Определение среднего многолетнего уровня поста. Нуль уровенного поста. Нуль глубин

Уровнем моря называют высоту поверхности моря (океана), свободную от влияния ветровых волн и зыби, измеряемую относительно условного горизонта.

Для рационального выбора уровенной поверхности, соответствующей нулю глубин, необходимо определить требования, которым она должна соответствовать. По мере развития мореплавания и различных отраслей экономики, связанных с морем, а также в процессе совершенствования методов гидрографических исследований эти требования претерпевали заметные изменения и в настоящее время их можно сформулировать следующим образом:

— определение понятия нуль глубин должно быть четким, исклю­чающим ошибочные представления о его свойствах и количественных характеристиках;

— поверхность нуля глубин должна выбираться по единому физи­ческому смыслу для всех морей;

— желательно, чтобы нули глубин были постоянными по высоте (параллельны поверхности геоида) в пределах географически обособ­ленных акваторий;

— использование принятого нуля глубин должно в максимально воз­можной степени обеспечивать безопасность мореплавания. Понижения уровня моря ниже нуля глубин по величине и продолжительности должны быть незначительными;

— обеспечивая безопасность судоходства, нули глубин не должны исключать возможность плавания в районах с малыми глубинами;

— карты и другие картографические материалы, составленные с использованием принятого нуля глубин, должны быть пригодными для решения различных народнохозяйственных задач на побережье и в море;

— карты, картографические и описательные материалы, таблицы приливов, а также другие пособия, где используются глубины, должны составляться на основе установленного для данного района единого нуля глубин;

— глубина, измеренная в любой точке акватории и в любой момент, должна простыми приемами приводиться к нулю глубин карты;

— карты, составленные с использованием нулей глубин, имеющих различную абсолютную высоту, должны легко приводиться к единому нулю глубин;

— способы определения нуля глубин должны быть простыми и обе­спечивать при этом высокую точность получения его высотной отметки;

— формы подводного рельефа после приведения результатов съемки к нулю глубин должны оставаться неискаженными.

Большинству из перечисленных требований отвечает средний много­летний уровень, однако наиболее важное из них — безопасность море­плавания—он не обеспечивает и в силу этого не может приниматься в качестве нуля глубин для всех акваторий. В целом же названные требования не только многоплановы, но по отдельным элементам даже противоречивы. Именно в силу этих причин не выработаны междуна­родные стандарты по определению нуля глубин морских карт, а поиск оптимального решения продолжается и в нашей стране, и за рубежом.

На картах, издаваемых гидрографической службой нашей страны, в настоящее время в качестве нуля глубин приняты:

— на неприливных морях — средний многолетний уро­вень (СМУ);

— на приливных морях — наинизший уровень, возможный по астро­номическим причинам, который называют наинизшим теорети­ческим уровнем (НТУ).

На уровенных постах измерение высоты уровня должно произво­диться относительно неизменного за весь период наблюдений условного горизонта, называемого нулем поста. Понятно, что такой нуль дол­жен назначаться ниже уровня самой малой воды на данном участке и надежно закрепляться береговыми реперами.

На уровенных постах гидрометеослужбы высота уровня моря реги­стрируется относительно так называемого единого нуля постов моря. За единый нуль постов на морях СССР, имеющих связь с океа­нами, принят горизонт, лежащий на 5000 мм ниже нуля Кронштадт­ского футштока.

На неприливных морях поверхностью, от которой отсчиты-ваются глубины, является поверхность среднего многолетнего уровня (СМУ). Само название этой поверхности показывает, что она опреде­ляется как некоторый уровень, полученный по результатам осреднения реально наблюдаемых мгновенных уровней. Известно, что при вычис­лении средних значений исключаются отклонения с периодом, меньшим или равным периоду осреднения. В зависимости от периода осреднения различают: средние суточные, средние месячные, средние годовые и средние многолетние уровни, а также средний навигационный уро­вень за период отсутствия льда.

Таким образом, при вычислении средних суточных уровней будут исключены все составляющие, период которых меньше суток, в том числе полусуточные и суточные приливы. В средних месячных уровнях исключаются колебания с полумесячными и месячными неравенствами; в средних годовых — сезонные колебания.

Среднее арифметическое значение уровня т служит оценкой мате­матического ожидания за соответствующий период и может быть полу­чено по известной формуле

где f_i — отсчеты уровня;

п — количество отсчетов, принятых для вычислений.

На постоянных и дополнительных уровенных постах высоты f_i для расчета средних уровней получают по результатам непосредственных, непрерывных и длительных наблюдений.

На постоянных и дополнительных уровенных постах высоты f_i для расчета средних уровней получают по результатам непосредственных, непрерывных и длительных наблюдений.

Следовательно, средний суточный уровень т_с будет определен как среднее из п отсчетов f_i, полученных в установленные сроки наблю­дений:

По ежесуточным уровням вычисляют средний месячный уровень т_M

а затем в таком же порядке средний годовой уровень т_Г

и средний многолетний уровень