Волны и сейши

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]

Анализ двумерного распространения приливной волны. Сейши 18 [c.183]

Предыдущие парадоксы показывают, что область применимости уравнений Эйлера имеет некоторые ограничения однако эти уравнения все еще являются основным орудием практической гидромеханики. Так, они дают возможность приближенно вычислить 1) распределение давлений на лобовой поверхности препятствий 2) подъемную силу крыла самолета 3) силы при движении с кавитацией (гл. III) и наличии струй 4) гидродинамическое противодействие ускорению твердого тела в жидкости ( присоединенная масса , см. гл. VI) 5) распространение гравитационных волн, включая сейши, приливы и отливы 6) распространение звука (акустика) 7) распределение давления и скорости течения в сверхзвуковых соплах и 8) сверхзвуковое лобовое сопротивление. [c.45]

Наиболее важным применением моделирований по числу Фруда являются испытания моделей судов, хотя оно также применяется при моделировании волн и сейшей, вхождения в воду ( 78) и используется для гидравлических турбин, имеющих свободную поверхность ). [c.152]

Существование границ создает также волны Пуанкаре. Соответствующие решения изучаются в разд. 10.3 и 10.5. Если канал широк (по сравнению с радиусом Россби), то влияние конечной длины канала найти достаточно трудно. Этот эффект обсуждается в разд. 10.6. Особенно интересно рассмотреть поведение в конце канала волны Кельвина. Применительно к сейшам и приливам в Северном море эта проблема изучалась Тейлором [770]. Наиболее подходящий способ описать решение — записать его в виде единичной волны Кельвина, которая распространяется, обходя углы в концевых точках канала без потерь энергии, но с приспособлением по фазе, вызванным поворотами на углах. Этот способ используется ниже (разд. 10.10) при изучении штормовых нагонов. [c.74]

Более строгий анализ двумерного распространения приливной волны. Возникновение сейш [c.182]

Выше был приведен пример возникновения внутренних волн, имеющих характер сейш с чрезвычайно большим периодом. Из приведенных формул нетрудно получить значение периода Ti таких внутренних сейш [c.223]

Помимо внутренних сейш, следует еще упомянуть об интересных внутренних волнах, которые возникают на границе раздела между разнородными слоями морской воды, когда по поверхности моря идет корабль. Существование таких внутренних корабельных волн было открыто при исследовании явления, носящего название мертвой воды и замеченного Нансеном во время его экспедиции на Фраме . Оказалось, что судно это, обладавшее, вообще говоря, средним ходом, целыми часами было не в состоянии выйти за пределы небольшого участка, охваченного мертвой водой . Подобные участки встречались преимущественно в устьях рек и фиордов, где слой пресной [c.223]

Стоячие волны или свободные колебания ограниченных морских бассейнов различных размеров, называемые сейшами. [c.415]

Вычисление параметров сейш в случае водоема переменной глубины может быть выполнено через уравнения переноса. В рамках такого подхода сейши моделируются выражениями для стоячих волн типа [c.148]

Итак, мы обсудили некоторые явления, связанные с волнами и сейшами. В случае моделей качества воды, имеющих годичную временную шкалу, включение этих скоропроходящих явлений оказывается затруднительным. Однако Смитом и Синклером [499], [c.148]

В 8 была исследована теория стоячих волн (сейш), возникаюш их на морях под действием импульсов при резких изменениях атмосферного давления, а иногда под действием приливообразуюш ей силы. Амплитуды таких стоячих волн обычно невелики и не выходят за пределы долей метра. [c.221]

Итак, диаграммы рис. 385 описывают полноправные термобарические стоячие волны (сейши) на территории, окаймленной естественными границами нашими внутренними морями и Уральским хребтом. Простой подсчет, основанный на формуле типа (29) 2, показывает, что похолодание 16 января на 30° против климатологической нормы могло наступить лишь при недополучении 165 калорий за сутки в единичном столбе воздуха. А это —примерно половина всего теплового бюджета, осредненный ход которого изображен сум- [c.625]

Б связи с этим возникает вопрос, нельзя ли отметить наличие родственных явлений в атмосфере Если непосредственно близ подстилающей поверхности мы всюду на людаем стоячие волны, сейши, с пучностями внутри [c.644]

