WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 51 | 52 || 54 | 55 |   ...   | 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 53 ] --

f гидростатического давления, возникающ им при наклоне поверхности моря относительно изопотенциальной поверхности. В зависиI мости от причин, создающ их наклон поверхности моря, в группе I градиентных течений можно выделить:

сгонно-нагонные течения, обусловленные нагоном и сгоном вод!

j под действием ветра; бароградиентные, связанные с изменениями j атмосферного давления, стоковые, вызванные повышениями уровня I у берегов и в устьевых участках рек береговым стоком, плотностные (конвекционные), обусловленные горизонтальным градиентом 1 плотности воды. Если неравномерное распределение плотности I обусловлено только неравномерностью в распределении темпераа | туры и солености, то такие течения называют термохалинными.

\у Теория и методы расчета перечисленных видов градиентных /течений, кроме плотностных, идентичны. П оэтом у ниже будем применять к ним общий термин — градиентные течения. Учитывая I особенности теории и методов расчета плотностных течений, они выделены в отдельную группу.

б) Ветровые и дрейфовые. Вторые из них обусловлены влеку­ щим действием ветра, а первые — совместным воздействием указанной причины и наклоном уровня, вызванным непосредственным I действием ветра и перераспределением плотности, связанных I с дрейфовыми течениями.

в) П риливны е, вызванные приливными волнами.

Течения, наблюдаемые после прекращения действия силы, выз­ ывавшей течения, называются инерционными.

2. П о устойчивости выделяют постоянные, периодические и временные течения.

а) П остоянными течениями называют течения, мало меняю­ щиеся по скорости и направлению за сезон или год. Примером таких течений являются пассатные течения океанов, Гольфстрим и др. Однако в строгом смысле постоянных течений нет. Все тече­ ния подвержены изменениям. П оэтому под постоянными течени­ ями обычно понимают течения, всегда наблюдающиеся в одних и тех ж е районах океана. Эти течения зависят от характера рас­ пределения плотности и преобладающего распределения полей б) Периодические течения — течения, изменения которых про­ исходят с определенным периодом. К их числу относятся прилив­ ные течения.

в) Временные (непериодические) течения — течения, изменение которы х носит непериодический характер. В первую очередь они | обусловлены ветром и наиболее сложны с точки зрения расчета, j 3. По глубине расположения можно выделить:

а) поверхностные течения, наблюдаемые в так называемом наj вигационном слое, т. е. в слое, соответствующем осадке надвод­ ных кораблей (0— 10 м );

б) глубинные течения, наблюдаемые на некоторой глубине меж д у поверхностным и придонным течениями;

в) придонные течения, наблюдаемые в слое, прилегающем i ко дну. Значительное влияние на них оказывает трение о дно.

4. По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные и криволинейные течения. Последние можно подразделить на циклонические, представляющие собой круговые течения против часовой стрелки в северном полуш арии и по., часовой ; стрелке — в ю ж ном, и антициклонические, движ ущ иеся наоборот.

5. По физико-химическим свойствам различают течения теплые и холодные, соленые и распресненные. Характер течений опре­ деляется соотношением температуры или соответственно солености масс воды, ф ормирую щ их течение, и о круж аю щ их вод. Если их температура выше температуры окруж аю щ и х вод, течения назы­ ваю т теплыми, а если ниже — холодными. Аналогично определя­ ются соленые и распресненные течения.

§ 49. Градиентные течения Рассмотрение градиентных течений удобнее начать с рассмот­ рения одной из разновидностей этой группы течений — плотностных, та к ка к в этом случае можно не учитывать сил трения.

Плотностные течения обусловлены обычно неравномерным рас­ пределением температуры и солености воды, а 'следовательно, и ее плотности по горизонтали. Такая неравномерность распределе­ ния обусловлена неравномерностью нагрева вод океана под воз­ действием солнечной радиации* неоднородностью испарения и к о ­ личества вы падаю щ их осадков.

В некоторых случаях на неравномерности распределения плот­ ности сказывается перенос водных масс под действием дрейфовых и приливных течений.

Основы теории плотностных течений. Теория плотностных тече­ ний, разработанная В. Геланд-Ганзеном, В. Сандстремом и Н. Н. Зубовым, базируется на теории циркуляции Бьеркнеса.

Извёстно, что циркуляция в ж идкости при отсутствии внешних действую щ их сил может возникать в том случае, когда поверхно­ сти равных значений давления — и з о б а р и ч е с к и е, пересекаются с поверхностями равного значения 'п л о тн о с ти — и з о п и к н и ч е ­ с к и м и. Вместо изопикнических поверхностей можно пользо­ ваться идентичными им поверхностями равных значений удельного Слой воды, в котором изобарические и изопикнические (или изостерические) поверхности параллельны, называется барот р о п н ы м. Если эти поверхности пересекаются, то такой слой воды называют б а р о к л и н н ы м.

Д ля уяснения механизма возникновения циркуляции в море рассмотрим вертикальный разрез через водную толщ у. Проведя поверхности изобарические —р и изостерические — а, получим их расположение, представленное на рис. 9.1. Д опустим, что удельный объем возрастает от «1 к ag.

Выберем три частицы: т и т, тг, находящиеся на изобариче­ ских поверхностях р-г и р+г. Н а каж дую частицу будет действовать сила градиента гидростатического давления, направленная вверх перпендикулярно соответствующей изобарической поверхности и равная где а — удельный объем; -----------градиент гидростатического дав­ ления.



Примем величину градиента гидростатического давления в точ­ ках mi, т, т г одинаковой. Тогда сила градиента гидростатического давления, определяемая к а к произведение будет в указан­ ных точках различна вследствие различия удельных объемов.

Большая величина этой силы будет в точках т г и меньшая в точ­ ках mi. П оэтом у при движ ении частиц под воздействием силы гр а ­ диента гидростатического давления частицы т г будут опережать в своем движении частицы т, а частицы т — частицы т ь В озни­ кает циркуляция (движение) ж идкости выше изобарической по­ верхности р справа налево, а ниже — слева направо, как показано большими стрелками. Знак циркуляции определяется взаимным положением изобарических и изостерических поверхностей. С ко­ рость циркуляции зависит от величины угла пересечения изоба­ рических и изостерических поверхностей. Чем больше этот угол, тем интенсивнее циркуляция.

Рис. 9.1. Схема возникновения циркуляции.

Углом пересечения изобарических и изопикнических поверхно­ стей и их градиентами определяется число с о л е н о и д о в, кото­ рыми называю т трубки, образуемые парными изобарическими и изостерическими поверхностями, проведенными через единицу давления и удельного объема. Чем больше число соленоидов, при­ ходящ ихся на единицу площади сечения, тем интенсивнее ц и р ку­ ляция.

В природных условиях угол наклона между изобарическими и изостерическими поверхностями мал. Д ля определения этого угла наклона требуются очень тщательные измерения распределения удельных объемов (или плотности) по вертикали. Удельный объем и плотность воды в море определяются по ее температуре и соле­ ности, которые долж ны измеряться соответственно с точностью до 0,02° С и 0,02%о, чтобы обеспечить необходимую точность опреде­ ления удельного объема и плотности. Д ля количественных расче­ тов плотностных течений необходимо установить связь между взаимным наклоном изобарических и изостерических поверхностей, или числом соленоидов и скоростью течения. Э ту связь можно ус­ тановить, исходя из теории циркуляции.

Строгий вывод формул для расчета плотностных течений на ос­ нове теории циркуляции сложен. Воспользуемся упрощенным вы ­ водом, который более нагляден и дает одинаковый со строгим вы­ водом конечный результат. Д ля этого рассмотрим взаимное поло­ жение изобарических и изопотенциальных поверхностей. При отсутствии плотностных течений обе системы поверхностей должны Рис. 9.2. К выводу формулы для расчета плотност­ быть параллельными д р у г другу. П ри наличии течений будет на­ блюдаться их взаимный наклон.

Возьмем две изобарические поверхности, одна из которых, ро, совпадает с поверхностью моря, вторая —р находится на такой глубине, где плотностное течение отсутствуем и поэтому она па­ раллельна эквипотенциальной поверхности (рис. 9.2 а). Пусть справа плотность воды меньше, а слева больше. Тогда и расстоя­ ние между изобарическими поверхностями ро и р справа будет больше, а слева меньше, т. е..

Предположим, что в точках М я N определены значения тем­ пературы и солености воды на разных горизонтах.

Проведем ряд изопотенциальных поверхностей: Di, Dz... Аз, которые пересекают изобарическую поверхность ро, и рассмотрим действие сил на частицу воды т, взятую на этой поверхности. Оче­ видно, что на нее действуют сила тяжеЬти g, направленная по отвесу вниз (перпендикулярно к изопотенциальной поверхности), и сила, обусловленная градиентом гидростатистического давления направленная по нормали к изобарической поверхности ро вверх. Д ругие внешние силы считаем отсутствующ ими.

Разложим вектор силы тяжести на две составляющие: вдоль изобарической поверхности ( g s in p ) и по нормали к ней ( g c o s p ).

Последняя уравновешивается градиентом гидростатического дав­ ления, тогда ка к первая оказывается неуравновешенной. Частица т под действием этой силы начнет перемещаться в направлении действия силы со скоростью и '. Н о ка к только возникает движ е­ ние, появляется отклоняю щ ая сила вращения Земли Ки пропор­ циональная скорости движения и направленная к ней под углом 90° вправо (в северном полуш арии). Следовательно, в следующий момент частица т будет находиться уж е под действием двух сил — силы g sin j3 и отклоняющ ей силы вращения Земли Ki. Поэтому она начнет перемещаться по равнодействующей Ri, имея скорость от, (рис. 9.2 6 ). Н о с изменением направления вектора течения изменится и направление отклоняющ ей силы, что вызовет поворот вправо равнодействующей R и дальнейший поворот вектора тече­ ния ит.

Очевидно, что вектор течения будет отклоняться вправо до тех пор, пока не окажется перпендикулярным силе g sin (3, та к как только в этом случае отклоняю щ ая сила вращения Земли будет направлена по одной прямой с силой g s i n f i, но в обратную сто­ рону. Возникает динамическое равновесие, и течение станет уста­ новившимся. Д ля этого случая нетрудно получить расчетную фор­ мулу скорости течения.

Т ак ка к мы принимаем, что течение установившееся, т. е. имеет место динамическое равновесие, сумма действую щ их сил долж на быть равна нулю.

Следовательно, или, учитывая, что где со — угловая скорость вращения Земли, ф — широта места, имеем Найдем значение sin [i. Н а рисунке видно, что Произведения gH M и gH N, _равные разности значений потен­ циала силы тяжести на изобарических поверхностях р и р0 в точ­ ках М и N, называют д и н а м и ч е с к о й в ы с о т о й изобариче­ ской ловерхности ро относительно изобарической поверхности р в точках М и N соответственно (рис. 9.2). Обозначим ее через DM и Dn. Тогда формула (9.3) примет вид Динамическая высота характеризует работу, которую необхо­ димо затратить для перемещения единицы массы воды по верти­ кали против силы тяжести от изобарической поверхности р к ро.

Если переместить единицу массы на расстояние 0,102 м при уско­ рении силы тяжести 9,81 м/с2, то совершенная работа будет равна единице работы, которая называется д и н а м и ч е с к и м д е ­ ц и м е т р о м. Величина в десять раз большая называется дина­ мическим метром, а в десять раз меньшая — динамическим санти­ метром. В практике океанографических расчетов динамических глубин обычно пользуются динамическими миллиметрами, рав­ ными одной сотой динамического дециметра.



Pages:     | 1 |   ...   | 51 | 52 || 54 | 55 |   ...   | 67 |
 



Похожие работы:

«Вы студенты и этим все сказано Закончилась школьная пора и вчерашние школьники стали студентами. Впереди университет, сессии, новые друзья и преподаватели. И все начинается со Дня знаний -1 сентября. В торжественной обстановке прошел День знаний в Институте (филиале) Московского Государственного Открытого Университета. Администрация университета и профессорскопреподавательский состав встретились со студентами МГОУ на торжественной линейке. Директор института профессор Курбанмагомедов К. Д....»

«Издание 2-е Москва февраль, 2013 Обзор рынка карбамида в СНГ Демонстрационная версия С условиями приобретения полной версии отчета можно ознакомиться на странице сайта по адресу: http://www.infomine.ru/research/26/99 Общее количество страниц: 221 стр. Стоимость отчета – 48 000 рублей (с НДС) Этот отчет был подготовлен экспертами ООО ИНФОМАЙН исключительно в целях информации. Содержащаяся в настоящем отчете информация была получена из источников, которые, по мнению экспертов ИНФОМАЙН, являются...»

