§ 5. Сейши
Сейши - это стоячие свободные волны в полузакрытых бассейнах (морях и заливах). При сейшах отсутствует поступательное движение в форме волны, зато имеют место вертикальные колебания уровня воды «подъем-опускание». Причинами сейш являются изменения давления атмосферы над бассейном при затухании ветра, сгонно-нагонные явления, приливы и сейсмические явления. Размеры сейшей невелики – от сантиметров до 1 м, периоды - от 5-10 мин до суток.
§ 6. Внутренние волны
Внутренние волны - это волны, возникающие в толще воды океанов и морей на поверхности раздела слоев воды с разной плотностью. Волны с периодами от 15-20 мин до 2-5 часов имеют длины в сотни метров и километры и высоты - до 10-20 м. А внутренние волны гигантской высоты до 100 м, с периодом в несколько часов имеют длину в сотни километров. Обычно существование этих волн определяют по изменениям температуры воды в одной и той же точке. Волны возникают под действием ветров, изменений давления, приливообразующих сил Луны (их период равен лунным суткам), а также сейсмических факторов.
Около Норвегии и Канады есть зоны «мертвой воды», в которых судно резко замедляет движение. Здесь судно создает внутренние волны на границе соленых вод и лежащих выше сильно опресненных вод, которые замедляют ход судна.
|
МОРСКИЕ ПРИЛИВЫ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА |
§ 1. Приливы
Приливы - это волновые движения воды, возникающие под действием приливообразующих сил Луны и Солнца. Они проявляются в периодических вертикальных колебаниях уровня моря и в горизонтальных движениях приливных течений. Повышение уровня моря - прилив, а понижение - отлив. Крайнее положение уровня в конце прилива называется полной водой, а в конце отлива - малой водой. Разность этих уровней обозначается термином величина прилива. Под периодом прилива подразумевается промежуток времени между двумя полными или малыми водами, т.е. одна полная волна. Различают полусуточные, суточные, четвертьсуточные приливы. Суточные приливы включают одну полную и одну малую волны за время лунных суток, т.е. в течение 24 часов 50 минут 47 секунд.
По характеру приливы подразделяются на правильные, неправильные и смешанные. Правильные полусуточные приливы имеют примерно одинаковые продолжительности роста, падения, а также высоты последовательных полных и малых вод. Они преобладают в Мировом океане. Остальные имеют сложный характер изменения уровня и свойственны Тихому океану и берегам Антарктиды.
§ 2. Элементы приливной волны
Важнейшие элементы приливной волны следующие (рис. 23):
Рис. 23. Изменение уровня моря во время прилива (обозначения см. в тексте)
hВПВ – высота высокой полной воды;
hВМВ - высота высокой малой воды;
hНПВ – высота низкой полной воды;
hНМВ - высота низкой малой воды;
А0 или Z0 – высота среднего уровня над нолем глубин;
В – большая величина прилива за сутки (В = hВПВ – hНМВ);
в – малая величина прилива за сутки (в = hНПВ – hВМВ);
tПВ – время наступления полной воды;
tМВ - время наступления малой воды;
ТР – время роста уровня от малой воды до полной;
ТП – время падения уровня от полной воды до малой;
ТЛ – лунный промежуток – время между кульминацией Луны на меридиане наблюдения и моментом наступления полной воды;
τ – период прилива - время (ч) между двумя полными или малыми водами.
Из графика видна важная закономерность – суточное неравенство по времени и высоте приливов. Оно вызвано изменением склонения Луны и Солнца в связи с наклоном земной оси к эклиптике. Существует еще 3 группы неравенств:
Фазовое (полумесячное) неравенство – вызывается наложением приливообразующих сил Луны и Солнца (рис. 24). При этом силы могут складываться или вычитаться. Первый случай относится к состоянию сизигии (периодам новолуния и полнолуния). Второй случай относится к квадратурам (первая и третья четверти фаз Луны). Сизигии и квадратуры повторяются каждые две недели. Приливы, связанные с ними, запаздывают за астрономическим явлением на несколько суток. Это время считается возрастом прилива.
Рис. 24. Фазовое (полумесячное) неравенство
Параллактическое (месячное) неравенство – определяется изменением расстояния между Землей и Луной из-за эллиптичности орбиты Луны. Оно повторяется каждые 28 дней. В перигее лунная приливо-образующая сила на 40% больше, чем в апогее.
Солнечное параллактическое (годовое) неравенство – определяется изменением расстояния между Землей и Солнцем из-за эллиптичности орбиты Земли. Оно повторяется каждый год. В перигее солнечная приливообразующая сила на 10% больше, чем в апогее.
Существуют и другие виды неравенств (тропическое – τ = 19 лет), но они незначительно сказываются на величине приливов.