WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 37 | 38 || 40 | 41 |   ...   | 67 |

«Г И Д Р О iyi Е Т Е О И 3 Д А Т ЛЕНИНГР А Д * 1 9 7 4 УДК 5 5 1.4 6 Приводятся основные сведения о физических явлениях и процессах в океане. Излагаются вопросы термики, ...»

-- [ Страница 39 ] --

Ветровое волнение от северо-запада, достигшее при движении ци­ клона к юго-востоку значительного развития, после поворота по­ следнего к западу, распространяясь прямолинейно, будет превра­ щаться в крупную зыбь. На участке движения циклона к востоку зыбь по-прежнему будет распространяться с северо-запада. Однако она уже не будет столь крупной, так как северо-западные ветры не будут возбуждать такого сильного ветрового волнения, как это на­ блюдалось при перемещении циклона на юго-восток.

При перемещении циклона на северо-восток (от точки М2к М3 ) ветровые волны будут наиболее интенсивно расти под влиянием юго-западных ветров. Ветровые волны, вызванные северо-запад­ ными ветрами, будут быстро выходить из-под действия ветра и пре­ вращаться в зыбь. Однако эта зыбь не будет такой крупной, как та, которая была порождена северо-западными ветрами на первом от­ резке пути циклона, когда эти ветры могли длительно и на большом расстоянии вызывать рост ветровых волн. Сильное действие северозападных ветров на развитие волн объясняется также и тем, что возникновение этих ветров в циклонах северного полушария обу­ словлено прохождением холодного фронта. Обычно это вызывает резкое усиление ветра от северо-запада, появление шквалов, что в совокупности благоприятствует росту волн.

Если циклон достаточно глубок, а следовательно, и сила ветра достигает значительной величины, то при перемещении такого ци­ клона в течение достаточно долгого времени над большими вод­ ными пространствами скорость волн в передней его части может превзойти скорость перемещения самого циклона. В этом случае появившаяся зыбь при ее усилении будет являться предвестником приближения циклона.

Часто бывает и так, что сильный ветер, развивший ветровое вол­ нение, стихает. Тогда эти ветровые волны превращаются в волны зыби. Однако спустя некоторое время ветер вновь усиливается; то­ гда при наличии зыби развитие нового ветрового волнения проте­ кает гораздо быстрее и нужно значительно меньше времени, чтобы вновь появившийся ветер породил сильное ветровое волнение.

Такое явление особенно часто наблюдается в тех областях океа­ нов и морей, где штормы следуют в быстрой последовательности !один за другим. Тогда море не успевает успокоиться, и каждый сле­ дующий шторм быстро разводит сильное волнение. Такие условия наблюдаются, например, в северной части Атлантического океана, в северной части Тихого океана, в таких морях, как Баренцево, ! Охотское и особенно часто в южных частях Атлантического, Индий­ ского и Тихого океанов, где штормы идут в частой последователь­ ности и достигают огромной силы.

Зыбь при своем распространении от циклона затухает, причем ее длина, а следовательно, и скорость распространения, изменя­ ются. В. В. Шулейкину удалось установить, что существует вполне определенное значение устойчивой длины волны Яуст, зависящее от скорости ветра w, создавшего зыбь Поэтому, если начальная длина зыби была меньше Яуот, она уве­ личивается, а если больше — уменьшается.

Образование устойчивой зыби можно объяснить следующим об­ разом. При движении зыбь испытывает тормозящее действие воз­ духа, которое пропорционально скорости ее перемещения. Из-за этого скорость, а следовательно, и длина волны зыби должны умень­ шаться. С другой стороны, при движении зыби в безвоздушном про­ странстве ее скорость оставалась бы неизменной, а длина волны (увеличивалась за счет уменьшения высоты волны (оседания волн).

|Борьба этих двух противоположных процессов и приводит к тому,.что неизбежно должна установиться такая скорость зыби, а следо­ вательно, и такая длина волны, при которой оба воздействующих процесса уравновешиваются. В последующем зыбь, достигнув ус­ тойчивой длины, затухает вследствие действия сил внутреннего трения.

