Рефракция

Для понимания волновых процессов на берегах необходимо также иметь представление о рефракции.

У берега на характер волны действуют очертания береговой линии. Изгибание фронта волны, и называемое рефракцией морских волн, происходит таким образом, что волна стремится принять положение, параллельное берегу. Именно так и получается у ровного берега. При сложных очертаниях береговой линии, в силу того, что каждый отрезок фронта стремится к тому, чтобы быть параллельным соответствующему отрезку берега, происходит как бы сжатие фронта у мысов и растягивание – в бухтах. В результате волновая энергия концентрируется у мысов и рассевается в вогнутостях береговой линии. Это приводит к тому, что мысы срезаются абразией, а в пределах различных вогнутостей (бухт и заливов) происходит аккумуляция. Итогом совокупного действия этих двух процессов является выравнивание береговой линии.

СЛАЙД 7

Фотообраз рефракции волн

СЛАЙД 8

Волновые течения

Перенос наносов осуществляют не только волны, но и так называемые волновые течения. Остановимся на этом факторе.

Прежде всего, необходимо отметить, что фактические орбиты, по которым движутся частицы воды при волнении из-за неравномерного (пульсационного) воздействия ветра на поверхность воды несколько разомкнуты. Благодаря этому происходит перемещение не только формы волны, но и фактическое перемещение массы воды в направлении распространения волнения (то есть в сторону берега). В результате у берегов создается повышение уровня моря по сравнению с положением этого уровня в открытом море. Перекос вызывает образование компенсационного течения.

При подходе волн перпендикулярно берегу с отлогим подводным склоном первое разрушение волн происходит на значительном удалении от берега (на глубине около двойной высоты волны). Массы воды, скапливающейся у берега, подпруживаются «живой стеной» прибоя до тех пор, пока они не найдут выхода на каком-либо участке и не прорвутся от берега в сторону моря. Такое явление получило название разрывного течения. Разрывные течения имеют бурный характер, развивают скорость до нескольких метров в секунду и способны выносить из прибрежной полосы во внешнюю большое количество взмученных наносов. В результате, они становятся причиной утечки наносов из прибрежной полосы береговой зоны.

При подходе волн к отмелому берегу под острым углом отток излишков воды происходит в вдоль берега. В результате образуется вдольбереговое волновое течение, которое также имеет значительные скорости и наряду с собственно волновыми движениями является важным средством перемещения наносов вдоль берега.

При подходе волн к приглубому берегу перекос уровня воды разрешается возникновением донного течения, направленного от берега в сторону моря – донным противотечением. Оно также способствует уносу обломочного материала из прибрежной полосы во внешнюю зону береговой зоны.

СЛАЙД 9

Фотообраз перемещения наносов в Мексиканском заливе

СЛАЙД 10

Рельеф побережий

Для дальнейшего разговора о формировании рельефа побережий нам потребуется введение еще нескольких понятий.

Осадки, переносимые волнами и береговыми течениями в зоне побережья называются наносы.

Поток наносов – количество наносов, перемещаемых длительное время (например, за год).

Мощность потока – количество наносов, перемещаемых за год вдоль данного участка побережья.

Емкость потока – предельная возможная мощность, т.е. наибольшее количество наносов, которое волны могут перемещать.

Соотношение мощности и емкости определяет насыщенность потока и, соответственно, геологическую работу волн. При мощности потока, равной емкости вся энергия волн затрачивается на транспортировку наносов. При емкости, меньшей, чем интенсивность поступления наносов, наносы частично отлагаются; при недостаточной насыщенности потока часть энергии идет на размыв и моделировку рельефа побережья.

Аккумуляция и абразия главным образом зависят от емкости потока и интенсивности поступления материала, а конкретные участки аккумуляции и абразии – от особенностей строения рельефа побережья.

СЛАЙД 11