Что такое придонное течение
Виды морских течений
Виды морских течений
Морские течения оказывают значительное влияние на климат не только тех побережий, вдоль которых они протекают, но и на изменения погоды в глобальных масштабах. Помимо этого, морские течения имеют большое значение и для мореплавания. Особенно это актуально для яхтинга, они влияют на скорость и направление движения как парусников, так и моторных судов.
Для выбора оптимального маршрута в том или ином направлении важно знать и учитывать природу их возникновения, направление и скорость течения. Следует принимать во внимание данный фактор при составлении карты движения судна и у побережья, и в открытом море.
Классификация морских течений
Все морские течения, в зависимости от своих признаков подразделяются на несколько типов. Классификация морских течений выглядит следующим образом:
Причины образования морских течений
Образование морских течений зависит от целого ряда факторов, оказывающих комплексное влияние друг на друга. Все причины условно подразделяются на внешние и внутренние. К первым относят:
К внутренним факторам относят неравномерную плотность водных объёмов. Например, усиленное испарение влаги в тропической и экваториальной области приводит к большей концентрации солей, а в регионах обильных осадков солёность, наоборот, ниже. От уровня солёности зависит и плотность воды. Влияние на плотность оказывает и температура, в более высоких широтах или в глубинных слоях вода холоднее, а, значит, и плотнее.
Типы морских течений по устойчивости
Следующим признаком, позволяющим производить классификацию морских течений, является их устойчивость. По данному признаку выделяют следующие типы морских течений:
Постоянные, в свою очередь, в зависимости от скорости и мощности разделяют на:
К периодическим относят течения, время от времени изменяющие своё направление и скорость. При этом в их характере проявляется определённая цикличность, зависящая от внешних факторов — например, от сезонной перемены направления ветров (ветровые), гравитационного действия Луны и Солнца (приливно-отливные) и так далее.
Если же изменение направления, силы и скорости течение не подчинены никаким повторяющимся закономерностям, они именуются непериодическими. К ним относят возникающие перемещения водных масс под действием разницы атмосферного давления, ураганных ветров, сопровождающихся нагоном воды.
Виды морских течений по глубине расположения
Передвижения водных масс происходят не только в поверхностных слоях моря, но и в его глубинах. По данному признаку типы морских течений бывают:
Типы морских течений по характеру движения
Морские течения различаются между собой и по характеру своего движения. По этому признаку их подразделяют на три вида:
Классификация морских течений по их температуре
Основным фактором классификации является температура морских течений. По этому признаку их разделяют на тёплые и холодные. При этом понятия «тёплое» и «холодное» весьма условны. К примеру – Нордкапское, являющееся продолжение Гольфстрима, считается тёплым, имея среднюю температуру 5-7 о С, а вот Канарское классифицируют как холодное, несмотря на тот факт, что его температура составляет 20-25 о С.
Причина здесь заключается в том, что за точку определения берётся температура окружающего океана. Так, 7-градусное Нордкапское течение вторгается в Баренцево море, имеющее температуру 2-3 градуса. А температура вод, окружающих Канарское течение, в свою очередь, на несколько градусов выше, чем в самом течении. Однако, имеются и такие течения, температура которых практически не отличается от температуры окружающих вод. К ним относятся Северное и Южное пассатное течение и огибающее Антарктику течение Западных ветров.
