А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Внутрішня хвиля

Для внутрішніх хвиль, якими буквально пронизана майже вся товща вод Світового океану, істотно наявність зміна щільності в полі сили тяжіння. Наявність же вільної кордони не важливо.

Джерелом виникнення внутрішніх хвиль зазвичай є місцеве порушення стану рівноваги на межі поділу вод різної щільності. Частинки рідини, будучи виведеними з стану рівноваги, починають коливатися під дією сили тяжіння і сили Архімеда біля положення рівноваги і віддалятися від джерела обурення, охоплюючи частково сусідні шари з різною щільністю.

Всі види внутрішніх хвиль на схилі руйнуються, виробляючи на нього динамічний вплив. Ці умови штормів і вихорів, глибоководних бур призводять до порушення стійкості пухких відкладень схилу, викликають їх гравітаційні переміщення. Умови океанської середовища на континентальному схилі таким чином, багато в чому виключно своєрідні.
 Під дією внутрішніх хвиль відбувається перерозподіл концентрації частинок усередині шару. Найбільша щільність частинок спостерігається на стінці при цьому є виражені максимуми в тих областях, куди падають хвилі стиснення. Таким чином, результати розрахунків підтвердили, що при високих числах Атвуда всередині шару формується система хвиль стиснення і розрідження, яка спостерігається авторами[3]експериментально.

Інший своєрідний тип внутрішніх хвиль може поширюватися в рівномірно обертається як ціле нестисливої рідини. Їх походження пов'язане з виникаючими при обертанні коріолісову силами.

Амплітуда і період коливань внутрішніх хвиль бувають набагато більше, ніж поверхневих.

І; як і в гравітаційних внутрішніх хвилях, ця швидкість перпендикулярна хвильовому вектору.

Розподіл поверхневого тиску. | Поля щільності для числа Маха У В і об'ємної концентрації. УВ від підкладки (періодів взаємодії внутрішніх хвиль) більше, і підйом частинок лідируючим вихором значніший, що і спостерігається на полях щільності середовища. При цьому в рамках нетурбулентного підходу шар частинок залишається сильно притиснутим до поверхні тому що в ньому поширюються сильніші УВ. У той же час в турбулізован-ном шарі внутрішні УВ менш сильні за рахунок дисипації, беруть участь в організації підйому частинок на більшій відстані вниз по потоку від лідируючої УВ. Це виражається в більш значному підйомі шару пилу.

ці результати відображають вплив поверхневих монохроматичних хвиль на стійкість внутрішніх хвиль, що генеруються зрушенням.

Постійний параметр d є відстань від дна до шару внутрішніх хвиль. Саме чудове, що саме рівняння (13) вирішується і має всі атрибути можна розв'язати рівняння.

Досліджуючи припливи в неоднорідній рідині в зв'язку з утворенням внутрішніх хвиль, Стрітенський (1949) показав, що інтегрування рівнянь поширення приливних хвиль в неоднорідною рідини, коли її щільність відчуває різку зміну при перетині деякою сферичної поверхні наводиться до інтегрування рівнянь теорії припливів однорідної рідини. Їм було виконано детальний аналіз характеру симетричних щодо осі кулі коливань двошарової рідини, що покриває суцільно обертається куля або знаходиться в полярному морі.

Поля об'ємної концентрації частинок для випадку без урахування турбулентності (а і з урахуванням турбулентності суміші (б. Видно, що в разі розрахунку з урахуванням турбулентності суміші період внутрішніх хвиль більше, а їх амплітуда менше. Це обумовлено наявністю додаткової турбулентної в'язкості яка відхиляє ударну хвилю від нормального положення на більший кут порівняно з нетурбулентного плином. Таким чином, відстань між першим і подальшими падіннями внутрішніх хвиль на стінку збільшується, а інтенсивність ударних хвиль зменшується через додаткової диссипации.

лагранжевого наближення в теорії хвиль, в кн. Нелінійні проблеми теорії поверхневих і внутрішніх хвиль, Л. В. Овсянніков і В. Н. Монахов (Ред. . Асимптотические методу дослідження нелінійних хвиль в стратифікованою середовищі з додатками до теорії внутрішніх хвиль в океані. Штормова хвиля в Північному морі , обчислена в ч 1 лютого 1953 г. Період від початку обурення (000031 січня) до моменту, коли внутрішня хвиля стає майже сталою, може бути названий стадією виникнення. З'являються дві ділянки високої води: один поблизу Ваша, інший близько Голландії.

