Rüzgar akımı. Okyanus akıntıları (rüzgar, alize rüzgarı, katabatik; sıcak, soğuk). Batı Rüzgârlarının Akıntısı. Sıcak ve soğuk su akıntıları
Herhangi bir akış teorisi, hız vektörünün bileşenleri için hidrodinamik denklem sistemlerine dayanır ve her özel durumda probleme uygun olarak basitleştirilir. W. Ekman hız vektörünün bileşenleri için iki denklem kullandı sen Ve v- eksen üzerindeki akış projeksiyonları X Ve en, yalnızca birbirini dengeleyen iki kuvveti dikkate alır: Rüzgarın yüzeyde neden olduğu sürtünme kuvveti ve Coriolis kuvveti.
Sorun, Fram'da (1893 - 1896) bir keşif gezisi sırasında buzun rüzgardan sağa doğru saptığını fark eden, bunu Coriolis kuvvetinin etkisiyle açıklayan ve kontrol etmesini isteyen F. Nansen tarafından ortaya atıldı. matematiksel bir çözümle. İlk çözüm 1902 yılında V. Ekman tarafından gerçekleştirildi ve en basitine karşılık geldi ve aynı zamanda Genel Şartlar: Okyanus, seviye, yoğunluk ve viskozite açısından tekdüzedir, sonsuz derinliğe sahiptir, engindir ve sabit bir rüzgarın (y ekseni boyunca alınan) etkisine tabidir. Rüzgâr da sınırsız ve sabittir, hareket sabittir (durağan). Bu koşullar altında çözüm şöyle görünüyordu:
Nerede V o - okyanus yüzeyindeki mevcut hız; µ - dinamik viskozite katsayısı; İle- suyun yoğunluğu; şaka- Dünyanın dönüşünün açısal hızı; ts- enlem, eksen z aşağıya doğru yönlendirilir.
Denklemler, yüzey akıntısının rüzgar yönünden Kuzey Yarımküre'de 45° sağa, Güney Yarımküre'de ise sola saptığını göstermektedir. Yüzeyin altında akım, üstel bir yasaya göre derinlikle birlikte mutlak değer olarak azalır ve Kuzey Yarımküre'de sağa, Güney Yarımküre'de sola doğru sapmaya devam eder. Hız vektörlerinin (zarf) uçlarından geçen uzaysal bir eğrinin okyanus yüzeyine izdüşümü, logaritmik bir spiral - bir Ekman spirali - ile ifade edilecektir (Şekil 1).
Pirinç. 1.
Ufukta, akıntı yüzeyin tersi yöndedir ve hız yüzeydekine eşittir (yaklaşık% 4), yani hız pratik olarak azalır (dalgalar sırasında aynı modeli hatırlamak gerekir). Bu ufuk denir sürtünme derinliği, Ekman tarafından aşağıdaki formül kullanılarak tanımlandı:
ve katmanın tamamı çağrılır Ekmanyan, veya sürtünme tabakası.
Dolayısıyla sürtünme derinliği yerin enlemine bağlıdır. Bu derinlik kutuptaki minimum değerden enlem sinüsünün sıfır olduğu ekvatordaki maksimuma (sonsuza) kadar değişir. Bu, teoriye göre ekvatordaki rüzgar akımının dibe kadar uzanması gerektiği anlamına gelir ki bu doğada durum böyle değildir. Rüzgar akıntısı tabakasının kalınlığı pratik olarak birkaç on metre ile sınırlıdır.
Farklı ufuklardaki akıntıların farklı yönlere sahip olması durumunda, tüm katmanın suyunun nereye aktarıldığını belirlemek kalır. Cevap, mevcut hızın dikey bileşenlerinin integrali alınarak bulunabilir. Ekman'a göre rüzgar akımında suyun transferinin rüzgar boyunca değil, apsis x ekseni boyunca ona dik olarak gerçekleştiği ortaya çıktı. Teori sürtünme kuvveti (ordinat ekseni boyunca pozitif yönde yönlendirilir) ile Coriolis kuvveti arasındaki denge varsayımına dayandığından bunu anlamak kolaydır. Bu, ikincisinin ordinat ekseni boyunca negatif değerlere doğru yönlendirilmesi gerektiği ve bunun için kütle aktarımının apsis ekseni boyunca yönlendirilmesi gerektiği anlamına gelir. olumlu taraf(İçin Kuzey yarımküre Sağa).
Ekman'ın teorisi aynı zamanda rüzgar hızları arasındaki ilişki için bir formül elde etmemizi sağlar. K ve yüzey akımları V 0:
Formül (3)'te rüzgar hızında orantı katsayısı K(0,0127) denir rüzgar katsayısı.
Daha sonra Ekman (1905) teorisini sonlu derinliğe sahip bir denize uyguladı. Çözümün ana argümana bağlı olduğu ortaya çıktı - yerin derinliğinin sürtünme derinliğine oranı. Rüzgar akımının hızı, akımın rüzgardan sapma açısı ve akım vektörlerini saran eğrinin şekli buna bağlıdır. Akışın yüzeydeki sapma açısı 21,5° olduğunda, açı 5°'den küçük olduğunda yüzeyden derinlere doğru yön çok az değişir ve akışın yönü katman boyunca aynı olur. Alttaki hız değeri sıfır olur.
