Во многих портах и бухтах иногда наблюдается удивительное природное явление. В спокойную погоду при отсутствии видимых внешних причин в закрытой акватории порта начинаются резкие подвижки судов, ошвартованных у причалов или стоящих на якоре. Горизонтальные перемещения судов, достигающие 5-7 метров, и вертикальная качка бывают настолько резкими и сильными, что не редко суда срываются с якорей, рвутся швартовые канаты, вырываются причальные тумбы, перегрузочные работы при этом прекращаются, возникает опасность аварий. Даже при очень малых ускорениях в движении судов возникают ударные силы, способные повредить их обшивку.
Сейши - стоячие волны большого периода (от нескольких минут до десятков часов); свободные колебания уровня воды в замкнутых или полузамкнутых водоемах без распространения профиля волн по поверхности водоема, происходящие по инерции после прекращения действия вынуждающей их внешней силы.
Колебания уровня воды во время сейш отличаются важной особенностью: относительно некоторой узловой линии, в которой колебаний воды нет, движение частиц по каждой из сторон этой линии происходит в одной фазе, но в противоположных направлениях. Сейши могут быть различными. Самый простой вид их характеризуется тем, что уровень воды поднимается у одного края бассейна и опускается у другого. В середине бассейна образуется узловая линия, в которой все частицы воды движутся горизонтально (рис.1а). Сейши этого вида называются одноузловыми. При двухузловых сейшах колебательное движение воды характеризуется тем, что в то время, как в середине водоема ее уровень повышается, у краев он опускается и наоборот (рис.1б). Также бывают трех-, четырехузловые сейши и т.д. Известно о существовании шестнадцатиузловой сейши.
Стоячие волны наблюдаются и в более обширных частях морей. Так, колебания уровня у острова Мальта обусловлены, по-видимому, многоузловыми сейшами между островом Сицилия и Африкой. На южном берегу Сицилии в районе Сиракуз часто наблюдаются колебания уровня, амплитуда которых достигает 1 метра, при этом со дна поднимаются частицы ила, придающие воде красноватый оттенок. Интересной особенностью сейш является их возникновение и существование даже под сплошным ледовым покровом.
Для образования сейш необходимы какие-либо внешние воздействия. В большинстве случаев вначале они создают беспорядочные возмущения, которые в следствии трансформируются в правильные стоячие волны. Так, если по какой либо причине происходит накопление воды в одной части водоема, то после исчезновения этой причины возникает колебательный процесс.
Основной причиной, порождающей сейши, является ветер. Действуя над водоемом в течение длительного времени, он нагоняет массы воды у одного берега. После прекращения ветра вода под действием разности уровней стремится к положению равновесия, вызывая колебательные движения в водоеме. Изменение атмосферного давления также часто вызывают колебания уровня. В качестве вероятных причин возникновения сейш можно назвать шквалы, резкие порывы ветра, атмосферные фронты, т.е. воздушные волны. Наконец, причиной образования сейш могут быть землетрясения, а также вызванные им цунами.
[526x141]
Сейши по большей части, хотя и не несут в себе какой либо угрозы имуществу и безопасности населения приморских районов, представляют некую опасность для мореплавания.
Низкочастотные колебания воды в гаванях вызывают внезапные подвижки судов, стоящих у причла или на якорях. Явление, с которым связаны такие внезапные перемещения судов в защищенных бухтах, получило название тягуна. Действию тягуна подвержены берега всех материков, кроме Антарктиды, и бухты внутренних и окраинных морей.
При тягуне стоянка судов у причалов невозможна, происходит либо наваливание судов на причалы, либо наоборот отжим судов от причалов, приводящий иногда к обрыву швартовых концов.
Тягуны неблагоприятно воздействуют на устойчивость портовых сооружений и ритмичность работы портов. Перегрузочные операции во время тягуна прекращаются. Простой судов приносит ощутимые убытки морскому флоту. Бывают случаи когда тягун уничтожает портовые сооружения.
Тягун – весьма сложное явление, возникающее при совместном резонансе двух взаимосвязанных систем колебаний в море, сейш и собственных колебаний воды в бухте, собственных колебаний воды в акватории и собственных колебаний судна. Первая резонансная система - чисто природное явление, хотя человек может существенным образом варьировать их характеристики, меняя конфигурацию и глубину порта, расположение входных молов, глубины в подходных каналах.
В Японском море тягун наблюдается в следующих портах: Холмск, Корсаков, Находка.
Особое явление – тягун в порту Холмск чаще всего наблюдается с сентября по январь. В это время в порту суда совершают возвратно-поступательные движения вдоль причалов с такой интенсивностью, что рвутся толстые (до 100 мм) швартовые тросы, якорь, цепи и выворачиваются швартовые тумбы, за которые крепятся суда у причалов.
В порту Корсаков тягун возникает после продолжительного действия штормовых ветров. Наблюдается в течение всего года, за исключением марта.
В бухте Находка последнее явление тягуна наблюдалось в апреле и мае 1980 года. Суда, находящиеся у причала, испытывали сильную качку, рыскание относительно друг друга у причалов, удары корпусами, лопались носовые прижимы, были раздавлены пневматические кранцы.