Аналіз рішення показав, що хвиля поперечних переміщень стінки капіляра наводить в рідини внутрішню хвилю швидкості і тиску з неоднорідними вздовж радіуса капіляра розподілами амплітуд. Суттєвою особливістю внутрішньої хвилі є те, що навіть при незначних амплітудах поперечних переміщень стінки амплітуди тиску і поздовжньої швидкості в деяких зонах течії можуть досягати значень, що істотно перевершують значення амплітуд швидкості рідини і тиску, які обумовлюють відомі акустичні течії. Тому швидкості спрямованого в одну строну течії, які супроводжують внутрішню хвилю, які викликані нелинейностями рівнянь руху і граничних умов, виявляються при порівнянних значеннях зовнішнього впливу у багато разів більшими, ніж швидкості відомих акустичних течій. Стосовно до течіям в порах пористих середовищ встановлене протягом являє собою приклад, який показує, що дрібномасштабні пульсації швидкості і тиску з масштабом порядку радіуса пір, якими зазвичай нехтують в механіці насичених пористих середовищ, можуть привести до виникнення односторонньо спрямованих течій зі швидкостями, істотно перевершують швидкості фільтрації.

Це відповідає тому добре відомому явищу, що в двошаровою рідини може спостерігатися феномен внутрішніх хвиль.

Формула (56) показує, що якщо різниця р% - pi мала, то швидкість поширення внутрішніх хвиль незначна в порівнянні зі швидкістю поширення поверхневих хвиль.

При повсюдне поширення шару стрибка щільності в океані і рідкості сильних інверсій в атмосфері цим і пояснюється набагато більш широке поширення внутрішніх хвиль в океані в порівнянні з атмосферою.

З виразу (134) випливає, що якщо щільність води в сусідніх шарах різниться за все ну 0012 г /См3 то внутрішня хвиля перевищує поверхневу хвилю в 100 разів.

І нарешті третій можливий механізм підйому часток вгору пов'язаний з нестійкістю Кельвіна-Гельмгольца зсувного шару, що розвивається в стратифікованому шарі під дією внутрішніх хвиль і зовнішніх збурень.

Залежності (1542) і (1543) не дозволяють підрахувати значення Яр в зоні перехідного режиму, так як при FKpI F FKpIV має місце неоднозначність залежності Яр (F), по-видимому, через формування і руйнування внутрішніх хвиль.

Таким чином, модельна одномірна нестаціонарна задача має аналогію з даної двовимірної завданням в сенсі виникає хвильової картини перебігу і може бути використана для її вивчення, пояснення можливих механізмів відходу пилового шару від стінки під впливом внутрішніх хвиль, а також для відпрацювання методики розрахунків. Крім того, момент, в який відображена від жорсткої стінки УВ3 приходить на кордон між запилених і чистим газом, будемо ототожнювати з точкою підйому пилу. Дійсно, в цей момент на контактній кордоні виникає відбита хвиля розрідження, в якій частинки можуть отримати тимчасове прискорення у напрямку від стінки.

Сезонний хід температури (F в верхньому шарі океану за спостереженнями на судні погоди Papa (50 N, 145 W. У дослідах Ліндена було hi - Ао-3 см і в.о. 10 - 3 см /с, так що /Ст виходило близько 10 - 3 см2 /с, між значеннями коефіцієнтів молекулярної (- 10 - 5 см2 /с) і турбулентної температуропровідності (- 10 см2 /с), що пояснюється наявністю в сезонному термокліни розпливаються по горизонталі турбулентних плям, що утворюються в областях втрати стійкості внутрішніх хвиль.

Сезонний хід температури (F в верхньому шарі океану за спостереженнями на судні погоди Papa (50 N, 145 W. У дослідах Ліндена було hi - Ао 3 см і ио 10 - 3 см /с, так що /Ст виходило близько 10 - 3 см2 /с, між значеннями коефіцієнтів молекулярної (- 10 - 5 см2 /с) і турбулентної температуропровідності (- 10 см2 /с), що пояснюється наявністю в сезонному термокліни розпливаються по горизонталі турбулентних плям, що утворюються в областях втрати стійкості внутрішніх хвиль.

