Внутрішні хвилі: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Рядок 20:
== Фізика ==
Згідно [[Закон Архімеда|закону Архімеда]], на будь-яке тіло, занурене в рідину діє [[Сила Архімеда|виштовхувальна сила]], яка дорівнює вазі витисненої даним тілом рідини і за напрямом протилежна їй і прикладена у центрі мас витісненого об'єму рідини. Це означає, що частинка рідини із густиною <math>\rho</math> оточена рідиною із густиною <math>\rho_0</math>. Тоді вага на одиницю об'єму буде <math>g(\rho-\rho_0)</math>, де <math>g</math> — [[прискорення вільного падіння]]. Якщо пронормувати на приведену
: <math>g^\prime \equiv g \frac{\rho-\rho_0}{\rho_{00}}</math>
Рядок 27:
Внутрішні хвилі утворюються здебільшого за допомогою припливних процесів. Баротропні припливи не залежать від стратифікації морської води, але від взаємодії рухомих мас води з [[Рельєф дна океанів|рельєфом дна океану]] енергія припливних хвиль перетворюється на внутрішні коливання на поверхнях розділу шарів з різною густиною{{sfn|Писарев С.|}}. Енергія припливів поступово передається від планетарних масштабів припливів до коливань меншого масштабу, руйнуючись з часом, і поступово віддаючи власну енергію в інші масштаби до найменшого — [[Турбулентність (механіка)|турбулентності]]. Ці процеси істотно перемішують води Світового океану, складаючи істотну частину процесів енергообміну Світового океану{{sfn|Писарев С.|}}.
=== Висота внутрішніх хвиль ===
[[Файл:Рисунок волн.png|thumb|400px|]]
Висота внутрішньої хвилі тим більша, чим менша різниця щільності сусідніх шарів різної густини. Густина верхнього шару — <math>\rho_1</math>, його глибина (товщина) — <math>z_1</math>; густина нижнього шару — <math>\rho_2</math>, його глибина — <math>z_2</math>; висота поверхневих хвиль — <math>h_1</math>, внутрішніх — <math>h_2</math>.
Різницю густини шарів <math>\Delta \rho = \rho_2-\rho_1</math> вважаємо малою (<math>\rho_1 \approx \rho_2</math>). Висоту поверхневих хвиль також вважаємо незначною по відношенню до загальної глибини (<math>h_1 \ll z_1+z_2</math>). У такому разі можна наближено рахувати тиск на поверхню дна постійним. За такої умови можна записати рівняння:
<math>\rho_1gz_1 + \rho_2gz_2 = \rho_1g(z_1 + h_1 + h_2) + \rho_2g(z_2 - h_2).</math>
Складові такого рівняння — внесок до сумарного [[Гідростатичний тиск|тиску]] двох шарів взятих в різних ділянках хвиль.
Співвідношення висоти поверхневих хвиль до висоти внутрішніх:
<math>\frac{h_1}{h_2} = \frac{\rho_2-\rho_1}{\rho_1}=\frac{\Delta\rho}{\rho_1}.</math>
Таким чином <math>h_2 \gg h_1</math>, якщо <math>\Delta \rho \ll \rho_1</math>. Тобто висота внутрішніх хвиль може багаторазово перевищувати висоту поверхневих хвиль за достатньої глибини водойми.
== Історія досліджень ==
| |||