Внутренние волны
Cтраница 2
Внутренние волны расширенной волны должны быть пропорциональной величины. Кроме того, такой же пропорциональностью должны обладать и две оставшиеся импульсивные волны. Так, если третья волна расширена, то первая и пятая волны приблизительно равны по длительности во времени и по амплитуде. Если же 1 и 3 волны равны, то можно ожидать пятую волну расширенной. [16]
Внутренние волны различных видов часто приводят к возникновению турбулентных вихрей, которые способствуют в свою очередь трансформации и даже разрушению волновых колебаний. С внутренними волнами связано также явление, которое получило название мертвая вода из-за резкого сопротивления движению судна, оказываемого местным встречным переносом воды. [17]
Вихри и внутренние волны в стратифицированной жидкости / / Прикл. [18]
В крупных внутренних водоемах длинные внутренние волны, как и длинные гравитационные волны на поверхности, могут подвергаться влиянию вращения Земли. Некоторые исследователи считают, что таким условиям соответствует формирование сложной системы волн Кельвина и Пуанкаре [104], которые могут перемещаться вдоль контура водоема в направлении часовой стрелки и в противоположную сторону. [19]
В последние годы интенсивно изучаются внутренние волны в океане. Они возникают из-за неоднородности жидкости, которая вызвана наличием поля тяжести. [20]
Как и волны на поверхности, внутренние волны в океане относятся к явлениям повсеместным. Динамическое воздействие поверхностных волн на донные отложения более всего проявляется в верхних частях шельфа, где происходит взаимодействие волна-дно. Для внутренних же волн область наиболее сильного взаимодействия вода-дно относится к материковому склону. [21]
Распространение этих колебаний в среде и представляет собой внутренние волны. Амплитуда волн этого типа в океане может достигать сотни метров, длина волны - многие километры, но колебания водной поверхности при этом будут ничтожны. Образование внутренних волн происходит под действием приливов, колебаний атмосферного давления, изменений поля приводного ветра, неустойчивости течений. Внутренние волны в океане имеют самые разнообразные формы - от почти синусоидальных до солитонообразных. Поверхностные течения, индуцированные внутренними волнами, оказывают сильное воздействие на короткие поверхностные волны, перераспределяют поверхносто-активные вещества на морской поверхности. Образующаяся на поверхности зона выглаживания, так называемый слик, или наоборот зона повышенной интенсивности волнения, или сулой, в которой наблюдается обрушение волн, имеют форму вытянутых полос, распространяющихся вместе с группами внутренних волн. По этим проявлениям на поверхности океана внутренние волны и обнаруживаются. Так как поверхностные гравитационно-капиллярные волны, поверхностно-активные вещества сильно влияют на коэффициент отражения электромагнитных, в том числе световых волн, внутренние волны хорошо обнаруживаются дистанционными методами, например, они видны из Космоса. Внутренние волны по сравнению с обычными поверхностными гравитационными волнами обладают рядом удивительных свойств. [22]
Как показали исследования, причиной возникновения течения в жидкости являются внутренние волны скорости и давления, имеющие между собой такой фазовый сдвиг ( зависящий от расстояния до деформирующейся стенки), что нелинейные члены уравнений, описывающих течение жидкости, приобретают ненулевое среднее значение, обусловливающее возникновение односторонне направленного течения со скоростью, существенно превосходящей скорость невозмущенного течения при отсутствии волн. Важная особенность установленных форм движения заключается в том, что амплитуда внутренней волны скорости в жидкости, возбужденной волнами, распространяющимися по стенкам, не затухает при удалении от стенки, как это имеет место в случае акустических течений, известных в акустике, а наоборот, нарастает, достигая максимума на оси течения. [23]
Существенно отметить, что поднятия на дне при их обтекании водами генерируют внутренние волны определенных параметров, являясь их генераторами волн определенных размеров. Имеет место как бы обратная связь: обычно динамические воздействия определяют распределение и состав отложений, некоторые детали рельефа дна, а в этом случае рельеф дна определяет в значительной мере динамику придонного слоя. Об этой взаимосвязи можно говорить пока, к сожалению, только теоретически. [24]
На результат может оказать влияние межмодовая интерференция, модуляция сигнала поверхностным волнением, внутренние волны и ряд других факторов. Кроме того, трудно ожидать, что справедливо правило Кирхгофа, так как экран обладает волновым размером, который меньше 10 длин волн. [26]
Пятно расплывается, сначала с большим запасом преодолевая силы сопротивления и интенсивно излучая внутренние волны, а затем достигая квазистационарного режима, при котором движущая сила расплывания ( коллапс) уравновешивается суммой сопротивления формы и волнового сопротивления. Эта стадия проходится за время в несколько десятков периодов Вяйсяля-Брента. [27]
В первом случае система волн затухает со временем, во втором - амплитуда со временем увеличивается и внутренние волны динамически неустойчивы. При этом происходит сильное перемешивание слоев, это область нелинейных эффектов, изученных мало. [28]
Для возникновения спиральной колебательной моды неустойчивости требуется наличие в слое достаточно выраженной зоны устойчивой стратификации, в которой могли бы развиваться внутренние волны. При этом факторы подавления, в частности, влияние вязкости у границ, не должны быть слишком сильными. С этой точки зрения можно ожидать, что развитию обсуждаемой моды способствуют свободные границы слоя. [30]
Страницы: 1 2 3 4