logo
Гидрология учебник

Внутренние волны

Действие внешних причин на море приводит в движение не только поверхностный, но и глубинный слои воды. Колебательное, волновое движение существует в толще воды в виде внутренних волн, как правило, на границе раздела вод с разной плотностью. Их существование было замечено еще Ф. Нансеном и Б. Хелланд- Хансеном в Норвежском море (1909) по изменению температуры в одной и той же точке в течение короткого времени. Ученые дали правильное объяснение таким колебаниям, предположив, что про­исходят вертикальные смещения слоев при горизонтальном распро­странении волны. Оказалось, что высота внутренней волны дости­гала 100 м. Внутренние волны огромной высоты имеют период в несколько часов и длину в десятки и сотни километров. Волны с периодами от 5—10 мин до 2—5 ч имеют длины в сотни метров и километры, а высоты — 10—20 м.

С корость распространения внутренней волны зависит от разно­сти плотностей соседних слоев воды:

(10.17)

где р2 — плотность нижнего слоя воды, ар, — верхнего.

Особую разновидность внутренних волн представляют волны, вызванные приливообразующей силой, которая существует в воде на любой глубине. Эти волны выделяются по своему периоду, который равен или кратен суткам (точнее — лунным суткам).

Еще одна разновидность внутренних волн была также обнару­жена Ф. Нансеном по поведению судна «Фрам»: в некоторых ме­стах оно сильно замедляло ход без всяких видимых причин. Это явление было замечено в прибрежных водах Норвегии, Канады и названо «мертвой водой». Оно наблюдалось тогда, когда поверх соленой воды залегал слой пресной или сильно опресненной воды.

Движущееся судно создает систему внутренних волн на границе слоев, на что и тратится энергия его движения.

Внутренние волны имеют большое значение в развитии процес­сов перемешивания воды, в формировании ее тонкой структуры, сильной переслоенности, создаваемой разрушением гребней волн, они влияют и на распространение звука, преломление звуковых лучей, приводят к катастрофам подводных лодок, снижают надеж­ность определения океанологических характеристик, создавая нео­пределенность в причинах их изменений.

  1.