Árapály: a tenger felszínének függőleges emelkedése és süllyedése, amelyet a Nap és a Hold gravitációs vonzása okoz.
A Hold és a Nap gravitációs ereje együttesen havi rendszerességgel befolyásolja a Föld dagályát. Amikor a Nap, a Hold és a Föld egy vonalban vannak (újhold vagy telihold idején), a nap-apály additív hatást gyakorol a Hold-apályra, rendkívül magas dagályt és nagyon alacsony apályt okozva. Ezt nevezik ‘spring’ árapálynak. Egy héttel később, amikor a Nap és a Hold derékszögben áll egymással, a nap-apály részben kioltja a holdapályt, és mérsékelt árapályt, úgynevezett ‘neap’ dagályt produkál. Minden holdhónapban két spring sorozat és két neap fordul elő. Lásd a lenti ábra:
A légnyomásnak az árapály magasságára gyakorolt hatása jelentős lehet bizonyos helyeken (pl. Brit-szigetek). akár 30-40 cm.
További részletek: https://hu.wikipedia.org/wiki/árapály
A tengerszint emelkedése és süllyedése csak a sekélyebb part menti vizekben látható. Számos tényező, például a víz mélysége, vagy a part mérete és alakja befolyásolja az árapályt, és nincs két olyan hely, ahol az árapály mintázata pontosan megegyezik. A ‘Tidal patterns’-nek több esete is van:
- Semi-diurnal tide: Egyes helyeken, például a Severn torkolatánál (Nagy-Britannia), Darwinban (Ausztrália) és a Fundy-öbölben (Kanada) rendkívül magas az árapály, míg más helyeken, például a Balti-tengeren és a Földközi-tengeren alig vagy egyáltalán nincs árapály. A Brit-szigetek, Észak-nyugat Európa és Észak-Amerika keleti partjainak nagy része körül az árapály félnapos (naponta kétszer), két nagyjából azonos magasságú dagály és két, szintén nagyjából azonos magasságú apály (kb. 12 óra 25 perc intervallum az egymást követő dagályok között.
- Diurnal tide: Ausztráliában, általában a Csendes-óceánon és a Mexikói-öböl északi részén tapasztalható árapály többnyire napi szintű (naponta egyszer), és minden nap csak egy dagály és egy apály van. Az egymást követő magas vagy alacsony vizek magassága nem változik nagymértékben.
- Mixed tide: Észak-Amerika csendes-óceáni partvidékén az árapályt ‘mixed tide’-nak hívják (magyarul: kevert árapály). Itt minden nap van két magas és két alacsony viz, de a ‘semi-diurnal tide’-tól eltérően az egyes napok első és második apályának magassága jelentősen eltér.
Az árapály magassága: az év minden napján az összes magas és alacsony vízállás időpontjait és magasságait az árapály-táblázatok és a tengeri almanachok adják meg (és programok vagy applikációk). Emellett az aktuális vízszint kiszámítására vannak módszerek.
Árapály áramlás (Tidal Stream): az árapály áramlás a víz vízszintes mozgása, amelyet az árapály emelkedése és esése okoz. A ‘spring’ árapály erős áramlást hoz létre, a ‘neap’ árapály pedig viszonylag gyengébbeket. Az árapály áramlásának iránya és erőssége egy adott területen diagramokon és árapály-atlaszokon látható, és közvetlenül összefügg a dagály idejével és az árapály tartományával egy adott szabványos kikötőben (standard port).
Az árapály tartománya (range of tide): a függőleges magasságkülönbség az egymást követő alacsony és magas vizek között.
A ‘flood’ – incoming tide – emelkedő vízszint, és a víz a part felé áramlik.
Az ‘ebb’ – outgoing tide, ez erősebb és hosszabb, mint a ‘flood’ – csökkenő vízszint és a parttól a víz elfelé áramlik
A bejövő árapályt flood-nak (árvíznek) és a kimenőt ‘ebb’-nek (apálynak) nevezik.
Apálykor és dagálykor a víz emelkedése és süllyedése egy rövid időre megáll, ezt úgy nevezik:’stand of the tide’.
‘Slack water’ – amikor nincs árapály áramlás vagy nagyon kicsi van. Ez az időszak, amikor az áramlás iránya változik.
LAT: A tenger szintje folyamatosan változik (emelkedik és süllyed) és a diagramon a vízmélységet és a száradási magasságot a legalacsonyabb csillagászati árapályhoz (Lowest Astronomical Tide, LAT) mérik. Ez a legalacsonyabb szint, amelyre az árapály a csillagászati viszonyok bármilyen kombinációja miatt várhatóan csökkenni fog, és ezt ‘chart dátum’-nak hívják (a térkép nullapontja).
Chart datum (a térkép nullapontja): az a szint, amelyre a mélységek és a szárítási magasságok vonatkoznak a térképen, és az a szint, amely felett az árapály (tide) magasságát mérik.
Charted sounding (térkép mélysége): a tengerfenék mélysége a térkép nullapontjához képest. A térképen méterben és tizedméterben megadott számok láthatók, pl. 65
Drying height (száradási magasság): egy olyan elemnek a diagram nullapontja feletti magassága, amelyet a vízszint időszakonként lefed és néha nem fed le. A térképen aláhúzott számokkal méterben és tizedméterben jelöli (pl. 2,4)
High of tide (árapály magasság): a diagram nullapontja és a tengerszint közötti függőleges távolság bármely adott időpontban.
Mean High Water Springs (MHWS) és Mean Low Water Springs (MLWS): a magas és alacsony víz átlagos magassága ‘spring’ idején.
Mean High Water Neaps (MHWN) és Mean Low Water Neaps (MLWN): a magas és alacsony víz átlagos magassága ‘neap’ idején.
Az MHWS az a szint, amelyről a térképezett földi objektum magasságát mérik.
Legmagasabb csillagászati dagály (Highest Astronomical Tide, HAT): az a legmagasabb tengerszint, amely a meteorológiai vagy csillagászati viszonyok bármilyen kombinációja miatt valószínűsíthető. A hidak, felsővezetékek és kábelek alatti függőleges távolságot a HAT szintje felett mérik. Máshol az árapály-tartomány távolságát továbbra is az MHWS vagy az MHW szint felett mérik. (Minden esetben a térképen található erről információ.)
Tidal Coefficients – Az árapály-együttható az árapály mérete az átlaghoz viszonyítva. Általában 20 és 120 között változik. Minél magasabb az árapály-együttható, annál nagyobb az árapály tartomány – vagyis a vízmagasság különbsége a dagály és az apály között. Ez azt jelenti, hogy a tengerszint hosszan emelkedik és süllyed. Az átlagérték 70. Erős apályról – úgynevezett ‘spring’ árapályról – beszélünk a 95-ös együtthatótól. A gyenge apályt viszont ‘neap’ apálynak nevezzük.
Cherbourg adatok alapján mutatja az év minden napján mekkora azon a napon az árapály. 120 – very big spring tide / 95 – mean spring tide / 70 – average tide / 45 – mean neap tide / 20 – very small neap tide
Tidal stream (árapály áramlás): a tenger vízszintes mozgása, amelyet az (tide) árapály emelkedése és esése okoz. Azt az irányt, amelyben az áramlás mozog ‘set’-nek nevezzük; a sebesség, amellyel mozog ‘rate’-nek nevezzük. Azt a távolságot, amelyet az áramlás egy adott idő alatt megtesz, sodródásnak (drift) nevezzük, például: SET: 090°, RATE 2 csomó
Az árapálynak a csónak irányához viszonyított beállítottsága elősegítheti a haladást (following streams, SOG=Boat speed + stream) vagy akadályozhatja (hading streams, SOG=Boat speed – stream), de el is tolhatja a hajót az irányból (’tidal stream setting vessen off course…); ebben az esetben az „oldalsodródást” úgy kell kompenzálnia, hogy enyhén felkormányoz az áramlásra. Azt, hogy pontosan milyen szögben kell kormányoznia a hajót, a hajó sebessége a vízen, valamint az árapály áramlás sebessége és iránya határozza meg.
Információk
Az árapály-folyamokkal kapcsolatos információk az Admiralitás térképein (Admirality Charts) és az árapály-atlaszokban (tidal atlases) találhatók.
Admirality Charts: azokat a helyeket, ahol az árapály áramlásokat (tidal streams) mérték, az Admiralitás térképein egy rombuszban lévő betű jelöli (tidal diamonds). Egy kapcsolódó táblázat mutatja az áramlások irányát és sebességét a ‘spring’ és a ‘neap’ esetén ezeken a pozíciókon minden órára a HW előtt és után a közeli ‘standard port’-hoz viszonyítva.
Tidal Streams Atlases (árapály atlaszok): a HW előtti és utáni minden órára külön áramlási térkép van a egy ‘standard port’ közelében. Itt az árapály áramlások irányát a nyilak ábrázolják, mellette számok jelzik az átlagos sebességet tized csomóban. Az első számpár a sebesség a ‘neap’ esetén, a második pár pedig ‘spring’ esetén. Mindkét módszer esetében először meg kell keresni a HW (dagály) idejét a megfelelő ‘standard port’-nál, és ezt javasolt ceruzával felírni a térképre vagy az atlaszra. Ezután könnyű látni, mit csinál a dagály az adott időpontban.
Reeds Nautical Almanach és a Tidal Atlases (Michael Reeve-Fowkes) szintén ugyanazt az információt nyújtják különböző formákban, és mindkettő teljes használati utasítást is tartalmaz.
Tidal table (árapály-táblázat): évente adják ki, és tartalmazza minden ‘standard port’ napi szintű magas és alacsony vízállás idejét és magasságát év minden napjára. Nautical Almanach (tengeri almanach): dagálytáblázatokat tartalmaznak a lefedett területre vonatkozóan, valamint olyan információkat, amelyek lehetővé teszik az árapály előrejelzését azokra a kisebb másodlagos kikötőkre vonatkozóan, amelyekről általában nem állnak rendelkezésre árapály-táblázatok.
Interpolation of rate (árapály áramlás sebességének interpolációja)
Feltételezzük, hogy az árapály áramlások sebessége a szabványos kikötőben az árapály tartományától függően változnak. A ‘spring’ és a ‘neap’ közötti időkben interpolálni kell a megadott sebességek között, hogy pontos árapályvektorokat ábrázolhasson a pozíció becslésekor vagy a kormányozandó irány megtalálásakor.
Ezt megteheti az atlaszhoz mellékelt Computation of Rate Graph segítségével, vagy aritmetikailag a következő képlettel:
(Range of tide for day / Spring range of tide) szorozva (Spring rate of tidal stream)
Ne feledje, hogy ha a hajója útvonala egynél több árapálygyémánttal jelölt területen halad át, vagy két árapály-nyíl közé esik, akkor azt is meg kell becsülni, hogy mekkora lesz az arány az ezen pozíciók közötti területen.
Coast anomalies – ‘Tidal streams’ a part mellett
Anglia és Észak-Európa partjai közelében az árapály áramlás nagyon erős is lehet, ezért érdemes az indulási időt úgy tervezni, hogy ez az áramlás segítse az utunkat. FIGYELEM: A part melletti árapály áramlás nagyon különbözhet az áramlási térképek adataitól. (befolyásoló tényezők: headlands, overfalls, channels, sea state…) Főleg a part tagoltsága befolyásolja nagyban az áramlatok erősségét és irányát. A ‘Seabed’ okozhat erős ‘overfalls’-t és ‘broken water’-t, ezeket a térképek jelölik.
Course to steer (rövid szakaszon):
1. Az ábra mutatja a kívánt talajpályát (ground track) az elejétől a végéig.
2. A kiindulási ponttól ábrázoljuk az árapály áramlás irányát és erejét, amely befolyásolja a hajó irányát, a csomóban kifejezett sebességével megegyező hosszegységekkel.
3. Ezután rajzoljuk meg a ‘water track’-t.
4 Az árapály vonalának vége és a (D) pontban lévő vágás közé húzott vonal a szükséges vízpálya: C–D.
5. A szél erejétől és irányától függően egy várt ‘leeway offset’-tel korrigálni szükséges az irányunkat.
6. Korrigáljuk az irányunkat a deviációval és variációval.
Megjegyzés: a vektoriális háromszög esetén egy óra alatt megtett távval érdeme szerkeszteni.
Leeway allowance
Ha a szél port side – csökkenteni kell a szöget
Ha a szél starboard – növeljük a szöget
Kompasz konverzió
Ha a variáció / deviáció keleti – vonja ki a hibát
Ha a variáció / deviáció nyugati – adja hozzá a hibát
Az árapály-áramlatok általában két fő formát öltenek:
Az árapály-áramok az árapály emelkedésével és süllyedésével összefüggésben fordulnak elő. Az árapály függőleges mozgása a part közelében a víz vízszintes mozgását okozza, ami áramlatokat hoz létre. Amikor egy árapály áramlat a szárazföld felé és a tengertől távolodik, „eláraszt” (floods). Amikor a tenger felé halad, távolodva a szárazföldtől, akkor „apad” (ebbs). Ezeket az ellentétes irányú apály- és árapályáramokat „egyenes” (rectilinear) vagy „fordító” (reversing) áramlatoknak nevezzük.
Az árapály áramlatok az egyetlen olyan típusú áramlat, amelyet a Föld, a Nap és a Hold kölcsönhatása befolyásol. A Hold ereje sokkal nagyobb, mint a Napé, mert 389-szer közelebb van a Földhöz, mint a Nap. Az árapály-áramlatokat, akárcsak az árapályt, a Hold különböző fázisai befolyásolják. Amikor a hold teli vagy új fázisban van, az árapály-áram sebessége erős, és ‘spring currents’ nevezik. Amikor a Hold az első vagy a harmadik negyed fázisában van, az árapály-áram sebessége gyenge, és ‘neap currents’ nevezik.
- Rectilinear tidal streams: Az egyenes vonalú árapály-áramlatok, amelyek jellemzően a part menti folyókban és torkolatokban fordulnak elő. Fél dagályig egy irányban áramlanak, majd megfordulnak, hogy az ellenkező irányba folyjanak.
- Rotary vagy „fordító” áramlat: Olyan árapály-áram, amely folyamatosan áramlik, és az áramlás iránya 360°-ban változik az árapály időszaka alatt. A forgóáramok általában a tengeren találhatók, ahol az áramlás irányát semmilyen akadály nem korlátozza. A forgási tendencia a Coriolis-erőnek köszönhető, és hacsak a helyi viszonyok nem módosítják, az északi féltekén az óramutató járásával megegyező, a déli féltekén pedig az óramutató járásával ellentétes irányban halad. Az áram sebessége általában az árapály-ciklus során változik, a két maximumon közelítőleg ellentétes irányban, a két minimumon pedig az áram irányától körülbelül 90°-ban halad át a maximális sebesség idején. További részletek: https://www.bwsailing.com/cc/2015/07/understanding-rotary-currents/
‘slack water’ időszak – nincs áramlat egy rövid időszakban. Másodperctől néhány percig tartó szünet után az áramlat irányt vált, és sebessége folyamatosan nő.
‘Stand of the tide’ – amikor az apály már nem csökken vagy a dagály már nem emelkedik.
Ha egyenes pályán kormányozunk az apálykor és a dagálykor , akkor a hajó jóval eltávolodik a szükséges loxodroma vonaltól, ezért győződjön meg arról, hogy egyik oldalon sem áll fenn veszély. Tervezzen egy EP-t minden órára, és dolgozzon ki egy új irányt a kormányzáshoz minden alkalommal, amikor az úticél távolsága felére csökken. Az alternatíva az, hogy külön pályát alakítanak ki az árapály minden órájára. Ez a hajót a loxodróma vonalon vagy annak közelében tartja, de a szél irányától függően a vitorlás hajóknak nehéz lehet elérni a kívánt irányokat. (A loxodroma vonal a Mercator térkép bármely két pontja közé húzott egyenes vonal, amely az egyikből a másikba követendő valódi irányt mutatja.)
Feladatok 01 (lásd a magyarázó videókat az egyesület Youtube csatornáján):
1. Secondary port esetén mekkora lesz a vízszint 2024. aug. 14-én 10:00GMT-kor XY kikötőben?
2. Mikor férünk el a híd alatt? (‘Tidal curve’ használat alapján kalkulálás. Interpolation a tidal differences alapján.)
3. Híd alatt vagy vezeték alatt elfér-e a hajónk egy adott időpontban?
4. Mikor tudunk biztonságosan horgonyozni (LW esetén is legyen elég víz alattunk) Walton-nál (adatok: HW: 3,5m (12:00) / LW: 0,8m (18:00)) ha minimum 2 méter szükséges a horgonyzáshoz?
Rule of Twelfths (Tizenkettes szabály, az egyesület YouTube csatornáján magyarázó videó található)
Ez a szabály segít megbecsülni a ‘semi-diurnal tide’ esetén a vízszintet, ebben az esetben szimmetrikus az árapály görbe és kb. 6 óránként van a váltás a vízszint emelkedés és csökkenés között. Az emelkedés és csökkenés nem minden órában azonos és helyenként nagyobb lehet az eltérés, és emiatt ez a módszer csak egy becsült értéket ad, és így nagyon óvatosan kell ezzel az értékel tervezni (pl. nagy ‘safety margin’ kell hozzáadni). Ez egy körülbelüli számolás, és nagyon nagy hibák is előfordulhatnak. Részletek: https://www.safe-skipper.com/tidal-heights-and-the-rule-of-twelfths/
A tizenkettes szabály (lásd görbe):
1. Első órában 1/12 része az árapály különbségnek
2. Második órában 2/12 része az árapály különbségnek
3. Harmadik urban 3/12 része az árapály különbségnek
4. Negyedik órában 3/12 része az árapály különbségnek
5. Ötödik órában 2/12 része az árapály különbségnek
6. Hatodik órában 1/12 része az árapály különbségnek
Anomáliák: sok minden pl. a mélység, a partvonal és a víztömeg befolyásolja az árapály görbét. Nincs két hely a világon ahol az árapály görbe azonos lenne. Vannak tengerek, ahol extrém magas a dagály vagy extrém alacsony az apály és vannak tengerrészek ahol nagyon kicsi az árapály különbség (pl. Földközi-tenger, Balti-tenger).
TOP Tipp: A Navionics applikációban az árapály adatok megtalálhatóak.
Híd: A hajózható vízi utat keresztező híd vagy kábel alatti távolság megtalálható a tengeri térképen. A távolságot mostanáig az MHWS szintjétől mérték, de az új angol térképen a függőleges távolságot most már a HAT szinttől mérik. A híd alatti vízszint ritkán lesz ekkora, így a távolság általában nagyobb a megadottnál.
FONTOS: a torkolatok és a folyók vízszintjét jelentősen megemelheti az erős parti szél, a heves esőzés vagy a folyásiránnyal szemben lévő gátak tehermentesítése; ezen okok miatt nagy hibahatárt (Safety margin) kell használni. A térképen feltüntetett híd / kábel magasság és a hajó árbocának magassága (plusz megfelelő biztonsági ráhagyás) közötti különbség a tengerszintnek az adott szint alá esése, amely ahhoz szükséges, hogy a hajó áthaladjon a híd / kábel alatt.
Charted clearance: a ‘clearance datum’ a tengeri térkép megjegyzésében található.
TOP Tipp: Amikor a hajó árbocának vagy felépítményének magassága (plusz biztonsági ráhagyás) meghaladja a térképen feltüntetett távolságot az MHWS szintje felett, az árapálygörbék segítségével megtudhatja, mikor tud áthaladni a híd alatt. Árapálygörbék használata az MHWS-nél lévő ‘clearance’ megtalálásában segít. Jelölje meg a megfelelő görbét a napi árapály-előrejelzésekkel, majd a grafikon tetején lévő. MHWS szinttől kiindulva számolja le a szükséges esést, és ettől a ponttól folytassa a piros vonal által mutatott módon, hogy megtalálja. az az idő, amikor a hajója át tud haladni a híd alatt.
TOP Tipp: Ha szükséges esés által jelzett vízszint magasságát hozzáadjuk a híd közelében feltérképezett mélységhez, akkor azt is meg tudja határozni, hogy van-e elegendő víz a gerince alatt, amikor az árboc elfér a híd alatt.
Fő feladat – Lesz elég víz apálykor? (Ez egy gyors és egyszerű módja annak, hogy számítás nélkül megtalálja a mélységet az adott időpontban.)
Módszer
1. Keresse meg a magas és alacsony vízállás idejét és magasságát arra a területre, ahol tartózkodik, és ábrázolja a magasságokat a legközelebbi ‘standard’ kikötői árapálygörbén az A vonallal.
2. Jelölje be az LW vonalon azt a minimális mélységet, amelyen a felszínen szeretne lenni (hajó merülés plusz biztonsági tartalék), és innen húzzon egy B vonalat az A vonallal párhuzamosan.
3. Mostantól az A vonalat figyelmen kívül hagyjuk, és amikor horgonyozni szeretne, a kívánt mélység gyorsan leolvasható a B vonalra hivatkozva.
Példa: Ha Waltonnál a HW 3,5 m 1200-nál és LW 0,8m 1800-nál, ábrázolja ezt a görbén A vonalként. Most jelölje be a minimális rögzítési mélységet (mondjuk 2 m) az LW vonalon, és húzza meg belőle a B vonalat párhuzamosan az A vonallal. Ha horgonyozni szeretne, csak ellenőrizze az időt, és húzzon egy vonalat a megfelelő ívig, át a B vonalig, majd felfelé vagy lefelé, hogy megtalálja a legbiztonságosabb minimális mélységet a horgony ledobásához. Ebben az esetben – 0920-nál – csak körözz körbe, amíg a visszhangjelző 3,6 métert vagy többet nem mutat.
Feladatok 02 (lásd a magyarázó videókat az egyesület Youtube csatornáján):
- Egy ‘standard port’-nál mennyi a vízszint egy adott időpontban? Árapály táblázat és a ‘tidal curve’ kezelési gyakorlata. Pl. Lymington-ban mekkora a vízszint 21:30 BST-kor (2024. aug. 16.)?
- Egy ‘standard port’-nál mikor lesz egy adott vízszint? Árapály táblázat és a ‘tidal curve’ kezelési gyakorlata. Mikor éri el az 1,75 métert a vízszint 2024. aug. 12-én Walton-on-the-Naze-nál?
- Egy ‘secondary port’-nál mikor lesz HW és LW egy adott napon és mi lesz a vízszint ‘Neap’ és ‘Spring’ esetén? A legközelebbi ‘standard port’ tidal curve alapján mi a vízszint egy adott időpontban?
- A ‘standard port’ adatai alapján a ‘secondary port’ LW és HW adatainak meghatározása táblázatok segítségével, illetve egy adott időpontban mekkora a vízszint a ‘secondary port’-nál? (Ilyenkor a ‘tidal prediction form’ (NP 204) használata ajánlott.)
- Áramlási térkép értelmezése az IJmuiden (Hollandia) – Ipswich (Anglia) útvonalon. Mikor érdemes elindulni? Ha 2023. aug. 14-én reggel 9:00-kor indulunk el milyen áramlások lesznek az utunk során? (A várható: SOG: 6 csomó.)
- Lymington-ban mekkora a vízszint 21:30 BST-kor (2024. aug. 16.)?
A 2024-es Almanach-ból lehet gyakorolni.
Ez az NP 204.-es formanyomtatvány (Admiralty Tide Tables kiadványban megtalálható, a neten is sok helyen fent van):
Az idő:
BST – British Summer Time, az Egyesült Királyságban a BST egy órával előrébb van a greenwichi középidőhöz (GMT) képest, vagyis UTC+01:00. ami a Western European Time is egyben.
GMT – Greenwichi Középidő, a londoni greenwichi Királyi Obszervatórium helyi középideje. A GMT kifejezés az UTC+00:00 időzóna egyik elnevezéseként is használják, és az Egyesült Királyság jogában ez a polgári idő alapja az Egyesült Királyságban.
UTC – Coordinated Universal Time, 1972. január 1-jén a GMT-t felváltotta a UTC, amelyet az atomórák együttese tart fenn világszerte. Az egyetemes idő (UT), az 1928-ban bevezetett kifejezés, eredetileg a greenwichi középidőt jelentette, amelyet a hagyományos módon határozták meg az eredetileg meghatározott egyetemes időt.
IAT – International Atomic Time
Link ajánló: https://www.tide-forecast.com, http://www.skysailtraining.co.uk/tide_height_calculations.htm, https://surfsimply.com/magazine/calculating-the-tides-the-rule-of-twelfths, http://www.thenauticalsite.in/NauticalNotes/TerresNav/MyTerrNav-Lesson09-Tides.htm, https://en.wikipedia.org/wiki/King_tide
work-in-progress…
Jó tanulást!
Áron