Внутренние волны

Внутренними волнами называются волны, возникающие на границе раздела двух слоев воды различной плотности в толще вод Мирового океана. При этом совсем необязательно, чтобы имел место резко выраженный скачок плотности, наоборот, при сравнительно незначительных разностях плотности слоев достаточно небольших сил для образования больших по размерам внутренних волн.

На поверхности моря внутренние волны не видны. Для их обнаружения в толще вод необходимы непрерывные и достаточно частые наблюдения над вертикальным распределением океанологических характеристик. Внутренние волны возникают в море под действием тех же сил, что и поверхностные.
Наибольший интерес представляют высоты, длины и, естественно, скорости распространения внутренних волн. Из наблюдений установлено, что высоты внутренних волн могут достигать 20-35 м и более. Зафиксирован случай, когда уравновешенный на глубине 35 м в слое скачка плотности поплавок появился на поверхности моря, поднятый гребнем внутренней вол--

ны. С колебаниями границы раздела двух слоев под влиянием внутренних волн необходимо считаться при расчете положения «жидкого грунта».
Различают короткие и длинные внутренние волны. Короткими называют такие внутренние волны, отношение длины которых к толщине вышележащего и нижележащего слоев воды различной плотности мало. У длинных внутренних волн это отношение велико.
Скорость распространения коротких внутренних волн (толщина обоих слоев воды значительно превосходит длину внутренней волны) определяется по формуле



где р2 - плотность нижнего слоя воды, р1 - плотность верхнего слоя.
Если р2 принять за плотность воды, а pi _ за плотность воздуха, то вследствие малой плотности воздуха сравнительно с
плотностью воды отношениеможно считать равным
единице и тогда приведенная выше формула превращается в формулу скорости для коротких волн (9.3).

То есть короткие волны на поверхности моря представляют собой частный случай внутренних волн.
Представляет практический интерес случай, когда толщина верхнего слоя Н1 мала, а толщина нижнего слоя велика Н2. Скорость распространения волн в этом случае определяется по формуле:
(9.13)
Например, в норвежских фьордах на поверхности часто наблюдается тонкий слой сильно распресненной воды. В таких условиях скорости распространения внутренних волн могут достигать 1 м/с.
Именно наличие внутренних волн с такими скоростями распространения вызывает явление «мертвой воды». Судно, идущее со скоростью около 2 узлов (1 узел равен 1,85 км/ч или 0,514 м/с) или пытающееся дать ход, в этом случае не будет дви-

гаться вперед. Судно, проходящее данный район со скоростью, превышающей 2 узла, явления «мертвой воды» не испытает.
Если толщина слоев меньше длины волны (длинные волны), то скорость распространения внутренней волны определится по формуле:
(9.13)
где Н1 - толщина верхнего слоя, а Н2 - толщина нижнего слоя.
Следует особо отметить явление резонанса (увеличение амплитуд) внутренних приливных волн, наблюдаемое в слое скачка плотности на некоторых широтах. Оно объясняется тем, что скорость распространения свободных внутренних волн на поверхности раздела в этом районе равна скорости распространения приливных волн.

Еще по теме Внутренние волны:

1. Энергия световой волны
2. 11.2. ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ
3. Популяционные волны как элементарный эволюционный фактор
4. Внутренние факторы
5. Внутреннее строение таракана
6. Внутренние органы рыбы
7. Железы внутренней секреции
8.    Железы внутренней секреции
9. Железы внутренней секреции
10. Внутреннее строение млекопитающих
11. ВНУТРЕННИЙ СТЕРЖЕНЬ
12. ОБЩАЯ ПРОФИЛАКТИКА ВНУТРЕННИХ БОЛЕЗНЕЙ ЖИВОТНЫХ 
13. Часть 6. Внутренние незаразные болезни
14. ВНУТРЕННЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И НОРМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ЛОШАДЕЙ
15. Часть 5    Внутренние незаразные болезни
16. Часть 5    Внутренние незаразные болезни
17. ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
18. ВНУТРЕННИЕ НЕЗАРАЗНЫЕ БОЛЕЗНИ СОБАК И КОШЕК