Сгоны и нагоны в морях –это непериодические изменения уровня моря под воздействием ветра и неравномерности атмосферного давления. Ветер вызывает перемещение поверхностного слоя воды, что сказывается на положении уровня. Повышение давления на 100 Па вызывает понижение уровня моря приблизительно на 1 см (при понижении давления картина обратная), т. е.уровень моря дей-ствует подобно "обратному барометру". Циклоны, перемещающиеся над поверхностью моря, возбуждают систему длинных волн, влияние которых на уровень моря может значительно превос-ходить суммарное воздействие ветра и атмосферного давления. У берега сгоны и нагоны воды зависят от взаимной ориентации направления ветра и береговой линии. Наибольшие сгоны и нагоны происходят у берегов с пологим подводным склоном, в длинных, постепенно сужающихся заливах, в узких проливах и в устьях рек (пролив Ла-Манш, залив Таганрогский, Финский, Обская губа и др.). В таких местах изменения уровня моря вследствие сгоны и нагоны достигают 5 м и сопровождаются: при стонах — обнажением дна и обмелением фарватеров, при нагонах — затоплением островов, берегов, разрушением портовых и др. сооружений. Сильные наводнения, обусловленные нагонами вод с моря, известны на побережьях Нидерландов, Бельгии, Великобритании, в устьях Невы, Темзы и др. Скорость изменения уровня моря при значительных сгоны и нагоны достигает десятков сантиметров в час, а продолжительность явления колеблется от нескольких часов до 2 — 3 суток. Характер и величину сгоны и нагоны учитывают при планировании и проведении геологоразведочных работ и буровых работ на шельфе. Непериодические изменения уровня моря под воздействием ветра и неравномерности атмосферного давления. Ветер вызывает перемещение поверхностного слоя воды, что сказывается на положении уровня. Повышение давления на 100 Па вызывает понижение уровня моря приблизительно на 1 см (при понижении давления картина обратная), т. е.уровень моря действует подобно "обратному барометру". Циклоны, перемещающиеся над поверхностью моря, возбуждают систему длинных волн, влияние которых на уровень моря может значительно превосходить суммарное воздействие ветра и атмосферного давления. У берега сгоны и нагоны воды зависят от взаимной ориентации направления ветра и береговой линии. Наибольшие сгоны и нагоны происходят у берегов с пологим подводным склоном, в длинных, постепенно сужающихся заливах, в узких проливах и в устьях рек (пролив Ла-Манш , Финский залив, Обская губа и др.). В таких местах изменения уровня моря вследствие сгоны и нагоны достигают 5 м и сопровождаются: при стонах — обнажением дна и обмелением фарватеров, при нагонах — затоплением островов, берегов, разрушением портовых и др. сооружений. Сильные наводнения, обусловленные нагонами вод с моря, известны на побережьях Нидерландов, Бельгии, Великобритании, в устьях Невы, Темзы и др. Скорость изменения уровня моря при значительных сгоны и нагоны достигает десятков сантиметров в час, а продолжительность явления колеблется от нескольких часов до 2 — 3 суток. Характер и величину С. и Н. учитывают при планировании и проведении геологоразведочных работ и буровых работ на шельфе.
8.8. Характеристика волнения, способы оценки высоты волн.
Каждая волна характеризуется определенными элементами, но общими элементами для волн являются (рис. 50): • вершина — наивысшая точка гребня волны; • подошва — наинизшая точка ложбины волны; • высота (h) — превышение вершины волны; • длина (Л)—горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле, проведенном в генеральном направлении распространения волн; • период (т) — интервал времени между прохождением двух смежных вершин волн через фиксированную вертикаль; другими словами, это промежуток времени, в течение которого волна проходит расстояние, равное своей длине; • крутизна (е) — отношение высоты данной волны к ее длине. Крутизна волны в различных точках волнового профиля различна. Средняя крутизна волны определяется отношением:
Рис.
