Волны в океанах и морях

Примерные значения максимальных наблюденных высот и длин волн для океанов, морей и внутренних водоемов приведены в табл. 14-2. [c.246]

Изыскание возобновляемых источников энергии — силы ветров, волн океанов и морей, силы морских приливов и подводных океанических течений, тепла земных недр и термальных вод и, наконец, энергии солнца. [c.9]

Внутренние волны — это волны, возникающие в толще воды океанов, морей и озер на поверхности раздела слоев воды с различной плотностью. Внутренние волны, так же как и поверхностные, могут возникать под действием внешних импульсов, таких, как продолжительные сильные ветры, изменения поля давления атмосферы, приливообразующие силы Луны и Солнца, сейсмические факторы, движение судов в резко стратифицированном море. [c.126]

Осадочные породы образуются из продуктов размыва суши. Подсчитано, что волны и течения морей и океанов ежегодно отрывают от берегов около 1,5 км горных пород. Кроме того, реки выносят в моря и океаны ежегодно около 12 км горных пород в виде [c.31]

К воспроизводимым источникам энергии относятся следующие энергия солнечного излучения, достигающая поверхности Земли гидравлическая энергия стока рек энергия приливов и отливов океанских вод, образующаяся под влиянием энергии Луны энергия мирового Океана в виде морских и океанских волн, течений, тепла морей и океанов геотермальная энергия (внутреннее тепло Земли) энергия биомассы (сельскохозяйственных культур и их отходов, древесины, водорослей и других растительных материалов, твердых и жидких бытовых отходов и т. п.) энергия ветра. Величина энергетического потенциала воспроизводимых ПЭР огромна, но в настоящее время из всех этих источников энергии в качестве коммерческих, т. е. потребляемых в промышленных масштабах, используется практически только гидравлическая энергия, на долю которой приходится около 2% общего мирового производства энергоресурсов. [c.9]

То же самое относится и к атмосфере Земли - воздушному океану. Приливы и отливы воздушного океана вызывают на его дне, т.е. на земной поверхности, лишь малые изменения давления аналогично действию приливов и отливов водяного океана на морское дно [40]. Но на высоте 100 км над поверхностью Земли приливы и отливы вызывают вертикальное смещение воздуха порядка нескольких километров. Поэтому на высоте воздушные приливные волны много выше, чем водяные на поверхности моря. [c.66]

К воспроизводимым источникам энергии относятся энергия солнечного излучения, достигающая поверхности Земли, гидравлическая энергия стока рек, энергия приливов и отливов океанских вод, энергия Мирового океана в виде морских и океанских волн, течений, тепла морей и океанов, геотермальная энергия (внутреннее тепло Земли), энергия ветра, энергия биомассы (сельскохозяйственных культур и их отходов, древесины, водорослей и других растительных материалов, бытовых отходов) [5, 6, 10, 12]. [c.8]

При поисках газогидратных залежей и установления границ ЗГО в морях и океанах широко используются различные геофизические методы. Лабораторные исследования образцов горных пород, содержащих гидраты, показали, что гидраты обладают аномальными упругими свойствами по сравнению с вмещающими породами, скорости продольных и поперечных волн в них выше, чем в породах, заключающих в себе жидкость или газ. На этих свойствах основано акустическое эхолотирование и сейсмические исследования. [c.54]

Приборы гидрологические 43 1210 Приборы гидрологические морские для измерения и регистрации / динамических параметров моря 43 1211 — элементов волн 43 1212 —- скорости и направления течения 43 1213 — глубин морей и океанов [c.352]

При резких вертикальных и горизонтальных смещениях дна, вызванных тектоническими процессами, в, толще океанов и морей возникают волновые колебания, которые на поверхности воды создают серию длинных волн, известных под японским названием цунами. Большая часть волн цунами связана с землетрясениями и меньшая создается подводными вулканическими извержениями и оползнями. Не все наблюдаемые подводные землетрясения сопровождаются цунами слабые землетрясения их не вызывают, но и сильные вызывают не всегда. Например, в Тихом океане из ста сильных землетрясений только одно создает цунами. Установлено, что цунами возникают при силе подземных толчков более 6 баллов и расположении фокусов (очагов) на глубине до 40 км. При более [c.129]