Подібно до того, як поверхневі хвилі існують на кордоні вода-повітря, на межі поділу вод різної щільності будуть існувати внутрішні гравітаційні хвилі. Освіта внутрішніх хвиль відбувається не тільки при стрибкоподібному зміні щільності але і при її безперервному розподілі по глибині.

Внутрішні хвилі різних видів часто призводять до виникнення турбулентних вихорів, які сприяють в свою чергу трансформації і навіть руйнування хвильових коливань. З внутрішніми хвилями пов'язано також явище, яке отримало назву мертва вода через різке опору руху судна, що чиниться місцевим зустрічним перенесенням води.

Аналіз рішення показав, що хвиля поперечних переміщень стінки капіляра наводить в рідини внутрішню хвилю швидкості і тиску з неоднорідними вздовж радіуса капіляра розподілами амплітуд. Суттєвою особливістю внутрішньої хвилі є те, що навіть при незначних амплітудах поперечних переміщень стінки амплітуди тиску і поздовжньої швидкості в деяких зонах течії можуть досягати значень, що істотно перевершують значення амплітуд швидкості рідини і тиску, які обумовлюють відомі акустичні течії. Тому швидкості спрямованого в одну строну течії, які супроводжують внутрішню хвилю, які викликані нелинейностями рівнянь руху і граничних умов, виявляються при порівнянних значеннях зовнішнього впливу у багато разів більшими, ніж швидкості відомих акустичних течій. Стосовно до течіям в порах пористих середовищ встановлене протягом являє собою приклад, який показує, що дрібномасштабні пульсації швидкості і тиску з масштабом порядку радіуса пір, якими зазвичай нехтують в механіці насичених пористих середовищ, можуть привести до виникнення односторонньо спрямованих течій зі швидкостями, істотно перевершують швидкості фільтрації.

І той час як підрахунок внутрішніх хвиль виявляється шляхом до ідеї гіфікаціі хвилі її правильна загальна форма, в свою чергу, часто виявляється шляхом до коректного внутрішньому підрахунку.

Зображена тут штормова хвиля являє, мабуть, комбінацію внутрішніх і зовнішніх хвиль. Типова зовнішня хвиля значно відрізняється від внутрішньої хвилі що утворилася поблизу південній частині Північного моря. У цій статті походження зовнішньої хвилі не розглядається, а відомості про її форму, розміри і тривалості засновані на дослідженнях Коркана. Справедливість такого підходу була підтверджена порівнянням обчисленої результуючої хвилі з спостерігалися даними. Нижче наведені основні результати аналізів.

У закритій частині такого басейну висота внутрішньої хвилі сильно залежить від напрямку, швидкості і тривалості вітрів і глибини води.

Хвилі з періодом менше Та - акустичні хвилі з періодом більш Tg - гравітаційні. В діапазоні періодів TaTTg в атмосфері не існує внутрішніх хвиль. Для акустичних хвиль з періодом менше Та фазова швидкість приблизно дорівнює швидкості звуку, але прагне до нескінченності коли період хвилі наближається до Та. Для гравітаційних хвиль при T Tg фазова і групова швидкості хвилі дорівнюють нулю. Акустичні хвилі поширюються більш-менш изотропно, в той час як гравітаційні хвилі поширюються в основному горизонтально, виявляючи сильну анізотропію.

Залежність критичних періодів Р і Р2 від висоти в сонячній атмосфері. | Залежність часу релаксації температурних неоднорідностей в сонячній атмосфері т к від висоти z і довжини хвилі обурення. /- Л 104 км, 2 - Л. Видно, що на верхній межі сонячної фотосфери час релаксації тк 100 с, а для оптичних глибин т 0001 - навіть 400 с. Звідси випливає, що в сонячній атмосфері поширення гравітаційних внутрішніх хвиль можливо.