ТЕЧЕНИЯ ДОННЫЕ
Смотреть что такое «ТЕЧЕНИЯ ДОННЫЕ» в других словарях:
ТЕЧЕНИЯ ПРИБРЕЖНЫЕ — возникающие в береговой зоне в результате деформации волн, нагонов воды приливов и существующие в виде компенсационных сточных потоков. Различают донные противотечения, разрывные течения и вдольбереговые. Геологический словарь: в 2 х томах. М.:… … Геологическая энциклопедия
Донные наносы — (влекомые наносы) преимущественно наиболее крупные (тяжелые) частицы (называемые седименты), перемещаемые потоком в придонном слое путем влечения или перекатывания, или чаще путем перебрасывания на относительно короткие расстояния… … Википедия
Язь — Leuciscus (L.) Это, бесспорно, одна из наиболее известных рыб. Язь легко отличается своим толстым телом, довольно широкой, укороченной головой, маленьким косым ртом и цветом плавников. Всего более походит он на голавля, но у… … Жизнь и ловля пресноводных рыб
Голавль — Leuciscus cephalus (L.) От других сродных с ним рыб голавль легко отличается своей толстой широколобой головой, почти цилиндрическим туловищем и крупной чешуей. Молодые голавлики, правда, часто смешиваются с ельцами, но их можно… … Жизнь и ловля пресноводных рыб
Тихий океан — У этого термина существуют и другие значения, см. Тихий океан (значения). Тихий океан … Википедия
Северный Ледовитый океан — Северное Полярное море, Северное Ледовитое море, наименьший из океанов Земли (2,8% от площади Мирового океана). Площадь 13,1 млн. км2, объём около 17 млн. км3 (по др. данным, 14,7 млн. км2 и 17,6 млн. км3 соответственно). Расположен между … Большая советская энциклопедия
Лещь — Abramis brama (L.) Обыкновенный лещ самый главный и важный представитель своего рода, к которому принадлежат также сырть, клепец, синец и густера. Все эти рыбы отличаются более или менее сжатым телом, очень высоким и вместе узким … Жизнь и ловля пресноводных рыб
Подуст — Chondrostoma nasus (L.) Название подуст, употребляемое в большей части России, указывает на главную особенность этой рыбы положение рта, который находится под сильно выдавшимся коническим и хрящеватым носом, в чем он с первого… … Жизнь и ловля пресноводных рыб
Атлантика — (Atlantic) Определение Атлантики, история открытий и общее описание Информация об определении Атлантики, история открытий и общее описание Содержание Содержание Определение История открытий Общее описание Балтийское море Северное море Средиземное … Энциклопедия инвестора
Семейство Карповые (Cyprinidae) — Карповые самое богатое видами семейство подотряда карповидных. Ротовое отверстие у них окаймлено сверху только предчелюстными костями, которые подвижно соединены с верхнечелюстными. Рот выдвижной. На челюстях нет зубов, но на глоточных… … Биологическая энциклопедия
Осторожно, ботулизм! Правила домашнего консервирования
Август – период активной заготовки домашних консервов и солений. Именно они могут стать причиной развития опасной болезни – ботулизма.
Роспотребнадзор напоминает, что ботулизм – тяжелое заболевание, поражающее центральную нервную систему, и при несвоевременном обращении за помощью заканчивается летальным исходом. В среднем в России каждый год от ботулизма страдает около 200 человек. В I полугодии 2020 года заразились 60 человек, из них 6 (10%) – с летальным исходом.
При приготовлении домашней консервации важно помнить, что именно некачественные домашние заготовки чаще всего бывают причиной развития заболевания. Возбудитель ботулизма – грамположительная палочка Clostridium botulinum, выделяющая токсин, поражающий нервную систему человека. Причем высокая температура не действует на палочку, она способна выдерживать кипячение в течение 2–5 часов (однако кипячение способно разрушить токсин, если он образовался в консервах).
Споры ботулизма широко распространены в природе: их постоянно находят в воде, особенно в придонных слоях, почве, откуда они и попадают в продукты, подвергающиеся консервированию и переработке.
Возбудитель болезни активизируется только при отсутствии доступа кислорода. Именно поэтому ботулизмом часто заболевают после употребления герметически закрытых консервов, солений и копчений домашнего производства, где в толщу продукта не проникает воздух, и создаются благоприятные условия для размножения палочки. При этом внешний вид, вкус и запах продуктов не изменяется. Совсем не обязательно отмечается и вздутие консервных банок.
Как обезопасить себя:
1. Не покупайте на рынке и у случайных лиц продукты домашнего консервирования в герметически закрытых банках. Зачастую продукты для продажи готовят, обрабатывают и хранят без соблюдения правил гигиены и температурного режима.
2. Не покупайте у случайных лиц продукты домашнего копчения: крупные окорока, рыбу (особенно опасен толстолобик и другие рыбы, обитающие в придонных слоях воды). Из кишечника рыбы при ее неправильной обработке споры легко проникают в толщу мышц.