Образование радикалов в результате кавитационных эффектов происходит при схлопывании микропузырьков газа и наблюдается в океанических и морских волнах, а также на большой глубине в морях и океанах и в пресных водоемах (в оз. Байкал). В целом роль кавитации в генерировании радикальных частиц, как и роль радиации, незначительна. [c.290]

Лабораторный метод позволяет определять физические и химические свойства воды, моделировать гидродинамические процессы, для того чтобы изучить их возникновение, развитие и затухание. В искусственных условиях на моделях, задавая внешние условия, можно изучить и сами явления и влияние на них различных сил. Так, например, при помощи моделирования исследовался дрейф льдов в Северном Ледовитом океане, возникновение ветровых и внутренних волн, сейш в морях и озерах на моделях русел рек в лабораторных условиях изучается влияние течений, расходов воды, состава донных отложений на русловые процессы и т. д. [c.9]

Поверхностное натяжение. Внутримолекулярные силы проявляются внутри воды в виде сил сцепления, а на свободной поверхности— в виде сил прилипания. Первые обусловливают вязкость, вторые — поверхностное натяжение. На свободной поверхности межмолекулярные силы стремятся втянуть все молекулы во внутрь жидкости и уменьшить свободную поверхность. В результате этого возникает сила поверхностного натяжения, направленная нормально к поверхности воды. Коэффициент поверхностного натяжения изменяется от 7,13-10" до 7,65-10 Н/м (от 71,32 до 76,52 дин/см) в зависимости от температуры и солености. С ним связано образование первичных капиллярных волн на поверхности озер, морей и океанов. [c.15]

Турбулентное перемешивание возникает вследствие внутреннего трения (вязкости) движущихся слоев воды и вихреобразования (фрикционное перемешивание). В океанах и морях фрикционное перемешивание проявляется главным образом в форме волнового (ветрового) и приливного. Ветровое перемешивание распространяется в поверхностном слое моря до глубины, равной половине длины ветровых волн. В мелководных морях ветровое перемешивание доходит до 15—20 м, а в глубоководных морях и в океанах оно может распространяться на глубину 50—200 м. [c.79]

ГЛАВА 14. ВОЛНЫ В ОКЕАНАХ И МОРЯХ 50. Классификация волн [c.109]

Приливные волны возбуждаются приливообразующими силами Луны и Солнца. Эти волны характерны, тем, что вертикальные смещения частиц воды, описывающих длинные эллиптические орбиты, проявляются в периодических колебаниях уровня океанов и морей, а горизонтальные смещения определяют поступательные периодические движения воды в форме приливных течений. [c.109]

Ветровые волны в океанах и морях [c.125]

Современные исследования внутренних волн показывают, что внутренние волны, возбуждаемые короткопериодными метеорологическими процессами, эпизодически появляются и исчезают крупномасштабные изменения поля давления атмосферы и приливообразующие силы создают длинные внутренние волны, оказывающие большое влияние на режим океанов и морей. Оно проявляется в вертикальных и горизонтальных смещениях водных масс, периодических колебаниях океанологических характеристик (температуры, солености, содержания кислорода и др.). Поэтому сведения об элементах этих волн можно получить из анализа колебаний гидрологических характеристик по данным долговременных наблюдений. Эти данные можно использовать для расчета фаз и амплитуд колебаний каждой характеристики на различных горизонтах в связи с прохождением внутренних волн и вычислять по ним элементы волн. Например, амплитуда внутренней волны может быть определена по следующему выражению [c.126]

Поступательные внутренние волны перемещаются тем медленнее, чем меньше различие в плотности соприкасающихся слоев, и с меньшей скоростью, чем поверхностные. Амплитуды их значительно превосходят амплитуды поверхностных волн, а при одинаковом периоде они обычно короче волн на свободной поверхности. Внутренние волны бывают не только поступательные, но и стоячие. Стоячие внутренние волны наблюдаются в районах подводных порогов, резко изменяющихся глубин, над которыми распространяются на поверхности моря приливные волны. Внутренние волны могут возникать не только при наличии двух слоев существенно различной плотности, но и при непрерывном ее изменении, а также при наличии нескольких резко различающихся по своим характеристикам слоев. Основными факторами, определяющими элементы внутренних волн, служат характер и особенности стратификации водных масс, их вертикальная устойчивость, глубина и характер рельефа дна, а также наличие возбуждающих внешних сил. Внутренние волны могут возникать и распространяться в различных направлениях, но при малоустойчивой и неустойчивой стратификации вод они могут трансформироваться, опрокидываясь и разрушаясь. Наиболее распространены и реально обнаруживаются в море приливные внутренние волны, которые создают не только вертикальные смещения вод, но и горизонтальные, т. е. внутренние приливные течения. Эти течения наблюдаются на больших глубинах и при определенных условиях могут иметь максимальные скорости, более значительные, чем на поверхности. Запросы практики — подводного плавания, рыбного промысла, использования гидроакустической аппаратуры — требуют детального знания внутренних волн в различных районах Мирового океана. Весьма актуальна эта проблема и в связи с решением задачи о захоронении в области больших глубин радиоактивных отходов, а также для многих океанологических проблем, связанных с изучением динамических условий в морях и океанах, вплоть до оценки точности наблюдаемых океанологических характеристик. [c.129]

Катастрофические цунами случаются при силе землетрясений М>6,3 + 0,01Я (где М —магнитуда, т. е. величина, принятая для оценки интенсивности землетрясений, пропорциональная логарифму максимальной амплитуды горизонтального смещения почвы на расстоянии 100 км от очага землетрясения. Я —глубина очага). Кроме силы землетрясения и положения очага, большое значение в формировании волн цунами имеют рельеф дна и очертания берегов. В открытом океане или море волны цунами не заметны, так как они очень длинные и пологие. Длина их приближенно равна протяженности зоны их зарождения и колеблется от 20 до 400—600 км. Она определяется по формуле [c.130]

Создание свершоищых магнитных полей, необходимых для исследования плазмы, обеспечение работы молекулярных усилителей (лазеров) и генераторов электромагнитных волн, исследование ядерных превращений в пузырьковых камерах, сверхпроводящие элементы в счетно-вычислительной технике и др. - вот области применения жидкого водорода. В последнее время водород рассматривается также как источник энергии, способный в будущем заменить уголь и нефть запасы его в морях и океанах Земли практически неисчерпаемы. Водород - топливо (будущего. [c.3]

Приливы — это волновые движения воды, возникающие под действием приливообразующих сил Луны и Солнца. Лунная составляющая больше чем в два раза превосходит солнечную и определяет основные черты приливных движений на Земле. Эти волны возникают не только в Мировом океане, но и в твердой оболочке Земли и в атмосфере. Природа этих волн определяется условиями гравитационного взаимодействия между Землей, Луной и Солнцем, поэтому в ходе приливных явлений находят отражение главным образом эти условия, но немалую роль играют и местные физико-географические факторы. Приливные процессы, имеющие периодический характер, проявляются в периодических приливных колебаниях уровня моря и в горизонтальных поступательных движениях вод в форме приливных течений. Закономерное периодическое повышение уровня от наинизшего положения, называемого малой водой, до наивысшего, называемого полной водой, именуют приливом, а закономерное уменьшение уровня от полной до малой воды называют отливом. Разность уровней полной и малой воды называют величиной прилива. [c.133]

Кроме разработки метода расчета приливных колебаний. Лаплас впервые записал уравнения движения приливных волн на вращающейся Земле. В этих уравнениях впервые были введены компоненты горизонтальной скорости смещения частиц, вертикальные их колебания в виде статического и динамического отклонений уровня, глубина океана, изменения широты, долготы и другие параметры. Это уравнение Лапласа широко используется при исследовании приливных волн, распространяющихся в океанах и морях [c.141]

Высота волны на озерах меньше, чем на морях и океанах. Максимальной высоты волны достигают на крупных озерах 3—4 м, иногда 5—6 м (оз. Мичиган 6,9 м. Ладожское озеро 5,8 м). На крупных озерах преобладают волны со средней высотой примерно 0,5— 0,8 м. На малых озерах высота волн обычно не превышает 0,5 м. [c.355]

Возникновение ветров — следствие неравномерности прогрева поверхности океанов и суши. Волны — результат рассеивания части энергии ветров при взаимодействии с океанской поверхностью. Полная кинетическая энергия атмосферы оценивается в 10 Дж, что примерно на два порядка больше, чем такая же суммарная величина для кинетической энергии Мирового океана в целом (см., например, работу [28]), Суммарная мощность этого источника возобновляемой энергии оценивается примерно в 2700 ТВт, причем в приповерхностном слое атмосферы толщиной 100 м сосредоточено лишь 25 % указанного количества. Для поверхности суши с учетом различных видов потерь и реальной возможности размещения ветровых энергоустановок (ВЭУ) указывается цифра 40 ТВт, но даже 10 % этой величины превышает весь гидроэнергетический потенциал суши. Для ветров, дующих в открытом море там, где глубины позволяют размещать ВЭУ, в литературе приводится значение мощности 20 ТВт, почти на увеличивающее общий ветроэнергетический потенциал. [c.21]

Примерно также обстоит дело с оценкой волнового потенциала. Суммарная энергия волн составляет доли процента от энергии ветров. Мощность источника оценивается примерно в 3 ТВт. В Мировом океане участки с достаточно стабильным по мощности волнением встречаются редко. Выполнение оценок для конкретных районов требует длительных наблюдений, в целом по океану этих наблюдений еще не достаточно. Можно сказать, что сейчас наиболее изучено Северное море (в нем ведется интенсивная добыча нефти и газа) и вообще Северная Атлантика. Обычная волна в достаточно бурном Северном море обладает мощностью. около 40 кВт на метр гребня в течение 30 % времени существо- [c.22]

В открытом океане приливы практически не ощущаются. Проявляются они лишь у побережья, где приливная волна выходит на мелководье. Характерными для Атлантического побережья, например, являются подъемы уровня воды на 1—3 м. В узких же морях, в пределах вытянутых эстуариев рек и широких материковых отмелей часто наблюдается значительное увеличение высоты подъема воды, причем последняя увеличивается примерно пропорционально корню четвертой степени из глубины и корню квадратному из ширины бассейна. К повышению высот приводят и локальные резонансы. Совокупность различных причин позволяет наблюдать в некоторых районах приливы величиной до [c.26]

Представим себе, что 100 тыс. т нефти разлились из танкера по морю слоем толщиной 1 см. В этом случае нефтью будет покрыта площадь около 10 км . Нефть постепенно расползется по воде, и когда толщина ее слоя будет равна 1 мм, покрытая ею площадь составит 100 км . Пленка в 0,1 мм покроет 1000 км . Это дает некоторое представление о размерах бедствия. Разлившаяся нефть покрыла не только берега Южной Англии, но и Бретани. Хотя и были приняты меры для уничтожения нефти, выливавшейся из танкера, однако это стали делать со значительным онозданием. Возможно, надеялись, что ветер и волны отнесут нефть куда-нибудь в сторону — в океан. К сожалению этого не произошло, и, когда спустя несколько дней, была послана авиация, чтобы бомбить остатки танкера и поджечь нефть, было уже поздно. Горела нефть в остатках танкера, но нефть, разлившаяся по воде, уже потеряла наиболее летучие свои фракции, и ее пленку не удалось поджечь даже напалмом. [c.187]

Многие исследователи обнаружили слоистую структуру тропосферного аэрозоля [27, 251—253]. Природа аэрозольных слоев в нижней тропосфере не вполне ясна. Можно полагать, что она определяется в значительной мере процессами адвекции воздушных масс и условиями стратификации атмосферы на этих высотах. В условиях пылевого выноса над океаном нижние слои атмосферы на высотах менее 1 км обычно обеднены пылевым аэрозолем и концентрация пылевого аэрозоля здесь сильно уменьшается с высотой. Вертикальные профили концентрации пылевых частиц (г 0,2 мкм), полученные в ходе выполнения программы АТЭП, свидетельствуют о том, что в зоне САС основная масса аэрозоля заключена в слое 1,5—7 км с максимумом счетной концентрации на высотах 3—5 км. Уменьшение концентрации аэрозоля от нижней границы аэрозольного облака к поверхности моря объясняется захватом частиц гребнями волн и брызгами. При этом происходит преимуш ественный сток грубодисперсной фракции пылевого аэрозоля. [c.37]

Солнечная радиация (потенцпально возможная 2000 Q) Тепло морей и океанов Геотермальная энергия 10,0 1,8 1,0 Г идроресурсы Ветер Морские волны Морские приливы 0,065 0,040 0,030 0,014 [c.28]

Дело обстоит иначе под океанами. Исследование сейсмических волн позволяет для всех океанов, кроме Тихого (может быть, Арктического) [13], установить наличие под их дном такой же гранитной оболочки. Но под Тихим океаном, исключая его шельф, прибрежные острова (например, ЯЬония и прилегающие моря), гранитная (вернее, гранодиоритная) земная оболочка не проявляется. Она не проявляется ни путем изучения геологического строения, ни геофизическими методами исследования. Изучение сейсмических волн позволяет уточнить это явление. Я вернусь к этому позже ( 65). Здесь же только отмечу его. [c.65]

А — океанические желоба В — средние глубины океанов С — материковый склон V — мелководные моря Е — прибрежный склон окраинного моря Г — литоральная зона в — прибрежный склон супш Н — эродированный континент. а—с — процессы, идущие на уровне моря или вблизи уровня моря а — образование мембран на поверхности раздела вода—воздух (см. фиг. 39) Ь — образование коацерватных капель под действием волн (см. фиг. 37) с — перенос по поверхности [c.177]

Циркуляция в тропиках подвержена сильным изменениям с различными временными масштабами и ее никак нельзя считать стационарной. Ярким примером изменчивости с масштабом времени порядка недели являются тропические ураганы. Очень краткое обсуждение их свойств и характера влияния на океан можно найти в разд. 9.11. Обзор этого вопроса опубликован Греем [272]. Ураганы образуются в поясе широт от 5 до 25° (поскольку на экваторе параметр Кориолиса равняется нулю, он не попадает в этот пояс), но только в тех участках, где температура поверхности моря высока (больше 26 °С). Это позволяет эквивалентным потенциальным температурам у поверхности достичь достаточно высоких значений для образования интенсивной конвекции. Поэтому вероятность образования ураганов наиболее высока в летний период. Положения точек их образования показаны на рис. 11.23. Имеется также множество менее ярких процессов с аналогичными временными масштабами. К ним относятся, например, восточные волны (см., например, [673]), которые обычно распространяются на восток со скоростями около 8 м/с и часто бывают связаны с внутритро-пическими зонами конвергенции. Последние представляют собой узкие участки конвергенции, соответствуюш,ие преимущественно зонально ориентированным линиям активной конвекции. По снимкам со спутников (см., например, рис. 1.2) их можно определить как линии мощных облаков в окрестности экватора. Обычно они находятся на широтах максимальной температуры поверхности моря и испытывают одновременно с максимумом температуры сезонную миграцию. [c.205]

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]

