Обледенение происходит вследствие замерзания на частях судна брызг морской воды, срываемых с гребней волн, и брызг, образующихся при ударе волн о судно, замерзания морской воды, попадающей на палубу, замерзания капель тумана (в частности, при парении моря) или дождя. Нарастание льда происходит, когда температура поверхности частей судна ниже температуры замерзания воды.
Скорость замерзания капель и тончайших слоев воды на поверхностях частей судна зависит от солености воды, температуры воздуха и воды и скорости ветра. Наблюдения показывают, что обледенение судна происходит при температуре воздуха от –2 до – 25 градусов Цельсия, температуре воды от +8 до –1,8 градуса Цельсия и при силе ветра не менее 5–6 баллов. С увеличением скорости ветра интенсивность обледенения нарастает.
Большинство случаев сильного обледенения (толщина льда больше 6 см) наблюдается при ветре силой более 6 баллов. Ливневые снегопады, смешиваясь со сплошным потоком брызг морской воды, увеличивают льдообразование до 20 % по сравнению с обледенением без снегопада.
Образовавшиеся в результате намерзания на горизонтальных и вертикальных поверхностях переохлажденных капель дождя, мороси и тумана однородные наслоения прозрачного или мутного льда называют гололедом. Гололед чаще образуется при слабых морозах: от 0 до –3 градусов, реже при –7 градусах Цельсия.
Ввиду особой опасности льдообразования на судах за обледенением необходимо вести тщательное наблюдение, в процессе которого оценивается толщина льда, скорость нарастания льда, а при брызговом обледенении – число забрызгиваний в 1 минуту. Обо всех случаях обледенения необходимо сообщать судовладельцу и, безусловно, принимать немедленные меры по предотвращению или уменьшению обледенения (смена курса и скорости судна, уход под защиту берега, в бухты, порты, борьба с обледенением силами экипажа и пр.).
Важным метеорологическим фактором, влияющим на безопасность мореплавания, являются атмосферные процессы, в которых участвует вода. Всем известно о круговороте воды в природе, об испарении как источнике воды в атмосфере. В результате испарения воды с поверхности океанов и материков в атмосферу поступает пар. Подсчитано, что в среднем за год со всей поверхности Земли испаряется 52 трлн т воды, из которых 45 трлн т приходится на долю испарения с поверхности океанов и 7 трлн т – с поверхности суши. Ветром пар переносится на большие расстояния в горизонтальном направлении, а благодаря конвекции и турбулентности он распространяется по всей толще тропосферы. Водяной пар в атмосфере конденсируется и выпадает в виде осадков на земную поверхность. Общее количество воды, выпадающей из атмосферы в виде осадков за год, примерно в 40 раз больше, чем общее содержание воды в атмосфере. Количество воды, которое имеется в атмосфере, составляет примерно 0,001 % мировых запасов воды, причем основная часть ее в атмосфере (95 %) находится в виде пара и лишь 5 % массы воды приходится на долю облачных частиц (капель воды и кристаллов льда).
Испарение обычно характеризуется массой испарившейся жидкости. Эта величина, рассчитанная на единицу поверхности за единицу времени, дает скорость испарения, которая увеличивается с повышением температуры благодаря упругости насыщения и, следовательно, дефицита влажности. Поскольку испарение идет при большой затрате тепла, то оно больше в теплых районах, чем в холодных, в теплое время суток, чем в холодное. Ветер способствует удалению молекул водяного пара из слоя воздуха, прилегающего к поверхности воды. Очевидно, что чем больше скорость ветра, тем больше и испарение.