Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.5.1: Локально генерується море

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    1603

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    2021-10-14 пнг
    Малюнок 3.9: Вітрові гравітаційні хвилі в морі, ймовірно, Бофорт 5. Фото з Рейксватер-Стейт

    Хвилі генеруються місцевими вітровими полями. У зоні генерації хвиль ці хвилі відносно круті і короткочубаті. Останнє означає, що немає чітких хвильових фронтів, оскільки хвилі нерегулярні та спрямовані. Приклад наведено на рис.3.9. На цій фотографії також можна побачити біле покриття, яке є крутизною, спричинене порушенням хвилі, коли висота хвилі стає занадто великою порівняно з довжиною хвилі (\(H/L > 0.14\)).

    Характеристики хвиль (висота, період, напрямок поширення) і їх тривалість залежать від характеристик поля вітру (швидкість, тривалість і напрямок), вибірки і місцевої глибини води. Фетч - це максимальна довжина відкритої води, над якою дме вітер, яка визначається метеорологічними та географічними умовами. Як правило, чим вище швидкість і тривалість вітру, тим більше висота і період хвилі. Але лише для ідеальних випадків висоту хвиль можна оцінити на основі швидкості вітру, тривалості та вильоту.

    Хоча умови вітру неможливо передбачити точно задовго заздалегідь, умови вітру можна описати статистично. Вітровий клімат складається як з даних швидкості, так і з даних про спрямованість. Швидкості можуть виражатися швидкістю вітру (при вимірюванні) або певним числом за шкалою Бофорта (при візуальному спостереженні див. Інтермеццо 3.2). Ці дані можна знайти в метеорологічних щорічниках і в різних атласах. Що стосується останнього, то посилання робиться на конкретні гідрографічні атласи, які містять дані, зібрані в морі.

    Інтермеццо 3.2 Шкала Бофорта

    Шкала швидкості вітру Бофорта (від 0 до 12) пов'язує швидкість вітру до місцевого морського стану, використовуючи дескриптори як висоту хвилі, довжину хвилі, біле покриття, кількість піни та спрей. Бофорт, британський морський офіцер, ввів шкалу вітру Бофорта в 1805 році. З тактичних міркувань шкала призначалася для обміну об'єктивною інформацією між вітрильними судами ВМС Великобританії. Нижні шкали (від 2 до 4) відносяться до швидкості плавання загального військово-морського судна того часу (людина-війни) під повним вітрилом. Проміжні ваги (від 5 до 9) відносяться до умов, які вимагали рифлення вітрила. Вищі шкали (від 10 до 12) займаються виживанням корабля і екіпажу. Шкала Бофорта зведена в табл. 3.2 в тому вигляді, який використовується в даний час. Жирним шрифтом вирази відносяться до офіційних умов (ВМО). Фотографії типових морських держав з різною швидкістю вітру Бофорта доступні для допомоги спостерігачам на борту морських суден (див. Також http://en.Wikipedia.org/wiki/Beaufort_scale).

    2021-10-14 9.06.06.png

    Сформульовано параметризовані хвильові спектри, які пов'язують поле вітру зі спектральною щільністю і тому можуть бути використані для передачі (оцінки минулих подій) хвильових параметрів від відомих вітрових полів. Прикладом може служити спільний проект спостереження за хвилями Північного моря (JONSWAP), який характерний для (розвитку) вітрового моря в океанічних водах. Типовий спектр JONSWAP був показаний на середній панелі рис. 3.7. Його можна визначити по швидкості вітру і вильоту. Для повністю розвиненого моря (не обмеженого ні прибором, ні тривалістю, що в реальності навряд чи трапиться) діє так званий спектр Пірсона-Московіца. Це більш широкий спектр і залежить тільки від швидкості вітру.