Kıyıya yakın yerlerde rüzgar akıntısının yapısı daha karmaşık hale gelir. İdeal durumda, kıyı, derinliği 2'den fazla olan dikey bir duvar olduğunda D ve alt kısım bu duvara dik olarak yaklaştığında üç katmanlı bir akım sistemi oluşur. Üst katman derinliği D Ekman spiralinin normal gelişmiş bir yapısı vardır; altında kıyı boyunca yönlendirilmiş dikey olarak sabit bir akış hızına sahip bir katman bulunur - bu gradyan akışı. Alttan yukarıya doğru D mesafesinde (alt sürtünme tabakası) yer alan bir katmanda akış hızı azalır ve aynı spiral boyunca ara katmanın hız değerinden en altta sıfıra doğru yön değiştirir. Böyle bir kıyı akıntısı yapısının diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. Bu, ortaya çıkan su akışının kıyıdan uzağa yönlendirilmesi durumunda, şiddetli rüzgar sırasında suyun kıyı dolaşımını göstermektedir. Rüzgar, sahil sol tarafta kalacak şekilde yönlendirilir (şema Kuzey Yarımküre için verilmiştir). Ters rüzgarda, dalgalanma durumunda da benzer bir model elde edilir ve kıyıya dik bir rüzgar, ne bir dalgalanma ne de bir dalgalanma yaratmayacaktır. Bu nötr bir rüzgardır. Bu şema saf haliyle ortaya çıkmaz, ancak derin kıyıların yakınında (örneğin, Karadeniz'in Kafkasya ve Kırım kıyılarının yakınında) yükselmeye yol açan benzer bir durum gözlemlenebilir (bkz. 10.5.2). .
Pirinç. 2. Bölümdeki derin kıyıya yakın akıntının yapısının şeması ( A) ve planlayın ( B) (Ekman'a göre)
En büyük dalgalanma etkisinin kıyı şeridine dik yönde rüzgarlar tarafından oluşturulduğu sığ kıyılarda (örneğin Finlandiya Körfezi ve Taganrog'da) ve kıyı şeridine paralel yönü nötr olacaktır.
Ekman'ın teorisine dayanarak rüzgar akımları üzerine araştırmalar gelişmiş ve gelişmeye devam etmektedir. Örneğin sığ denizler için rüzgar akımları teorileri geliştirilmiştir. çeşitli formlar. Dünya Okyanusu'ndaki su akıntıları modelinin oluşumunda rüzgar seviyesi değişikliklerinin rolü belirlendi. Düzensiz rüzgarın etkisi altında, su yüzeyinde ilk başta yoğunluk alanını çok az değiştiren eğimlerin ortaya çıktığı ortaya çıktı. Rüzgarın uzun süre esmesi durumunda yoğunluk alanı yeniden düzenlenir. Üst katmanlardaki daha az yoğun olan su, Coriolis kuvveti ve rüzgar dalgasının etkisi altında yana doğru hareket eder. yüksek seviye(Kuzey Yarımküre'de akıntının sağ tarafı) ve derinlerdeki daha yoğun su, daha düşük bir seviyeye ve basınca doğru akar (akıntının sol tarafı).
Deniz akıntıları sınıflandırılmış:
Bunlara sebep olan faktörlere göre;
1. Kökene göre: rüzgar, eğim, gelgit.
2. Kararlılığa göre: sabit, periyodik olmayan, periyodik.
3. Konumun derinliğine göre: yüzey, derin, alt.
4. Hareketin doğası gereği: doğrusal, eğrisel.
5. Fiziksel ve kimyasal özelliklere göre: sıcak, soğuk, tuzlu, taze.
Kökene göre akımlar:
1 Rüzgar akımları su yüzeyindeki sürtünmenin etkisi altında ortaya çıkar. Rüzgar hareket etmeye başladıktan sonra mevcut hız artar ve Coriolis ivmesinin etkisi altındaki yön belirli bir açıyla sapar (kuzey yarımkürede sağa, güney yarımkürede sola).
2. Gradyan akışlar da periyodik değildir ve Bir dizi doğal kuvvetin neden olduğu. Bunlar:
3. atık, suyun dalgalanması ve akışı ile ilişkilidir. Drenaj akıntısına bir örnek, rüzgarın yönlendirdiği Karayip Akıntısı tarafından Meksika Körfezi'ne su dalgalanmasının sonucu olan Florida Akıntısıdır. Körfezden gelen fazla su Atlantik Okyanusu'na akarak güçlü bir akıntıya neden oluyor Körfez Akıntısı.
4. stok Nehir suyunun denize akması sonucu akıntılar ortaya çıkar. Bunlar Arktik Okyanusu'na yüzlerce kilometre nüfuz eden Ob-Yenisei ve Lena akıntılarıdır.
5. barogradyan Düzensiz değişiklikler nedeniyle ortaya çıkan akışlar atmosferik basınç Okyanusun komşu bölgeleri ve buna bağlı olarak su seviyesindeki artış veya azalma.
İle Sürdürülebilirlik akımlar:
1. Kalıcı - rüzgar ve gradyan akımlarının vektör toplamı sürüklenme akımı. Sürüklenme akıntılarına bir örnek Atlantik'teki ticaret rüzgarı akıntılarıdır ve Pasifik Okyanusları ve Hint Okyanusu musonları. Bu akımlar sabittir.
1.1. 2-5 knot hıza sahip güçlü ve kararlı akıntılar. Bu akıntılar arasında Gulf Stream, Kuroshio, Brezilya ve Karayipler yer alıyor.
1.2. 1,2-2,9 knot hıza sahip sabit akıntılar. Bunlar Kuzey ve Güney ticaret rüzgarı akıntıları ve ekvatoral ters akıntılardır.
1.3. 0,5-0,8 knot hıza sahip zayıf sabit akımlar. Bunlara Labrador, Kuzey Atlantik, Kanarya, Kamçatka ve Kaliforniya akıntıları dahildir.
1.4. 0,3-0,5 knot hıza sahip yerel akıntılar. Bu tür akıntılar, okyanusların açıkça tanımlanmış akıntıların olmadığı belirli bölgeleri içindir.
2. Periyodik akışlar- yönü ve hızı belirli aralıklarla ve belirli bir sırayla değişen akımlardır. Bu tür akıntılara örnek olarak gelgit akıntıları gösterilebilir.
3. Periyodik olmayan akışlar periyodik olmayan maruz kalmanın neden olduğu dış kuvvetler ve öncelikle yukarıda tartışılan rüzgar ve basınç gradyanının etkileri.
Derinliğe göre akımlar:
Yüzeysel - akıntılar sözde navigasyon katmanında (0-15 m) gözlenir, yani. yüzey kaplarının taslağına karşılık gelen katman.
Olayın asıl nedeni yüzeysel Açık okyanustaki akıntılar rüzgardır. Akıntıların yönü ve hızı ile hakim rüzgarlar arasında yakın bir ilişki vardır. Sabit ve sürekli rüzgarlar, akıntıların oluşumu üzerinde değişken yönlerdeki veya yerel rüzgarlardan daha büyük etkiye sahiptir.
Derin Akıntılar yüzey ve taban akıntıları arasındaki derinlikte gözlenir.
Dip akıntıları Tabana bitişik katmanda meydana gelirler ve burada tabana karşı sürtünmeden büyük ölçüde etkilenirler.
Yüzey akıntılarının hızı en üst katmanda en yüksektir. Daha derine gidiyor. Derin sular çok daha yavaş hareket eder ve dip sularının hareket hızı 3 – 5 cm/s'dir. Okyanusun farklı bölgelerinde mevcut hızlar aynı değildir.
Mevcut hareketin niteliğine göre şunlar vardır:
Hareketin doğasına göre kıvrımlı, doğrusal, siklonik ve antisiklonik akımlar ayırt edilir. Kıvrımlı akımlar, düz bir çizgide hareket etmeyen, ancak yatay dalga benzeri kıvrımlar (kıvrımlı) oluşturan akımlardır. Akışın kararsızlığı nedeniyle kıvrımlar akıştan ayrılabilir ve bağımsız olarak mevcut girdaplar oluşturabilir. Düz akımlar suyun nispeten düz çizgiler halinde hareketi ile karakterize edilir. Dairesel akışlar kapalı daireler oluşturur. İçlerindeki hareket saat yönünün tersine yönlendirilirse, bunlar siklonik akımlardır ve saat yönünde hareket ederlerse antisikloniktirler (kuzey yarımküre için).
Doğa fiziksel ve kimyasal özellikler sıcak, soğuk, nötr, tuzlu ve tuzdan arındırılmış akıntılar arasında ayrım yaparlar (akıntıların bu özelliklere göre bölünmesi bir dereceye kadar keyfidir). Akıntının belirtilen özelliklerini değerlendirmek için sıcaklığı (tuzluluk), çevredeki suların sıcaklığı (tuzluluk) ile karşılaştırılır. Yani sıcak (soğuk), su sıcaklığı çevredeki suların sıcaklığından daha yüksek (daha düşük) olan bir akıntıdır.
Ilık sıcaklığı çevredeki suların sıcaklığından yüksek olan akıntılara, akıntıdan düşük olan akıntılara denir; soğuk. Tuzlu ve tuzdan arındırılmış akıntılar da aynı şekilde belirlenir.
Sıcak ve soğuk akıntılar . Bu akımlar iki sınıfa ayrılabilir. Birinci sınıf, su sıcaklığı çevredeki su kütlelerinin sıcaklığına karşılık gelen akımları içerir. Bu tür akıntılara örnek olarak ılık Kuzey ve Güney Ticaret Rüzgârları ve soğuk Batı Rüzgârları gösterilebilir. İkinci sınıf, su sıcaklığı çevredeki su kütlelerinin sıcaklığından farklı olan akıntıları içerir. Bu sınıfın akıntılarına örnek olarak sıcak Gulf Stream ve Kuroshio akıntıları gösterilebilir. ılık sular Arktik havzanın soğuk sularını daha düşük enlemlere taşıyan soğuk Doğu Grönland ve Labrador akıntılarının yanı sıra daha yüksek enlemlere doğru.
İkinci sınıfa ait soğuk akıntılar, taşıdıkları soğuk suların kaynağına bağlı olarak, soğuk suları kutup bölgelerinden Doğu Grönland ve Labrador gibi daha düşük enlemlere taşıyan akıntılara ayrılabilir. Falkland ve Kuril ile Peru ve Kanarya gibi daha düşük enlemlerdeki akıntılar ( düşük sıcaklık bu akıntıların suları soğuk derin suların yüzeye çıkmasından kaynaklanmaktadır; ancak derin sular yüksek enlemlerden alçak enlemlere doğru gelen akıntıların suları kadar soğuk değildir).
Sıcak su kütlelerini daha yüksek enlemlere taşıyan sıcak akıntılar, her iki yarımkürede de ana kapalı dolaşımın batı tarafında, soğuk akıntılar ise doğu tarafında etki eder.
Güney Hint Okyanusu'nun doğu yakasında derin suların yükselmesi söz konusu değil. Okyanusların batı yakasındaki akıntılar, aynı enlemlerdeki çevredeki sularla karşılaştırıldığında, kışın yaz aylarına göre nispeten daha sıcaktır. Yüksek enlemlerden gelen soğuk akıntılar, buzları daha alçak enlemlere taşıdıkları ve bazı bölgelerde daha fazla sis oluşumuna ve zayıf görüşe neden oldukları için navigasyon açısından özellikle önemlidir.
Dünya Okyanusunda karaktere ve hıza göre Aşağıdaki akım grupları ayırt edilebilir. Deniz akıntısının temel özellikleri: hız ve yön. İkincisi, rüzgar yönü yöntemiyle karşılaştırıldığında ters şekilde belirlenir, yani akıntı durumunda suyun aktığı yer gösterilir, rüzgar durumunda ise estiği yerden gösterilir. Su kütlelerinin dikey hareketleri, deniz akıntıları incelenirken büyük olmadıkları için genellikle dikkate alınmaz.
Dünya Okyanusu'nda akıntı hızının 1 knot'a ulaşmadığı tek bir alan yok. 2-3 deniz mili hızında, esas olarak alize akıntıları ve yakınlarda sıcak akıntılar vardır. doğu kıyıları kıtalar. Hint Okyanusu'nun kuzey kesimindeki, Doğu Çin ve Güney Çin Denizlerindeki Intertrade Karşı Akıntı akıntıları da bu hızla hareket ediyor.
“Okyanusta bir nehir var. En şiddetli kuraklıklarda bile kurumaz ve en büyük su baskınlarında kıyılarından taşmaz. Bankaları ve yatağı soğuk su ve akıntıları sıcaktır". Yani 19. yüzyılın ortalarında. Amerikalı bilim adamı M. F. Mori dünyanın en güçlü sıcak okyanus akıntısı hakkında yazdı Körfez Akıntısı .
okyanus akıntıları - Büyük su kütlelerinin uzun mesafelerde belirli bir yönde yatay hareketleri.
Daha sık okyanus akıntıları ortaya çıkıyor sürekli rüzgarların etkisi altında. Bu tür akımlara denir rüzgarlar. Ekvatorun her iki tarafında 30. enlemden itibaren, tüm okyanusların ekvator bölgesinden kaynaklanan sürekli ticaret rüzgarları kendi yönünde esiyor. Bu rüzgarların oluşturduğu akıntılara denir. Ticaret rüzgarları(Şek. 80). Doğudan batıya doğru hareket eden alize akıntıları kıtaların kıyılarına rastlayarak kuzeye ve güneye doğru saparak yeni akıntılar oluşur. stoklamak.
Ilıman enlemlerde bu akıntılar, sürekli batı rüzgarlarının ve Dünya'nın dönme kuvvetinin etkisi altında doğuya doğru sapar ve kıtaların batı kıyılarına yönlendirilir. Daha sonra katabatik akıntılar halinde tekrar 30 enleme dönerler. Yani ekvatorun kuzeyi ve güneyi 50'li kuşaklardadır. w. ve 50° G. w. Okyanus suyunun iki döngüsü ortaya çıkar. Kuzey Yarımküre'de akıntılar saat yönünde hareket eder, Güney Yarımküre'de ise tam tersi. Kuzey Yarımküre'de, Antarktika kıyıları boyunca, orta enlemlerdeki sürekli rüzgarların ve Dünya'nın dönme kuvvetinin etkisi altında, güçlü bir Batı Rüzgarlarının akıntısı(Şek. 82). İsmin kendisi, oluşumunun nedenlerinden bahsediyor.
Ayırt etmek ılık Ve soğuk akımlar. Mevcut suyun sıcaklığı çevredeki okyanus sularının sıcaklığından yüksekse, o zaman kabul edilir. ılık, eğer aşağıdaysa - soğuk. Haritalarda sıcak akıntılar kırmızı oklarla, soğuk akıntılar ise mavi oklarla gösterilir. Okyanuslardaki akıntılar kıtaların kıyı kesimlerinin iklimini ve hava durumunu önemli ölçüde etkiler. Soğuk olanlar yağış sıcaklığını ve miktarını azaltırken, sıcak olanlar ise tam tersine arttırır.
Nakliyede akıntıların gücünü ve yönünü dikkate almak önemlidir. Geçmişte "şişe posta" olarak kullanılıyorlardı. Siteden materyal
 |
| Pirinç. 82. Batı Rüzgârlarının Akıntısı |
- Deniz akıntıları esas olarak sabit rüzgarların etkisi altında ortaya çıkar: ticaret rüzgarları ve batı ılıman enlemleri. Dünya Okyanusunda 50 enlem arasında iki girdap oluştururlar: Kuzey Yarımküre'de akıntılar saat yönünde hareket eder ve Güney Yarımküre'de tam tersi.
- Akıntılar soğuk ve sıcak olarak ikiye ayrılır. Haritalarda sıcak akıntılar kırmızı oklarla, soğuk akıntılar ise mavi oklarla gösterilir.
- Akıntılar kıtaların kıyı kesimlerinin iklimini ve hava durumunu etkiler.
Bu sayfada aşağıdaki konularda materyaller bulunmaktadır:
Akıntıların sıcak kırmızı soğuk mavi olduğu dünya haritası
Haritada sıcak katabatik akıntı
Batı rüzgarlarının soğuk akıntısı konulu mesaj
Kaliforniya akıntısı rüzgarı veya katabatik
Sıcak ve soğuk akışlar konusunun özeti
Bu materyalle ilgili sorular:
Rüzgar akımları akıntılar yüzey suları Rüzgarın su yüzeyindeki etkisinden kaynaklanan okyanuslar ve denizler. Rüzgar akışının gelişimi sürtünme kuvvetlerinin, türbülanslı viskozitenin, basınç gradyanının, Dünya'nın dönüşünün saptırma kuvvetinin vb. birleşik etkisi altında meydana gelir. Bu akımların rüzgar bileşenine, basınç gradyanı dikkate alınmadan sürüklenme akımı denir. Yönü sabit olan rüzgar koşulları altında, Kuzey ve Güney Ticaret Rüzgârları, Batı Rüzgârları akıntısı vb. gibi güçlü rüzgâr akışı akımları gelişir. Rüzgar akışı teorisi, İsveçli V. Ekman tarafından geliştirilmiştir. Rus bilim adamları V. B. Shtokman ve N. S. Lineikin, Amerikalı G. Stoml.
Büyük Sovyet ansiklopedisi. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. 1969-1978 .
Diğer sözlüklerde “Rüzgar akımları”nın ne olduğuna bakın:
SÜRÜKLENME AKIMLARI - Rüzgar akımlarıısrarcı, uzun süreli rüzgarların neden olduğu okyanusta. Mevsimsel özelliklerde (Körfez Akıntısı, Kuroshio, alize rüzgarlarının sürüklenme akıntıları, vb.) gözle görülür bir farkla yıllık özelliklerin sabitliği ile ayırt edilirler. Ekolojik ansiklopedik... ... Ekolojik sözlük
deniz akıntıları- Rüzgarın neden olduğu Dünya Okyanusu sularının öteleme hareketleri ve aynı ufuklardaki basınç farkı. Akıntılar, su hareketinin ana türüdür ve sıcaklığın, tuzluluğun ve... ... dağılımı üzerinde büyük etkiye sahiptir. Denizcilik ansiklopedik referans kitabı
Dünya Okyanusunun genel su döngüsünün bir parçası olan okyanuslar ve denizlerdeki su kütlelerinin öteleme hareketleri. Bunlar, su ile hava arasındaki sürtünme kuvveti, suda ortaya çıkan basınç değişimleri ve Ay ile Güneş'in gelgit kuvvetlerinden kaynaklanır. Açık... ... Deniz Sözlüğü
Rüzgarın etkisiyle rezervuarlardaki akıntılar. Rüzgar Akıntılarını Görün...
SÜRÜKLENME AKIMLARI- Rüzgarın etkisi altında su yüzeyinde ortaya çıkan geçici, periyodik veya kalıcı rüzgar akımları. Kuzey yarımkürede rüzgâr yönünden sağa doğru 30-45° açıyla saparlar. Sığ su havzalarında açı çok daha küçüktür ve... ... Rüzgar sözlüğü
- ... Vikipedi
Dünya okyanus akıntıları haritası 1943 Deniz akıntıları, dünya okyanuslarının ve denizlerinin kalınlığında sabit veya periyodik akıntılardır. Sürekli, periyodik ve düzensiz akışlar vardır; yüzey ve su altı, sıcak ve soğuk akıntılar. ... ... Vikipedi'de
- (okyanus akıntıları), denizlerde ve okyanuslarda su kütlelerinin çeşitli kuvvetlerin neden olduğu öteleme hareketleri (su ve hava arasındaki sürtünme etkisi, suda oluşan basınç gradyanları, Ay ve Güneş'in gelgit kuvvetleri). Üzerinde… … ansiklopedik sözlük
Dengesiz yoğunluk dağılımından kaynaklanan, yatay basınç gradyanlarının tetiklediği, denizlerde ve okyanuslarda meydana gelen akıntılar, gradyan akıntılar deniz suyu. Rüzgar akımları ile birlikte (bkz. Rüzgar akımları) sabit P.... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi
Rüzgar akıntıları, rezervuarın rüzgar altı tarafından suyun akmasına ve rüzgar üstü taraftan bir dalgalanmaya neden olur. Rüzgarın tersi yönde yönlendirilen yatay basınç gradyanı, derin dengeleme akımlarından birine neden olur [...]
Rezervuarlardaki, akan göllerdeki, koylardaki ve haliçlerdeki rüzgar akımları neredeyse her zaman katabatik veya seiche akıntılarıyla etkileşime girer. Aynı zamanda yüzeysel akış veya seiche akıntılarının hızının dikey dağılımını değiştirirler ve hatta bazı durumlarda herhangi bir alanda, hatta rezervuarın tamamında benzersiz su sirkülasyon sistemleri bile oluştururlar.[...]
Rüzgar akımı ortalama 0,4 rezervuar derinliği (H) derinliğe sahip yüzey katmanlarında gözlenir; rüzgarla aynı yöne sahiptir ve hızı yüzeyde r0'dan 0,4 N derinlikte sıfıra kadar değişir. Aşağıda rüzgarın tersi yöne sahip bir telafi edici akış katmanı bulunur. . Atık suyun kıyıya yakın bir yere bırakılması sırasında (ki bu genellikle gerçekleşir), en kötü koşullar rezervuarda kıyı boyunca, en yakın su alma yönünde rüzgarla yaratılır5 Bu durum ayrıca ele alınır.[...]
Sürtünme kuvvetlerinin katılımıyla ortaya çıkan akımlar, geçici ve kısa süreli rüzgarların neden olduğu rüzgar akımları ve uzun süre etkili olan yerleşik rüzgarların neden olduğu sürüklenme akımlarıdır. Rüzgar akıntıları düz bir eğim oluşturmaz, ancak sürüklenme akıntıları düz bir eğime ve kıyı bölgelerinde derin bir eğim akıntısının oluşumunu belirleyen bir basınç gradyanının ortaya çıkmasına neden olur [...]
RÜZGAR AKIMI - rüzgarın etkisi altında suyun hareketi.[...]
Bahar gelgitlerine denk gelen şiddetli fırtınalar sırasında, maksimum hızlar Akıntılar fırtına dalgası ve/veya rüzgar akıntıları nedeniyle yoğunlaştığından çökeltinin taşınması (Şekil 9.50, B). Proksimal bölgelerde erozyon sığ kanallar, düz erozyon yüzeyleri ve artık çakıl birikintileri üretir. Mansap bölgelerinde, distalde daha ince fırtına kumu katmanlarının birikmesiyle hilal şeklinde kumulların oluşması da dahil olmak üzere yatak formlarının hızlı göçü meydana gelir. Ortaya çıkan tortul örtünün korunma şansı daha yüksektir.[...]
Rüzgar akıntılarına ek olarak iki ek olay da iç su kütlelerinin hidrodinamik tablosunda önemli bir rol oynayabilir. Rüzgarın etkisi altında izobarik yüzeyler eğimli hale gelir ve bu da termoklinin eğim açısında ve yüzey seviyesinde bir değişikliğe neden olur. Rüzgarın kesilmesiyle rezervuarda seiches olarak bilinen uzun süreli salınımlar ortaya çıkar (Şekil 4.17).[...]
Rüzgar akımları belirli bir bölgedeki rüzgar rejimine bağlı olduğundan, Avrupa kısmı için yukarıdaki parametreler kabul edilir. SSCB meteoroloji istasyonlarına göre ve rüzgar hızında yaklaşık% 20'lik bir artış dikkate alındığında. Tüm hesaplamalar rüzgar akımları için yapılmıştır. ortalama sürat rüzgar 5,5 m/sn. Böylece yukarıda belirtilen parametrelerle özel bir durum için formül 10.21 elde edildi.[...]
Hazar Denizi'nin Bakü yakınlarında üst ve alt katmanlarında rüzgar akıntılarının hızı, rüzgar hızının %2,0-2,5'i kadar olarak belirleniyor. Diğer deniz kıyılarında bu değer %3-5'e ulaşmaktadır.[...]
Yukarıda belirtildiği gibi, tasarımı su sirkülasyonunun oluşumunu önceden belirleyen bir tesiste tek yönlü rüzgar akımları incelenmiştir. yatay düzlem.[ ...]
Tek yönlü bir rüzgar akışında, H/k oranındaki değişiklikle OG'nin dikey dağılımında bir değişiklik açıkça tespit edildi. H/k 1.0'da sn değerleri, en büyük olduğu su yüzeyinden (0.2... 0.4)R ufkuna kadar azalmış ve daha sonra çok düzgün bir şekilde azalmış veya tabana kadar neredeyse hiç değişmemiştir. (bkz. Şekil 3.7). H/k 1.0'daki değerler yüzeyden ufka (0.5... 0.8)R'ye doğru düzgün bir şekilde azaldı ve ardından tabana doğru düzgün bir şekilde arttı, böylece yüzeyde ve altta yakın oldukları ortaya çıktı ve hatta eşittir. N/c'nin 0,4-0,6'ya daha da düşmesi, st'nin dikey dağılımının aynı seviyeye gelmesine yol açtı.[...]
Doğal koşullar altında ve laboratuvar kurulumlarında akımların incelenmesinden elde edilen materyaller, rüzgar akımının katabatik akım üzerindeki etkisinin derecesinin arttığını, diğer şeylerin eşit olduğunu, rüzgar hızının artmasıyla ve katabatik hızının azalmasıyla birlikte arttığını göstermektedir. veya seiche akımı.[...]
Doğal koşullar altında rüzgar akımları sıklıkla sismik, akış veya artık akımlardan etkilenir. Bu bağlamda, ölçüm verilerinden, farklı ufuklarda zaman içinde hızda düzgün bir dikey değişim ve sabit bir akış yönü gösteren diyagramlar elde etmek nadiren mümkündür. Yalnızca bireysel dikeylerdeki akımların uzun süre ölçüldüğü ve bu ölçümlere rüzgar, su seviyesi ve dalgaların kaydedildiği durumlarda, birçok diyagramdan yarı sabit rüzgar akımlarının koşullarını karşılayanları seçmek mümkündür. Bu tür ölçümler Devlet Hidroloji Enstitüsü'nün keşif grupları tarafından Kairakkum, Kakhovsky ve Kremenchug rezervuarları ve birkaç küçük göl üzerinde gerçekleştirildi. Bu ölçümlerden elde edilen çeşitli diyagramlar Şekil 1'de gösterilmektedir. 4.16. Bu diyagramların çoğunda en büyük dikey hız gradyanları yüzey ve alt katmanlarla, en küçüğü ise akışın orta kısmıyla sınırlıdır.[...]
Çok yönlü bir rüzgar akışında, dikey veya eğimli dönme eksenine sahip girdap oluşumları, tek yönlü bir rüzgar akışına göre daha sık ortaya çıkar. Daha net bir şekilde ifade edilirler ve telafi edici akışın etki alanında daha sık görülürler. Dikey dönme eksenine sahip girdap oluşumlarının en büyüğü, dengeleme akımının etki bölgesinin tüm kalınlığına nüfuz eder (Şekil 2.5) ve hatta kısmen sürüklenme akımının etki bölgesine nüfuz eder.[...]
Rüzgar akımının tam gelişimi için, dalgaların aksine, rezervuarın tüm su kütlesinin rüzgar enerjisi ve enerji kayıplarına göre hareket etmeye başlaması gerekir: su sütunundaki sürtünme. Dolayısıyla aynı hız, rüzgar ve diğer eşit koşullarda, derinliğin fazla olduğu rezervuarda rüzgar akıntısının gelişme süresi daha uzun, bu rezervuarlardaki dalgaların büyüme süresi ise yaklaşık olarak aynı olacaktır. Bu durum bir örnekle doğrulanabilir. Örneğin bir gölde rüzgar akımlarının gelişme süresi. Yukarıda belirtilen hesaplamalara göre rüzgar hızı 10,5 m/s olan Baykal (Yasr = 730 m) 60-110 saat olup, orta kısım için dalga gelişme süresi yapılan çalışmaya göre yaklaşık 18 saattir. [...]
Gelgit akıntıları çift yönlü, doğrusal veya dairesel olmasına rağmen, 1) gelgit ve akış akıntılarının genellikle maksimum güç ve süre açısından eşit olmaması nedeniyle ağırlıklı olarak tek yönlü tortu taşınmasını gerçekleştirirler (Şekil 7.39, e); 2) gel-git gelgit akıntıları birbirini dışlayan ulaşım yollarını izleyebilir; 3) dairesel gelgitle bağlantılı geciktirici etki, çökelti tedarikini geciktirir; 4) tek yönlü bir gelgit akıntısı, diğer akıntılar, örneğin sürüklenen bir rüzgar akıntısı tarafından güçlendirilebilir. Bu süreçlerin etkileşimi, hidrodinamik rejimi taban yüzeyinin şekilleri ve tortu yönleriyle kısmi dengede olan, dünyada en çok incelenen denizler, yani Kuzey-Batı Avrupa denizleri örneğiyle iyi bir şekilde gösterilmiştir. Ulaşım.[...]
Sarkisyan A. S. Okyanustaki durağan rüzgar akımlarının hesaplanması // İzv. SSCB Bilimler Akademisi.[...]
Rüzgar akımlarının dikey yapısını incelerken, en büyük hareket enerjisine sahip oldukları ve örneğin suyun dikey karışması gibi süreçleri belirledikleri için en büyük girdap oluşumlarına en büyük dikkat gösterilmelidir.[...]
Rüzgar akımlarının dikkate alınan girdap yapıları türleri, tipik olmalarına rağmen, belirtilen rüzgar ve dalga koşulları için bile parçacık hareket süreçlerinin olası tüm çeşitliliğini tüketmez.[...]
Bilindiği gibi (bkz. § 73), derinlik arttıkça akıntının hızı azalır ve yönü değişir. Belirli bir derinlikte akıntı, yüzey yönüne zıt bir yöne sahip olabilir. Akış yönünün tersine çevrilmesi her zaman jeostrofik etkinin sonucu değildir. Sınırlı büyüklükteki rezervuarlarda bu genellikle telafi edici bir akımın oluşmasının sonucudur. Kıyıya yakın yerlerde rüzgar akıntıları sürüklenme veya dalgalanma olaylarına neden olur. Rüzgâra karşı yönlendirilen su yüzeyinde ek bir eğim belirir. Sonuç olarak, yerçekiminin etkisi altında, göldeki su dengesinin korunmasına yardımcı olan derin bir ters akım (telafi edici akım) gelişir. Bu şekilde karışık bir akış oluşur.[...]
Yarı kararlı tek yönlü rüzgar akımları için, büyük girdap oluşumlarının varoluş süresinin yukarıdaki ortalama değerlere yakın olduğu ortaya çıktı, ancak bu bilgi, açıkça tanımlanmış artan ve net bir şekilde tanımlanmış çekim karelerinin sayısı sayılarak elde edildiğinden kabaca yaklaşıktır. parçacıkların azalan yörüngeleri.[...]
Yoğunluk alanındaki değişiklikler dikkate alınarak rüzgar alanı, yüzey ve derin akıntılardan akış alanının hesaplanmasında bazı ilerlemeler kaydedilmiştir. Ancak gerçek parametrelere (örneğin viskozite katsayısı) ilişkin yetersiz bilgi, rüzgar akımları sorununun çözülmüş sayılmasına izin vermez. Bu nedenle, akış alanının teorik hesaplamalarının yanı sıra, uygulanan problemlerin çözümünde yakın zamana kadar yarı ampirik yöntemler yaygın olarak kullanılmıştır.[...]
Dar koylarda, rezervuar ile körfez arasında seviye farklılıkları olduğunda ortaya çıkan ve ağırlıklı olarak körfezin uzunlamasına ekseni boyunca etki eden seiche ve gradyan akıntıları baskındır. Bu tür koşullarda rüzgar akımlarının rolü, özellikle yüksek yatışların olduğu durumlarda önemsizdir.[...]
Kıyı sığ su bölgelerinde rüzgar akıntılarının yüzey hızındaki değişiklikler hakkında oldukça fazla bilgi Devlet Hidroloji Enstitüsü'nde esas olarak havadan yapılan ölçümlerden elde edildi ve dikeylerde ortalama hızdaki değişikliklere ilişkin bilgiler teknelerden derin şamandıralar tarafından yapılan ölçümlerden elde edildi. . Önceki analiz, çoğu ölçümün, bölgenin genişliği boyunca rüzgar akımlarının hızında önemsiz bir değişiklik olduğunu gösterdiğini gösterdi. Ancak daha önce elde edilen ve yeni akım ölçüm verilerinin farklılaştırılmış bir incelemesi ile kıyı sığ su bölgesinin genişliği boyunca hız değişimlerindeki eğilimlerdeki farklılıkları tespit etmek mümkün olmuştur. farklı güzergahlar kıyı şeridine göre rüzgar.[...]
Yukarıda, su kolonunda derinlikte tek yönlü bir rüzgar akımının gelişiminin son aşamalarında, akışın tüm kalınlığını kaplayabilen ve uzunlamasına yönde 8-10 olan eliptik girdapların oluştuğu gösterilmiştir. derinlikten kat kat fazladır. Bu en büyük yapısal oluşumların yanı sıra, akışta, büyük girdapların içindeki ve konturları boyunca boşluğu dolduran yatay eksenli daha küçük girdaplar ve girdaplar oluşur. farklı boyutlar dikey veya eğimli dönme eksenleri ile. Çoğunlukla aynı yapısal özellikler, tek yönlü rüzgar akımlarında ve süreç gelişiminin yarı kararlı aşamasında hakimdir.[...]
Rezervuarla serbestçe iletişim kuran geniş açık koylarda, su kütlelerinin taşınma süreçleri genellikle rüzgar akımları tarafından belirlenir. Rezervuarın rüzgar, dalga ve rüzgar akıntılarının etkisi altında bu tür koylarda çok benzersiz su makrosirkülasyon sistemleri oluşur.[...]
Kriter ilişkilerinin kurulması için önerilen yöntemlerin dikkate alınmasına dayanarak, rüzgar akımlarının fiziksel modellenmesinin hem deneysel teknik hem de modelleme verilerinin doğal koşullara göre yeniden hesaplanması açısından çok emek yoğun bir görev olduğu açıktır. Ancak önceki deneyler, emek ve para maliyetlerinin çoğunlukla ortaya çıkan malzemelerin büyük değeriyle karşılandığını gösteriyor.[...]
Örnek olarak Şekil 2'de yer almaktadır. Şekil 4.3'te, kalın çizgi ortanın seyrini gösterir ve kesikli çizgi, kanalın eksenel düzlemi boyunca boyutları yaklaşık olarak toplam değere eşit olan araştırma alanındaki sürüklenme akımının alt sınırının sınırlayıcı konumunu gösterir. akışın derinliği. Girdap oluşumlarının boyutunun arttığı ve gelişen rüzgar akımının artık akım üzerine bindirildiği durumlarda sürüklenme akımının alt sınırındaki dalgalanmalar arttı.[...]
Araştırmalar, kirletici maddeler içeren atık suyun özel cihazlar kullanılarak girip dağıtıldığında, teknik cihazlar veya akımlar kimyasal bileşikleri dönüştürür. Çözünmüş formdaki kirleticiler katı faza geçer, dip çökeltilerinde birikir veya bu çökeltilere girer. Deniz organizmalarıİnsanlar tarafından kullanılmadığı takdirde balıklara yem olur. Bu durumda, kimyasal bileşiklerin deniz kıyısı üzerindeki etkisinin yanı sıra, rüzgar akımları köpüğü aerosol şeklinde taşıdığında atmosferin de hesaba katılması gerekir. Son faktör yeterince araştırılmamıştır, dolayısıyla etkisini değerlendirmek şu anda zordur. Gaz ve toz emisyonlarının yanı sıra atık su benzer aşamalardan geçer ve sonuçta su-hava arayüzündeki etkileşim sonucunda tek tek bileşiklerin aktif çözünmesi meydana gelir.[...]
Bu görüşün geçerliliği üç farklı göle ait kronogramlar (Şekil 3.2) incelendiğinde görülebilir: Ladoga, Beloye ve Balkhash. Kayıt döneminde ilk iki gölde nispeten sabit yönlerde rüzgar akıntıları hakimken (Şekil 3.2a, b), üçüncü gölde ise 3 ila 12 saat arasında değişen sürelerle seiche akıntıları hakim olmuştur (Şekil 3.2). Bu özelliklerin ilkinin ortalaması 176 saniye üzerinden alınmış olmasına rağmen, tüm kronogramlar akımın hızı ve yönündeki dalgalanmaları açıkça göstermektedir. Sunulan kronogramlar, doğal koşullar altında anlık hızların, Şekil 2'de gösterilenden daha geniş sınırlar içinde değiştiği sonucuna varmamızı sağlar. 3.2. Ancak doğal koşullarda, özellikle dalga salınım hareketleri bölgesinde akışın hızı ve yönünün anlık değerlerinin elde edilmesi çok zordur.[...]
Özellikle ilgi çekici olan, Şekil 2'deki genelleştirilmiş diyagramdır. 6.4 göldeki ölçümlerden elde edilen diyagramlardan oldukça farklıdır. Balkhash'ta seiche akıntılarının hakim olduğu koşullar, ancak sınırlı derinliğe sahip rezervuarlarda rüzgar akıntılarının etkisi altında yapılan ölçümlerden elde edilen diyagramlara yakındır.[...]
Bu tekniği kullanarak, çok yönlü bir rüzgar akımının derinlemesine kapsadığı bölgenin genişliğinin, örneğin tek yönlü bir rüzgar akımının rüzgar üstü kıyısına yakın bir yerde kapladığı bölgenin genişliğinden genellikle 4-6 kat daha büyük olduğunu doğrulamak kolaydır. derinlemesine. Bu koşullar altında gradyan akışın kapladığı kesit alanı, sürüklenme akışının kapladığı kesit alanından 2,0-2,5 kat daha büyük olur. Bu farklılıkların nedenleri, akımın türbülizasyon derecesindeki farklılıklardır - çok yönlü bir akımın etki alanı derinliğinde, tek yönlü bir akımın etki alanına göre önemli ölçüde daha fazladır.