3. Не готовьте в домашних условиях консервы в герметически закрытых банках из грибов, мяса, рыбы, моркови, свеклы, портулака и укропа. Эти продукты трудно отмыть от мелких частичек почвы и спор возбудителей ботулизма.
4. Не консервируйте продукты с признаками порчи и гнили.
5. Соблюдайте общепринятую технологию приготовления: не уменьшайте количество соли, уксуса, не сокращайте время тепловой обработки.
6. Не ешьте консервы из вздувшихся, подозрительных банок.
1. Храните домашние консервы только в холодильнике или в погребе.
2. Перед употреблением в пищу консервы, приготовленные из опасных продуктов, подвергайте достаточной, в течение 15–20 минут, температурной обработке. Кипячение разрушит токсин, если он образовался в консервах.
3. К ботулиническому токсину особенно чувствительны дети. Им можно давать консервы домашнего приготовления только после предварительной тепловой обработки.
4. Если после употребления домашних консервов или копченой продукции вы почувствовали себя плохо, немедленно обратитесь к врачу и обязательно сообщите, что вы употребляли в пищу консервы.
5. Банку с остатками консервов, оставшуюся рыбу или окорок не выбрасывайте – их необходимо отправить на лабораторное исследование. Это поможет быстрее выявить источник, поставить диагноз и начать правильное лечение.
Соблюдайте эти простые правила и будьте здоровы!
Если Вы не нашли необходимую информацию, попробуйте
зайти на наш старый сайт
Разработка и продвижение сайта – FMF
Почтовый адрес:
Адрес: 350000, г. Краснодар, ул. Рашпилевская, д. 100
Канцелярия +7 (861) 255-11-54
прием посетителей пн., вт., ср., чт. с 10.00 до 16.00
ПТ. и предпраздничные дни с 10.00 до 13.00
перерыв с 13.00 до 13.48
Медицинские интернет-конференции
Языки
Батометр: понятие, принцип действия и значение
Резюме
В современных условиях высокую актуальность приобретает проблема качественного лабораторного исследования проб воды из водоёмов. Для проведения мероприятий по санитарной охране водоёмов, контроля воды различных источников водоснабжения требуются соответствующие приборы. К их числу относятся батометры, о которых и пойдет речь в данной статье.
Ключевые слова
Статья
Автор статьи: Шевлякова Анастасия Дмитриевна
Руководитель: старший преподаватель
кафедры медбиофизики им. проф. В.Д. Зёрнова
Батометр: понятие, принцип действия и значение
В современных условиях высокую актуальность приобретает проблема качественного лабораторного исследования проб воды из водоёмов. Для проведения мероприятий по санитарной охране водоёмов, контроля воды различных источников водоснабжения требуются соответствующие приборы. К их числу относятся батометры, о которых и пойдет речь в данной статье.
Цель данной работы состоит в изучении сущности и значения метода батометрии. Задачами исследования являются:
— ознакомление с историей развития батометрического метода;
— исследование видов батометров.
Анализ научной литературы, посвященной лабораторным исследованиям проб воды, позволил установить, что попытки получить воду с глубины предпринимались еще на рубеже XV-XVI столетий. Шведский геолог и географ Адольф Эрик Норденшёльд (1832-1901) в своих рукописях упоминал о приборе, с помощью которого в 1500 году была получена вода в устье реки Ориноко, а также приводил рисунок батометра с лоции 1602 года, при помощи которого со дна Средиземного моря была получена пресная вода. Это были батометры-бутылки, пригодные до глубин 50 м (пока небольшая продолжительность подъёма позволяет сохранить взятую пробу от перемешивания с водой верхних горизонтов; кроме того, на больших глубинах давление воды вдавливает пробку в бутылку). Следует отметить, что подобные приборы применяются до настоящего времени.
Появление в XVIII столетии термометров привело к разработке батометров цилиндрической формы с клапанами, которые открывались при спуске в воду и закрывались из-за сопротивления воды при подъёме с глубины. Первый такой батометр появился в 1749 году, но он пропускал воду и нагревался в верхних слоях, поэтому не подходил для измерения температуры глубинных вод. Во время кругосветного плавания в 1803-1806 гг. И. Ф. Крузенштерн пользовался разработкой русского мастера Шишорина. Но клапаны прибора были ненадёжны и медный корпус нагревался. Первый надёжно закрывающийся и герметичный батометр был создан для плавания на шлюпе «Предприятие» российским мореплавателем Отто Евстафьевичем Коцебу в 1823 году. Адмирал С. О. Макаров в плавании на «Витязе» в 1886 г. создал свой батометр, который учитывал конструктивные недостатки других существовавших к тому времени приборов. Батометр Макарова имел высоту 61 см, диаметр 15 см и был обшит снаружи войлоком и парусиной.
Вообще говоря, конструкцию батометра нельзя назвать сложной. Батометр представляет собой сосуд цилиндрической формы, оснащенный специальными клапанами, предназначенными для герметичного закрытия прибора под водой на определённой глубине. Клапаны необходимы для предотвращения смешивания пробы воды, взятой с заданной глубины, с водой с других глубин в процессе подъёма прибора. Некоторые батометры оснащены функцией измерения температуры воды при взятии пробы. Такие батометры называются батитермографами.
Также отметим, что с целью взятия проб с морских глубин может применяться не только батометрический способ, но и шланговый, с использованием насоса.
С помощью проб морской воды можно изучить физико-химический состав планктона. Батометр Рутнера нередко используется для отлова беспозвоночных. В основе работы этого типа батометра лежит вакуумный захват посредством всасывания с использованием давления воды.
Выделяют несколько видов барометров в зависимости от назначения и принципа действия:
1. Сериальный батометр, оснащенный боковым подвесом, предназначенным для закрепления прибора на тросе за бортом судна.
2. Малый батометр компактных размеров. Впервые подобный прибор был изготовлен в 1935 г. для дрейфующей станции «Северный полюс».
4. Донный батометр, отличительной особенностью которого является его автоматическое закрытие при прикосновении ко дну. Такой батометр, изобретенный в 1870 г., служит для взятия проб из слоя воды, прилегающего ко дну водоёма.
5. Промерный батометр, предназначенный для взятия проб придонных вод при глубоководном промере. Такой батометр обладает относительно малым весом (около 3 кг), оснащен функцией автоматического закрывания при начале подъёма проволоки (лотлиня).
6. Батометры специального назначения применяются в тех случаях, когда необходимо получение большого количества воды с одной глубины для полного химического анализа, при проведении гидробиологических работ. Такие батометры имеют объём 10 л и даже более.
Особенностью применения батометров является сокращение времени работы на глубоководных гидрологических станциях, аппараты опускаются сразу на несколько глубин на одном тросе. Независимо от типа батометра, каждый батометр при спуске на глубину в открытом состоянии должен свободно, без задержки создающимися завихрениями, пропускать воду через цилиндр. Спусковое приспособление, закрывающее батометр, должно действовать надёжно, обеспечивая получение пробы точно с заданного горизонта. Внутренняя поверхность батометра не должна оказывать химического воздействия на пробу воды. Батометр должен закрываться герметично, все части батометра должны делаться из одного металла, чтобы избежать образования при соприкосновении с морской водой гальванической пары.
В таблице приведены основные разновидности батометров.
Отбор проб воды из озёр, скважин, колодцев и других источников для последующего химического и микробиологического анализов. Работает без посыльного груза
Батометр горизонтальный Ван-Дорна
Отбор проб воды с заданной глубины водоёмов с течением, а также проб воды на мелководье
Взятие проб воды со взвешенными наносами
Взятие проб воды в водохранилищах и озёрах при исследовании, например, микроэлементного состава придонных вод
Батометр штанговый (БРм с Ш-5)
Взятие проб воды с труднодоступных мест (например, желобов, стоков, водоёмов с топкими берегами)
БГ-5×1 батометр градиентный
Проведение одновременного отбора проб воды из невозмущённого слоя при расстоянии между точками сбора в пределах 2,3 м
БМ-48 батометр морской
Отбор водных проб с определённой глубины озер, морей и других водоёмов. Оснащен глубоководными термометрами
БП-1 батометр портативный
Взятие проб воды с глубины в пределах 10 м из невозмущённого слоя
БРм батометр Рутнера
Проведение тонких химических анализов проб воды из источников различного типа (водоёмов, колодцев и т.п.)
БУ-5 батометр универсальный
Сбор проб воды и грунта
Необходимо подчеркнуть, что на данный момент для исследований используются целые комплексы, позволяющие фиксировать одновременно множество параметров: температуру, солёность, совокупность иных метеорологических и гидрологических параметров. Однако для исследований воды в лабораторных условиях остаётся потребность в получении проб именно с помощью батометров. В связи с этим данные приборы не потеряли своего значения, а, напротив, их конструкции и виды совершенствуются и модернизируются с учётом новых задач и актуальных исследований проб воды из различных источников.
Список литературы
1. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М., 2001.
2. Гигиеническая оценка качества и безопасности водного фактора по нормативным документам: метод. разработка / Владивостокский государственный медицинский университет. Владивосток, 2006.
3. Маклаков А.Ф., Снежинский В.А., Чернов Б.С. Океанографические приборы. Л.: Гидрометиздат, 1975.
4. Ракитский В.Н. Проблемы современной гигиены // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94, № 4. С.4-7.
5. Рассел Дж. Батометр. М., 2013.
6. Рахманин Ю.А. и др. Научное обоснование совершенствования санитарно-бактериологического мониторинга при питьевом водопользовании // Гигиена и санитария. 2014. Т. 93, № 6. С.68-72.
Литература
Список литературы
1. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М., 2001.
2. Гигиеническая оценка качества и безопасности водного фактора по нормативным документам: метод. разработка / Владивостокский государственный медицинский университет. Владивосток, 2006.
3. Маклаков А.Ф., Снежинский В.А., Чернов Б.С. Океанографические приборы. Л.: Гидрометиздат, 1975.
4. Ракитский В.Н. Проблемы современной гигиены // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94, № 4. С.4-7.
5. Рассел Дж. Батометр. М., 2013.
6. Рахманин Ю.А. и др. Научное обоснование совершенствования санитарно-бактериологического мониторинга при питьевом водопользовании // Гигиена и санитария. 2014. Т. 93, № 6. С.68-72.
Таблицы
Отбор проб воды из озёр, скважин, колодцев и других источников для последующего химического и микробиологического анализов. Работает без посыльного груза
Батометр горизонтальный Ван-Дорна
Отбор проб воды с заданной глубины водоёмов с течением, а также проб воды на мелководье
Взятие проб воды со взвешенными наносами
Взятие проб воды в водохранилищах и озёрах при исследовании, например, микроэлементного состава придонных вод
Батометр штанговый (БРм с Ш-5)
Взятие проб воды с труднодоступных мест (например, желобов, стоков, водоёмов с топкими берегами)
БГ-5×1 батометр градиентный
Проведение одновременного отбора проб воды из невозмущённого слоя при расстоянии между точками сбора в пределах 2,3 м
БМ-48 батометр морской
Отбор водных проб с определённой глубины озер, морей и других водоёмов. Оснащен глубоководными термометрами
БП-1 батометр портативный
Взятие проб воды с глубины в пределах 10 м из невозмущённого слоя
БРм батометр Рутнера
Проведение тонких химических анализов проб воды из источников различного типа (водоёмов, колодцев и т.п.)
Что такое придонное течение
Приведена общая физико-географическая характеристика придонных гравитационных течений в океане. При помощи численной модели проиллюстрирован один из примеров распространения североморских вод в Балтийском море.
ПРИДОННЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ТЕЧЕНИЯ В ОКЕАНЕ
Калининградский государственный университет
ПРИДОННЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ
Несмотря на широкую распространенность придонных течений, данные натурных наблюдений о них весьма неполны и отрывочны. Для облегчения понимания сути излагаемых результатов обратимся к лабораторному эксперименту, который поможет увидеть явление целиком и составить интуитивно зрительный образ объекта исследований.
Итак, в гидродинамическом лотке, представляющем собой большой аквариум размером 3 м i 30 см i 40 см со специальным набором устройств для подачи и слива воды, в покоящуюся пресную воду в придонной области подавали соленую воду. Разность плотностей в экспериментах была равной 0,005 г/см3, то есть 0,5% плотности пресной воды. Созданный таким образом придонный поток двигался с различной скоростью в пределах от 1 до 8 см/с. Регистрацию структуры течения осуществляли подкраской соленой воды с последующей фото- и киносъемкой. На рис. 1, а приведена фотография типичного вида головной части придонного течения. Отчетливо виден вращательный характер движения жидкости в голове течения, ось вращения которого нормальна поверхности фотографии. Образовавшийся в головной части течения вихрь быстро приобретает почти стационарную форму. В лотке он успевал полностью оформиться через 30-40 см от входного створа и сохранялся практически до самого конца лотка. В зависимости от величин перепада плотности и скорости подачи соленой воды очертание головной части может несколько изменяться: при большей скорости в голове течения наблюдаются почти круглые вихри, размеры которых совпадают с толщиной потока (рис. 1, б ). В этом случае очертания головной части менее гладкие, а жидкость внутри языка более перемешана; при меньшей скорости горизонтальные размеры вихря превышают вертикальные, и хорошо видна его овальная форма с характерным уменьшением толщины потока за головной частью (см. рис. 1, а). Непосредственно за головной или фронтальной частью течения следует невозмущенная часть придонного течения одинаковой толщины по всей длине лотка.
Полученные в лабораторных экспериментах результаты показали вихревой характер распространения головной части придонного течения. Оказалось, что визуально придонное гравитационное течение имеет вид языка более тяжелой, чем вышележащая, воды с утолщением-вихрем в его голове и скольжением по линии дна. Обратимся теперь к описанию конкретного примера придонного течения в Балтийском море.
СЕВЕРОМОРСКИХ ВОД В БАЛТИКЕ
Итак, воды Северного моря проникают в Балтику в виде придонных гравитационных течений, которые распространяются по горизонтальному дну или его склону, преодолевают слой быстрого роста плотности морской воды по вертикали, или пикноклин, переваливают через подводные пороги. На рис. 2 приведен вертикальный разрез, полученный в августе 1997 году в проливе Хатрарне в Балтийском море во время 34-го рейса НИС «Профессор Штокман», на котором зафиксированы уже произошедший отрыв придонного течения от склона дна и формирование течения, распространяющегося по своему горизонту плавучести. Такие течения принято называть интрузионными. Рассмотрим теперь основные фазы процесса распространения вод Северного моря в Балтийском при помощи численной модели придонных течений [1, 2].
Известен 5 устойчивый характер распространения придонных гравитационных течений по дну или его склону, а также их турбулентный режим с почти изотропными пульсационными движениями внутри языка течения. Большие вертикальные градиенты плотности на верхней границе гравитационных течений и перемежающийся характер движения в придонной области делают трудно применимыми сложные модели турбулентности при построении численной модели. Поэтому для учета турбулентности было использовано понятие эффективной вязкости (некоторого аналога молекулярной вязкости), что позволило учесть в модели разницу в интенсивностях пульсационных движений и перемешивания внутри и вне языка придонного течения.
Конкретные расчеты на модели выполняются достаточно просто: сначала задают все неизменные условия задачи, например непротекание жидкости через твердое дно, конфигурация линии дна и т.п. Затем через одну из границ в модельное пространство подается вода или, как в рассматриваемой задаче, порождается придонное течение, в большей или меньшей степени соответствующее реальным условиям морской среды. Получаемые в расчетах результаты позволяют строить все необходимые графики, достаточно полно представляющие модельное течение.
Итак, численная модель справилась с описанием процесса распространения придонного течения по горизонтальному дну. Оказалось, что в случае перехода к расчету с наклонным дном придонное течение сохраняет все основные черты [1, 2]. Несколько увеличивается лишь относительная толщина головной части течения из-за уменьшения стабилизирующей роли силы тяжести, ее величина определяется проекцией на нормаль к верхней границе потока. Вода в модельном пространстве однородна, и поэтому никакого отрыва течений от дна не происходит.
Понятно, что отрыв водной массы придонного течения от склона дна происходит благодаря действию сил плавучести. Однако остается неясным механизм их участия в этом процессе. Для решения данной задачи был выполнен расчет поля давления с использованием обычного для этого класса задач соотношения [3], связывающего градиенты давления с динамическими характеристиками течения.
На рис. 5 (правый ряд) приведены рассчитанные на модели соответствующие распределения давления в модельном пространстве. Их анализ позволяет констатировать, что пикноклин, или граница раздела двух слоев воды в модельном пространстве, начинает реагировать на распространяющееся придонное течение задолго до прямого контакта водных масс течения и придонного слоя. Очевидно, что связующим звеном этого взаимодействия (слабого, ибо контакта водных масс еще нет) является давление, которое имеет высокую скорость распространения возмущения в воде, примерно равную скорости звука в воде.
Уже на первой фазе (см. рис. 5) отчетливо видно несовпадение изобарических и изопикнических линий. Собственно контакта водных масс течения и придонного слоя еще нет, а хорошо видно, что взаимодействие, проявляющееся в виде подстройки поля плотности под появившееся возмущение поля давления, уже началось. Данное обстоятельство при анализе соответствующих натурных данных измерений термохалинной структуры в районах стока / отрыва придонного течения обычно не используется, хотя именно оно может быть ответственно за генерацию внутренних волн (волнообразных возмущений линий равной плотности внутри водной массы), например в центральной Балтике.
На второй фазе придонное течение достигает наконец более тяжелого придонного слоя и возникает контакт их водных масс. Одновременно (и это хорошо видно на рис. 5) зарождается второй локальный максимум давления. После его оформления и происходит отрыв придонного течения от линии дна.
Характер распределения давления на рис. 5, соответствующего третьей фазе, фазе уже произошедшего отрыва, полностью объясняет наблюдаемую картину течения. Действительно, водная масса придонного течения отрывается от дна благодаря контрградиенту давления, порожденному за счет второго максимума давления, расположенному ниже и правее первого. Подчеркнем, что в целом понятное поведение более легкого, чем придонный, слоя воды обретает хорошо различимую структуру и последовательность фаз событий. Конкретная форма головной части порождаемого при отрыве от склона дна интрузионного течения зависит от перепадов плотности между водными массами над и под халоклином (или границей раздела двух слоев) и собственно распространяющегося течения. В приведенном на рис. 2 натурном примере интрузии наблюдается симметричный вариант строения фронта течения, который получен также в лабораторных и численных 4 экспериментах.
Выполненные исследования позволяют утверждать, что придонные гравитационные течения играют существенную роль в общем круговороте водных масс в океане. Из-за трудностей с регистрацией и изучением в натурных условиях основными инструментами исследования придонных течений стали лабораторный и численные эксперименты. Выполненные на моделях расчеты показали вихревой характер проникновения водной массы придонного течения в невозмущенную жидкость. Расчеты подтвердили способность придонного течения (при наличии запаса отрицательной плавучести) к проникновению сквозь пикноклин до самого дна геометрического пространства модели, что соответствует ситуациям, возникающим во время больших затоков североморских вод в Балтику. В случае, когда втекающие водные массы легче придонного слоя, происходит отрыв течения от склона дна. Полученные в расчетах результаты свидетельствуют, что структура течения в окрестности точки отрыва или, точнее, его топология полностью определяется особенностями распределения поля давления.
1. Гриценко В.А., Юрова А.А. // Океанология. 1997. Т. 37, ╧ 1. С. 44-49.
2. Гриценко В.А., Юрова А.А. // Там же. 1999. Т. 39, ╧ 2. С. 187-191.
3. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Наука, 1988. 788 с.
4. Самолюбов Б.И. Придонные стратифицированные течения. М.: Науч. мир, 1999. 464 с.
5. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях. М.: Мир, 1977. 431 с.
6. Федоров К.Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 296 с.
Рецензент статьи В.С. Попов