| Статистика |
 |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |  |
 |
|
 | |  |
|
Внутренние волны
Изучение внутренних волн - одна из важнейших задач океанологии нашего времени.
Ученые сначала теоретически предсказали существование этих волн, а потом, лишь полвека
спустя, открыли их в природных условиях.
В середине XVIII века Франклин, совершая морское путешествие, обратил внимание на
необычное явление. В светильной лампе, стоявшей на столе у него в каюте, поверх воды бьшо
налито масло. Слой масла оставался абсолютно спокойным, а на его границе с водой
происходило что-то непонятное: здесь возникла волна. Это, образно говоря, была «буря в
стакане с водой». Франклин незамедлительно поспешил опубликовать свои наблюдения. И
правильно сделал: его сообщение стало первым «лабораторным наблюдением». Но самое
интересное заключалось в том, что в жизни моряки часто сталкивались с подобными
явлениями!
Вот только один пример. Очень давно норвежские мореплаватели обратили внимание на
странное явление, которому дали название «лежать в мертвой воде». Суда, пересекая местные
фиорды, вдруг застывали на месте и, точно удерживаемые магической рукой, не в силах были
двинуться ни вперед, ни назад. В 1904 году норвежский путешественник Ф. Нансен и шведский
физик В. Экман, изучая эту особенность фиордов, выяснили, что она характерна для тех мест,
где над соленой водой имеется слой более легкой опресненной воды. Резкие перепады в
плотности воды и создают эффект, удерживающий суда на месте.Внутренние волны наука стала изучать только после Второй мировой войны. И почти
сразу же удалось выяснить любопытнейшие, просто потрясающие подробности. И вот что
интересно: существуют они даже тогда, когда поверхность океана идеально спокойна.
Предположим, что вы видите совершенно гладкую поверхность воды. Это совсем не
значит, что и во внутренних ее слоях все спокойно. Там, на глубине 200-300 метров от уровня
океана, могут «бушевать» (это слово взято в кавычки только потому, что подводные волны
развиваются гораздо медленнее, чем поверхностные) настоящие бури и штормы, причем
подводные волны достигают иной раз внушительных размеров: амплитуда по высоте достигает
50 метров, а ширина - более 100 метров в длину. Правда, период их колебаний может лежать в
интервале от нескольких минут до нескольких суток. Удивительно и другое: волны эти могут
пронизывать всю толщу океана до самого дна! Как это можно себе представить?
Вот, скажем, колеблется поверхность воды. Поверхность воды - это граница воды и
воздуха, то есть двух сред с разной плотностью. Но ведь и в глубинах океана располагаются
слои с разной плотностью. Представьте теперь границу между двумя такими слоями. В покое
она, как и поверхность воды, гладкая. Но вот какая-то причина заставляет тяжелый слой
подняться, выгнуться горбом. Потом он идет вниз, и возмущения распространяются во все
стороны - бегут внутренние волны…
В свое время английский океанолог Дж. Вуде высказал гипотезу, что существующие
между соседними слоями с неоднородными характеристиками четко выраженные границы -
океанические фронты, или фронтовые разделы, являются, по-видимому, теми «окнами», где
происходит обмен повышенной интенсивности теплом и солями между поверхностными и
глубинными зонами Мирового океана. Сейчас эта идея находит подтверждение…
А недавно было сделано еще одно неожиданное открытие: весь океан, сверху донизу,
состоит из своеобразн неоднородностей, вызываемых множеством причин. Оке точно сшит из
отдельных лоскутов - разных слоев воды, отличных друг от друга по своей «фактуре» -
температуре, солености, плотности, скорости течения, прохождению звука и
электропроводности. Причем, подобная «пестрота» существует как по вертикали, так и по
горизонтали. Эти «лоскуты»- могут быть весьма разнообразными по форме и размерам.
Ширина их колеблется от 100 метров до 100 километров, но никогда она не занимает площадь
от берега до берега. Они не «пришиты» к какому-то одному месту, а как бы «скользят»
горизонтально и наклонно, в разных направлениях. Такая тонкая структура была обнаружена на
всех глубинах, и, не будь ее, многие процессы и явления в океане протекали бы совершенно по-
иному.
Ученые установили, что внутренние волны буквально пронизывают всю морскую толщу.
Найдены доказательства, что в них, к примеру, океан закладывает «остатки» неиспользованной
энергии, которую в огромных дозах каждые сутки закачивают в него приливообразующие
силы, создаваемые совместным притяжением Луны и Солнца. Но внутренние волны
образуются и по другим причинами, в частности, и из-за упомянутых выше океанических
фронтов.
Больше того, внутренние волны, например, искажают подводные акустические колебания.
А это очень важно для тех, кто занимается вопросами подводной акустической связи и с их
помощью прогнозирует районы скопления промысловых рыб, поскольку пища выносится
внутренними волнами в те или иные места океана.
Конечно же внутренние волны важны и для мореплавания. Кстати, теперь ученые
предполагают, что катастрофа с американской подводной лодкой «Трешер» могла быть вызвана
встречей ее с одной из таких внутренних волн-гигантов. По их мнению, могло произойти
следующее: внутренняя волна бросила «Трешер» на сверхпредельную для подводной лодки
глубину.
Природа глубинных волн очень сложна и пока еще полностью не изучена. Но зачем нам
это все знать? Ученые объясняют ее гидродинамическим эффектом приливно-отливных
течений, наталкивающихся на своем пути на горные цепи, протянувшиеся по дну океана.
Удалось, например, установить, что волны полусуточного периода вызывают в основном
приливы. Но ведь волны такого диапазона - лишь незначительная часть внутренних волн. А что
вызывает образование всех остальных - и сейчас неизвестно. Как-то влияют ветры, как-то течения, но что играет главную роль, а что - второстепенную, еще не совсем до конца ясно.
Эти невидимые, скрытые от наших глаз волны обладают всеми свойствами обычных волн,
которые мы привыкли видеть на поверхности моря. Они также растут, а потом, как обычные
волны прибоя, обрушиваются, вызывая при этом турбулентность - вихревые потоки. Но и
турбулентность, в свою очередь, может вызвать внутренние волны. Видимо, не последнюю
роль играют в данном случае и мощные циклоны, вздымающие и раскачивающие миллионно-
тонные массы воды.
|
| Категория: Мои статьи | Добавил: barshin76 (27.03.2011)
|
| Просмотров: 1171
| Рейтинг: 0.0/0 |
| |
 | |  |
|
|
