13 Корабельные, внутренние волны и сейши в водоемах.

Корабельными волнами называется сложная система волн, возникающих при движении корабля, состоящая из косых или расходящихся и из поперечных волн.

С образованием корабельных волн связан расход мощности машин и, следовательно, потеря скорости хода. Потеря скорости возрастает с увеличением хода корабля.

При движении корабля в переслоенной воде мощность машин расходуется на образование не только по­верхностных волн, но и так называемых внутренних, возникаю­щих на поверхности раздела воды разной плотности.

наибольшая потеря мощности происходит, когда скорость хода судна близка к скорости обра­зующихся внутренних волн.

Внутренние волны возникают под действием тех же сил, кото­рые вызывают и поверхностные волны. В зависимости от отно­шения длины внутренней волны к толщине слоев различают ко­роткие волны, у которых это отношение мало, и длинные волны, у которых длина волны превышает толщину слоев.

Высота внутренних волн может достигать 20—30 м.

Внутренние волны возникают на границах раздела (т.к. слои воды стратифицированы). Над вершиной внутренней волны располагается подошва внешней, это следует из условий гидростатического давления.

с – скорость внутренней волны, - плотность нижерасположенного слоя, - плотность вышерасположенного слоя.

Высоту внутренней волны можно рассчитать, если известно высота поверхностной волны

.

Сейши в водоемах.

В первые понятие сейши ввел Форель

Сейши могут быть одноузловыми и многоузловыми. Колебания сейшов достигает до 1 м, на Байкале сейши достигают до 0,12 – 0,15 м.

Сейши – стоячие волны. Сейши способствуют вентиляции глубин, создают благоприятные условия для гидробионтов, перемешивают различные глубинные воды.

- период сейша одноузлового, z – глубина, g – ускорение, L – длина водоема.

- многоузловой сейш

n – число узлов

, м/с

v – скорость сейша, h_с – высота сейша.

14 Клас-я течений. Основные черты геог-го распределения течений на пов-ти океанов. Понятие о дрейфовых течений.

По факторам или силам, их вызывающим делятся на: 1.Градиентные, обусловленные действием горизонтальной составляющей силы барического градиента;

2. Ветровые, , вызванные силой трения, создающейся при движении воздуха над водной по­верхностью.

3. Приливо-отливные, вызванные действием периодиче­ских приливообразующих сил Луны и Солнца.

По устойчивости: 1.Постоянные- мало меняющиеся по скорости и направлению за сезон или год; 2. Периодические- повторяющиеся через равные промежутки времени в определенной последовательности; 3.Временные- возникают вследствие непериодических воздействий внешних сил и в первую очередь ветра.

По глубине расположения: 1.поверхностные, наблюдаемые в навигационном слое; 2.глубинные течения, наблюдаемые на различных глубинах от поверхности моря; 3. придонные течения, наблюдаемые в слое, прилегаю­щем ко дну.

По характеру движения: прямолинейные и криволинейные течения

По физико-химическим свойствам различают течения теплые и холодные, соленые и распресненные.

Характер течений на поверхности океана складывается в результате сложных процессов взаимодействия океана и атмосферы, обусловленных солнечной радиацией, и под воздействием приливообразующих сил.

Источником энергии, обусловливающим движение масс воды, являются космические силы притяжения Луны и Солнца, вызывающие приливо-отливные течения.

Плотностные течения обладают постоянством. Они меняются преимущественно в соответствии с сезонным ходом солнечной радиации.

Ветровые течения отличаются наибольшей изменчивостью. Более устойчивые течения отмечаются в тропических широтах в области устойчивых пассатных ветров. В умеренных и высоких широтах, где атмосферная циркуляция неустойчива, менее устойчивы и течения.

В тропической зоне Мирового океана, возникают постоянные и мощные пассатные течения (северное и южное), направленные на запад.

Между течениями пассатных зон северного и южного полушарий— пассатными течениями в экваториальной зоне— возникают противотечения, направленные на восток.

В умеренных широтах 45—65° в северных частях Атлантического и Тихого океанов течения образуют кольцо циркуляции против часовой стрелки.

В полярных широтах о течениях на поверхности можно составить представление на основе дрейфа льдов, покрывающих бассейн Северного Ледовитого океана в северном полушарии и примыкающих к материку Антарктиды в южном

Понятие дрейфовых течений. Эта теория для глубокого водоемаразработчик теории- Экман.

Ф-ла для определения скорости течения: v_o – скорость поверхностного течения; Т – тангенциальное напряжение ветра, w – угловая скорость вращения Земли; - коэффициент турбулентности; - плотность воды; - широта географическая.

А – ветровой коэффициент; w – скорость ветра; - широта географическая.

Глубина трения (D) определяется:

С глубиной скорость течения изменяется по экспоненциальному закону и на глубине трения вектор течения направлен в противоположную сторону и равен .