50. Основные элементы волн.
Для практики важное значение имеет наибольший уклон, который приближенно равен отношению высоты волны h к ее полудлине λ/2
• скорость волны с — скорость перемещения гребня волны в направлении ее распространения, определяемая за короткий интервал времени порядка периода волны; • фронт волны — линия на плане взволнованной поверхности, проходящая по вершинам гребня данной волны, которые определяются по множеству волновых профилей, проведенных параллельно генеральному направлению распространения волн. Для мореплавания наибольшее значение имеют такие элементы волн, как высота, период, длина, крутизна и генеральное направление перемещения волн. Все они зависят от параметров ветрового потока (скорости и направления ветра), его протяженности (разгона) над морем и продолжительности его действия.
Весь комплекс современных наблюдений за волнением обычно выполняют визуально и с помощью различных приспособлений и приборов. Наблюдения за волнением проводятся и с берега, и в открытом море ‑ на судах различного типа и назначения, а также на буйковых станциях и стационарных платформах.
Визуальные наблюдения.
Визуальные наблюдения за волнением заключаются в глазомерной оценке следующих элементов волнения: степени, состояния поверхности моря, типа и формы волнения, высоты, периода, направления и скорости распространения волнения.
Нет этого на судах- полная ерунда??????????????? Устройства и приспособления для определения элементов волн.
Для измерения элементов отдельных волн используют различного типа специальные измерительные приспособления. Несмотря на кажущуюся примитивность, при тщательном выполнении измерений они дают отличные результаты. Одними из первых подобных приспособлений, не потерявших своего значения и до настоящего времени, являются волномерные рейки и вехи или волномерные щиты с сеткой, которые предназначены для определения высоты волн и повышают точность визуальных наблюдений.
В океанологической практике прибрежных наблюдений за основными элементами поверхностных волн, а также для измерения расстояний на море используются оптические волномеры-перспекто-метры.
Поплавковые волнографы.
В качестве датчика для измерения характеристик волнения используются также плавающие поплавки. Поплавки обычно изготовляют в форме вертикального цилиндра и крепят с помощью жестких пружин к несущей конструкции. Переменная архимедова сила, воздействующая на поплавок при прохождении профиля волны, воспринимается пружинами и преобразуется в непрерывную запись колебаний волнового уровня. Но этот метод не позволяет производить измерения в высокочастотной части спектра (волнограф типа Вемельсфельдера).
Измерители гидростатического давления.
Измерение давления осуществляется датчиками, расположенными на дне при небольших глубинах или находящимися в фиксированном положении ниже поверхности воды. На каждый датчик при этом воздействуют столб воды и атмосферное давление. Это суммарное давление медленно меняется в связи с наличием в море длиннопериодных колебаний и происходящих атмосферных процессов. Волновой профиль накладывается на эти медленные изменения суммарного давления. Для измерения поверхностного волнения в этом случае используются различного типа датчики гидростатического давления (Волнограф модели 521).
Буйковые волнографы.
При использовании волнографов подобного типа датчики характеристик поверхностного волнения располагают или на буе, плавающем на поверхности, или подвешивают к нему (Волнограф ГМ-16, Радиоизмеритель волн ГМ-32 и «Метеобуй», Волнографы, регистрирующие ускорение волнового движения, Волномерный буй «Вейврайдер», Волнограф «Вейвтрек», Волнограф «Вейвкрейстбуй» Автономный волноизмерителъный буй).
Альтиметры
Альтиметры разделяются на системы, работающие в надир (надводные) и в зенит (подводные). Но в обоих случаях носитель может быть неподвижным (надводная или подводная платформа, дно моря) или движущимся (самолет, ИСЗ, подводная лодка). К приборам, работающим в надир, относятся радары, лазеры, инфракрасные альтиметры и сонары (ультразвуковые эхолоты), к приборам, работающим в зенит, ‑ сонары (Акустический измеритель волнения модели 480).