Більшість імпульсів містить те, що Елліотт називав розтягуванням. Розтягування - це подовжений імпульс з яскраво ви ра женнимі внутрішніми хвилями. Переважна більшість імпульсів містить розтягнення в одній і тільки в одній з трьох діючих подволн. Іноді частини розтягнутий їжак хвилі мають майже ту ж амплітуду і тривалість, ч го і інші чотири хвилі більшого масштабу, що в цілому скоріше дає дев'ять хвиль однакового розміру, ніж нормальну п'ятихвильовий послідовність. У девятіволновой послідовності іноді важко сказати, яка з хвиль розтягнута.

Критичні числа Грас-Гофа в залежності від числа Прандтля (шар з обома теплоізольовані межами. 1і2 - гідродинамічна і спіральна коливальна моди для шару з обома твердими межами, штрихова лінія - спіральна коливальна мода для шару з нижнього твердої і верхньої вільної межами. Нижні рівні нестійкості зображені на рис. 136; вони відповідають плоскою монотонної гідродинамічної моді і спіральної колебательной моді яка для шару з твердими границями при числах Прандтля від 0015 до 027 є найбільш небезпечною. Ця мода розвивається на тлі стійкої стратифікації і пов'язана з порушенням внутрішніх хвиль.

Як показали дослідження, причиною виникнення течії в рідини є внутрішні хвилі швидкості і тиску, мають між собою такий фазовий зсув (залежить від відстані до деформирующейся стінки), що нелінійні члени рівнянь, що описують рух рідини, набувають нульове середнє значення, що обумовлює виникнення односторонньо направленого течії зі швидкістю, істотно перевищує швидкість незбуреного течії при відсутності хвиль. Важлива особливість встановлених форм руху полягає в тому, що амплітуда внутрішньої хвилі швидкості в рідини, збудженої хвилями, що поширюються по стінках, що не згасає при видаленні від стінки, як це має місце у випадку акустичних течій, відомих в акустиці а навпаки, наростає, досягаючи максимуму на осі течії.

Балтійського моря була напівзакриті. Дві операції з моделлю були проведені спочатку окремо, а потім разом: для внутрішньої хвилі що утворюється усередині моря, і зовнішньої хвилі яка утворюється поза моря і поширюється в межі площі моря в вигляді довгих хвиль. Встановлено, що до 000031 січня 1953 р не було ніяких метеорологічних і астрономічних порушень протягом всього часу спостережень. В якості вихідних даних для моделі були використані тригодинні карти погоди з 000031 січня до 24002 лютого. Для зовнішніх хвиль умови були прийняті з досліджень Коркана.

Інший можливий механізм для пояснення явища багаторазового збільшення швидкості фільтрації в поле пружних коливань можна представити, якщо розглянути результати теоретичної роботи[48], Де поставлена модельна задача опису односторонньо направленого руху в'язкої стисливої рідини по вузькому капіляри, стінки якого деформуються у вигляді біжучих хвиль. В результаті чисельного аналізу встановлено, що хвиля поперечних переміщень стінки наводить в рідини внутрішню хвилю, істотною особливістю якої є те, що навіть при малих амплітудах поперечних переміщень стінки капіляра амплітуди тиску і поздовжньої швидкості рідини в деяких зонах течії можуть досягати значень, що істотно перевершують ті значення , які можуть викликати акустичні течії.

За рахунок енергії вітру відбувається утворення капілярних і вітрових хвиль, сгонов-нагонов води, вітрових течій. Нерідко вітер є основною причиною вертикального перемішування вод, а іноді і стоячих хвильових коливань рівня і навіть внутрішніх хвиль.

Такий випадок має місце, наприклад, при нашаруванні прісної води на солону при таненні дрейфуючого льоду в полярних морях. Спостереження показують, що в цьому випадку при достатній товщині шару прісної води швидкість руху корабля не може перевищити швидкості поширення внутрішніх хвиль. Так відбувається тому, що весь надлишок потужності витрачається на освіту внутрішніх хвиль з досить значною амплітудою, і поле тисків потоку у верхньому шарі утримує корабель весь час над гребенем хвилі. Для того щоб дати можливість кораблю рухатися з нормальною швидкістю, необхідно перевищити критичну швидкість руху, перш ніж в повній мірі почне проявляти себе гальмівну дію внутрішніх хвиль. Для цього, очевидно, необхідно, щоб перехід від малої швидкості руху до нормальної швидкості відбувався дуже швидко.