фл.семафором циклон

исполнить цепочку-на главную в кубрик-на 1 стр.
  • главная
  • астрономия
  • гидрометеорология
  • имена на карте
  • судомоделизм
  • навигация
  • устройство НК
  • памятники
  • морпесни
  • морпрактика
  • протокол
  • сокровищница
  • флаги
  • семафор
  • традиции
  • морвузы
  • моравиация
  • мороружие
  • словарик
  • кают-компания




  • Физика течений

    в океанах, морях и в озерах

    Виктор Алексеевич Шевьёв

     

     

    Глава 2

    Течения во внутренних и окраинных

    морях и в крупных озерах

     

     

     

    2.3. Течения Балтийского моря

     

     

                Балтийское море расположено в северной Европе, принадлежит бассейну Атлантического океана. Крайняя северная точка Балтийского моря расположена вблизи полярного круга (65°40' с.ш.), крайняя южная — около Висмара (53°45' с.ш.). Крайняя западная точка расположена в районе Фленсбурга (9°10' в.д.), крайняя восточная — в районе Санкт-Петербурга (30°15' в.д.). Площадь поверхности (без островов) — 415 тыс. км². Объём воды — 21,5 тыс. км³. Длина береговой линии около 8 тыс. км. Наибольшая глубина 470 м., средняя глубина 51 м.

     

                Результаты многолетних исследований изменчивости уровня и течений Балтийского моря и морей арктического побережья России приведены в работах (Гусев и др. 2007; Захарчук Е. А. 2008). (рис. 2.12). В этих работах показано, что Алексеев Г. В. (1969) первым обратил внимание на волновой характер распространения низкочастотных возмущений уровня в морях сибирского шельфа. По сдвигам максимумов взаимных корреляционных функций неприливных колебаний уровня выявил, что они во всех случаях распространялись на восток в виде прогрессивных волн. Т пер. 1-6 суток.

                Измайлов В. В. (1975) первый использовал волновую интерпретацию возмущений течений в Арктических морях. Он использовал измерения на 4 буйковых станциях в продолжении 78 суток. Зарегистрированы периоды изменчивости течений Т пер. 10-13 суток. Их пространственный масштаб 230-375 км., скорость перемещения 39 см/с.

                Талпсеп Л. А. (1982 дисс, 1983) дал первую интерпретацию низкочастотных возмущений в динамических полях Балтийского моря. Измерялись течения в продолжении 102 суток, зарегистрированы периоды изменчивости течений Тпер 6-8 суток в зональных и меридиональных составляющих, и 14-18 суток в меридиональной составляющей скорости  течений (2.26). Автор считает, что зарегистрированы бароклинные топографические волны, захваченные придонные волны.

                Под волнами понимают изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие энергию (Гусев А. К. и др. 2007; Захарчук Е. А. 2008). Основное свойство всех волн независимо от их природы состоит в переносе энергии без переноса вещества (разве лишь в качестве побочного явления). Возникновение волн связано с наличием возвращающих сил: силы тяжести, силы поверхностного натяжения, силы плавучести.

                Механизм генерации этих волн - динамическая неустойчивость внутренних инерционных волн, меандров фронтальных зон и потоков, вызванных особенностями подводной топографии.

                            Конфигурация Балтийского моря

    Рис. 2.12. Конфигурация Балтийского моря. Приведены линейные инварианты спектральной тензор функции собственных низкочастотных колебаний течений в различных районах Балтийского моря. Цифрами показаны периоды значимых пиков спектральной плотности в сутках. Размерность левых осей на графиках – (см) сут., нижних – рад/сут. (Захарчук 2008).

     

                Бароклинная и баротропная неустойчивость крупномасштабных течений и волн может приводить к образованию синоптических вихрей (Кошляков, Каменкович, Монин 1987), которые в отличие от волн при своем движении переносят водную массу. Генерация синоптических вихрей возможна также за счет прямого атмосферного воздействия (анемобарические вихри). Любое начальное локализованное вихревое возмущение одного знака……начинает излучать в окружающее пространство низкочастотные волны типа волн Россби (Коротаев Г. К. 1988).

                В работах (Гусев А. К. и др. 2007; Захарчук Е. А. 2008) приведено сравнительное кинематическое описание низкочастотных волн и синоптических вихрей. На рис. (2.13) приведено пространственное распределение векторов скорости течения в волне и в вихре.

                                       Пространственное распределение векторов скоростей течений в волне и в вихре

    Рис. 2.13. Пространственное распределение векторов скоростей течений в волне(а) и в вихре (б). Розы скоростей течений даны на разных расстояниях от оси ОХ: а) 1 – 5, соответственно, 0; 7,5; 10; 25; 50 км. б) 1-3, соответственно0; 50; 25км. (Захарчук 2008).

     

                Поля скоростей течений в вихре и волне существенно различны. В вихре (рис. 2.13б) образуется антициклонический круговорот со скоростью течения в центре, равной нулю, с максимальными скоростями на расстоянии 50 км. от центра вихря.

                Роза векторов скорости течений в волне несимметрична. На главной оси зональные составляющие скорости вообще отсутствуют, а при удалении к периферии роза скоростей вытягивается в зональном направлении.

                На рис. (2.14) представлены временные последовательности среднесуточных векторов течений на плавмаяках Балтийского моря. (местоположение маяков показано на рис. 2.12. цифрами 1-5). Отчетливо выделяются синоптические возмущения с периодами приблизительно 5 – 30 суток, максимальные скорости в которых достигают 25-35 см/с.

                Измерения течений в Балтийском  море показывают существенную особенность подобных водоемов – наличие длиннопериодных волновых течений (волн Россби). Но по какой то причине не выявлена квазипостоянная циклоническая циркуляция, свойственная этим водоемам. Балтийское море состоит из трех обособленных районов – Ботнический и Финский заливы и средняя, наиболее значительная часть. Можно предположить, что в каждой из этих частей существует своя циркуляция как результирующее движение  низкочастотных волн (как в Среднем и Южном Каспии). Характер течения не изменяется на протяжении года. Поэтому, предположительно, причина их возникновения не синоптическая изменчивость (влияние которой мало, как показал А. Л. Бондаренко).

                       Графики временного хода среднесуточных течений на плавмаяках Балтийского моря

    Рис. 2.14. Графики временного хода среднесуточных течений на плавмаяках Балтийского моря: 1 – Арансгрунд (гор. 0 м), 2 – Арансгрунд (гор. 15 м), 3 – Сторброттен (гор. 0 м), 4 – Реландерсгрунд (гор. 0 м), 5 – Сторкаллегрунд (гор 0 м). (Захарчук 2008).

     

                Большинство исследований проведено на математических моделях. Поэтому сделан вывод: «Основное свойство всех волн независимо от их природы состоит в переносе энергии без переноса вещества». Анализ результатов наблюдений показывает, что регистрируются течения волновой природы, которые переносят водную массу.

                Эти фундаментальные результаты можно получить по тем же данным, если использовать метод исследования, примененный А. Л. Бондаренко в Каспийском море.

     











    Рейтинг@Mail.ru