«s5 КНИГА ДЛЯ УЧИТЕЛЯ Светлана Болдакова gamomcemloba “ocdameerTe” Zvirfaso kolega! dRes rusuli enis swavleba saqarTvelos skolebSi warimarTeba erovnuli saswavlo gegmaSi arsebuli rusuli enis programis mixedviT. masSi mocemulia swavlis is Sedegebi, romelsac unda miaRwios yvela moswavlem sxvadasxva klasebis mixedviT saswavlo wlis bolos. Aaqvea indikatorebi (maCveneblebi), romlebic gviCveneben, miaRwies Tu ara Cvenma moswavleebma am Sedegs. Aamitom girCevT, erovnuli saswavlo gegma samagido wignad...»

«Братья и сестры, мы продолжаем изучение Книги пророка Даниила, и сегодня мы будем изучать 7-ую главу. Она начинается словами: В первый год Валтасара, царя Вавилонского (Дан. 7, 1). Таким образом, мы возвращаемся как бы назад, в Вавилонский период. Почему 7-ая глава сразу переносит нас в прошлое, из правления Дария в правление Валтасара? Дело в том, что с 7-ой главы и до конца Книги излагаются уже события из жизни пророка и именно его видения и откровения. До этого он истолковывал сны языческим...»

«A. H. Р о з а н о в. Горючие сланцы Европейской части СССР. (Объяснительная записка к карте распространения залежей горючих сланцев в Европейской части С С С Р, в масштабе 150 в. в дюйме.) С 1 картой. A. R о s а п о у. Les schistes bitumineux de la partie Europenne de r.R.S.S. Note explicative la carte de la rpartition des schistes bitumineux. Echelle 1 :6.300.000.) A v e c 1 carte. ИЗДАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО КОМИТЕТА. ЛЕНИНГРАД. 1927. Горючие сланцы Европейской части С С С Р..(Объяснительная...»

«ВНЕБОЛЬНИЧНАЯ ПНЕВМОНИЯ У ДЕТЕЙ: РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ, ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА Научно-практическая программа Москва 2011 Руководитель проекта: Председатель правления Российского респираторного общества, академик РАМН, профессор А. Г. Чучалин Координационный совет: профессор д. м. н. Геппе Н. А. профессор д. м. н. Розинова Н. Н. профессор д. м. н. Волков И. К. профессор д. м. н. Мизерницкий Ю. Л. профессор д. м. н. Манеров Ф. К. Эксперты: Абатуров А. Е. (Днепропетровск), Андрианова Е....»

«Г.К Дмитриев, 2009,© Обзор книги Мир свободного мышления (МСМ) — бесконечновечный мир образов, мысли, мышления, их энергочастотных фигуральных распределений, ракурсов, позиций, отражаемых и воспринимаемых чувствами, умом и разумом человека голографически, а в представлении — объёмносферически. Побуждением к мышлению являются постоянные интерес и необходимость к своей сущности, к окружающему и внутреннему Миру, к своему назначению в Творении, к материальному и духовному устройству Бытия, к...»

«Я летел: Сразу оговорюсь: многие слова, которыми мы пользуемся в повседневной жизни для меня имеют свое...»

«Самые вкусные мясные блюда Агафья Звонарева 2 Книга Агафья Звонарева. Самые вкусные мясные блюда скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Агафья Звонарева. Самые вкусные мясные блюда скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Агафья Тихоновна Звонарева Самые вкусные мясные блюда 4 Книга Агафья Звонарева. Самые вкусные мясные блюда скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! ГОРЯЧИЕ МЯСНЫЕ БЛЮДА 5 Книга Агафья Звонарева....»

«Пояснительная записка. Данная рабочая программа предназначена для учащихся 6 класса МБОУ СОШ №63 г.Хабаровска и рассчитана на 2013-2014 учебный год. Рабочая программа составлена на основе: - Федерального государственного образовательного стандарта общего образования; - требований к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования, представленных в федеральном государственном образовательном стандарте общего образования второго поколения; - фундаментального...»






 
© 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.