Рівень океанів і морів

Рівень моря – це висота фактичної рівневої поверхні моря над деякою відліковою поверхнею і вимірюється в сантиметрах.

Коливання рівнів бувають:

-періодичні (сейші, вітрові хвилі);

-напівперіодичні – коливання рівня, спричинені згінно-нагінними явищами мусонних і бризових вітрів;

-неперіодичні – коливання рівня внаслідок зміни атмосферного тиску в окремих циклонах і антициклонах, що проходить над морями.

Тимчасові коливання рівнів можуть бути спричинені сильними змінами атмосферного тиску і вітру, пов’язаними з проходженням над морем циклонів і антициклонів.

Сезонні (внутрішньорічні) коливання рівня – визначаються зміною об’єму води у басейні, що у свою чергу, може бути викликано зміною маси води (водним балансом) чи зміною густини води, тобто її температури і солоності без зміни маси води та вплив сезонних коливань атмосферного тиску і вітрів. Ці коливання невеликі і змінюються в межах 20 - 30 см.

Середні річні рівні – ці коливання відображають мінливість такого ж характеру в атмосфері, а їх природа ще не встановлена так само, як і природа тривалих кліматичних змін. Розмах річних коливань моря знаходиться в межах 20 - 30 см.

Вікові коливання рівня – коливання рівня, які вимірюються періодами в кілька десятиліть і сотень років. Такі коливання вивчені ще менше.

Періоди коливання геологічного масштабу – коливання, які вимірюються тисячоліттями і мільйонами років і пов’язані як зі зміною маси води в океані, так і з повільним рухом земної кори. Перші зв’язані, головним чином із зміною об’єму материкових льодовиків, а другі - із тектонічними процесами і зміною форми та розмірів океанів.

Хвилювання в океанах і морях

Хвилювання – це один із різновидів хвильових рухів, які існують в океані, і супроводжується відхиленням поверхні від своєї рівноваги.

Морські хвилі бувають: вітрові; припливно-відпливні, що виникають під дією сил притягання Місяця і Сонця; сейсмічні (цунамі), що виникають у 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 деякій глибині і майже не проявляються на поверхні розділу маси рідини – 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 (у двох вимірах);

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

Хвилі брижі утворюються рухом часток води по орбітах, що мають форму окружності, причому точки, які знаходяться на одному і тому ж горизонті, рухаються по окружностях однакового радіуса, але з послідовним зрушенням фази на кожній орбіті, а ті, що знаходяться на одній вертикалі рухаються в одній і тій же фазі, але по орбітах із зменшенням радіуса з глибиною.

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 за глибину моря і довгі - довжина хвилі більша за глибину 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.

Течії в океанах і морях

Течія – поступальний рух часток води з одного місця океану чи моря в інше

Класифікація течій за походженням:

Густині течії – течії, що зумовлені нерівномірним горизонтальним розподілом густини води по горизонталі.

Фрикційні (вітрові і дрейфові) течії – течії, спричинені силою тертя рухомого повітря. Прикладом дрейфових течій є пасатні, Північноатлантична, течія Західних Вітрів.

На глибині система течій відрізняється від поверхневої. На глибині кількох сотень метрів спостерігаються протитечії, спрямовані в протилежний бік від поверхневих течій; швидкість течій дуже уповільнюється і становить лише 4 % швидкості поверхневої течії.

Припливно-відпливні течії – течії, зумовлені дією періодичних припливноутворювальних сил Місяця і Сонця.

Стокові течії –течії, що утворюються за рахунок підвищення рівня в прибережних ділянках у результаті річкового стоку або значних опадів (Флоридська течія). Окрім того, стокову течію може викликати вітер у зв’язку зі згоном або нагоном води у прибережних районах.

Класифікація течій за стійкістю:

Постійні течії мало змінюють швидкість і напрямок протягом року або сезону (пасатні течії, Гольфстрім, Куро-Сіо тощо).

Періодичні течії – це течії, що повторюються через однакові проміжки часу в певній послідовності (припливно-відпливні).

Тимчасові течії – течії, що виникають внаслідок неперіодичної взаємодії зовнішніх сил, насамперед вітру.

Класифікація течій за глибиною розміщення:

Поверхневі течії – це течії, які поширюються на глибину до 100 м.

Глибинні течії – течії, які зустрічаються на різних глибинах від поверхні моря.

Придонні течії – течії, що поширені в шарі, прилеглому до дна.

За характером руху виділяють прямолінійні і криволінійні течії, які поділяються на циклонічні й антициклонічні.

За фізико-хімічними властивостями розрізняють теплі й холодні, солоні й розпріснені течії.