Наряду с зыбью от циклона распространяются волны значи­ тельно большей длины и периода, но очень малой высоты и поэтому не наблюдаемые визуально. Период таких воли, названных п р е д ­ в е с т н и к а м и з ыб и, достигает 1—2 мин, а скорость распростра­ нения 10 000—15 000 миль в сутки. Наблюдения над предвестниками зыби у побережья позволяют, при благоприятных условиях, опре­ делять положение циклонов в океане.

С циклонами связаны также пульсации давления у дна, возбу­ ждающие его колебания. Распространяясь по дну и суше, эти коле­ бания регистрируются сейсмическими станциями в виде так назы-.

ваемых м и к р о с е й с м. По времени прихода микросейсм в раз­ личные пункты можно определить местонахождение циклона.

Возникновение микросейсм связано с возникновением стоячих волн (толчеи) в центре циклона, пульсирующими ударами воздушного потока о поверхность воды, которые бывают особенно резкими при прохождении холодных фронтов, а также с другими причинами, способными создавать пульсацию давления у дна.

Волны в циклонах определяют и решение такой важной практи­ ческой задачи, как выбор оптимальных курсов плавания судов в океане. В настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом, основным критерием является потеря скорости хода на волне с уче­ том безопасности плавания. В климатическом аспекте выбор пути осуществляется по специальным пособиям типа «Океанские пути мира» (Издание УГС ВМФ, 1962), «Атласы гидрометеорологиче­ ских условий плавания судов морского флота» (Издания УГС ВМФ, 1966, 1968) и другим. При необходимости решения задачи в кон­ кретных синоптических условиях руководствуются указаниями спе­ циальных прогностических групп по обслуживанию судов рекомен­ дуемыми курсами, создаваемых в крупных прогностических центрах. При отсутствии связи с такими центрами могут быть про­ изведены расчеты непосредственно на корабле по факсимильным прогностическим картам полей волнения и ветра. Методы расчета даются в специальных пособиях, как например «Рекомендуемые курсы плавания судов в океане» (3. К- А б у з я р о в и К- М. С и ­ ро то в, Гидрометеоиздат, Л., 1970).



§ 37. Разнообразие ветровых волн Как отмечено выше, реальные ветровые волны обладают весьма большим разнообразием. Каждая последующая волна отличается от предыдущей. Поэтому исследование разнообразия волн является весьма существенной задачей/ Наиболее плодотворным при ее ре­ шении оказался подход с позиций теории вероятностей. При таком подходе волнение рассматривается как случайный процесс, к кото­ рому приложимы законы.этой теории.

j Основной задачей в данном случае является решение вопроса ! об определении основных характеристик случайного процесса, к которым в первую очередь относятся закон распределения, плотность распределения (повторяемость) и функция распределения (обеспе­ ченность).

Многие исследователи принимают, что закон распределения эле­ ментов волн является нормальным. К сожалению, это положение не может считаться полностью доказанным, так как в значительном числе случаев он оказывается ближе к релеевскому. Поэтому при ' решении прикладных задач, связанных с учетом волнения, не сле­ дует об этом забывать. Ниже рассматриваются характеристики элеI ментов волн, полученные при условии, что закон распределения волн I близок к нормальному.

Функции распределения элементов ветровых волн были вначале получены эмпирически А. П. Морозовым, Я- Г. Виленским, Б. X. Глуховским и др., а затем были обоснованы теоретически Ю. М. Кры­ При изучении статистических характеристик ветрового волнения рассматривают два вида функций распределения элементов волн.

Одни функции описывают разнообразие элементов волн при опре­ деленной силе волнения. Их называют ф у н к ц и я м и р а с п р е д е ­ разнообразие элементов волн в заданном районе моря за длитель­ ные промежутки времени, исчисляемые годами. Такие функции называют р е ж и м н ы м и ф у н к ц и я м и р а с п р е д е л е н и я. Ре­ жимные функции изучены значительно слабее, чем функции рас­ пределения.

