- •Министерство науки и образования Украины
- •Содержание
- •3. Колебания уровня под воздействием геодинамических сил.
- •1.2. Сгонно-нагонные колебания уровня моря
- •1.3. Характеристика уровней
- •1.2. Морские волны
- •1.2.1. Общие сведения о морских волнах
- •1.2.1.1. Классификация морских волн
- •2. По силам, которые стремятся возвратить частицу воды в положение равновесия, различают:
- •3. По действию силы после образований волны выделяют волны:
- •4. По изменчивости элементов волн во времени выделяют:
- •5. По расположению различают:
- •8. По перемещению формы волны выделяют волны:
- •1.2.1.2. Элементы волны
- •1.2.1.3. Балл силы (степени) ветрового волнения
- •1.2.2. Основы классической теории морских волн
- •1.2.2.1. Теория волн для глубокого моря (трохоидальная теория)
- •2) Длина волн, а значит, их скорость и период с глубиной не меняются;
- •3) При волнении частицы движутся по круговым орбитам; радиусы орбит, по которым вращаются частицы, уменьшаются с глубиной экспоненциально и тем быстрей, чем короче волна:
- •4) Скорость распространения волны зависит только от ее длины
- •5) Профиль волны представляет трохоиду;
- •1.2.2.2. Теория волн для мелкого моря. Короткие и длинные волны
- •1.2.2.3. Групповая скорость волн
- •1.2.2.4. Энергия волн
- •1.2.2.5. Волновое течение
- •1.2.3. Физическая картина развития и затухания волн
- •1.2.3.1. Зарождение ветровых волн
- •1.2.3.2. Уравнение баланса энергии волн
- •1.2.3.3. Волны в циклонах
- •1.2.4. Поведение ветровых волн у побережья
- •1.2.4.1. Поведение волн у отвесного берега
- •1.2.4.2. Рефракция волн
- •1.2.4.3. Изменение параметров волн на мелководье
- •1.2.4.4. Прибой
- •1.2.5. Методы расчета ветровых волн
- •1.2.6. Сейши, цунами, внутренние волны
- •1.2.6.1. Сейши
- •1.2.6.2. Цунами
- •1.2.6.3. Внутренние волны
- •1.2.7. Характеристика волн Мирового океана
- •2. Приливы в Мировом океане
- •2.1. Понятие о приливах
- •2.2. История исследования приливов
- •2.2.1. Ньютон и статическая теория приливов
- •2.2.2. Лаплас и “динамическая” теория приливов
- •2.2.3. Развитие идей Ньютона и Лапласа
- •2.3. Элементы приливов и терминология
- •2.3.1. Термины и определения
- •2.3.2. Классификация приливов
- •3) Суточные приливы.
- •2.3.3. Неравенства приливов
- •3.3.1. Суточные неравенства
- •2.3.3.2. Полумесячные неравенства
- •2.3.3.3. Месячные (параллактические) неравенства
- •2.3.3.4. Длиннопериодные неравенства
- •2.4. Основы теории приливов
- •2.4.1. Приливообразующие силы и их потенциал
- •2 4.1.1. Приливообразующие силы
- •2.4.2. Статическая теория приливов
- •2.4.3. Динамическая теория приливов
- •2.4.4. Распространение приливных волн с учетом различных сил
- •2.5. Методы предвычисления приливов
- •2.6. Характер распределения приливов в Мировом океане
- •3. Циркуляция вод Мирового океана
- •3.1. Основные силы, действующие в океане
- •3.2. Классификация течений
- •3.3. Градиентные течения
- •3.3.1. Плотностные течения
- •3.3.2. Градиентные течения в однородном море
- •3.4. Дрейфовые течения
- •3.4.1. Дрейфовые течения в бесконечно глубоком море
- •3.4.2. Дрейфовые течения в море конечной глубины
- •3.5. Суммарные течения
- •3.6. Приливные течения
- •3.7. Географическое распределение течений
- •3.7.1. Циркуляция поверхностных вод
- •3.7.2. Циркуляция глубинных и придонных вод
- •Литература
3.7.2. Циркуляция глубинных и придонных вод
Циркуляцию глубинных и придонных вод возбуждают термохалинные факторы. Под действием этих факторов глубинные и придонные воды формируются в полярных районах. В соответствие со своей плотностью они растекаются по всему Мировому океану, смешиваясь с окружающими водами и трансформируясь. Хотя параметры глубинных и придонных вод определяются термохалинными факторами, характер циркуляции на больших глубинах океана зависит от движения вод в поверхностном слое. Эта взаимосвязь приводит, в общем случае, к двухслойной циркуляции Мирового океана, при которой направление циркуляции на глубинах по сравнению с поверхностью, изменяется на противоположное.
Американские океанографы Стоммел и Аронс (1957, 1958) разработали теорию и построили систему абиссальной циркуляции Мирового океана. Согласно этой теории, за пределами шельфа и материкового склона в глубинную циркуляцию вовлекаются воды из двух высокоширотных источников - северо-атлантического и антарктического. В этих очагах глубинные и придонные воды формируются на поверхности в холодную половину года и в результате охлаждения и осолонения опускаются вплоть до дна. На глубинах до 4000 м, в качестве придонных вод выступают североатлантические воды, ниже до самого дна - антарктические придонные.
Из своих источников очень холодная и соленая вода движется в виде узких течений вдоль западных окраин океана в общем направлении к экватору, а затем питает широкий поток, несущий воду обратно к полюсам в каждом из океанических бассейнов. При своем движении холодные воды постепенно нагреваются, смешиваются с вышележащими слоями и компенсируют избыточный поток тепла в глубины океана в низких широтах.
Придонные воды, формирующиеся в источнике вблизи Антарктиды, главным образом в море Уэдделла, перемещаются также в генеральном направлении на восток с Антарктическим циркумполярным течением.
Рельеф дна оказывает определенное влияние на характер глубинной циркуляции. Отчетливо проявляется тенденция придонных течений следовать изобатам, а движение вод из одной глубоководной котловины в другую осуществляется через узкие разломы в меридиональных хребтах (например, через впадину Романш). В целом, влияние рельефа дна не представляется доминирующим. Движение придонных вод формирует циклоническую и антициклоническую формы циркуляции, которые приурочены как к поднятием дна, так и к его понижениям. Эта особенность указывает на пассивный характер фактора рельефа дна: он лишь видоизменяет циркуляцию, вызванную другими активными факторами.
Скорость движения глубинных и придонных вод в несколько раз ниже скорости поверхностных течений и в среднем составляет около 10 см/с.
Таким образом, общая горизонтальная циркуляция Мирового океана складывается из двух систем течений: поверхностной и глубинной. Физическая природа поверхностной циркуляции - ветровая и термохалинная, глубинной - термохалинная. Граница между течениями проходит в среднем на глубине 1500 м. На юге обе системы связываются самым мощным в Мировом океане Антарктическим циркумполярным течением.
Связь между поверхностной и глубинной горизонтальной циркуляцией осуществляется через механизм вертикальных движений – конвекцию и дивергенцию (расхождение) горизонтальных течений.