3.4.11.Оптичні та акустичні властивості морської води

Прозорість води – це властивість води пропускати світлові промені. Прозорість моря залежить від характеру вбирання і розсіювання світла в морській воді; від розмірів і кількості завислих у воді часток органічного і неорганічного походження. Морська вода є напівпрозорим середовищем, тому світло не проникає на великі глибини океану. Найбільшу прозорість має Саргасове море - 66,5 м; у Тихому океані вона досягає 59 м, в Індійському - 45 м.

Колір води пов’язаний з вибірковістю процесів поглинання і розсіювання сонячного світла. Короткі хвилі - фіолетова і синя частина спектра - розсіюються сильніше, а поглинаються слабкіше, ніж довгі хвилі - червона та інфрачервона частина спектра. Цим і зумовлюється власний колір води як речовини - голубий чи синій. У морській воді багато домішок, які впливають на зміну кольору води. Колір води визначають за еталонними стандартними шкалами колірності.

Світіння моря - збільшення яскравості морської поверхні вночі внаслідок масового світіння планктону (бактерій), медуз, риб тощо.

Цвітіння моря - незвичайні зміни кольору поверхні моря, які спричинені біологічними факторами. Так, при масовому розвитку діатомових водоростей біля тихоокеанського узбережжя Північної Америки море має колір крові.

Акустичні властивості морської води - вода має властивості добре проводити звук. Швидкість звуку залежить від температури, солоності води, тиску. Швидкість звуку в морі приймається рівною 1 500 м/с.

Підводний звуковий канал - шар, в якому концентрується енергія розходження звуку.

Вісь каналу звуку - шар найменшої швидкості звуку.

3.4.12.Хвилювання в океанах і морях

Хвилювання - це один із різновидів хвильових рухів, які існують в океані. Хвильовий рух рідини - рух рідини, володіючий вільною поверхнею, який супроводжується відхиленням цієї поверхні від своєї рівноваги.

Морські хвилі бувають: вітрові; припливні, що виникають під дією сил притягання Місяця і Сонця; сейсмічні (цунамі), що виникають в результаті динамічних процесів у земній корі (землетруси, вулканічні виверження); анемобаричні, які пов’язані зі зміною поверхні океану від положення рівноваги під дією вітру й атмосферного тиску; корабельні, що утворюються при русі корабля.

За розміщенням відносно вільної поверхні рідини хвилі розрізняють:

хвилі, що утворилися на поверхні моря, - поверхневі хвилі;

хвилі, що виникають на поверхні розділу маси рідини і які мають різну щільність, - внутрішні хвилі.

За формою розрізняють хвилі поступальні (прогресивні), в яких спостерігається видиме переміщення хвилі, і стоячі (типу сейш), у яких такого переміщення не буває.

За обрисом хвильового профілю хвилі бувають:

плоскі, чи двомірні хвилі, елементи яких визначаються координатами на площині (в двох вимірах);

просторові, чи тримірні хвилі, елементи яких змінюються за усіма трьома координатами.

Вітрові хвилі бувають:

капілярні вітрові хвилі - це щойно народжені хвилі, які мають вигляд рябі; існування таких хвиль пов’язане з поверхневим натягом;

гравітаційні вітрові хвилі - капілярні хвилі при стійкому вітрі інтерферуються, збільшуються за розміром, перш за все по довжині.

При пологому дні і незмінній прибережній смузі передній схил хвилі стає крутішим, гребінь досягає передньої підошви і навалюється, утворюючи прибій. Гребінь хвилі направляється на сушу, виникає заплеск.

Якщо берег крутий і дно глибоке, може відбутись відбиття хвиль та інтерференція падаючої і відбитої хвиль, тобто утворення стоячої хвилі. Якщо неподалік від урізу води на дні є гряда з меншими глибинами (наприклад, рифи), то хвиля, не доходячи до берега, руйнується і утворює бурун.

Хвилі ще поділяються на короткі - довжина хвилі менша глибини моря і довгі - довжина хвилі більша глибини моря.

Розрізняють такі елементи хвилі:

1. гребінь хвилі - найвища точка хвильового профілю;

2. підошва хвилі - найнижча точка хвильового профілю;

3. висота хвилі - відстань по вертикалі від найвищої до найнижчої точки хвильового профілю;

4) довжина хвилі - горизонтальна відстань між двома послідовно розміщеними найнижчими точками в напрямку розходження хвилі (чи між двома гребенями двох послідовних хвиль);

5. фронт хвилі - лінія, яка проходить уздовж гребеня хвилі і перпендикулярна до напрямку переміщення хвиль.

Цунамі - одиночні хвилі чи невеликі серії хвиль заввишки від десятків сантиметрів до 30 - 35 м і навіть більше; виникають у результаті землетрусів на дні океану, зсувів на крутих схилах дна і вулканічних вивержень. Період цих хвиль від 2 до 40 хв., довжина хвилі - від 20 до 400 - 600 км, швидкість розходження - сотні кілометрів за годину. Найчастіше цунамі бувають біля берегів Японії, Чилі, Перу, Алеутських і Гавайських островів.

Сейші - це стоячі хвилі, при яких підошва чергується з вершиною, причому це чергування відбувається в одному і тому ж місці, тобто хвиля не переміщується поступально в горизонтальному напрямку. В певних точках стоячих хвиль часточки рідини залишаються нерухомими. Такі точки називаються вузлами.