Функции распределения высот волн в точке. Вследствие трех­ мерного характера ветрового волнения высота волн вдоль гребня изменяется. Наибольшую высоту волны вдоль гребня называют вы­ сотой трехмерной волны или просто высотой волны. Если произво­ дить регистрацию волн прибором, установленным в определенной гочке моря, то очевидно, что через такую точку гребень волны мо­ жет проходить различными участками. Поэтому записанная прибором совокупность высот волн не будет совпадать с совокупностью высот трехмерных волн.

Высоты волн, регистрируемые прибором, находящимся в опре­ деленной точке моря, называют высотами волн в точке. Если бы волны были двухмерными, никакого различия между высотой волны, зарегистрированной в точке или определенной другим мето­ дом (например, методом стереофотосъемки волн), не было бы, так как высота волны в этом случае остается неизменной вдоль гребня Наблюдения и теоретические исследования совокупности высот волн в точке показывают, что для случая установившегося волнения 'их распределение близко к двухмерному нормальному закону рас­ пределения случайных величин — закону Гаусса и не зависит от : силы (степени) волнения.

Плотность вероятности высот волн в точке f{h), называемая в океанографии п о в т о р я е м о с т ь ю, может быть представлена в следующем виде:

где cf' среднее квадратическое отклонение высот волн.

Величина k2 может быть выражена через среднюю высоту волны h (математическое ожидание) на основе известного из теории веро­ ятности соотношения После подстановки f (h) из (7.32) и интегрирования получим откуда Подставляя найденное значение k2 в (7.32), получим функцию повторяемости высот волн в точке, выраженную через среднюю вы­ соту волны Функция распределения высот волн в точке, называемая функ-j цией обеспеченности F(h), является интегральной по отношению!

к функции повторяемости и определяется из соотношения После подстановки f(h) из (7.33) и интегрирования получим Выражение (7.33') определяет безразмерную функцию распре­ деления высот волн в точке, отнесенных к средней высоте. Она представлена на рис. 7.17 кривой 1 По оси абсцисс отложена Рис. 7.17. Безразмерные функции распределения элементов 1 — функция обеспеченности высот волн в точке, отнесенных к их средней высоте; 2 — функция обеспеченности высот трехмерных волн, отнесенных к их средней высоте; 3 — коэффициент перехода от высоты волн в точке заданной обеспеченности к высоте трехмер­ ных волн той же обеспеченности; 4 — функция обеспеченности перио­ 16 Заказ № обеспеченность относительных высот волн, а по оси ординат сам»

отношение —.

Из (7.33') легко можно получить относительную высоту волн,, выраженную через их обеспеченность Переходя от натуральных логарифмов к десятичным и подстав­ ляя вместо я его численное значение, получим Задаваясь обеспеченностью F (h), легко определить и безразмерh ную высоту волны в точке — данной обеспеченности по (7.34) или кривой Урис. 7.17.

Для определения обеспеченности абсолютной высоты волны иэ конкретной совокупности волн необходимо предварительно вычис­ лить среднее значение высот волн этой совокупности; тогда, опре­ делив по кривой 1 рис. 7.17 или (7.34) безразмерную высоту волны заданной обеспеченности и умножив ее на среднюю высоту данной совокупности волн, получим искомую абсолютную высоту.

Функция распределения высот трехмерных волн. Распределе­ ние высот трехмерных волн, также как и высот волн в точках, под­ чиняется нормальному закону распределения случайных величин Гаусса. Однако в данном случае необходимо исходить не из двух­ мерного, а трехмерного закона распределения. Вследствие этого аналитическое выражение функции обеспеченности оказывается бо­ лее сложным.

Повторяемость (плотность вероятности) высот трехмерных волн определяется следующим выражением:

Интегральная функция распределения высот трехмерных волн (функция обеспеченности) где интеграл Фурье erf =erf(x) определяется соотношеУя h ' нием Функция обеспеченности высот трехмерных волн, отнесенных к их средней высоте, представлена на рис. 7.17 кривой 2.



Pages:     | 1 |   ...   | 37 | 38 || 40 | 41 |   ...   | 67 |
 



Похожие работы:

«Добрый день, дорогие коллеги! СЕМИНАРЫ В ЯНВАРЕ 3 Краснодар От всего сердца хочу поздравить Вас с наступающими праздниками: Новым 2010 годом и Рождеством. 4 Владимир Каким был для каждого из нас уходящий год? Что нового и важного он 5 Ульяновск принес в нашу жизнь? Какими свершениями и успехами нам хочется горЕгипет, Академия диться? 23 МОСКВА Без ложной скромности хочу сказать, что все мы и каждый из нас в отСмоленск дельности замечательно поработали в этом году. Он не был простым: нам...»

«Санкт-Петербург 2012 Школа классического правления Свага www.scgovern.org 2 Тактика/ Сост. С.В.Короткий. – www.scgovern.org. Школа классического правления Свага, 2012 Короткий С.В., 2012 Серия книг Ликбез по управлению Часть 6 Школа классического правления Свага www.scgovern.org 3 Содержание Для сильного человека нет правил военной тактики Хагакурэ, тайный принцип Ягю Тадзима-но-ками Мунэнори Понятие тактики Методологический базис тактика Что такое ощущения? Мозг Истинность ощущений? Обращение...»

«Простая и понятная книга о рекламе и маркетинге от человека, который не является маркетинговым гуру, не верит в чудеса брэндинга, и скептически относится ко всему, что нельзя потрогать, пощупать или посчитать. Дмитрий Давыдов, 2009 Верстка – авторская, создание pdf – http://35metod.ru http://davydov.blogspot.com Дмитрий Давыдов Первая Глава Вступление Начнем с того, что я самый обычный человек. Не гуру, не консультант и не профессор бизнес школы. Меня вытолкнула в предпринимательскую...»

«Аппликативные Вычислительные Системы Труды конференции по аппликативным вычислительным системам (АВС’2008), Москва, 29-30 апреля 2008 г. http://www.jurinfor.ru Подготовлено в Институте ЮрИнфоР-МГУ при сотрудничестве с МИФИ и МФТИ Аппликативные вычислительные систеББК 32.97я431(2Рос) мы: Труды конференции по аппликативУДК 004.7(063) ным вычислительным системам А769 (АВС’2008), Москва, 29-30 апреля 2008 г. / Под ред. Л.Ю. Исмаиловой. – М.: НОУ Институт Актуального образования ЮрИнфоР-МГУ, 2008. –...»

«ПРИНЦИПЫ НАУЧНОГО МЕНЕДЖМЕНТА Введение Президент Рузвельт в своей приветственной речи, обращенной к губернаторам в Белом доме, пророчески заметил, что сохранение наших национальных богатств является только частностью по отношению к более общему вопросу о производительности национального труда. Вся страна быстро уяснила себе важность сохранения наших материальных богатств, и это послужило началом широкого общественного движения, которое, несомненно приведет к крупным результатам в направлении...»

«Пояснительная записка Разработкой Основной образовательной программы начального общего образования (далее ООП) муниципального образовательного учреждения для младшего школьного возраста начальной школы занимался коллектив учителей ГБОУ СОШ №176. ООП разработана в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования к структуре основной образовательной программы (утверждён приказом Министерства образования и науки Российской Федерации...»

«Научно-исследовательская деятельность Ивановского государственного университета 2007 Статистический сборник Иваново Издательство Ивановский государственный университет 2008 Научно-исследовательская деятельность Ивановского государственного университета, 2007: Стат. сб. / НИУ. – Иваново: Иван. гос. ун-т, 2008. – 47 с. В сборнике представлена статистическая информация о научноисследовательской деятельности Ивановского государственного университета в 2007 году. Обзор предназначен для руководителей...»

«УТВЕРЖДАЮ Председатель Учебно-методической комиссии В.А. Шехмаметьева сентября 2012 г. ПРОГРАММА ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО НАПРАВЛЕНЮ 080500.68 МЕНЕДЖМЕНТ КВАЛИФИКАЦИЯ МАГИСТР Рассмотрено и одобрено на заседании УМК Протокол № 3 от 31 мая 2012 г. Руководитель рабочей группы по управленческому профилю, зав. кафедрой Управление и маркетинг Морозова Г.А. _ Нижний Новгород 2012 г. Программа государственного экзамена по направлению 080500.68 Менеджмент: Н. Новгород. – НИУ – филиал РАНХиГС,...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.