Первый шаг к этому сделан в гл. 5, где мы рассматривали приспособление однородного слоя жидкости к силе тяжести при отсутствии вращения и внешних вынуждающих эффектов. Полученные здесь результаты можно прямо применить к таким явлениям, как сейши и приливы в озерах, эстуариях и узких морях. В пятой главе также вводится исключительно важное гидростатическое приближение, которое приводит к уравнениям мелкой воды . Эффекты стратификации рассмотрены в гл. 6. Их анализ начат со случая двуслойной жидкости. Он аналогичен системе масло на поверхности воды , которую с большим интересом изучал Бенджамин Франклин в 1762 г. В гл. 5 и 6, кроме того, за тронуты и некоторые аспекты волнового движения. Например, понятие групповой скорости, которое введено в гл. 5 для по верхностных волн, в гл. 6 применяется для внутренних гравита ционных волн в непрерывно стратифицированной жидкости. Рас смотрено возникновение волн на горизонтальной границе, а также их возможная рефракция, отражение и поглощение в верхнем слое жидкости. [c.8]

Только что обсуждавшаяся проблема сейшей в заливе полностью аналогична проблеме звуковых волн в трубе, закрытой с одного и открытой с другого конца. Рассматриваемый случай соответствует трубе постоянного сечения (подобной флейте), тогда как залив постоянной глубины, у которого площадь меняется как квадрат л , аналогичен конической трубе (подобной кларнету). Для музыкальных инструментов должны быть рассчитаны узлы соединения, куда монтируются отверстия для пальцев. Их можно рассматривать как маленькие трубки, отходящие от основной трубы. В узлах соединения давление непрерывно и сумма потоков масс в соединении равна нулю. Следовательно, сумма отношений потоков масс к давлению равна нулю. Таким образом, сумма пропускных способностей (величин, обратных импедансу) долхша быть равна пулю. Точно такой же метод можно использовать и для рассмотрения каналов, располол<ен-ных на боковой стороне залива или устья [164]. Задачу о сейшах в озерах (которые ограничены с обоих концов) можно исследовать таким же образом, как и задачу для открытых заливов. [c.143]

Данная формула представляет собой период стоячей волны, а именно удвоенное время прохождения длины озера со скоростью С2, определяемой первым членом уравнения (6.2.20), В работе [833] были взяты значения g 2,6 X 10 м/с , Hi AJ 60 м, Яг яй 120 м длина озера считалась равной 40 км, и был получен период 68 часов, который того же самого порядка, что и наблюдаемый период . В [833] также объясняется, как сейши могли быть вызваны действием "ветра и сохранялись даже в течение длиteльнoгo периода затишья. (См, также [832]. Внутренние сейши были описаны в [768], где приведены эксперименты с тремя наложенными слоями, но ие сделаны наблюдения периода,) [c.156]

Сейши могут возникать и вследствие сейсмических явлений. Они охватывают бассейны в целом или их отдельные участки, заливы и бухты. При сейшах отсутствует поступательное движение в форме волны, а наблюдаются лишь вертикальные колебания. При кбторых в одном месте происходит подъем, в другом — опускание уровня. Самый простой вид сейш, когда уровень воды у одного ая бассейна поднимается, у другого — опускается (рис. 30а). При этом в средней части бассейна наблюдается линия, вдоль которой не происходит колебаний уровня, но существуют горизонтальные перемещения вод (течения). Такая линия называется узловой. [c.131]

На рис. 120 изображена схема колебаний, вызванных внутренними волнами (характера сейш), с периодом около четырнадцати дней. Эти интересные внутренние сейши были обнаружены в Гюльмарфиорде [22]. На рисунке проведены изопикны, около которых проставлены цифры, выражаюш,ие соответствуюш ие значения плотности морской воды. По оси абсцисс отложено текуш ее время — числа февраля и марта, по оси ординат — глубина, на которой наблюдалась та или иная плотность. Как видно из рис. 120, слои одной плотности непрерывно совершали вертикальные колебания с амплитудой, превышавшей 15 м. Причину этих колебаний первоначально приписывали полумесячным неравенствам приливообразуюш ей силы, но в результате более детального изучения, проделанного впоследствии, оказалось, что сей-ШИ возникают здесь под действием ветровых импульсов. [c.222]

Со времени появления первой схемы Шулейкина для термобарических сейш в атмосфере, к сожалению, не было предложено никаких законченных схем, несмотря на то, что в последующем очень отчетливо рисовались особенности явления на основе целого ряда случаев типичных сейш такого рода. Во всех случаях отмечались одновременные противофазные колебания температуры и давления в точном соответствии с уравнением (66), связываюшим градиенты давления с градиентами температуры. Это уравнение, отлично проверенное применительно к градиентам в пространстве (как об этом говорилось в 4 и др.), многократно проверялось применительно к градиентам во времени и, как правило, хорошо оправдывалось. В качестве примера на рис. 368 приведены одновременные изменения температуры воздуха и атмосферного давления, наблюдавшиеся Шулейкиным на палубе экспедиционного судна Седов в Эгейском море зимой 1957 г. Как видим, одна кривая представляет зеркальное изображение другой. Для константы П тут получилось значение 1,5, которое мало отличается от обычного 1,6. Совершенно очевидно, что такие большие изменения температуры никак нельзя объяснять адиаба-тическими или политропическими процессами, связанными с колебаниями давления они могут возникать только благодаря изменениям режима тепловых потоков с океана или с моря) на материк, в воздуитой среде. Следовательно, здесь перед нами совсем не гравитационные, не чисто барические волны, которые исследовались Маргулесом и другими иностранными авторами. Здесь — волны термобарические, с одинаково ярко выраженными амплитудами колебаний как давления, так и температуры воздуха. [c.606]

Получив дифференциальное уравнение термобарических волн в форме (223), мы вынуждены были лишь предварительно проанализировать физический смысл искажаюш их членов ф ( ) и х, г/, 1). Первый из них от брасывается совершенно безболезненно, а второй по существу влияет на ха рактер колебаний он показывает, что пучности и узловые линии в поле термобарических сейш обязаны вращаться благодаря наличию кориолисовой силы и что амплитуда колебаний должна изменяться во времени (мы описали это изменение экспоненциальной функцией времени для суждения о его порядке). [c.615]

Наиболее интересной, по своей необычной длительности, является последовательность термобарических сейш над Европейской территорией СССР с ноября 1965 г. по февраль 1966 г. За время около 90 суток С. К. Олевинской удалось здесь выделить 11 волн с периодом колебаний около 8 суток [46]. Для анализа колебаний температуры строилась основная кривая изменений температуры в некоторой точке поля по материалам синоптического архива ГУ ГМС. Затемно климатологическому атласу СССР строилась кривая нормального сезонного изменения температуры воздуха в этой точке с ноября по февраль. При этом выявилось суш ествование двух родов колебаний температуры, налагающихся на нормальный ход наряду с резко [c.626]

В работе Н, Л. Бызовой, описанной в 20, было обнаружено явление резонанса при колебаниях температур и скоростей в потоках тепловой конвекции, когда период колебаний режима нагревателя совпадал с собственным периодом колебаний системы. На этом основании В. В. Шулейкин в 1952 г. высказал предположение о возможности зарождения термобарических сейш в нижней тропосфере — в области, ограниченной естественными узловыми линиями,— в тех случаях, когда на высоте 500-миллибарной поверхности распространяются с запада на восток длинные температурные и барические волны. [c.646]

Выше говорилось о цуге термобарических сейш, наблюдавшихся в Европейской части Советского Союза и одновременно над Атлантическим океаном зимой 1965/66 г. После исследования общей картины этих сейш в работе [46] С. К. Олевинская попыталась выяснить, не могли ли эти ярко выраженные сейши возникнуть под действием резонанса между нижним слоем тропосферы, находящимся в областях между естественными узловыми линиями, и слоем воздуха на высоте 500-миллибарной поверхности, где с запада на восток распространяются длинные температурные и барические волны [c.646]

Применив надежный периодоскопический прием, С. К. Олевинская показала, что в исследованном промежутке времени, охватившем около трех месяцев, на высоте 500-миллибарной поверхности действительно распространялись с запада на восток длинные температурные и барические волны, период которых лежал в пределах от 6 до 10 суток, т. е. был очень близок к собственному периоду, типичному для термобарических сейш в нижнем слое тропосферы [53]. [c.646]

Итак, работа [53] вполне подтвердила гипотезу В. В. Шулейкина и вполне согласна с гидродинамическими исследованиями А. А. Дмитриева и Т. В. Бончковской [52]. С другой стороны, уже с 1947 г. Е. Н. Блиновой и ее учениками ведутся систематическ хе исследования длинных температурных и барических волн, распространяющихся с запада на восток на высоте 500-миллибарной поверхности [54]. Надо надеяться, что совместные исследования в двух наметившихся направлениях позволят в недалеком будущем найти метод заблаговременного прогноза условий резонанса — условий возникновения индуцированных термобарических сейш в нижнем слое тропосферы. Трудно переоценить важность такого заблаговременного прогноза, поскольку именно термобарические сейши приводят зимой к наиболее опасным морозам, а летом — к засухе в обширных сельскохозяйственных районах. [c.647]

В 21 было описано явление резонанса между колебаниями температуры, давления на 500-миллибарной поверхности, которые вызываются распространяющимися с запада на восток длинными волнами, и колебаниями в нижней тропосфере, происходящими в форме термобарических сейш. [c.649]

Первый член этого ряда представляет собой знакомое решение статического ветрового нагона волны, а остальные —описывают стоячие колебания, или сейши, астота 0 каждой составляющей определяется из формулы [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология