§ 5. Движение морских льдов

Почти все льды в море находятся в движении и называются плавучими льдами. Движение морских льдов вызывается ветром и течениями. Закономерный перенос льдов называется дрейфом. Установлены закономерности дрейфа, известные в виде правил Ф. Нансена и Н. Зубова, а именно:

- Скорость дрейфующего льда в 50 раз меньше скорости ветра (2-5 миль/сутки)

- Угол отклонения дрейфа от направления ветра составляет 30-35° (под действием силы Кориолиса)

- Лед дрейфует вдоль изобары так, что высокое давление лежит справа по движению льда

- Скорость дрейфа пропорциональна горизонтальному градиенту атмосферного давления.

Арктические льды перемещаются с востока на запад и Восточно-Гренландским течением через пролив между Шпицбергеном и Гренландией выносятся в Атлантический океан. Крупные айсберги дрейфуют очень медленно, со скоростью до 2 узлов. Вокруг Антарктиды существует две зоны дрейфа айсбергов: прибрежный пояс дрейфа с востока на запад и восточный дрейф в зоне устойчивого течения Западных ветров. В Антарктиде часто встречаются айсберги, иногда очень большие - до 160 км длиной и до 90 м высотой. За 10 лет (1958-1967 г.г.) в секторе Южного океана от 10 до 100° восточной долготы наблюдалось 33500 айсбергов.

ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ В ОКЕАНАХ И МОРЯХ

§ 1. Волнение

Волнение - это разновидность волновых движений в океанах и морях, вызванных воздействием ветра на поверхность моря. Волновые движения представляют собой деформацию массы воды под воздействием внешних сил возбуждающих в ней колебательные периодические движения двух видов: колеблется форма поверхности воды, и колеблются отдельные частицы вокруг своих точек равновесия.

Различаются волны поступательные, которые перемещаются на большие расстояния, а также волны стоячие, в которых деформация происходит на месте, без распространения. Волны разделяются на длинные (с длиной сотни и тысячи км) и на короткие - десятки и сотни метров. По форме выделяются двухмерные волны, имеющие большую протяженность гребня, и трехмерные, длина гребня которых соизмерима с длиной волны (изометрическая форма).

§ 2. Волны зыби и элементы волны

Волны зыби создаются движением частиц воды по орбитам в форме окружности, причем точки- частицы находящиеся на одной и той же глубине (горизонте) движутся по окружностям одинакового радиуса, но с последовательным сдвигом фазы на каждой орбите, так как приводятся в движение не одновременно. При такой кинетике частиц, огибающая кривая, на которой лежат частицы, движущиеся по орбитам, называется трохоидой, поэтому волны зыби называются трохоидальными. На них действуют две силы: сила тяжести и центробежная сила орбитального движения.

Основные элементы волны следующие (рис. 22):

Подошва – наиболее низкая часть волны.

Гребень – самая высокая часть волны.

Высота h - разность уровня гребня и подошвы волны.

Длина λ - кратчайшее горизонтальное расстояние между соседними гребнями или подошвами.

Быстрота продвижения волн характеризуется их скоростью и периодом. Скорость распространения волны с – расстояние, пробегаемое гребнем или подошвой волны в единицу времени. Орбитальная скорость υ - линейная скорость движения частицы по орбите. Период τ - промежуток времени между прохождением через одну и ту же точку двух последовательных гребней или подошв. Период вычисляется по формуле:

,

где ω – угловая скорость. Частота f – величина, обратная периоду: .

Рис.22. Элементы свободной волны

Крутизна волны δ - угол наклона водного профиля к горизонту или отношение высоты волны к ее длине.

Фронт волны - линия вдоль гребня.

Направление – сторона света (азимут), откуда идет волна.

Длина λ, период τ и скорость распространения волн - с связаны между собой уравнением: λ= τ∙с.