează nava în raport cu fundul mării o numim direcție reală de deplasare sau direcție de deplasare. După cum știm, această direcție face cu nordul adevărat un unghi numit drum deasupra fundului (Df).

Unghiul format intre direcția relativă, AL sau axul longitudinal al navei și direcția de deplasare AF se numește derivă de curent () sau deriva navei cauzată de curent.

Unghiul format între axul longitudinal al navei și direcția curentului se numește prova curentului (qc).

Triunghiul vitezelor ABC, format de vectorii vitezei navei după loch , vitezei curentului și a vitezei reale a navei se numește triunghiul vitezelor. Triunghiul AZ’Z care are ca vârfuri punctul inițial A al navei în momentul t0, punctul estimat Z’ pe direcția relativă în momentul t1 și punctul adevărat Z pe direcția de deplasare în aceiași moment t1, se numește triunghiul distanțelor.

Din figura 3.3.1. se deduc ușor formulele pentru convertirea drumurilor. în cazul derivei de curent:

Operațiile se execută algebric, deriva de curent intrând în formule cu semnul ei.

Deriva de curent este pozitivă (+) când nava derivează spre tribord (curentul din babord) și este negativă (-) când nava derivează spre babord (curentul din tribord).

Valoarea derivei de curent depinde de viteza curentului, viteza navei și unghiul prove al curentului (qc).

După un interval de timp Δt când nava s-ar fi găsit estimat în punctul Z’, sub acțiunea derivei de curent poziția reală a navei este Z. În triunghiul distanțelor AZZ’, AZ reprezintă distanța parcursă de navă deasupra fundului în intervalul de timp Δt iar AZ’ distanța prin apă pe care nava ar fi parcurs-o dacă nu s-ar fi aflat sub acțiunea curentului U.

Rezolvarea grafică a problemelor de curenți

În navigația estimată, problemele de curent se rezolvă grafic pe hartă când se navigă în apropierea coastei și pe hârtie milimetrică la navigația în larg; elementele de determinat se obțin prin rezolvarea grafică a triunghiului vitezelor (ABC) și a triunghiului distanțelor (AZZ’). Modul de rezolvare a problemei de curenți va fi explicat în continuare.

a) determinarea direcției și vitezei curentului

Se consideră că nava pleacă dintr-un punct de coordonate cunoscute (și ), la ora t0. Din acest punct se ia un drum adevărat Da; viteza indicată de loch este Vl. Atmosfera este calmă. La ora t se determină poziția navei cu observații la farul F. Se cere să se determine direcția și viteza curentului.

Rezolvare:

• prin punctul A de coordonate (și ) se trasează drumul adevărat Da (fig. 3.3.2.a).

• se determină punctul estimat al navei B la ora t. Distanța parcursă este ; . Direcția AB reprezintă drumul navei prin apă iar distanța AB = m distanța parcursă prin apă în At cu viteza V1.

figura 3.3.2. a

• se determină punctul observat Z la ora t față de farul F. Direcția de deplasare a navei AZ reprezintă drumul deasupra fundului Df, care se măsoară pe hartă, fiind unghiul dintre nordul adevărat și direcția AZ.

• direcția BZ din triunghiul distanțelor ABZ reprezintă direcția curentului care se măsoară pe hartă. Segmentul BZ reprezintă deriva navei.

• pentru determinarea vitezei curentului se stabilește punctul estimat C după o oră, știind că viteza prin apă este Vl, și se obține ACE care este triunghiul vitezelor, în care CE = direcția și viteza curentului, AE = drumul și viteza deasupra fundului.

b) se dă drumul deasupra fundului pe care nava trebuie să se deplaseze și viteza prin apă. Se cere drumul prin apă și viteza deasupra fundului.

Este problema cea mai frecventă care se pune spre rezolvare în navigația prin zone cu curenți.

Nava pleacă din punctul A la ora t0 astfel ca să ajungă în B, deplasându-se pe direcția AB. Cunoaștem viteza la loch Vl, direcția și viteza curentului. Să se determine drumul prin apă Da pe care nava trebuie guvernată astfel încât să se mențină direcția AB (=Df) și viteza deasupra fundului Vf cu care nava se deplasează între A și B.

Rezolvare:

• se unesc pe hartă punctele A și B și obținem drumul deasupra fundului pe care nava trebuie să se deplaseze, Df, și distanța parcursă deasupra fundului, m.

• se trasează din A vectorul AD care reprezintă direcția și viteza curentului, la o anumită scară.

• la aceeași scară luăm o deschizătură în compas egală cu viteza la loch, Vl, și din origine în D intersectăm drumul deasupra fundului în punctul E. Se obține astfel triunghiul vitezelor ADE, în care DE ca direcție reprezintă drumul prin apă Da în care nava trebuie guvernată; AE ca mărime, este egal cu viteza deasupra fundului Vf cu care nava se deplasează între A și B.

• ducând paralela la DE prin B se obține triunghiul distanțelor ABC în care CB reprezintă distanța prin apă, iar AC exprimă deriva navei în punctul de sosire B.

fig. 3.3.2.b

• dacă ducem în A paralela la DE obținem drumul prin apă al navei, orientat față de nordul adevărat la un unghi Da, care poate fi măsurat pe hartă.

• deriva de curent se obține măsurând unghiul dintre direcția de deplasare prin apă și direcția de deplasare deasupra fundului sau prin calcul, cu formula:

Prin guvernarea navei în drumul prin apă AL, paralel la DE, nava se va menține continuu pe direcția determinată deasupra fundului, AB, deplasându-se cu viteza sub acțiunea curentului .

c) se dă drumul și viteza prin apă. Se cere drumul și viteza deasupra fundului. În această problemă cunoaștem drumul adevărat Da, viteza la loch Vl, și curentul.

Rezolvare:

• prin punctul estimat sau observat A (fig. 3.3.3.c) trasăm drumul adevărat AL pe care punem vectorul vitezei după loch la o anumită scară. Din vârful acestui vector (punctul B) trasăm apoi la aceeași scară vectorul vitezei curentului .

Fig. 3.3.2.c

• unim punctul A cu vârful vectorului vitezei curentului și obținem triunghiul vitezelor ABC în care reprezintă ca direcție drumul de deasupra fundului și, la scara aleasă, viteza reală a navei.

• deriva de curent se obține prin măsurarea unghiului dintre AB și AC sau prin calcul cu formula .

Această problemă este des folosită Ia bordul navelor de pescuit, pentru ținerea la zi a estimei în apele cu curenți pe timpul operațiunilor de pescuit.

d) se dă drumul și viteza deasupra fundului. Se cere drumul și viteza prin apă. Se consideră o navă în punctul A (fig. 3.3.2.d) la ora t0. Curentul are viteza U și direcția Dc. Să se determine drumul și viteza prin apă cu care nava trebuie să se deplaseze, astfel ca la ora t să se afle în punctul B.

Fig. 3.3.2.d

Rezolvare:

• se unesc punctele A și B și se obține drumul deasupra fundului AB. Viteza deasupra fundului se determină cu formula

• se trasează din A vectorul reprezentând direcția și viteza curentului.

• cu o deschizătură în compas egală cu viteza deasupra fundului Vf și cu originea în A, se intersectează direcția AB în C.

• se unește D cu C și se obține triunghiul vitezelor ADC în care vectorul ca direcție reprezintă drumul prin apă pe care trebuie să-l ia nava, iar ca mărime viteza prin apă Vl.

• ducând o paralelă prin A a vectorului obținem drumul adevărat.

Problema se pune spre rezolvare când se impune sosirea într-un punct oarecare la o anumită oră.

Rezolvarea prin calcul a problemelor principale de navigație în curenți

Orice problemă de navigație în curenți se poate rezolva dacă se cunosc următoarele două elemente:

• valoarea și semnul derivei de curent pentru convertirea drumului adevărat în drum deasupra fundului și invers;

• coeficientul pentru determinarea vitezei reale când se cunoaște viteza după loch sau determinarea vitezei după loch, când se cunoaște viteza reală.

Vom stabili relațiile cu ajutorul cărora se pot determina aceste elemente, pentru flecare din cele două probleme principale de la punctul precedent.

a) se dă drumul și viteza prin apă. Se cere drumul și viteza deasupra fundului.

Construim triunghiul vitezelor ABC (fig. 3.4.l) și proiectăm laturile acestui triunghi pe direcția relativă ADa și pe o direcție CD, perpendiculară pe aceasta. Conform valorilor laturilor și unghiurilor notate în figură obținem:

• proiecția pe direcția relativă ADa:

• proiecția pe perpendiculara CD:

Împărțim ambii membri ai ecuațiilor de mai sus cu Vl:

Dacă notăm rapoartele:

și

ecuațiile devin:

Împărțind membru cu membru, a doua ecuație la prima ecuație, obținem ecuația:

Eliminând pe din cele două ecuații, obținem:

Cu ajutorul ultimelor două relații se determină elementele și k = Vf/V‚ în funcție de elementele cunoscute:

m = raportul vitezelor curentului și al vitezei navei după loch;

qc = unghiul prova al curentului, care se obține făcând diferența dintre direcția curentului și drumul adevărat al navei; valoarea sa poate fi pozitivă sau negativă, în funcție de rezultatul obținut prin diferență.

fig. 3.4.1.

După determinarea elementelor și K, se calculează în cele din urmă:

• drumul deasupra fundului: Df = Da +

• viteza reală a navei: Vf = k V1

În aceste ultime relații, deriva de curent intră cu semnul ei, care este același cu semnul unghiului prova al curentului qc, iar coeficientul de viteză k este desigur, totdeauna pozitiv, mai mare sau mai mic decât unitatea.

În rezolvarea acestei probleme, unghiul prova al curentului qc se contează în sistemul semicircular, de la 0 la 180 în fiecare bord, având semnul plus Ia tribord și semnul minus la babord.

h) se dă drumul deasupra fundului pe care nava trebuie să se deplaseze și viteza prin apă. Se cere drumul prin apă și viteza deasupra fundului.

Proiectăm de data aceasta laturile triunghiului vitezelor ABC (figura 3.4.2) pe direcția de deplasare ADf și pe o direcție BD perpendiculară pe aceasta. Notăm prin p unghiul format între direcția de deplasare și direcția curentului. Valoarea acestui unghi poate fi pozitivă sau negativă și se determină făcând diferența dintre direcția curentului și drumul deasupra fundului sau din diferența p = q – .

Fig.3.4.2.

Din proiecția pe direcția de deplasare:

Din proiecția pe direcția perpendiculară BD:

Împărțind cele două ecuații cu Vl și adoptând notațiile de la prima problemă obținem:

Cu ajutorul acestor relații se determină deriva de curent și coeficientul de viteză k, în funcție de m și p. După determinarea lor se calculează:

• drumul adevărat al navei: Da= Df – β

• viteza reală a navei: Vf = k Vl,

Semnul derivei de curent este același cu semnul unghiului p.

c) se dă drumul și viteza deasupra fundului. Se cere drumul și viteza prin apă.

Pentru rezolvarea problemei, variantă la problema a doua principală, se folosesc relațiile (1) și (2). Însă, în loc de a calcula viteza reală în funcție de viteza după loch, se calculează viteza după loch în funcție de viteza reală, cu ajutorul formulei:

Observații: Rezolvarea prin calcul a problemelor de navigație în curenți este mai precisă decât rezolvarea grafică, eliminându-se erorile legate inevitabil de construcțiile grafice. De aceea, această metodă se folosește mai ales în cazurile când deriva de curent are valori mici. Aplicând metoda prin calcul, rămân numai erorile datorate cunoașterii inexacte a elementelor curentului.

Semnul derivei de vânt, obținut cu ajutorul relației (1), este totdeauna același cu semnul valorilor qc și p, în funcție de care se determină. Pentru a afla fără eroare semnul acestor elemente, trebuie să se rețină următoarea regulă: valoarea lui q se obține totdeauna scăzând din direcția curentului drumul deasupra fundului.

Determinarea punctului navei cu două relevmente succesive, la un singur obiect în zone de curent

Când în zona de navigație există un curent cunoscut, punctul navei cu două relevmente succesive R1 și R2 la reperul A se obține astfel (fig. 3.4.3):

• se trasează relevmentele succesive R1 și R2 prin reperul A;

• se determină drumul Df și distanța m deasupra fundului, în intervalul de timp dintre observații, construind triunghiul spațiilor AMN, astfel:

Fig. 3.4.3

• se trasează prin reperul A, drumul și distanța prin apă AM. în timpul t;

prin M, se trasează direcția curentului și spațiul corespunzător MN. În același timp, se unește reperul A cu extremitatea N a segmentelor MN și se obține drumul Df și distanța m deasupra fundului, parcursă de navă în timpul t;

• se transportă dreapta de relevment R1 prin N. La intersecția relevmentului R2 cu dreapta de relevment transportată R’1, se obține punctul observat-estimat al navei Z pentru momentul ultimei estimații.

Folosirea relevmentelor prova succesive din seria Traub pentru determinarea unghiului de derivă

Determinarea unghiului de derivă în condiții în care se află în vedere un singur reper și singurele observații ce se pot executa sunt relevmentele, constituie o problemă de mare importanță în practica navigației costiere.

Pentru elucidarea procedeului considerăm că nava merge în drumui Z1C (fig.3.4.4.) cu o viteză uniformă și că în punctele Z1, Z2, … Z, se măsoară relevmentele prova succesive din seria Traub: Rp1, = 22, Rp2 = 26,5, … Rp6 = 90; în aceste condiții, dacă nava nu este derivată de vânt sau curent, spațiile Z1Z2, Z2Z3, … Z5Z6 sunt egale și deci parcurse în intervale de timp t egale.

Dacă nava este supusă unei acțiuni constante de derivă, de exemplu a unui curent constant spre coastă, axa longitudinală a navei se menține paralelă cu direcția Z1C (determinată de drumul prin apă D), iar nava se deplasează pe o direcție Z1C’ (corespunzătoare drumului deasupra fundului D’f), unghiul de derivă fiind β’. În acest caz, relevmentele prova succesive Rp1, Rp2, Rp3, etc. sunt observate în punctele Z1, Z2’, Z3’ …‚ iar spațiile determinate de intersecția acestora cu drumul deasupra fundului Z1C’ descresc succesiv, aflându-se în relația Z1Z2’ > Z2’Z3’ > Z3’Z4’ etc.

Presupunând că nava menține un număr constant de rotații ale elicei și curentul are o viteză uniformă, intervalele de timp t1’, t2’, t3’, … în care se parcurg spațiile Z1Z2’, Z2’Z3’, Z3’Z4’ etc. descresc și ele în mod corespunzător, deci: t1’ > t2’ > t3’ ….

În condițiile unui curent constant spre larg, nava se deplasează pe un drum deasupra fundului Z1C” (corespunzător lui Df”), cu un unghi de derivă β”, axa longitudinală a navei menținându-se paralelă cu Z1C. Relevmentele prova succesive Rp1, Rp2, Rp3, … se observă în puntele Z1, Z2”, Z3” …. Spațiile Z1Z2”, Z2”Z3”, Z3”Z4”, … cresc succesiv, deci: Z1Z2” < Z2”Z3” < Z3”Z4, … intervalele de timp t1”, t2”, t3”, … în care se parcurg aceste spații cresc în mod corespunzător, fiind în relația: t1”< t2”< t3”.…

Rezultă că, din comparația intervalelor de timp consecutive scurse între măsurarea relevmentelor prova succesive din seria Traub la un singur obiect, se pot trage următoarele concluzii:

– dacă intervalele de timp sunt constante, nava se menține la drum; poate să existe un curent de direcție paralelă cu drumul navei, cu efect doar asupra distanței deasupra fundului și fără influență asupra drumului;

când intervalele de timp descresc, nava este derivată spre coastă (spre reper);

în cazul în care intervalele de timp descresc, nava este derivată spre larg.

fig. 3.4.4.

Aceste constatări și dacă relevmentele prova succesive se măsoară la un obiect fix oarecare (stâncă la suprafața apei, navă la ancoră, etc.) de poziție necunoscută, fără însă a fi posibilă determinarea punctului navei.

Pentru stabilirea relației de determinare a unghiului de derivă, considerăm că nava este derivată spre coastă, drumul deasupra fundului fiind Z1C’. În triunghiurile AZ1Z2’ (în care <AZ1Z2 = Rp1-β’ și <Z1AZ2’ = Rp2-Rp1) și AZ2Z3’ (în care <AZ2’Z3’ = Rp2-β’ și <AZ3’Z2’ = 180-(Rp3-β’)), se poate scrie:

și

de unde:

și

deci:

Dacă spațiile Z1Z2’, Z2’Z3’ sunt parcurse de navă cu o viteză uniformă, raportul lor este egal cu raportul dintre intervalele de timp t1’ și t2’ necesare pentru parcurgerea acestora, deci:

respectiv:

în care împărțind atât numărătorul cât și numitorul primului membru prin sinRp1 sinRp2 sinRp3 sinβ’ și simplificând, se obține:

și deoarece pentru relevmentele succesive din seria Traub: ctgRp1 – ctgRp2 = ctgRp2 – ctgRp3 = …, ultima expresie devine:

de unde

Însă, în cazul relevmentelor prova succesive din seria Traub ctgRp3 – ctgRp1 = – 1, deci:

, sau

, de unde:

Formula de mai sus este folosită în navigația costieră pentru calculul unghiului de derivă, când nava este derivată spre coastă (intervalele de timp t’ descresc). Când nava este derivată spre larg (intervalele de timp t” cresc), unghiul de derivă se calculează cu relația:

care se obține printr-un procedeu analog celui de mai sus.

Navigația radar în zone de curenți

Determinarea elementelor curentului și a elementelor de mișcare ale navei proprii pe drumul deasupra fundului

În cadrul navigației radar prin zone de curenți sau vânturi puternice trebuiesc determinate:

• elementele curentului: direcția și viteza

• elementele de mișcare ale navei proprii: drumul deasupra fundului, viteza reală – pe deasupra fundului – și deriva navei.

Principiul metodei: se bazează pe mișcarea relativă a unui punct fix – mișcare care trebuie să fie în sens invers drumului navei proprii și cu aceeași viteză, dacă nu există curent în zonă.

În cazul existenței unui curent în zonă, mișcarea relativă a punctului fix va fi diferită de direcția drumului navei proprii cu un unghi egal cu deriva navei, iar mișcarea relativă a punctului fix este chiar drumul deasupra fundului al navei proprii.

Lucrul pe planșeta de manevră (figura 3.5.1.)

l. Se trasează Da

2. Se determină „Mri” a unui punct fix (LV) prin unirea a trei puncte observate într-un interval de timp de ploting:

– punctul inițial „Ao (LV)”; punctul intermediar și final „A”; aceste puncte sunt determinate pe planșeta de manevră prin cele trei relevmente și distanțe măsurate pe ecranul radar la punctul fix cunoscut, în intervalul de ploting. Acest „timp de ploting” este de obicei mai mare la observarea „țintelor” mișcătoare (navelor).

Pe planșeta de manevră, punctele fixe se notează cu literele din alfabet la care se adaugă LV (LIGHT VESSEL – NAVA FAR); exemplu A-LV; B-LV, etc.

3. Din centrul planșetei se duce o perpendiculară pe Mri obținând punctul A1 – punct aflat la distanța minimă (CPA) de trecerea navei proprii față de punctul fix.

OA1 – distanța minimă

Timpul la distanța minimă (TCPA) se determină măsurând distanța AA1, în funcție de segmentul timpului de ploting, iar ora la distanța minimă se calculează astfel: se adaugă timpul (minutele) obținute mai sus la ora punctului final de observație (A).

figura 3.5.1.

4. Se construiește triunghiul distanțelor, denumit și triunghiul curentului: Ao(LV) – W – A astfel:

• se duce din Ao o paralelă la Da și în sens invers;

• se stabilește pe această paralelă punctul W aflat la o distanță de Ao egală cu spațiul parcurs de nava proprie în timpul de ploting;

• se unește punctul A cu W obținându-se „triunghiul curentului” (AoWA).

5. Se duce o paralelă la dreapta AW prin centrul planșetei (în sensul A….W) și se citește pe cercul azimutal direcția curentului – drumul curentului – Dc.

6. Se măsoară latura AW, se raportează la TP (timpul de ploting) și se obține viteza curentului (Vc).

7. Se duce o paralelă la Mri prin centrul planșetei, în sens invers și se citește pe cercul azimutal drumul deasupra fundului al navei proprii (Df).

8. Se măsoară latura AoA – se raportează la timpul de ploting (TP) și se obține viteza reală a navei proprii (Vf).

9. Se calculează diferența dintre Da și Df și se obține „deriva navei” (der), care are semnul (+) pentru tribord sau (-) pentru babord.

Observație:

Prin această metodă, deriva navei, determinată, este o derivă totală, deoarece observațiile radar luate la un punct fix sunt afectate de curentul marin și de acțiunea vântului asupra navei Deci, deriva navei – totală – este compusă din deriva de curent și derivă de vânt. La fel și drumul deasupra fundului și viteza reală sunt elemente de mișcare rezultante dintre acțiunea curentului și a vântului asupra navei. De fapt, aceste elemente îl interesează pe navigator, deoarece pe harta de navigație se trasează drumul real – deasupra fundului, și estima navei ține cont de viteza reală – rezultantă (curent – vânt).

Determinarea elementelor curentului și a schimbării de drum pentru trecerea la o anumită distanță față de un punct fix. Determinarea noilor elemente de mișcare ale navei proprii pe drumul deasupra fundului.

După ce s-a determinat mișcarea relativă inițială (Mri) a punctului fix se calculează și distanța minimă de trecere. Dacă această distanță nu este acceptată ca distanță de siguranță, se va schimba de drum pentru trecerea la distanța minimă (de siguranță dorită). În acest sens se va determina pe Mri punctul de începere a manevrei și din el se va trasa „noua mișcare relativă” (nMR) a punctului fix, care este deci și inversul „noului drum deasupra fundului” al navei proprii, pentru trecerea la distanța minimă dorită.

Noua mișcare relativă a punctului fix, va determina un alt „drum prin apă” al navei proprii, acesta fiind drumul pe care trebuie să-l țină nava proprie (la girocompas) pentru a trece Ia distanța dorită față de punctul fix.

Lucrul pe planșeta de manevră: (figura 3.5.2.)

1. Se trasează drumul prin apă al navei proprii (Da)

2. Se trec punctele observate pe ecranul radar:

• punctul inițial: Ao(LV);

• punctul intermediar;

• punctul final A.

Puncte observate în intervalul de timp (TP). Unirea acestor puncte determină mișcarea relativă inițială (Mri).

3. Se determină distanța minimă de trecere CPA.

4. Se construiește triunghiul curentului AoWA din care se calculează direcția și viteza curentului (Dc, Vc).

5. Se stabilește punctul A1 pe Mri în funcție de timpul alocat pentru calcule de manevră sau punctul A1 este determinat în funcție de distanța până la punctul fix.

Din acest punct se duce o tangentă la cercul distanței de trecere dorită (nCPA), această tangentă dusă reprezintă noua mișcare relativă a punctului fix: (nMR).

6. Se duce o paralelă la „nMR” prin punctul „A”. Din punctul „W” se descrie un arc de cerc cu raza egală cu WA până unde întâlnește paralela dusă prin A în punctul A’o, formându-se „triunghiul de schimbare de drum”: A’oWA, în care:

• WA’o este noul drum prin apă al navei proprii: nDa;

• A’oA este noul segment relativ al TP pe nMR;

7. Se duce o paralelă la WA’o prin centrul planșetei, citindu-se pe cercul azimutal „noul drum prin apă” (nDa).

8. Se duce o paralelă la nMR prin centrul planșetei în sens invers și se citește pe cercul azimutal noul drum deasupra fundului (nDf).

9. Se măsoară distanță A’oA, se raportează la timpul de ploting, și se obține „noua viteză reală” deasupra fundului.

10. Se calculează noua derivă a navei prin diferența dintre nDf și nDa.

fig. 3.5.2.

Table pentru rezolvarea problemelor de navigație în curenți

În scopul eliminării calculului (care este destul de greoi) și a rezolvării mai rapide a problemelor de navigație în curenți, s-au întocmit tablele 32 din Tablele Nautice MT-53, a căror descriere și întrebuințare o dăm mai jos.

Tabla 32.a – este calculată pe baza formulei:

obținută pe baza formulei:

Din această tablă se obține valoarea derivei de curent cu ajutorul următoarelor argumente:

– argumentul orizontal, raportul dat între valorile 0,00 și 0,50 din 0,05 în 0,05 și între valorile 0,5O și 1 din 0,l în 0,l.

– argumentul vertical, unghiul prova al curentului (qc), dat din 10 în 10, de la 0 la 180.

Tabla se folosește la rezolvarea primei probleme principale, pentru determinarea drumului deasupra fundului în funcție de drumul adevărat cunoscut și deriva de curent obținută din tablă:

Df = Da + β

În tablele 32, Df este notat cu Cc.

b) Tabla 32.b – este calculată pe baza formulei:

rezultată prin transformarea formulei:

sin β = m . sin p.

Din această tablă se obține valoarea derivei de curent, cu ajutorul argumentelor:

• argumentul orizontal dat de tabla 32.a;

• argumentul vertical p, dat din 10 în 10, în coloana din stânga pentru valorile de la 0 la 90 și în coloana din dreapta pentru valorile de la 90 la 180.

Tabla se folosește la rezolvarea problemei a doua pentru determinarea drumului adevărat în funcție de drumul deasupra fundului cunoscut și deriva de curent scoasă din tablă:

Da = Df – β

În tabla 32.b, din Tablele Nautice MT-53, editate în l955, deriva de curent poartă denumirea de corecție pentru curent și se consideră cu semn schimbat:

• pozitivă pentru deriva la stânga

• negativă pentru deriva la dreapta

Formula de convertire devine în acest caz:

Da = Df + β

în care corecția de curent intră cu semnul indicat mai sus.

Totuși, pentru a nu se produce confuzii în schimbarea semnelor de la deriva de curent Ia corecția de curent, recomandăm să se folosească regula generală a semnului derivei de curent și formulele de convertire, enunțate anterior, atât la rezolvarea primei probleme, cât și la cea de a doua problemă principală.

c) Tabla 32.c – este calculată pe baza formulei:

și se folosește pentru determinarea coeficientului de viteză (k) la rezolvarea ambelor probleme de navigație în curenți.

Argumentele de intrare în tablă sunt:

• argumentul orizontal, raportul , de la 0,00 la 1,00 din 0,l în 0,1;

• argumentul vertical qc = p + β, de la 0 la 180, din 10 în 10.

La rezolvarea primei probleme, când se cunoaște drumul adevărat și unghiul prova al curentului, se intră în tablă direct cu acest element (qo), ca argument vertical.

La rezolvarea problemei a doua, când se cunoaște drumul deasupra fundului și unghiul p, se calculează inițial deriva de curent cu tabla 32.b., apoi se intră în tabla 32.c. cu valoarea qc = p + β, ca argument vertical.

Coeficientul de viteză (k), obținut cu tabla 32.c., se folosește, deasemenea, la rezolvarea problemei a treia, pentru calculul vitezei după loch.

Manevra de ancoraj în zone de curenți.

Manevra de ancoraj se execută în trei etape distincte:

1. Aducerea navei în punctul de ancoraj și prezentarea cu prova în curent sau vânt;

2. Fundarisirea ancorei;

3. Filarea lanțului;

Prezentarea navei la punctul de ancoraj, potrivit experienței și practicii marinărești, trebuie să se facă cu prova în curent sau în vânt, iar dacă există și curent și vânt, să se orienteze cu prova pe rezultanta acestora.

Aceasta impune ca punctul de aterizare pe punctul de ancoraj să fie ales astfel încât nava să primească curentul (curentul) din prova. Dar acest lucru nu este posibil întotdeauna. Nava poate fi obligată să ia un drum de aterizare care nu ține cont de direcția curentului ci de orientarea liniilor de ancoraj în radă. De aici rezultă două situații principale și anume:

• situația când nava își poate alege drumul de aterizare la punctul de ancoraj cu prova în curent;

• situația când nava trebuie să-și prezinte prova în curent după ce a ajuns la punctul de ancoraj.

În primul caz manevra se execută foarte simplu. Nava se apropie de punct cu viteză foarte mică și stopează mașinile în așa fel, încât să ajungă în punctul de ancoraj (sau chiar să-l depășească puțin prin inerție).

Fig.3.7.1.

Oprirea navei se execută punând mașina înapoi încet, în funcție de viteza cu care nava depășește prin inerție punctul de ancoraj și de viteza curentului în situația în care se execută manevra.

În al doilea caz, când drumul de aterizare la punctul de ancoraj nu poate fi ales cu prova în curent ci este un drum obligat, nava trebuie să se întoarcă cu prova în curent după ce a ajuns pe punct. De exemplu, nava trebuie să ocupe o anumită poziție pe o linie de ancoraj, se va îndrepta către locul indicat trecând prin prova navelor deja ancorate pe linia respectivă. În momentul când depășește prova ultimei nave ancorate începe întoarcerea din cârmă, manevrând în așa fel încât să ajungă în punctul de ancoraj cu prova în curent și fără viteză înainte.

Fig.3.7.2.

Se poate întâmpla ca în anumite situații – curent din pupa, spațiu de manevră limitat – nava să fie obligată să ancoreze având viteză înainte. În aceste caz, nava trebuie să ia un drum de aterizare care să treacă travers de punctul de ancoraj. Apropierea se execută cu mașina foarte încet înainte, iar când a mai rămas de parcurs aproximativ un cablu se pune cârma în bordul în care se află punctul de ancoraj și se manevrează din mașină astfel încât să se aducă prova în punctul în care se dă „funda ancora”. În continuare, odată cu filarea lanțului, nava ia poziția normală împinsă de curent.

Ambosarea

Ambosarea este o manevră de ancoraj prin care o navă se menține la un cap dat, contra acțiunii curentului (vântului).

Ambosarea se poate executa în două moduri: fundarisind o ancoră la prova și una la pupa sau dând o sârmă spring de la pupa la ancora deja fundarisită.

Fig.3.8.1.

Manevra pentru andosarea navei cu două ancore se execută de regulă în modul următor: nava vine către locul de ancoraj pe un drum aproape perpendicular pe direcția curentului și ancorează mai întâi cu prova, fundarisind ancora din curent. După aceasta se deplasează ușor înapoi filând lanțul până ajunge în locul stabilit fundarisirii ancorei pupa. În continuare se virează lanțul ancorei prova și se filează parâma ancorotului până se ajunge în poziția dorită.

În cazul în care nava este deja ancorată, ancorotul poate fi dus la locul de fundarisire cu ajutorul unei șalupe.

Ambosarea navei cu spring se face dând o parâmă de la pupa care se leagă de inelul ancorei. Parâma spring este ținută în afara bordului, de atârnători în dublin, pe tot timpul cât se filează lanțul și springul. După ce nava a ancorat se virează springul până când nava ia poziția dorită. Dacă nava este deja ancorată și trebuie ambosată, se virează 2 – 3 chei de lanț, se leagă sârma dată spring la pupa, după care se filează din nou lanțul.

Acostarea la fluviu

Ținând cont că navele maritime pot transporta mărfuri până în porturi aflate pe malurile unor fluvii la distanțe mai mici sau mai mari de gura de vărsare a acestora și că în acest caz sunt nevoite să parcurgă o distanță navigând în condiții mai deosebite, o influență foarte mare asupra manevrei având-o curentul, consider necesară introducerea acestui subcapitol.

Orice navă care navigă pe fluviu guvernează bine cu prova și mai greu cu pupa în curent. Efectul cârmei, la o navă care merge în aval, se simte numai atunci când nava are o viteză mai mare decât viteza curentului.

Acostarea navelor maritime la fluviu este considerată o problemă dificilă, dar dacă se apreciază just acțiunea curentului și se folosește efectul acestuia în interesul manevrei, acostarea devine mai simplă deoarece nava fiind cu prova în curent se oprește mai ușor și ceea ce este mai important – răspunde la cârmă și când este stopată.

Navele maritime acostează la fluviu numai cu bordul la cheu, la ponton sau la bordul altei nave. În acest caz deosebim două procedee principale de manevră:

Acostarea navei fără fundarisirea ancorei.

Manevra de acostare când se navigă în amonte este mai ușoară. În momentul apropierii de cheu trebuie evitat ca nava să fie izbită de către curent, folosindu-se din timp cârma și eventual mașina. Nava se apropie de cheu pe un drum aproximativ paralel și la o distanță aleasă în funcție da mărimea navei și lățimea canalului.

Figura 3.9.1.

figura 3.9.2.

În cazul în care nava vine la acostare și navigă în aval, ea trebuie să depășească cheiul și să facă rondoul pentru a întoarce cu prova în curent. După ce s-a terminat rondoul, nava va fi îndreptată spre ponton și condusă la acostare în aceleași condiții ca și în cazul în care ar fi navigat în amonte.

Acostarea cu bordul, cu fundarisirea ancorei

Acostarea cu fundarisirea ancorei prezintă avantaj atât la venire (ține nava pe loc până se dă legătura la prova), cât și la plecare (scoate prova în afară). Această manevră este caracteristică navelor mari.

Manevra se execută întotdeauna cu prova în curent. Nava care acostează se apropie de cheu navigând împotriva curentului, pe un drum aproximativ paralel și la o distanță de acesta de 30 – 40 m (distanța în funcție de mărimea navei și de lățimea canalului navigabil).

În dreptul cheului se stopează mașina și se lasă nava să înainteze prin inerție cam o jumătate din lungimea sa, mai în amonte de locul de acostare. În această poziție nava trebuie să fie gata de ancorat cu ancora dinspre larg, dar nu se dă „funda ancora” până când nava nu începe să vină în aval datorită acțiunii curentului.

După ancoraj se manevrează nava din cârmă și mașină până se apropie de ponton la o distanță convenabilă pentru darea legăturilor. Și în acest caz prima legătură se dă parâma prova și apoi parâma pupa, springul pupa și apoi springul prova.

figura 3.9.3

Pe măsură ce nava se apropie de cheu se filează lanțul și se ține când este nevoie. În momentul când s-au dat toate parâmele la mal și legăturile au fost definitivate se întinde lanțul ancorei, care în final trebuie să se găsească într-o poziție care să formeze un unghi de aproximativ 45 cu axul navei.

În cazul când nava navigă în aval, ea trebuie să execute rondoul și după ce a întors cu prova în curent să execute manevra de acostare ca orice navă care navigă în amonte.

Manevra de plecare la fluviu

Curentul simplifică în mare măsură manevra de plecare. Dacă la mare majoritatea manevrelor de plecare se execută cu pupa, deoarece nu există nici o forță capabilă să dezlipească prova de cheu (fără a face apel la remorcher), la fluviu cea mai simplă manevră o constituie plecarea cu prova.

Nava, acostată cu prova în curent, reduce parâmele lăsând numai springul pupa și pune cârma în bordul dinspre larg. Forțele care acționează asupra navei – în această situație curentul la prova și rezistența cârmei la pupa – dau naștere unui cuplu de întoarcere, care începe să deschidă prova, îndepărtând-o de cheu. În momentul când se apreciază că nava a deschis suficient pentru a putea pleca în direcția dorită – amonte sau aval – se pune mașina înainte și se dă mola springului de la pupa. Nava se depărtează imediat de ponton. Având pupa liberă, se continuă întoarcerea din mașini și începe deplasarea în amonte (figura 3.10.1.) sau se continuă întoarcerea din mașini până se ajunge cu pupa în curent, pentru a continua drumul în aval. (figura 3.10.2.).

Fig. 3.10.1 și fig. 3.10.2.

Dacă nava acostată la ponton este ancorată, plecarea devine și mai simplă. Manevra începe cu molarea parâmelor. În momentul când începe virarea ancorei se pune cârma în bordul dinspre mal. Pe măsură ce se virează lanțul ancorei, nava se desprinde cu prova de cheu urmând direcția în care întinde lanțul. În același timp, pupa împinsă de curent se depărtează și ea de cheu. Și astfel prin simplia virare a ancorei nava se desprinde de cheu, iar în momentul când ancora va fi la post nu rămâne decât să se pună mașina înainte și să se pornească în amonte. (figura 3.10.3.)

figura 3.10.3

În cazul când nava ancorată trebuie să plece în aval, după ce s-a virat ancora, întoarce cu ajutorul mașinii sau urcă puțin mai sus și face rondoul într-un loc unde lățimea fluviului permite acest lucru.

Cea mai interesantă manevră de plecare de la fluviu o constituie plecarea în aval, cu întoarcere pe pupa. Această manevră o execută de regulă navele mari, a căror lungime depășește jumătate din lățimea canalului.

Manevra începe cu reducerea parâmelor, oprindu-se numai springul pupa, care în acest caz trebuie să fie o parâmă de remorcă foarte rezistentă. După se s-au molat parâmele de la prova, se pune cârma în bordul dinspre larg și începe virarea ancorei. Imediat ce se întinde lanțul, prova navei se desprinde de ponton și urmează direcția lanțului, având tendința de a pleca înainte. Întrucât la această manevră springul pupa trebuie să fie tot timpul întins, se pune mașina înapoi încet. Mașina trebuie să meargă atât de tare înapoi, încât să nu permită lanțului ancorei să tragă nava înainte pe timpul virării, dar în același timp atât de încet încât să nu derapeze ancora și nava să capete viteză înapoi și să se pună pe uscat

După ce ancora a fost ridicată la post se mai ține springul foarte puțin timp, atât cât este necesar că prova împinsă de curent să inițieze întoarcerea. Când nava a ajuns în poziție aproape perpendiculară pe linia cheului se dă mola springului pupa și se pune înainte mașina și cârma în bordul de sub curent. Nava începe să se deplaseze ușor înainte și continuă să se întoarcă energic deoarece asupra sa acționează atât forța generată de orientarea cârmei într-un bord, cât și forța momentului de întoarcere generat de faptul că, curentul apei presează mult mai puternic la prova (aflată în centrul canalului) decât la pupa (aflată lângă mal, unde curentul este foarte slab).

Capitolul 4

Maree

Noțiuni asupra formării mareelor

Mareele sunt oscilații periodice verticale ale nivelului apelor mărilor deschise și oceanelor, produse sub acțiunea combinată a forțelor de atracție ale Lunii și Soarelui precum și ca o consecință a mișcării de revoluție și rotație ale Pământului și Lunii.

Fenomenul de ridicare ai apei, însoțit de un transport însemnat de apă pe orizontală se numește maree înaltă, flux sau creștere mareei. Scăderea nivelului și retragerea apei este denumită maree joasă, reflux sau căderea mareei.

Nivelul maxim al apei la flux se numește apă înaltă, iar cei minim la reflux se numește apă joasă; diferențele de nivel dintre apa înaltă și apa joasă imediat următoare reprezintă amplitudinea mareei.

Înălțimea nivelului apei la un moment dat deasupra nivelului de referință al sondajelor din harta marină se numește înălțimea mareei.

Deplasările orizontale ale apei sub acțiunea forțelor de atracție ale Lunii și Soarelui dau naștere curenților de maree.

Atât variația nivelului apei pe timpul mareei, cât și curenții de maree, prezintă un interes deosebit pentru navigația în care se manifestă acest fenomen.

Fenomenul mareelor este deosebit de complex. Mareea teoretică explicată pe baza legilor mecanicii diferă uneori considerabil de mareea efectivă dintr-o anumită zonă, ca urmare a influenței reliefului fundului mării, a reflexiei coastei etc.

Forțele care produc mareele sunt în funcție masele Lunii, Pământului și Soarelui, de distanțele care le separă, de pozițiile lor relative precum și de declinația Soarelui și a Lunii. În funcție de aceste forțe deosebim maree lunară, solară și lunisolară.

a)mareea lunară: Pentru a vedea modul de acțiune al Lunii în formarea mareelor, se presupune Pământul ca o sferă înconjurată de un strat de apă de densitate omogenă și că Luna executa mișcarea de revoluție în jurul Pământului în planul ecuatorului lui (fig. 4.1.1); PP’ reprezintă axa polilor tereștri.

fig. 4.1.1

Forțele generatoare de maree iau naștere prin compunerea forței gravitaționale exercitată de Lună, cu forța centrifugă de la suprafața Pământului în jurul centrului de greutate al sistemului Pământ – Lună.

Se constată că de-a lungul cercului PCP’D, față de care Luna se află la orizont, se realizează un echilibru între forța de atracție gravitațională și forța centrifugă și ia naștere o maree joasă lunară. În emisfera APCP’D forța de atracție a Lunii are o acțiune preponderentă și în A unde Luna se vede la zenit, ia naștere o maree înaltă numită maree lunară. În emisfera BPCP’D forța centrifugă are o acțiune preponderentă față de cea de atracție și în B ia naștere

de asemenea o maree înaltă denumită maree antilunară. Mareele lunare înalte se succed la 12h24m iar intervalul dintre o maree înaltă și prima maree joasă este de 6h12m.

b) mareea solară: Pe baza unor considerente analogice se explică mareea generată sub acțiunea forței de atracție a Soarelui. În punctul de pe suprafața Pământului unde Soarele se află la zenit ia naștere o maree solară iar în cel de la nadir o maree antisolară. De-a lungul cercului mare terestru perpendicular pe direcția Soarelui se formează o maree joasă solară.

c) mareea lunisolară: Sub acțiunea însumată de atracție a Lunii și a Soarelui asupra particulelor de apă de la suprafața Pământului ia naștere mareea lunisolară. Pentru a ilustra modul de acțiune comună a Lunii și Soarelui, păstrăm ipoteza formulată mai sus privind Pământul și se consideră că Luna și Soarele se mențin în planul ecuatorului ceresc, la distanță medie față de Pământ. (fig. 4.1.2)

fig. 4.1.2

La lună nouă și la Lună plină, când Luna se află în L1 la conjuncție cu Soarele și respectiv în L5, la opoziție, forțele generatoare de maree lunară l și solară s sunt concomitente. Astfel se produce o maree înaltă lunisolară în A și B, denumită maree de sizigii; în C și D se formează o maree joasă lunisolară.

Când luna se află la cuadratură, la primul pătrar în L3 și la ultimul pătrar în L7 mareele înalte lunare coincid cu mareele înalte solare. Ca urmare a acțiunii comune a Soarelui și a Lunii se produce în C și K o maree înaltă unisolară, datorită acțiunii preponderente a Lunii, numită maree de cuadratură. În A și B se formează o maree joasă lunisolară de amplitudine mai mare decât mareea joasă lunară.

Mareea de cuadratură se produce în momentul culminației superioare sau inferioare a Lunii la meridianul locului.

Din cele arătate mai sus rezultă următoarele concluzii:

• mareele de sizigii și de cuadratură se produc odată eu culminația superioară sau inferioară a Lunii. Deci ora apei înalte la sizigii și la cuadratură este egală cu ora culminației Lunii.

• mareele de sizigii au amplitudini mari, deoarece forțele generatoare de maree lunare și solare se însumează.

• mareele de cuadratură au o amplitudine redusă deoarece acțiunea soarelui se opune celei lunare.

Variația înălțimii apei între mareea de sizigii și cea de cuadratură următoare se numește inegalitate de amplitudine.

Când Luna se află în L2 la primul octant și în L6 la al treilea octant ia naștere o maree înaltă lunisolară în E și F. de o amplitudine mai redusă decât a mareei de sizigii și mai mare decât a celei de cuadratură.

La poziția Lunii în L4 și L8, la al doilea respectiv la ultimul octant se produce o maree lunisolară în G și H.

Amplitudinea mareei înalte într-un anume loc are o reducere progresivă zilnică, de la sizigii la cuadraturi, deci între Luna nouă și primul pătrar precum și între Luna plină și ultimul pătrar; dimpotrivă amplitudinea mareei înalte crește progresiv în intervalul de timp de la primul pătrar la Lună plină și de la ultimul pătrar la Lună nouă.

Anticiparea și întârzierea mareelor. Inegalitatea de fază.

În intervalul dintre Luna nouă și primul pătrar, mareea înaltă la meridianul locului poate precede culminația Lunii, fenomenul se numește anticiparea mareei. Același fenomen se petrece și în intervalul dintre Lună plină și ultimul pătrar.

Între primul pătrar și Lună plină precum și între ultimul pătrar și Lună nouă, mareea înaltă se produce după culminația Lunii la meridianul locului; fenomenul se numește întârzierea mareei.

Intervalul de timp cu care mareea înaltă anticipează sau întârzie față de momentul culminației Lunii la meridianul locului se numește inegalitate de fază.

Ora apei înalte la un meridian poate fi calculată cu relația:

ora apei înalte = ora culminației Lunii – inegalitatea de fază

În această relație inegalitatea de fază este pozitivă în cazul întârzierii mareei și negativă în cazul anticipării mareei.

Efectul declinației Lunii și al Soarelui

Înclinarea axelor mari ale elipsoizilor de maree lunară și solară față de planul ecuatorului ceresc, de unghiuri diferite, egale cu declinațiile celor doi aștri generează efecte specifice în formarea mareelor.

Declinația Lunii produce o inegalitate diurnă lunară în amplitudinea mareei care este maximă în punctele terestre care au Luna la zenit și nadir și nu se manifestă în punctele de pe ecuatorul terestru.

Declinația Soarelui determină și ea o inegalitate diurnă solară în amplitudinea mareelor, de valori mai mici decât cea lunară, pentru aceleași maxime a declinației celor doi aștri.

Efectul variației distanței la Lună și Soare. Inegalitate diurnă.

Forța de atracție a Lunii variază în timpul unei revoluții siderale (27,3 zile) de la o valoare maximă, când Luna se află la perigeu, la o valoare minimă când aceasta se află la apogeu; sub influența variației distanței la Soare, mareea înaltă are o amplitudine mai mare la periheliu decât la afeliu.

Variația amplitudinii mareei determinată de variația distanței de Ia Pământ la Lună, respectiv la Soare se numește inegalitatea anomalistică sau paralitică.

Maree efective. Tipuri de maree.

Mareele efective de la suprafața mărilor deschise și oceanelor Pământului, în marea lor majoritate, diferă de mareele teoretice datorită distribuției neregulate a oceanelor și continentelor, a formelor topografice submarine, adâncimea diferită a apei, formei și orientării coastei.

Mareele efective cele mai apropiate de cele teoretice au loc de-a lungul Oceanului Austral. La suprafața acestui ocean unda de maree urmărește Luna și Soarele în mișcarea lor diurnă, de la est la vest și determină formarea mareei înalte aproape simultan în toate punctele situate pe același meridian.

În celelalte oceane, unda de maree primară se reflectă la întâlnirea continentelor. dând naștere unor unde secundare. a căror propagare în continuare este determinată de o serie de factori zonali, geografici, topografici și hidrometeorologici.

Forțele generatoare de maree formează unde de maree de amplitudini reduse la suprafața oceanelor adânci, care se propagă spre coastă și intră pe estuare și râuri. Pe măsură ce adâncimea scade, amplitudinea undei de maree crește, amplificarea continuă în cazul în care propagarea ei se extinde pe estuare și râuri. În mările închise cu o suprafață relativ mică, amplitudinea mareelor este în general redusă.

Pe timpul mareei înalte, într-un anumit loc pe fluviu, din punct de vedere al curentului se pot întâlni trei situații: curentul normal spre mare se menține, cu o viteză redusă; apa este staționară pentru un anumit timp; în cazul unor maree cu amplitudini înalte, sensul curentului este spre amonte.

Factorii meteorologici influențează apreciabil amplitudinea mareei. Astfel diferența de presiune dintre două zone maritime învecinate poate determina creșterea nivelului apei unde presiunea este mai mică și scăderea nivelului apei unde presiunea este mai mare. De asemenea când vântul suflă spre coastă și îndeosebi spre golfuri, nivelul apei poate crește apreciabil; dimpotrivă, nivelul apei scade când vântul bate de la coastă spre larg.

Elementele principale care determină tipul mareei dintr-un anumit loc sunt: numărul apelor înalte și joase dintr-o zi lunară, valoarea și caracterul variațiilor de fază, diurne și paralactice.

Mareele semidiurne prezintă în timpul unei zile lunare, alternativ, două maree înalte și două maree joase, la un interval de aproximativ ¼ zi lunară (6h12m timp mediu), de o amplitudine egală sau aproximativ egală între ele (fig. 4.2.1. a). Mareele semidiurne produse între orele 0h și 12m se numesc maree de dimineață, iar cele dintre orele 12h – 24h maree de după amiază

Fig. 4.2.1 a

Mareele din majoritatea locurilor de pe glob sunt de tipul semidiurn și ating cele mai mari amplitudini; ele se întâlnesc de-a lungul coastelor de vest ale Europei, ale Angliei și Irlandei, precum și pe coasta de est a Americii de Nord.

Mareele diurne produc o singură maree înaltă și una joasă în timpul unei zile lunare (fig. 4.2.1. b). Ele sunt determinate de existența unor inegalități diurne considerabile, sub efectul declinației Lunii și a Soarelui, care în anumite condiții astronomice și geografice fac ca mareele semidiurne să se transforme în maree diurne.

Zonele geografice în care mareele sunt de tipul diurn sunt mult mai restrânse decât cele cu maree semidiurne; astfel, ele se pot întâlni pe coastele Golfului Mexic, coasta de sud a Golfului Laurențiu, Golful Aden, Golful Persic.

Fig. 4.2.1. b

În cazul mareelor mixte se produc alternativ două maree înalte și două maree joase, ca și la mareele semidiurne. prezentând însă importante inegalități în amplitudine și de fază. (fig. Fig. 4.2.1. c).

Mareele mixte apar ca un rezultat al influenței inegalităților diurne, care iau valori diferite la intervale de timp apropiate, ca urmare a variației declinației Lunii și Soarelui. Mareele mixte sunt predominante în anumite zone costiere ale Australiei, coasta de est a Asiei, precum și insulelor din apropiere.

Fig. 4.2.1.c

Merită să se rețină însă faptul că, în același Ioc, mareele pot fi de tipuri diferite, schimbându-și caracterul la anumite intervale de timp; fenomenul este mai frecvent îndeosebi în zonele unde se manifestă mareele de tipul mixt și diurn.

Întârzierea în producerea mareei efective, față de momentul astronomic când ia naștere forța ei generatoare, se numește vârsta mareei, care se datorează configurației coastei.

La mareele semidiurne, vârsta mareei se definește ca intervalul de timp dintre momentul conjuncției sau opoziției Lunii cu Soarele și momentul apariției apei înalte. La mareele diurne, vârsta mareei se consideră egală cu intervalul de timp dintre momentul declinației maxime a Lunii și momentul apei înalte maxime.

Valoarea medie a vârstei mareei pe glob se consideră egală cu o zi și jumătate. Într-un anumit loc, mareea înaltă nu anticipează momentul culminației Luni numai până la primul sau ultimul pătrar, ci fenomenul se prelungește cu un interval de timp egal cu vârsta mareei; de asemenea, mareea înaltă se produce cu întârziere față de momentul culminației Lunii și după Lună nouă sau Lună plină, cu un interval de timp egal cu vârsta mareei în locul respectiv.

Curenții de maree

Creșterea și descreșterea nivelului apei sunt însoțite de deplasări orizontale ale masei de apă, care dau naștere curenților de maree (tidal streams). În rezolvarea problemelor de navigație, acești curenți trebuie distinși cu atenție de ceilalți curenți marini, generați de vânt, diferența de salinitate a apei, presiunea atmosferică sau alte cauze.

Studiul curenților de maree este foarte important în navigație, pentru determinarea drumului și vitezei navei deasupra fundului.

La larg, curenții de maree prezintă, în general, aceleași caracteristici de periodicitate ca și mareele; viteza curentului de maree (tidal stream rate) crește cu amplitudinea mareei, atinge viteza maximă (maximum rate) la apă joasă și la apă înaltă, viteza minimă sau apa staționară (slack water) aproape de jumătatea intervalului de timp dintre mareea joasă și cea înaltă, când are loc și schimbarea de sens a curentului.

În apropierea coastei acolo, unde secțiunea de scurgere a masei de apă se restrânge, viteza curenților de maree crește considerabil în comparație cu cea din largul mării. Astfel, în timp ce la larg viteza curenților de maree atinge 2 – 3 noduri, în zona costieră s-au înregistrat viteze de până la l2 noduri (în condiții speciale, în zona peninsulei Alaska).

În cazul mareelor semidiurne, la larg, curentul de flux acționează aproximativ 3h înainte și după apa înaltă, iar curentul de reflux 3h înainte și după mareea joasă. În zona costieră, când unda de maree întâlnește obstacole, ca funduri mici, coaste de anumite forme și orientări fată de cea a undei, momentul schimbării direcției curentului poate varia considerabil în funcție de condițiile locale. Aceste influențe pot fi atât de mari, încât momentul schimbării direcției curentului să coincidă cu apa înaltă sau cu cea joasă.

În estuare și pe râuri, vitezele și momentele de schimbare a direcției curenților de maree urmează legi extrem de complexe, determinate îndeosebi de forma albiei și adâncimea apei. De aceea, observarea și studiul curenților de maree se realizează cu o dificultate cu mult mai mare decât cea a mareelor; astfel, de exemplu, se semnalează cazuri când în mijlocul canalului se determină viteze de 3-4 noduri de un anumit sens, pentru ca la mică distanță de mal, în limitele părții navigabile, să se constate apă staționară sau un curent slab de sens invers. În secțiunile foarte înguste ale râurilor, curentul de maree atinge viteze maxime (tidal/ race).

Curenții de maree sunt de două tipuri: rectiliniari și giratorii.

Curenții rectiliniari (rectilinear tidal streams), care acționează pe aceeași direcție, în sensuri opuse, desemnate prin denumirile: curent de flux (jlood stream) și curent de reflux (ebb stream); asemenea curenți se întâlnesc pe canale, râuri, estuare sau strâmtori (când funcție de lățimea strâmtorii pot avea loc mici abateri de la direcția principală).

Curenții giratori (rotatory tidal stream) sunt curenți de maree formați la larg care își ating viteza maximă pe aceeași direcție, în sensuri opuse, dar care schimbă succesiv de direcție, executând o girație completă în perioada unei maree.

În zonele în care curenții de maree prezintă o periodicitate regulată și există posibilitatea stabilirii unor relații între evoluția mareei dintr-un port de referință (standard sau secundar) și variația elementelor curenților de maree, întocmirea documentației pentru uzul navigației este mult facilitată. Relațiile dintre cele două fenomene, de interes practic pentru întocmirea unei asemenea documentații, sunt stabilirea de raporturi dintre schimbarea direcției curenților de maree din zonă și ora apei înalte dintr-un raport de referință; determinarea unor relații dintre vitezele curentului de maree și variația amplitudinii mareei. în asemenea condiții elementele curenților de maree (direcții și viteze) se exprimă în raport de ora apei înalte ale unui port de referință din zonă, în diferite forme: atlase de curenți de maree, hărți de curenți și sub forme tabelare în hărțile marine folosite în navigație.

Navigația în zone cu curenți de maree

Prevederea mareelor. Procedee aplicate în navigație

Se bazează pe substituirea forțelor de atracție exercitate de Lună și Soare în mișcările lor eliptice față de Pământ, în plane diferite de cel al ecuatorului ceresc, prin forțe gravitaționale generate de niște sateliți fictivi. Aceste corpuri cerești fictive, de mase diferite, sunt animate de mișcări uniforme pe orbite circulare în jurul Pământului, în planul ecuatorului ceresc; fiecare din acești sateliți fictivi generează o undă de maree simplă, ale cărei caracteristici sunt constante pentru același loc. Astfel, mareea produsă într-un loc oarecare poate fi imaginată ca fiind rezultanta unui anumit număr de asemenea unde de maree simple, produse de corpuri cerești care gravitează în jurul Pământului (în mod arătat mai sus).

Fiecare undă simplă, în care se descompune unda de maree, este denumită undă componentă sau componentă.

Astfel, pe baza mișcărilor reale ale Pământului și Lunii, pentru fiecare satelit fictiv se calculează:

– perioada de revoluție și viteza orară (în grade) în jurul Pământului, în planul ecuatorului ceresc;

– unghiul orar al satelitului fictiv măsurat de la meridianul superior la Greenwich, numit argument astronomic la Greenwich E, exprimat în grade.

Pe baza caracteristicilor mareei efective dintr-un anumit loc stabilite prin observații, pentru fiecare undă componentă generată de un satelit fictiv se determină:

• semiamplitudine H față de „nivelul mediu al mareei Zo, care reprezintă înălțimea maximă a undei componente în momentul apei înalte parțial generată de satelitul fictiv respectiv;

• întârzierea de fază g, care este intervalul în grade între momentul culminației satelitului fictiv la meridianul locului și momentul în care se produce apa înaltă parțială sub acțiunea aceluiași satelit.

Semiamplitudine H și întârzierea de fază g se numesc constantele armonice ale undei componente într-un anumit loc.

Constantele armonice se obțin din curba care reprezintă variația înălțimii nivelului mareei efective dintr-un anumit loc, înregistrată cu maregraful într-o perioadă suficient de lungă; această curbă se descompune în curbe elementare armonice, reprezentând undele componente, fiecare din ele având o semiamplitudine și o perioadă proprie. Operațiunea se numește analiză armonică a mareei.

Componentele armonice. în cadrul analizei armonice a mareei dintr-un anumit loc se determină perioadele diferitelor unde componente pe baza legilor astronomice după care se produc atracțiile Soarelui și Lunii; semiamplitudinile și întârzierile de fază ale acelorași unde componente se stabilesc prin analiză armonică a înregistrării mareei efective cu maregraful.

În rândul undelor componente se disting:

• unde componente principale, care exprimă acțiunea Soarelui și a Lunii în generarea mareelor, considerând că cei doi aștri gravitează cu o viteză constantă în jurul Pământului, în planul ecuatorului, pe orbite circulare, la distanța medie;

• unde componente secundare, care exprimă variațiile paralaxei (componente eliptice sau anomalistice) și alte particularități în mișcarea celor doi aștri, menite să corecteze componentele principale.

Fiecare undă componentă este desemnată printr-un simbol specific format din una sau două litere și o cifră, cu următoarele semnificații: M, unde generate de Lună („Moon”); S, unde generate de Soare („Sun”); 2, pentru unde componente semidiurne (adică se produc două ape înalte într-o zi); l, pentru componente diurne (adică se produce o singură apă înaltă pe zi) etc.

Undele componente de mai mare importanță sunt următoarele:

a. componenta lunară semidiurnă principală (M2), generată de Lună (care se consideră că gravitează în jurul Pământului în condițiile de mai sus). cu o perioadă egală cu 1/2 zi lunară (12h24m = 12h.42 timp mediu), deci cu o viteză orară

b. componenta solară semidiurnă principală (S2), generată de Soare, cu o perioadă egală cu 1/2 zi solară (12h) și o viteză orară

c. componenta lunară eliptică semidiurnă (N2), care reprezintă o corecție ce trebuie adusă componentei M2, funcție de variația distanței Lunii (determinată de mișcarea pe orbita sa eliptică în jurul Pământului), față de distanța medie. Perioada 12h.66, viteza orară 28h.44;

d. componenta lunisolară declinațională semidiurnă (K2), corecție care trebuie adusă componentelor precedente pentru variația declinației Lunii. Perioada 11h.97, viteza orară 30.08;

e. componenta lunisolară declinațională diurnă (K1), corecție ce trebuie adusă componentelor M2 și S2 pentru variația declinației Soarelui și Lunii. Perioada 23h.93, viteza orară 15.04;

f. componenta lunară declinațională diurnă (O,), determinată de variația declinației Lunii, perioada 25h.82, viteza orară 13.94;

g. componenta solară declinațională diurna (P), generată de variația declinației Soarelui, perioada 24h.97, viteza orară 14.96.

Undele componente enumerate mai sus sunt generate de factori astronomici. Componentele importante de natură fizică, determinate îndeosebi de forțele de frecare ale apei în zonele de adâncime redusă, în golfuri, estuare, râuri sau porturi, care trebuie luate în considerare sunt:

componenta de supramaree cuadrodiurnă a undei M2 (simbolul M4), determinată de acțiunea fundurilor mici asupra mareei, care face ca unda M2 să nu aibă o formă armonică regulată. Perioada 6h.21, viteza orară 57.9;

unda armonică compusă a lui M2 și S2 cuadrodiurnă (simbolul MS4), având perioada 6h.19, viteza orară 58.98.

Pentru o analiză armonică completă trebuie să se țină seama de o serie de alte unde componente, determinate de factori astronomici, geografici, topografici sau meteorologici, cu acțiune constantă sau periodică (cazul musonilor). Numărul undelor componente utilizate este funcție de complexitatea mareei efective, în practica metodei variind de la cele nouă componente enumerate, la 62.

Metoda armonică pentru prevederea mareelor constă în principiu din:

• determinarea undelor componente pe baza constantelor armonice;

• însumarea undelor componente într-o undă rezultantă, din care se obțin orele și înălțimile apelor înalte și joase în raport cu nivelul mediu al mareei Zo, la locul și pentru intervalul de timp viitor ce prezintă interes.

Rezultatele metodei armonice, orele legale și înălțimile apelor înalte și joase deasupra nivelului zero hartă sunt redate în table de maree, folosite de navigatori pentru rezolvarea problemelor de navigație în zonele cu maree.

Aplicarea metodei armonice la bord pentru prevederea mareelor: Pentru nevoile practice ale navigației, în activitatea de prevedere a mareelor, experiența a dovedit că precizia este satisfăcătoare dacă în aplicarea metodei armonice se ține seama doar de cele nouă unde componente menționate mai sus. La bordul navelor noastre maritime, metoda se aplică prin folosirea tablelor de maree engleze „ Tide tables”.

Constantele armonice pentru localitățile principale de pe glob, semiamplitudinea H și întârzierea de fază g, sunt conținute în partea a II a, secțiunea a II a acestor table.

Calculul de prevedere a mareei cu aceste table pentru o anumită zi, într-un anumit loc, constă din:

– determinarea înălțimii Y a undei componente pentru fiecare din cele nouă componente, din oră în oră, în raport cu nivelul mediu al mareei;

– se face suma algebrică a ordonatelor Y a celor nouă unde componente, la fiecare oră a zilei și se obțin înălțimile hm, ale mareei rezultante în raport cu nivelul mediu al mareei;

– se adună algebric înălțimea ho a nivelului mediu al mareei deasupra nivelului zero hartă la înălțimea hm, din oră în oră și se obțin înălțimile Hz, ale mareei deasupra nivelului zero hartă. Corecția de nivel ho ce se aplică înălțimilor hm pentru a obține înălțimile hz, este constantă, fiind conținută în table pentru fiecare loc.

Metoda este cunoscută sub denumirea de prevedere armonică aproximativă a mareelor, deoarece calculul ia în considerație numai cele nouă unde componente.

Înălțimea Y a unei anumite unde componente față de nivelul mediu al mareei la ora locală 0h a locului într-o zi oarecare se obține din relația:

unde: f este un factor de corecție a semiamplitudinii H pentru variația anuală a înclinării orbitei lunare față de planul eclipticii; factorul f se obține din tabla a III a „Tables to assist predicting”, a părții a II a, secțiunea a II a.

Succesiunea calculului înălțimii Y a unei unde componente cu Tide tables este următoarea:

1. din partea a II a, secțiunea a II a, în dreptul localității pentru care se efectuează calculul, se scot din tablă constantele armonice (harmonic tidal constants), H (în picioare) și g (în grade) pentru cele nouă componente (contituents), M2…, MS4, precum și înălțimea Ho a nivelului mediu al mareei față de nivelul zero hartă. Tabla se prezintă astfel:

Harmonic Tidal Constants

2. din „Tide tables” se scot următoarele mărimi:

– m, din tabla I. În funcție de prima zi a lunii calendaristice. Mărimea m (simbol derivând de la „month”), reprezintă valoarea lui E la 0 Greenwich pentru prima zi a lunii calendaristice;

– d, din tabla a II a, în funcție de dată (ziua lunii calendaristice). Mărimea d (de la „day”), exprimă corecția ce se adună cu m pentru a obține pe E la 0h Greenwich datei care interesează;

– f, din tabla a doua, în funcție de anul calendaristic;

3. se face suma m+d = E, diferența E-g, și produsul f H;

4. se calculează produsul f H.cos(E-g), care reprezintă înălțimea Yo a fiecărei unde componente M2, S2, …‚ MS4 la ora legală 0h a datei considerate.

5. înălțimile aceleași unde componente Y1, Y2, …‚ Y23, la orele legale 1h, 2h, …‚ 23h ale zilei respective se obțin astfel:

• se adaugă succesiv unghiul (E-g), creșterea unghiulară, v, 2v, . . 23v în timpul mișcării diurne a satelitului fictiv, în funcție de viteza orară v, (în grade), a acestuia pe orbita circulară în jurul Pământului și intervalul de timp (în ore);

• se calculează înălțimile undei componente Y1, Y2, …‚ Y23, la orele legale 1h, 2h, …, 23h ale zilei respective din produsele:

Aceste ultime două calcule se efectuează cu ajutorul tabelelor IV și V („To assist predicting”).

Operațiunile descrise mai sus (1 la 5) se efectuează succesiv pentru toate cele nouă unde componente. Se obțin astfel înălțimile Y ale celor nouă unde componente la orele legale 1h ‚ 2h,…‚ 23h‚ suma lor algebrică dă înălțimile hm ale mareei rezultante față de nivelul mediu al mareei, la care se adaugă constanta ho și se obțin înălțimile hz în raport cu nivelul zero hartă, în ziua și la locul considerat.

Se întocmește apoi diagrama mareei într-un sistem de axe rectangulare, trecând orele legale pe axa absciselor și înălțimile hz ca ordonate; curba mareei se obține prin unirea vârfurilor ordonatelor hz (fig. 4.4.1). Din această diagramă se poate scoate înălțimea hz a mareei la orice oră din ziua respectivă.

fig 4.4.1

Cu explicațiile date mai sus și cu ajutorul exemplelor rezolvate conținute în „Tides tables”, consider ca accesibile aceste table pentru prevederea mareelor în navigație; calculul este într-adevăr laborios, fără a fi însă dificil.

Rezolvarea unor probleme practice de navigație. Având întocmită o asemenea diagramă a mareei (fig. 4.4.1) pentru un anumit loc, se pot rezolva practic toate problemele care se pun în navigația prin zone cu maree, între care:

• determinarea orelor (1h și 13h) și înălțimilor (hi, și hmax) a apelor înalte (A.Î.) și joase (A.J.), aceste date interesează în mod obișnuit la intrarea în porturi, trecerea unor bare etc.;

• determinarea intervalului de timp în care poate fi trecută în siguranță o zonă de adâncime redusă. Astfel, considerăm că față de pescajul navei, o zonă de adâncime mică poate fi trecută la înălțimea hn a mareei față de nivelul zero hartă, care determină pe curba mareei punctele A și B.

• „reducerea sondajelor măsurate la bord la nivelul zero hartă”. Sondajul determină o linie de poziție, izobata, care poate fi utilizată pentru a obține indicii asupra nivelului navei. Adâncimile apei sunt date în hartă față de nivelul zero hartă; dacă, de exemplu, la ora 14h s-a măsurat un sondaj, adâncimea indicată în hartă se obține scăzând înălțimea h din sondajul măsurat. Sondajul redus astfel la nivelul zero hartă poate fi comparat cu celelalte adâncimi din zona de navigație (conținute în hartă), pentru a putea obține indicii asupra poziției navei.

Metoda diferențelor (constantelor). Utilizarea tablelor de maree conținute în B.NA.

Această metodă fundamentată teoretic și conformată prin observații, se bazează pe faptul că în anumite locuri ale globului, mareele au caracteristicile principale comune; astfel, se constată că în aceste locuri orele apelor înalte și joase sunt separate de intervale de timp constante, iar înălțimile mareei se mențin în raporturi determinare, numite diferențe de maree (tidal differences) sau constante de maree (tidal constants).

Diferențele de maree dintre o serie de porturi standard (standard ports) de pe glob și un număr mare de porturi secundare (secundary ports), mai aproape sau mai depărtate de primele, se determină pe baza unor observații îndelungate și a unor studii laborioase.

Prevederea mareelor într-un port secundar se realizează prin corectarea datelor ce definesc mareea din portul standard ‚ în funcție de diferențele de maree dintre cele două porturi.

Tablele de maree („Tide tables”) conținute în partea a III-a din Brown‘s Nautical Almanach (B. N. A.) oferă, pe această bază, posibilitatea prevederii mareelor la bord în majoritatea porturilor lumii. Sunt table care sunt folosite în mod frecvent la bordul navelor noastre maritime pentru rezolvarea problemelor de prevedere a mareelor în navigație și numai în situații deosebite se apelează la metoda armonică; procedeul este simplu, suficient de precis pentru nevoile practice ale navigației și expeditiv.

„Tide tables” din B. N. A. Conțin trei părți:

• „Prevederile zilnice pentru coasta Angliei, Europei de vest, Indiei, Australiei, Noua Zeelandă, Canada, America”(„Daily Predictions for the Coast of Britain, Western Europe, India, Australia, New Zeeland, Canada, America”);

• „Constantele mareelor pentru toate porturile din insulele engleze” (“Tidal Constants for allports în British Isles”);

• „Constantele mareelor pentru porturile străine” (“Tidal Constants for Foreign Ports”).

Orele apelor înalte, în buna parte, sunt exprimate în timp mediu la Greenwich și în timp legal (fapt precizat și în table); în părțile a doua și a treia se folosește numai timpul legal, indicat în niște liste („Standard times”), pentru flecare port în parte.

a. Determinarea orei și înălțimii apei înalte în porturile standard.

Tablele “Daily predictions for the Coast of Britain, Western Europe, India, Australia, New Zeeland, Canada, America” conțin orele și înălțimile apelor înalte în porturile standard, pentru flecare zi a anului calendaristic în curs.

Prevederile mareelor pentru porturile standard conținute în această parte sunt determinate cu mare precizie prin metoda armonică.

Exemplu:

Se cer orele și înălțimile apelor înalte în portul Dover în ziua de 3 iunie 1994.

Tabla de maree pentru portul Dover conține:

Time zone G.M.T. June 1994

În ziua de 3 iunie 1994 indicată pe coloana DATE, vineri (F) pe coloana DAY, au loc două maree înalte: mareea de dimineață (MORN.) la ora 06h22m, înălțimea 5.4m (HT. height), mareea de după-amiază (AFT.) la ora 18h42m, înălțime 5.6 m.

Orele sunt exprimate în timp mediu la (Greenwich. Când orele exprimă timpul legal, acest timp este indicat pentru fiecare port în parte în lista “Standard times used in daily tidal predictions”.

b. Utilizarea tablelor de maree pentru porturile secundare.

Cele două table de maree pentru porturile secundare indicate mai sus conțin următoarele:

• portul standard (“Standard Port”), sub care sunt indicate diferențele de timp („Diference”) dintre orele apelor înalte în portul standard și cele din porturile secundare;

• longitudinea fusului („Time zone”), în ore, a portului secundar,

• porturile secundare („Secondary Ports”) corespunzătoare fiecărui port standard;

• înălțimea medie a apei („M.H.W.”, mean high water) la sizigii („Sp.”, springs) și la cuadraturi („Np.”, neaps), pentru fiecare port secundar.

Ora apei înalte a fiecărui port secundar se determină adăugând diferența (constanta) de timp a locului la ora apei înalte a portului standard (determinată în modul indicat mai sus); diferența de timp este astfel întocmită încât ora apei înalte din portul secundar se obține direct în timp legal.

Exemplu:

Se cer prevederile mareei în portul ANTWERP (PROSPERPOLDER) din 3 iunie 1994.

Din tabla „Tidal constants for foreign ports” se stabilește că portul Antwerp este port secundar al portului standard VLISSINGEN (FLUSHING), din care, pentru exemplificare extragem următoarele:

Ora apelor înalte în portul Antwerp în ziua de 3 iunie 1994 se determină astfel:

• ora a. î. la Vlissingen 3 iunie a. m. ………= 09h45m

• ora a. î. la Vlissingen 3 iunie p. m. …………………………………+22h20m

• diferența de timp pentru Antwerp …………=11h20m ……………+01h21m

• orele a. î. la Antwerp 3 iunie ………………..= 11h05m……………+23h32m

Orele exprimă timpul la Antwerp.

Înălțimea nivelului mediu al apelor înalte la sizigii (Sp), la Antwerp este de 5.8m, iar la cuadraturi (Np,) de 4.8m.

Orele apei înalte la Vlissingen se obțin din prima tablă “Dailt predictions for the coast ofBritain, Canada, America”, așa cum s-a arătat la punctul a.

Calculul mareei folosind hărțile de navigație

Indicațiile asupra curenților de maree dintr-o anumită zonă sunt date în hărțile pilot, în atlasele curenților de maree în hărți sau publicații speciale.

Modul de a indica viteza curenților este diferit, astfel că în utilizarea practică a acestor documente nautice trebuie să se însușească în prealabil modul de indicare al elementelor curentului. Ora începerii curentului într-un anumit loc este ora schimbării sensului acestuia și se determină cu ajutorul unui interval de timp (exprimat în ore) dat în raport cu ora apei înalte sau joase din portul principal sau secundar cel mai apropiat.

La bordul navelor, de foarte mare utilitate este prezentarea tabelară, în hârțile marine a elementelor curenților de maree din zonă.

Pentru exemplificare se redă un extras din harta “East coast of Ireland with the Irish Sea and St. George’s and north channels” (Seria 1824 a Tabelul 4.4.3).

Tabel. 4.4.3

În hartă sunt reprezentate o serie de poziții, marcate prin litere (A, B, etc.) închise în câte un romb. Într-un loc potrivit sub titlul “Tidal streams referred to H. W. At Dover” (curenții de maree – referire la apa înaltă de la Dover), în acest caz portul de referință fîind Dover, se prezintă sub formă tabelară elementele curenților de maree. În dreptul fiecărui punct se indică coordonatele geografice ale acestuia.

Pentru fiecare din aceste puncte se exprimă următoarele elemente:

• direcția curentului (direction), indicând sensul în care se deplasează masa de apă în raport cu direcția nord adevărat în funcție de ora apei înalte (H. W.) în portul de referință Dover. Și pentru că în această zonă mareele sunt de tipul semidiurn direcțiile curentului se exprimă din oră în oră, 6 ore înainte de apa înaltă (before H. W.) în portul de referință și respectiv 6 ore după apa înaltă (after H. W.);

• viteza (rate) în noduri, la mareea de sizigii („Sp”) și la cuadraturi („Np”).

Datorită faptului că reperul în funcție de care sunt date elementele curenților este ora apei înalte într-un port principal sau secundar, se impune a se determina această oră la data când se face tranzitarea zonei. Tipul de caicul este următorul:

• În cazul în care portul de referință este port principal, ora mareei înalte se extrage din „TIDE TABLES” pentru portul respectiv în funcție de data zilei;

• În cazul în care portul de referință este port secundar:

1. Se determină ora mareei înalte în portul principal;

2. Din tabla “TIDAL CONSTANTS” se determină diferența de timp dintre producerea mareei înalte în portul principal și portul secundar.

3. Se determină ora mareei înalte în portul secundar după formula.

oaîps = oaîpp + ct unde:

ct – diferența de timp între producerea mareei înalte între cele două porturi;

oaîps – ora apei înalte în portul secundar;

oaîpp – ora apei înalte în portul principal.

4. Din tabla zilnică a efemeridei se determină faza Lunii a se cunoaște dacă curentul este de sizigii sau cuadratură.

Cunoscând ora mareei înalte a portului de referință, se intră în tabelul existent în harta zonei la ora la care se ajunge în punctul respectiv (indicat în hartă cu un romb) și se determină elementele curentului, direcția și rata în funcție de faza Lunii.

Se face diferența între drum adevărat și direcția curentului apoi raportul între viteza curentului și viteza navei și în funcție de acestea se intră în „TABLE A – CURRENT COURSE” din care se obține înclinația ce trebuie făcută de la drumul adevărat pentru a menține cursul dorit. Pentru a afla viteza deasupra fundului se intră în „TABLE B – SPEED OVER THE GROUND” de unde se obține distanța în mile marine parcursă de navă pentru fiecare 10 Nd din viteza navei în funcție de diferența dintre drumul adevărat și direcția curentului și raportul vitezelor.

Exemplu:

Nava merge cu V = 14 Nd și trebuie să țină un drum de 130. Direcția curentului este de 270 și viteza de 3 Nd.

Ce drum trebuie ținut și ce viteză deasupra fundului?

Raportul dintre viteza curentului și cea a navei este

Diferența .

Din tabla A – „CURRENT OVER THE GROUND ” obținem o înclinație la drum de 7, deci trebuie ținut un drum de 1225.

Din tabla B – „SPEED OVER THE GROUND ” cu diferența de 140 și cu raportul de 0,21 obținem o distanță parcursă de 83 Mm pentru 10 Nd.

Deci pentru viteza de 14 Nd, distanța parcursă într-o oră este de:

adică viteza deasupra fundului este Vf = 11.6 Nd.

Bibliografie