Береговые захваченные волны

Поскольку сосредоточенные в прибрежных районах береговые захваченные волны могут переносить информацию вдоль берега, апвеллинг не оказывается чисто локальной реакцией океана на ветер. Особенность длинных волн этого типа состоит в том, что они распространяются только в одном направлении, а именно к полюсу у восточного берега и к экватору у западного. Реакцию прибрежного района океана на ветер можно рассчитать, представляя вынуждающую силу в виде суммы подобных волн, разрешая обыкновенное дифференциальное уравнение для амплитуды каждой волны и суммируя их. Реально это делается довольно простым способом — предполагается, что реакция в основном определяется единичной волной. Этот случай [c.75]

БЕРЕГОВЫЕ ЗАХВАЧЕННЫЕ ВОЛНЫ [c.126]

В стратифицированном океане постоянной глубины свободные волны могут распространяться вдоль берега в форме внут-ренних волн Кельвина с характерным масштабом порядка 30 км (радиус Россби). В разд. 10.12 было показано, что в однородном по плотности океане с рельефом дна, характерным для шельфа, существуют такие свободные волны (волны континентального шельфа), которые движутся вдоль границы и имеют такой же пространственный масштаб. В действительности стратификация и наклон дна существуют одновременно, поэтому реально должны иметь место некоторые гибридные волны, имеющие свойства и волн Кельвина, и шельфовых волн. Гилл и Кларк [251] назвали их береговыми захваченными волнами. Свойства этих волн были исследованы в расчетах, приведенных в публикациях [10, 130, 828, 366]. [c.126]

На рис. 10.21 приведен пример береговой захваченной волны, наблюдавшейся у перуанского побережья. По структуре она напоминает волну Кельвина первой бароклинной моды. В поперечном к берегу направлении ее масштаб равен 30—60 км [368. Скорость распространения в направлении полюса равна 2 м/с [736]. Волна вносила вклад в изменчивость течений на периодах от суток до недель [88]. Считается, что подобные волны сначала распространяются к востоку вдоль экватора в виде экваториальных волн Кельвина (см. гл. 11), а потом движутся вдоль берегов к полюсу, имея показанную на рисунке форму. Они также влияют на уровень моря и температуру поверхности, как видно на рис. 10.21. [c.126]

Береговые захваченные волны 127 [c.127]

Береговые захваченные волны 129 [c.129]

Изучение генерации береговых захваченных волн за счет действия ветра на стратифицированный океан с учетом шельфа можно провести с помощью теории длинных волн в точности так же, как это было сделано при обсуждении штормовых нагонов и шельфовых волн. Экмановский перенос в сторону берега должен быть скомпенсирован за счет равного ему по величине и обратного по знаку потока на линии берега. При этом можна определить суперпозицию береговых захваченных волн, обладающих свойством компенсировать экмановский перенос. Кроме того, можно показать [130], что, как и в частном случае шельфовой волны, амплитуда каждой из волн удовлетворяет уравнению (10.12.24). [c.129]

Береговые захваченные волны 131 [c.131]

Береговые захваченные волны 133 [c.133]

Как подчеркивалось ранее, вращение Земли решающим образом влияет на то, как атмосфера и океан реагируют на различные внешние возмущения. Динамический эффект создается ускорением Кориолиса, которое равно произведению параметра Кориолиса на горизонтальную составляющую скорости, и поэтому процессы приспособления обладают особыми свойствами, когда параметр Кориолиса обращается в нуль. В гл. 10 было показано, что при равенстве нулю одной из составляющих (вдольбереговой) ускорения Кориолиса возникают заметные эффекты. Особенно важный из них— существование береговых захваченных волн, способных быстро распространяться вдоль береговой линии. В этой главе будут изучаться особенные классы движений, существующие в окрестности экватора, где оба компонента кориолисова ускорения в уравнениях мелкой воды равны нулю. Оказывается, что экваториальная зона, как и береговая полоса, также является волноводом. [c.144]

Энфилд и Аллен [195] провели анализ изменчивости уровня моря на побережье Тихого океана. Он показал, что севернее Сан-Франциско связь уровня с тропическими аномалиями становится слабой, существенными являются корреляции с вдольбереговой составляющей напряжения ветра. Здесь играет роль еще одно обстоятельство. С ростом широты (и, следовательно, /) уменьщается радиус Россби и его отношение к ширине шельфа. Поэтому структура береговых захваченных волн меняется по широте. В численных экспериментах [761] установлено, что энергия, заключенная в волнах Кельвина, в низких широтах передается квазибаротропным модам типа шельфовых волн, которые значительно легче теряют ее, передавая, например, распространяющимся на запад планетарным волнам (см. гл. 12). [c.129]

Береговые захваченные волны наблюдались неоднократно. Обзоры данных наблюдений приведены в работах [437, 438, 583, 584, 11, 50]. В качестве примера отметим, что Хэмон [289] установил, что уровень моря и атмосферное давление у восточного берега Австралии не подчиняются закону обратного барометра (см. разд. 9.9). Это послужило поводом для создания Робинсоном [676] модели шельфовой волны, а также разработки теории генерированных ветром шельфовых волн [6]. Наблюдения в районе берега Орегона свойств меняющихся со временем течений приведены в работе [420]. Они показали преимущественно баротропное движение вдоль изобат с максимальными скоростями у берега. Аллен и Смит [12] оценили баланс сил во флюктуирующих течениях по измерениям в трех точках. [c.129]

Очень важное свойство экваториальной зоны состоит в том, что она выступает в качестве волновода, т. е. возмущения захватываются в окрестности экватора. Эта идея была, по-видимому, впервые высказана в 1959 г. Есидой — см. [530]. Наиболее просто продемонстрировать эту особенность экватора можно с помощью модели экваториальной волны Кельвина. Свое название она получила из-за большого сходства с береговой захваченной волной Кельвина, изучавшейся в разд. 10.4. Как и в случае береговой волны, движение происходит только в одном направлении, параллельно экватору. При этом уравнения (11.4.5) и [c.153]

В гл. 8 движение стратифицированной вращающейся жидкости изучается применительно к потоку воздуха над неоднородностями рельефа. Здесь же исследуются вопросы распространения волн на фоне медленно изменяющегося среднего состояния, методы построения лучевой картины, изучаются спектр внутренних волн в океане и влияние волн иа средний поток. В гл. 9 также вводятся вынуждающие силы, связанные с влиянием ветра, приливообразующих сил и притока тепла от Солнца, Примерами вынужденных движений являются инерционные колебания в поверхностном слое океана и ночное струйное течение в атмосфере. Кроме того, в гл. 9 рассматриваются ураганы и характер реакции океана иа шторм. Глава 10 посвящена явлениям, связанным с существованием горизонтальных границ. Исследования динамики жидкости в ограниченном объеме, стимулом для которых послужила работа Кельвина 1879 г., могут объяснить осиовиые особенности разрушительного наводнения на побережье Северного моря в 1953 г. Сходным образом можно исследовать и прибрежный апвеллшн — явление, исключительно важное для рыбного промысла. В главе также обсуждаются другие классы береговых захваченных волн. Дииамика экваториально захваченных волн, рассмотренных в гл. 11, оказывается аналогичной. На примере этих воли с целью изучения квазигеострофических движений вводятся понятия бета-эффекта и приближения бета-плоскости средних широт. В этой главе также рассматривается ци1)куляцпя атмосферы и океана в тропиках. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология