Ветровые волны в океанах и морях

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]

Ветровые волны в океанах и морях [c.125]

Новое содержание получила 3-я глава Кинематика, динамика и расчет ветровых волн . В ней приведены результаты отечественных исследований, позволивших заложить физические основы расчета и прогноза элементов ветровых волн по заданной скорости ветра, времени его воздействия, расстоянию от наветренной границы шторма, заданной глубине моря — при заданной обеспеченности волн. В книгу включена глава <<Магнитные п электрические явления в море . Эти явления представляют большой интерес как в теоретическом, так и в практическом отношении и требуют постановки все новых и новых исследований в океане и во внутренних морях. Переработаны и дополнены 5-я глава <0 физических корнях климата и погоды , а также и другие главы. [c.2]

В полном соответствии с наблюдениями в океане и на глубоких морях высота ветровых волн у самого наветренного берега равна нулю (море здесь только кипит мелкие волны разрушаются, согласно 10, и превраш аются в пену). При удалении от наветренного берега высота установившихся волн резко возрастает кривая т] ( ), выражаемая уравнением (226), касается оси Г]. Далее возрастание высоты волн замедляется и, наконец, прекращается на достаточно большом расстоянии от наветренного берега. [c.313]

Точный интеграл дифференциального уравнения (222), описывающий поле ветровых волн в океане или глубоком море, дает возможность определять безразмерную высоту ц волн, развивающихся за безразмерный срок т действия ветра, или волн, установившихся на безразмерном расстоянии от наветренной границы шторма (в частности, от наветренного берега). Для практических расчетов элементов волн необходимо перейти от безразмерных аргументов т, к заданным реальным аргументам времени выраженному в часах, и расстоянию х, выраженному в километрах. Что касается искомой высоты волн /г, то она, как помним, просто связана с г к = г коо, где [c.321]

Теория питания волн энергией ветра, изложенная в 17, позволила построить целую цепь выводов, завершившихся точным интегралом уравнения поля ветровых волн в океане и на морях произвольной глубины. В свою очередь теоретические выкладки дали возможность построить рабочие диаграммы для вычисления элементов волн 5%-ной обеспеченности по заданной скорости ветра, времени его воздействия и заданными местным условиям — глубине моря и расстоянию от наветренного берега. [c.340]

Но если замена трехмерного волнения двумерным не могла повредить надежности выкладок при разработке методики расчета элементов волн, то еще далеко не так ясна правомочность этих выкладок относительно волнения, весьма неправильного по высоте, длине, периодам (а следовательно, и фазовым скоростям), отдельных волн. Многочисленные инструментальные измерения элементов волн в океане и на внутренних морях позволяют в настоящее время составить совершенно объективное суждение об отличии действительного характера волнения от того правильного, какое по необходимости принимается при изучении физики ветрового волнения. Как было видно в предыдущих параграфах, даже применительно к такому, правильному, волнению лишь в самое последнее время удалось найти уточненные кинематические характеристики, сформулировать фундаментальную теорему о нарастании длины волн под действием ветра, найти уравнение поля ветровых волн в океане, для моря произвольной глубины и интеграл этого дифференциального уравнения, который послужил для составления рабочих формул и графиков для практического расчета волн заданной (5%-ной) обеспеченности. [c.356]

Между тем длительная дискуссия, происходившая в XIX в. относительно устойчивости трохоидального профиля волн, закончилась категорическим положительным утверждением. В настоящее время можно с такой же категоричностью утверждать, что даже сильно заостренные ветровые волны, в океане и в глубоких морях, всегда должны распространяться с определенной фазовой скоростью, невзирая на то, что их профиль можно разложить на множество синусоид до весьма высоких порядков включительно. Весь этот сложный профиль устойчив (если он не достиг предельной заостренности в том смысле, в каком это излагалось в 8 и 9), а потому все синусоиды, на которые его можно разложить, обязаны перемещаться вдоль пути волн с единой фазовой скоростью сложной волны. [c.356]

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]

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]

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]

После нахождения точного интеграла поля ветровых волн в океане пррь ведем точное решение задачи для столь мелководного моря, что вполне законными являются и формула (243), и равенство Н, заменяющее сложную формулу (232). Столь же законным будет пренебрежение потерями энергии на внутреннее турбулентное трение по сравнению с потерями на частичное разрушение вершин волн под действием мелководья. [c.319]

Сейчас еще невозможно заранее предвидеть, на каких этапах и при каких статистических выкладках могут возникнуть особо грубые погрешности, вызванные моделированием истинного волнения суммой множества синусоид, самостоятельно распространяющихся в море. Поэтому чрезвычайно важно как можно шире поставить волномерные работы в океане и на внутренних морях и организовать исследования по статистике неправильного волнения на основе физики ветровых волн. Поучительным примером для подобных ис- [c.356]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология