Метеорология в парусном спорте

Метеорология в парусном спорте — применение методов метеорологии и океанологии в гонках и плаваниях под парусом.

Прикладная метеорология и океанология используется как в парусных регатах, так и в яхтинге[1]. На метеорологических параметрах базируются прогнозы в трансокеанских гонках, прибрежных гонках Кубка Америки, в олимпийских гонках. В яхтинге важны предупреждения о сложных метеоусловиях и сильном волнении и турбулентности в надводном слое атмосферы[2].

Маршруты клиперов при плаваниях между Англией, Австралией и Новой Зеландией.

Прогнозы на трансокеанских маршрутах

Участники трансокеанских регат используют прогнозы ветра, волнения и ледовых условий[3][4]. В цифровых моделях оптимизации в качестве входных параметров выбирают данные о течениях, волнении и полярную диаграмму скорости яхты относительно направления ветра (поляра). Оптимизация достигается методами динамического программирования при переборе массива возможных траекторий яхты. К известным прикладным навигационным программам относятся Expedition, MaxSea TimeZero, Adrena, Deckman for Windows, Raytech Navigator/Sail Racer, Sailplanner, SailFast, OpenCPN or SailGrib. Большинство цифровых данных, используемых при вычислениях бортовым компьютером яхты поступают в формате файлов GRIB.

Другими метеорологическими и океаническими факторами, относящимися к трансокеанским регатам, являются температура поверхности океана, особенно верхних 2-6 метров и разность температур между океаном и атмосферой, которая влияет на величину теплового потока из океана и скорость развития локальной конвекции в течение дня. Знание местоположения дрейфующих льдов и ледников играет важную роль в полярных районах.

Прогнозы для регат Кубка Америки

На регате в Валенсии в 2010 году в командах были не только катера метеорологического обеспечения, но и сверхлегкие самолеты, которые измеряли скорость ветра в приземном пограничном слое[5]. Кроме того, команды создали свои собственные метеорологические буи и компактные доплеровские лидары[6]. Новые радиолокационные методы позволяют использовать отражение сигнала от гравитационных волн на частотах 3-30 МГц для картирования поверхностных течений сразу на всей акватории[7].

Прогноз морского бриза, в зависимости от направления градиентного ветра с суши и моря. Используется в олимпийских регатах[8].

Прогнозы в гонках на олимпийских дистанциях

В олимпийских классах общие погодные условия прогнозируются до соревнований на основе климатологии акватории, архивных статистических данных и расчётов по мезомасштабным численным моделям[9][10]. Исторические данные основаны на архиве наземных измерений. Программа централизованных прогнозов погоды в олимпийских классах была инициирована на Олимпийских играх 1996 года[11][12][13]. Начиная с ХХI-го века, на олимпийских акваториях выполняются исследования с помощью массива специальных метеорологических буёв[14]. Используются и спутники дистанционного зондирования, оснащённые скаттерометрами[15].

Климатическая информация помогает оценить вероятности развития морского бриза или штилевых ветров. Метеорологический прогноз на Олимпийских играх в Афинах оценивал вероятность возникновения локальных мельтеми-ветров и прогнозировал время возникновения морского бриза[14]. Во время соревнований многие местные факторы влияют на поведение ветра и период осцилляций его направления. В дополнение к официальному прогнозу погоды метеорологические группы сборных команд фиксируют и накапливают местную статистику со своих собственных метеостанций и выполняют простые измерения приливных течений с использованием простейших дрейфующих буйков. В сборных командах Великобритании и США метеорологи постоянно входят в штат тренерской бригады[9][16].

В Польше прогнозы погоды в олимпийских классах были инициированы Петром Дж. Флатау вместе с командой из Междисциплинарного центра компьютерного моделирования. Они выполнили прогноз для предолимпийских соревнований в Циндао с использованием мезомасштабной модели COAMPS. Структура морского бриза во время предолимпийской недели 2006 года была проанализирована в публикации[17].

Организаторы олимпийской регаты в Циндао в 2008 году применяли доплеровский лидар для сканирования картины приповерхностного ветра над гоночной дистанцией в реальном времени[18].

В книге британских метеорологов Дэвида Хоутона и Фионы Кэмпбелл описывается прогноз морского бриза для различных акваторий, на которых проводятся регаты в олимпийских классах[8]. Один из первых прогнозов, разработанных специально для олимпийского парусного спорта, был создан к Олимпийским играм 1996 года для района Саванна на Атлантическом побережье[19].

Примечания
  1. Singleton, 1981.
  2. Бызова, 1989.
  3. Mills, GA, Mesoscale cyclogenesis in reversed shear - The 1998 Sydney to Hobart yacht race storm, Australian meteorological magazine, 50, 29-52, 2001
  4. Greenslade, DJM, A wave modelling study of the 1998 Sydney to Hobart yacht race, Australian Meteorological Magazine, 50, 53-63, 2001
  5. BMW ORACLE Racing Weather Team
  6. Dan Corcoran//Racer’s Edge Laser Wind Sensor. panbo.com. 2010-03-10.
  7. Garfield, N.; Hubbard, M.; Pettigrew, J. Providing SeaSonde high-resolution surface currents for the America’s cup, Edytorzy Rizoli White, J.; Williams, A.J., III, 2011 Proceedings of the IEEE/OES 10th Working Conference on Current, Waves and Turbulence Measurements (CWTM 2011) Pages: 47-49 Published: 2011 DOI: 10.1109/CWTM.2011.5759522
  8. Ветровая стратегия, 2015, 8. Морской бриз при градиентном ветре.
  9. Wind Strategy, 2005.
  10. Ветровая стратегия, 2015.
  11. Mark D. Powell and Stephen K. Rinard, Marine Forecasting at the 1996 Centennial Olympic Games, Wea. Forecasting, 13, 764-782, 1998.
  12. Spark, Elly, Gregory J. Connor, Wind forecasting for the sailing events at the Sydney 2000 Olympic and Paralympic games. Wea. Forecasting, 19, 181–199, 2004.
  13. Tagliaferria, Viola, 2017.
  14. A. Pezzoli, Observation and analysis of etesian wind storms in the Saroniko Gulf, Advances in Geosciences, 2, 187–194, 2005
  15. X. Li, Coastal wind analysis based on active radar in Qingdao for olympic sailing event, http://www.isprs.org/proceedings/XXXVII/congress/8_pdf/6_WG-VIII-6/02.pdf
  16. Barry Bearak//A Valued Adjunct to the U.S. Sailing Team. The New York Times. 2012-08-04.
  17. Chunyan Sheng; Ming Xue; Shouting Gao, The structure and evolution of sea breezes during the Qingdao Olympics sailing test event in 2006, Advances in Atmospheric Sciences, 26, 132-142, 2009
  18. Jacqueline Hewett//Doppler lidar gives Olympic sailors the edge. optics.org. 2008-07-03.
  19. McLaughlin, M. R., and L. P. Rothfusz, 1996: Providing weather support for the 1996 Summer Olympic Games. NOAA Technical Memorandum NWS SR-179. NWS Southern Region Headquarters, Fort Worth, TX. 40 pp.

Литература
  • Бызова Н. Л., Иванов В. Н. и Гаргер Е. К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989. — 263 с. — 1600 экз. — ISBN 5-286-00151-3.
  • Frank Singleton. Weather Forecasting for Sailors. — London: Hodder and Stoughton, 1981. — ISBN 0-340-25977-9.
  • David Houghton and Fiona Campbell. Wind Strategy. — 2005. — ISBN 978-1-904475-12-5.
  • Дэвид Хоутон, Фиона Кэмпбелл. Ветровая стратегия = Wind Strategy / Л. В. Дубейковский. — Нижний Новгород: ДЕКОМ, 2015. — 144 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-89533-344-0.
  • F. Tagliaferria, I.M. Viola. A real-time strategy-decision program for sailing yacht races (англ.) // Ocean Engineering. — 2017. — Апрель (vol. 134, no. 1). — P. 129-139. — doi:10.1016/j.oceaneng.2017.02.026.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.