Гравитационные волны, знакомые нам по непосредственному визуальному наблюдению, будь то поверхность моря или сосуд Франклина со смесью воды и масла (см. разд. 6.2), незначительно подвержены влиянию вращения Земли, так как их масштаб слишком мал и по этой причине их частоты значительно больше частоты /, связанной с эффектами вращения. Поэтому естественно было начинать изучение приспособления к действию силы тяжести с невращающихся систем. Однако для того, чтобы понять крупномасштабные процессы, происходящие в атмосфере и в океане, важно в полной мере оценить влияние вращения на процесс приспособления ввиду того, что эффекты вращения оказывают решающее влияние на крупномасштабные процессы. Основные понятия, связанные с изучением вращающейся жидкости, были введены ранее в гл. 7. Данная глава посвящена целиком гравитационным волнам во вращающейся жидкости, другими словами, в ней изучается влияние вращения на волны, уже рассмотренные в гл. 5 и 6. [c.307]

Колебательные движения, при которых частицы описывают замкнутые ИЛИ почти замкнутые орбиты, совершая вертикальные и горизонтальные перемещения, носят название волн. Волны, наблюдаемые в морях и океанах, разнообразны по форме, характеру колебаний, размерам и другим особенностям. По происхождению, т. е. в зависимости от сил, возбуждающих их, волны подразделяют на ветровые (волны трения), приливные, анемобарические, сейсмические (цунами), корабельные. [c.109]

Высота волн цунами достигает у берегов 5—10 м, доходя в исключительных случаях до 35 м. Волны высотой более 10 м редки и наблюдаются в узких бухтах и суживающихся заливах. Обычно к побережью подходит группа волн цунами (две-три и более), причем чаще всего они распространяются от эпицентра концентрически, а не в одном направлении, со скоростью 400—800 км/ч [5]. Наиболее активные зоны зарождения цунами связаны с сейсмическим поясом Тихого океана. Это районы Алеутской, Курило-Камчатской, Японской, Филлипинской, Марианской впадин и побережье Чили. Цунами наблюдаются и в морях Средиземном, Мраморном, Черном, даже Каспийском. В среднем в год проходит пять цунами, отмеченных приборами, но не разрушительных. Сильные цунами случаются в Мировом океане в среднем один раз в год. Последнее самое крупное цунами, с которым связаны огромные катострофи-ческие бедствия, было 22 мая 1960 г. у берегов Чили. В пределах всего Мирового океана, по неполным данным, за 2500 лет зафиксировано 368 случаев цунами. У берегов Японии из 99 цунами только 17 были катастрофическими, на Камчатке из 16 — 4, на Гавайских островах из 49 — 5. На Черном море эпицентры сильных землетрясений расположены у Южного берега Крыма и у кавказского побережья от Анапы до Сочи. Крымские и кавказские землетрясения, которых в среднем в год насчитывается 50, не все сопровождаются цунами. Их эпицентры расположены в море. Последние цунами, отмеченные у берегов Крыма, зафиксированы 26 июня и 12 сен- [c.130]

На рис. 5.9 приведены начальные фазы годовой гармоники уровня Северной Атлантики и Северной Пасифики. Скорость,, определяемая по движению максимумов уровня, представляет групповую скорость годовой волны и отражает перенос масс в сезонном цикле. Максимум уровня, наблюдающийся на 20° с. ш. в августе, распространяется на север вдоль восточного побережья,, достигая к концу года 50° с. ш. Этн области стока годовой волны уровня расположены в Атлантике в районе Исландии и в Тихом океаие в районе зал. Аляска. В центральных районах Тихого океана также обнаруживаются локальные источники и, стоки годовой волны уровня. Распределение фазы на западном, берегу Тихого океана подобно картине у восточного берега —источник в экваториальном районе и сток у берегов Охотского и Берингова морей. В Атлантике у берегов Новой Англии наблюдается зона, в которой максимум уровня достигается в июле. Эта зона обладает свойством амфидромической точки, где наблюдается минимум амплитуды и максимальные пространственные градиенты фазы. Аналогичные точки отмечаются в Тихом океане по обе стороны от экватора в районе 160—170° в. д. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология