Фукс В.Р., Мичурин А.Н. Истоки Ойясио

Подождите немного. Документ загружается.

— 180 —

ëåå õîëîäíîé âîäíîé ïîâåðõíîñòüþ (òàáë. 4.18). Èññëåäîâàíèÿ îñåíüþ 1986 ãîäà

â ÞÊÐ ïîêàçàëè, ÷òî óâåëè÷åíèå ðàçíîñòåé òåìïåðàòóðû âîäû ïî ñòîðîíàì ôðîíòà

T îò 0 äî 8°C ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ðàçíîñòåé ïîòîêîâ òåïëà P îò 3

äî 4 âò/ì

(òàáë. 4.19). Àíàëîãè÷íàÿ òåíäåíöèÿ ïðè óâåëè÷åíèè T íàáëþ-

äàåòñÿ äëÿ çàòðàò òåïëà íà èñïàðåíèå, ðàçíîñòè çíà÷åíèé êîòîðûõ, LE, óâå-

ëè÷èâàþòñÿ îò 1 äî 113 âò/ì

Êîëè÷åñòâåííûå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó èçìåí÷èâîñòüþ òóðáóëåíòíûõ ïî-

òîêîâ òåïëà è çàòðàòàìè òåïëà íà èñïàðåíèå îò òåìïåðàòóðû âîäû íà ïîâåð-

õíîñòè îêåàíà áûëè ïîëó÷åíû â ñëåäóþùåì âèäå:

 

  



P P P

k k T

p z

       













1 2 1

1 1 2

 







, (4.17)

 

   

 



LE LE LE

k k g g

p z

       

1 2 1

1 2

1 1 2

 



, (4.18)

ãäå P

, P

— òóðáóëåíòíûå ïîòîêè òåïëà â ïðèâîäíîì ñëîå, E

, E

— òóðáó-

ëåíòíûå ïîòîêè âëàãè, L — âåëè÷èíà ñêðûòîé òåïëîòû èñïàðåíèÿ. Èíäåêñû

1, 2 îçíà÷àþò, ÷òî âñå îáîçíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ, ê êîòîðûì îíè îòíîñÿòñÿ,

áåðóòñÿ ñ îäíîé èëè äðóãîé ñòîðîíû îò ëèíèè ôðîíòà; k = k

- k

, ãäå k

è k

— êîýôôèöèåíòû òóðáóëåíòíîñòè àòìîñôåðû, C

— óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü

âîçäóõà,  — ïëîòíîñòü âîçäóõà, g — óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ, 

—

ïàðàìåòð Êîðèîëèñà; T

, T

— çía÷åíèÿ òåìïåðàòóðû âîäû íà ïîâåðõíîñòè

îêåàíà; g

, g

— óäåëüíàÿ âëàæíîñòü ó ïîâåðõíîñòè îêåàíà.

Àíàëèç çàâèñèìîñòè ðàçíîñòè ïîòîêîâ ÿâíîãî òåïëà P (âò/ì

) ñ ïî-

âåðõíîñòè îêåàíà ïî ñòîðîíàì ôðîíòàëüíîé çîíû îò ðàçíîñòåé òåìïåðàòóð

T (°C) íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà ïîêàçàë, ÷òî âî âñåõ ñëó÷àÿõ íàáëþäàëñÿ

ìîíîòîííûé ðîñò P ñ ðîñòîì T. Ñëåäóåò îòìåòèòü áîëüøóþ çàâèñèìîñòü

P îò ñêîðîñòåé â ñâîáîäíîé àòìîñôåðå G, ÷åì îò çíà÷åíèé ïîòîêîâ ÿâíîãî

òåïëà P

ïî îäíó èç ñòîðîí ôðîíòàëüíîé çîíû.

Ïðèìåðîì ýòîìó ìîãóò ñëóæèòü íàáëþäåíèÿ íà âîñüìîì ðàçðåçå Ïî-

ëèãîíà â Þæíî-Êóðèëüñêîì ðàéîíå (ñì. ãë. 3), ïîâòîðåííîãî 4 ðàçà â òå÷å-

°

0-45 45-90 90-135 135-180 180-225 225-270 270-315 315-360

P(вт/ м

) 17 22 21 19 12 19 33 36

LE(вт/ м

) 48 68 54 53 50 80 121 81

Òàáëèöà 4.18.

Ñðåäíåå çíà÷åíèå ïîòîêîâ òåïëà

è çàòðàò òåïëà íà

èñïàðåíèå

â çàâèñèìîñòè îò íàïðàâëåíèÿ âåòðà

T(°C)

0-8 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8

P(вт/ м

)

8,8 3,2 8,5 17,6 22,5 6,5 44,2 21,6 2.3

LE(вт/ м

)

16,5 1,4 16,6 33,5 42,9 34,7 113,1 43,1 18,7

Òàáëèöà 4.19.

Ñðåäíåå çíà÷åíèå ðàçíîñòåé òóðáóëåíòíûõ ïîòîêîâ òåïëà



, çàòðàò òåïëà íà èñïàðåíèå



îò ðàçíîñòè òåìïåðàòóðû âîäû íà

ïîâåðõíîñòè îêåàíà

— 181 —

íèå 5 ñóòîê ñ 10 ïî 15 îêòÿáðÿ 1986 ãîäà. Ðàçðåç ïåðåñåêàë äâå ôðîíòàëü-

íûå òåðìè÷åñêèå çîíû, îáðàçîâàííûå òåïëûìè âîäàìè Þæíî-Êóðèëüñêîãî

ïðîëèâà ñ òåìïåðàòóðîé âîäû íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà îò 12 äî 14.3°C è âî-

äàìè òå÷åíèÿ Îéÿñèî ñ òåìïåðàòóðîé âîäû îò 8.2 äî 10°C. Äðóãàÿ ôðîí-

òàëüíàÿ çîíà áûëà îáðàçîâàíà âîäàìè òå÷åíèÿ Îéÿñèî è áîëåå òåïëûìè

(äî 13.4°C)âîäàìè ñìåøåíèÿ òå÷åíèé Îéÿñèî è Êóðîñèî. Ê êîíöó öèêëà íà-

áëþäåíèé 13–14 îêòÿáðÿ çàòîê âîä Îéÿñèî íà ðàçðåçå îñëàá è âûðàæåí-

íîñòü îáåèõ ôðîíòàëüíûõ çîí óìåíüøèëàñü.

Çà ïåðèîä ñ 10 ïî 15 îêòÿáðÿ ðàçðåç íàõîäèëñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì 4

áàðè÷åñêèõ îáðàçîâàíèé. 10–11 îêòÿáðÿ íà íåãî îêàçûâàë âëèÿíèå òûë ãëó-

áîêîãî öèêëîíà. 12 îêòÿáðÿ ÷åðåç ðàéîí ðàáîò ñî ñêîðîñòüþ 30 óçëîâ ïðî-

øåë àíòèöèêëîí, ïîñëå ÷åãî ðàéîí îêàçàëñÿ ïîä âëèÿíèåì ïåðåäíåé ÷àñòè

öèêëîíà ñî øòîðìîâûìè âåòðàìè. 14 îêòÿáðÿ íàáëþäàëîñü ìàëîãðàäèåíò-

íîå ïîëå; 15 îêòÿáðÿ ÷åðåç ðàéîí ïðîøåë âûðàæåííûé õîëîäíûé àòìîñ-

ôåðíûé ôðîíò ñìåùàâøåãîñÿ ñ çàïàäà íà âîñòîê öèêëîíà. Íà âñåõ ãðàôèêàõ

ðàñïðåäåëåíèÿ ðàññìàòðèâàåìûõ õàðàêòåðèñòèê ïðîñëåæèâàåòñÿ çíà÷èòåëü-

íàÿ èçìåí÷èâîñòü òóðáóëåíòíûõ ïîòîêîâ òåïëà è âëàãè, ñâÿçàííàÿ êàê ñ âëè-

ÿíèåì ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû âîäû íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà, òàê è ñ âëè-

ÿíèåì ðàçëè÷íûõ òèïîâ ñèíîïòè÷åñêèõ ñèòóàöèé.

Âûñîêèå çíà÷åíèÿ ïîòîêîâ P è LE áûëè ñâÿçàíû ñ öèêëîíè÷åñêèìè

âèõðÿìè, îáóñëàâëèâàþùèìè àäâåêöèþ áîëåå ñóõîãî è õîëîäíîãî âîçäóõà ñ

Àçèàòñêîãî ìàòåðèêà: òûë ãëóáîêîãî öèêëîíà ñî øòîðìîâûìè âåòðàìè ñåâå-

ðî-çàïàäíûõ ðóìáîâ 10–11 îêòÿáðÿ, ïðîõîæäåíèå õîëîäíîãî ôðîíòà 15 îê-

òÿáðÿ ñî øòîðìîâûìè âåòðàìè. Íàèáîëüøèå çíà÷åíèÿ íàáëþäàëèñü íàä áî-

ëåå òåïëûìè âîäàìè Þæíî-Êóðèëüñêîãî ðàéîíà. Íèçêèå çíà÷åíèÿ òóðáóëåíòíûõ

ïîòîêîâ íàáëþäàëèñü 14 îêòÿáðÿ ïðè ìàëîãðàäèåíòíîì ïîëå. Ìèíèìàëüíûå

çíà÷åíèÿ P è LE ñâÿçàíû ñ áîëåå õîëîäíûìè âîäàìè òå÷åíèÿ Îéÿñèî.

Ïåðåðàñïðåäåëåíèå òåïëà, ïîñòóïàþùåãî èç àòìîñôåðû, â ñèíîïòè÷åñ-

êîì äèàïàçîíå ìàñøòàáîâ ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò àäâåêöèè è òóðáóëåíòíûõ ïî-

òîêîâ òåïëà. Îöåíêó èíòåíñèâíîñòè ïðîöåññîâ òóðáóëåíòíîãî òåïëîîáìåíà

è àäâåêöèè òåïëà òå÷åíèÿìè ìîæíî ïîëó÷èòü íà îñíîâå óðàâíåíèÿ òåïëî-

ïðîâîäíîñòè, ïðîèíòåãðèðîâàííîãî â ïðåäåëàõ ÂÊÑ ñ ó÷åòîì ãðàíè÷íûõ óñ-

ëîâèé íà åãî âåðõíåé è íèæíåé ãðàíèöàõ:



A T

   

, (4.19)

ãäå A = const — êîýôôèöèåíò ãîðèçîíòàëüíîé òóðáóëåíòíîé òåïëîïðîâîä-

íîñòè, U, V — ñîñòàâëÿþùèå ñðåäíåé ïî ãëóáèíå ÂÊC cêîðîñòè òå÷åíèÿ, q =

- q

, q

= q

(x, y, t) — ïîòîê òåïëà ÷åðåç ïîâåðõíîñòü îêåàíà, q

= q

(x, y,

t) — ïîòîê òåïëà ÷åðåç íèæíþþ ãðàíèöó âåðõíåãî êâàçèîäíîðîäíîãî ñëîÿ,

h — ãëóáèíà âåðõíåãî êâàçèîäíîðîäíîãî ñëîÿ.

Óðàâíåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñðåäíåé ñêîðîñòè òå÷åíèÿ çàïèøåì â ïðåä-

ïîëîæåíèè, ÷òî â êà÷åñòâå âûíóæäàþùåé ñèëû âûñòóïàåò òàíãåíöèàëüíîå íà-

ïðÿæåíèå âåòðà, ðàññìàòðèâàåìîå êàê íåêàÿ ìàññîâàÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà ÂÊÑ:







 

, (4.20)

— 182 —









, (4.21)

ãäå f — ïàðàìåòð Êîðèîëèñà,  — ïëîòíîñòü âîäû,  — òàíãåíöèàëüíîå íà-

ïðÿæåíèå âåòðà.

Äëÿ çàìûêàíèè ñèñòåìû óðàâíåíèé (4.19-4-21) îïðåäåëèì óñëîâèå èç-

ìåíåíèÿ òîëùèíû ÂÊÑ â çàâèñèìîñòè îò ñêîðîñòè âîâëå÷åíèÿ âîäû â ÂÊÑ èç

îñíîâíîé òîëùè îêåàíà V

è ñêîðîñòè àïâåëëèíãà





, (4.22)

Ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé (4.19-4.22) ïðîâîäèëîñü ìåòîäîì êîíå÷-

íûõ ðàçíîñòåé ïî äàííûì íàòóðíûõ íàáëþäåíèéðïîëåé òåìïåðàòóðû ïîâåð-

õíîñòè îêåàíà â ÞÊÐ.

Ïðîèçâîäíàÿ îò òåìïåðàòóðû ïî âðåìåíè àïïðîêñèìèðîâàëàñü îäíî-

ñòîðîííèìè êîíå÷íûìè ðàçíîñòÿìè. Äëÿ ðàñ÷åòà ïðîèçâîäíûõ ïî âðåìåíè

èñïîëüçîâàëèñü äâà ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïîëÿ òåìïåðàòóðû âîäû, ñíÿòûå ñ

ôàêñèìèëüíûõ êàðò ÒÏÎ òðåõñóòî÷íîãî îñðåäíåíèÿ, ñ âðåìåííûì ïðîìåæóò-

êîì ìåæó íèìè, ðàâíûì òðåì ñóòêàì.

Àíàëèçèðóÿ ðåçóëüòàòû ÷èñëåííûõ ðàñ÷åòîâ, ïðåæäå âñåãî íåîáõîäè-

ìî îòìåòèòü, ÷òî âêëàä àäâåêòèâíûõ ñîñòàâëÿþùèõ, òóðáóëåíòíîãî òåïëîîá-

ìåíà è ïîòîêîâ òåïëà â èçìåí÷èâîñòü òåìïåðàòóðû ïîâåðõíîñòè îêåàíà â

ÞÊÐ îäíîãî ïîðÿäêà. Ñóòî÷íûå èçìåíåíèÿ ÒÏÎ ìîãóò äîñòèãàòü 4–5°C.

Äðåéôîâûå òå÷åíèÿ è ïîòîêè òåïëà (q), êàê ïîêàçûâàþò ðåçóëüòàòû

ðàñ÷åòîâ, îòëè÷àþòñÿ çàìåòíîé ïðîñòðàíñòâåííîé îäíîðîäíîñòüþ.

Òàêèì îáðàçîì, â ðàìêàõ âûáðàííîé ìîäåëè, îñíîâíàÿ ðîëü â èçìåí-

÷èâîñòè ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ÒÏÎ ïðèíàäëåæèò ãîðèçîíòàëü-

íîìó òóðáóëåíòíîìó òåïëîîáìåíó. Îöåíêà êîýôôèöèåíòà òóðáóëåíòíîãî òåï-

ëîîáìåíà äëÿ äâèæåíèé 3-õ ñóòî÷íîãî ìàñøòàáà âàðüèðóåò â øèðîêèõ ïðå-

äåëàõ — îò 10

äî 10

ñì

/ñ, êàê â îáëàñòè ïîëîæèòåëüíûõ, òàê è îòðèöà-

òåëüíûõ çíà÷åíèé. Èçìåí÷èâîñòü êîýôôèöèåíòîâ òóðáóëåíòíîãî îáìåíà ïî

àêâàòîðèè ÞÊÐ ÷ðåçâû÷àéíî âåëèêà êàê ïî àáñîëþòíûì âåëè÷èíàì, òàê è

ïî çíàêó. Ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ ïðîòèâîïîëîæíûõ çíà-

êîâ îòìå÷àþòñÿ íà ðàññòîÿíèè 20 ìèëü è ìåíåå. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðå-

äåëåíèå îáëàñòåé ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ çíà÷åíèé êîýôôèöèåíòîâ

íå âûÿâëÿåò êàêîé-ëèáî çàâèñèìîñòè îò äèíàìèêè îñíîâíûõ òå÷åíèé ðàéîíà.

4.9. Òåðìè÷åñêèé ñëåä äâèæóùåãîñÿ öèêëîíà

íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà

Òåðìè÷åñêèé ñëåä ãëóáîêèõ áàðè÷åñêèõ âîçìóùåíèé (òèïà òàéôóíîâ, óðàãà-

íîâ) â òðîïè÷åñêîé çîíå îêåàíà, ãäå îêåàí ãîðèçîíòàëüíî îäíîðîäåí, â íà-

ñòîÿùåå âðåìÿ ìîæíî ñ÷èòàòü îòíîñèòåëüíî õîðîøî èçó÷åííûì

(ñì. íàïð. [18]). Èçâåñòíî, ÷òî íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà òàêîé ñëåä ïðåäñòàâ-

— 183 —

ëÿåò ñîáîé îáëàñòü âäîëü òðàåêòîðèè äâèæåíèÿ òàéôóíà, îõëàæäåííûõ îò-

íîñèòåëüíî íåâîçìóùåííîãî ñîñòîÿíèÿ âîä, øèðèíîé ïîðÿäêà äèàìåòðà òàé-

ôóíà. Ñëåä èìååò ïðàâóþ àñèììåòðèþ îòíîñèòåëüíî íàïðàâëåíèÿ äâèæå-

íèÿ òàéôóíà, êîòîðàÿ òåì áîëüøå, ÷åì ìåíüøå åãî ñêîðîñòü. Ïðè íåðàâíî-

ìåðíîì ïåðåìåùåíèè òàéôóíà â ñëåäå ìîãóò ïîÿâëÿòüñÿ âûðàæåííûå ïÿòíà

áîëåå õîëîäíîé âîäû, îñîáåííî â ìåñòàõ åãî îñòàíîâêè èëè çàìåäëåíèÿ

äâèæåíèÿ.

Âîçäåéñòâèþ òàéôóíîâ, à òàêæå âíåòðîïè÷åñêèõ øòîðìîâ, â êîòîðûå

âûðîæäàþòñÿ òàéôóíû, ïåðåñåêàÿ 35 ïàðàëëåëü, ïîäâåðæåí íå òîëüêî îñ-

íîâíîé ïîòîê Êóðîñèî, íî è ôðîíòàëüíàÿ çîíà, ðàçäåëÿþùàÿ âîäû Êóðî-

ñèî-Îéÿñèî, à òàêæå îñíîâíîé ïîòîê Îéÿñèî. Î÷åâèäíî, ÷òî íå òîëüêî âíå-

òðîïè÷åñêèå øòîðìà, íî è îáû÷íûå öèêëîíû óìåðåííûõ øèðîò â òàêèõ ðàé-

îíàõ, êàê Þæíî-Êóðèëüñêèé, ìîãóò ïîðîæäàòü òåðìè÷åñêèé ñëåä, ôîðìèðó-

þùèéñÿ ïîä ñîâìåñòíûì âëèÿíèåì ëîêàëüíûõ è ãëîáàëüíûõ ìåõàíèçìîâ.

Îñîáåííîñòè òàêîãî ñëåäà â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñîâåðøåííî íå èçó÷åíû. Ïî-

ïûòàåìñÿ îïèñàòü åãî ñòðóêòóðó íà îñíîâå àíàëèçà ÿïîíñêèõ ôàêñèìèëüíûõ

êàðò òåìïåðàòóðû âîäû, èìåþùèõ ïåðèîä îñðåäíåíèÿ 2–3 ñóòîê. Íåâîçìó-

ùåííûå òåìïåðàòóðíûå óñëîâèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ êàðòîé, íåïîñðåä-

ñòâåííî ïðåäøåñòâóþùåé ïðîõîæäåíèþ öèêëîíà ÷åðåç, ëèáî âáëèçè

Þæíî-Êóðèëüñêîãî ðàéîíà. Òåðìè÷åñêèé ñëåä öèêëîíà ïðåäñòàâèì â âèäå

êàðò àíîìàëèé òåìïåðàòóðû âîäû îòíîñèòåëüíî íåâîçìóùåííîãî ñîñòîÿíèÿ

òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ.

Äëÿ àíàëèçà ïðèâëå÷åíû äàííûå ïî 29 öèêëîíàì, ïðîøåäøèì â òå÷å-

íèå ëåòíå-îñåííåãî ñåçîíà 1981–1985 ãã. ÷åðåç èëè â íåïîñðåäñòâåííîé

áëèçîñòè îò Þæíî-Êóðèëüñêîãî ðàéîíà.

Òåðìè÷åñêèé ñëåä öèêëîíà íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà â çàâèñèìîñòè îò

òðàåêòîðèè öèêëîíà, äàâëåíèÿ â åãî öåíòðå è îò íà÷àëüíûõ îêåàíîëîãè÷åñ-

êèõ óñëîâèé ìîæåò áûòü âåñüìà ðàçíîîáðàçíûì. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí-

íûì âèäîì ÿâëÿåòñÿ ñëåä, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé ÷åðåäóþùèåñÿ îáëàñòè

òåïëîé è õîëîäíîé âîäû. Â ýòîì ñëó÷àå àíîìàëèè òåìïåðàòóðû â ñëåäå äîñ-

òèãàþò ±6 °C. Â äðóãèõ ñèòóàöèÿõ îñîáåííîñòüþ ñëåäà ÿâëÿåòñÿ ïðåîáëàäà-

þùåå ïîòåïëåíèå âñåé àêâàòîðèè Þæíî-Êóðèëüñêîãî ðàéîíà. Ìàêñèìàëü-

íûå àíîìàëèè òåìïåðàòóðû íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà ìîãóò äîñòèãàòü +5°C.

Íåðåäêî â ñëåäå öèêëîíà îòìå÷àåòñÿ îáùåå ïîõîëîäàíèå ïðàêòè÷åñêè íà

âñåé àêâàòîðèè Þæíî-Êóðèëüñêîãî ðàéîíà. Ìàêñèìàëüíîå ïîíèæåíèå òåì-

ïåðàòóðû âîäû â ñëåäå öèêëîíà ìîæåò äîñòèãàòü – 6°C.

Àíîìàëèè òåìïåðàòóðû, îïðåäåëÿþùèå ñòðóêòóðó ñëåäà öèêëîíà, âîç-

íèêàþò ïîä âëèÿíèåì êàê ãëîáàëüíûõ, òàê è ëîêàëüíûõ ìåõàíèçìîâ âîçäåé-

ñòâèÿ öèêëîíà.

Ê ãëîáàëüíûì ìåõàíèçìàì îòíîñèòñÿ âîçäåéñòâèå öèêëîíîâ íà îñíîâ-

íûå òå÷åíèÿ Þæíî-Êóðèëüñêîãî ðàéîíà, à òàêæå èçìåíåíèå óñëîâèé âîäî-

îáìåíà ÷åðåç ïðîëèâû Åêàòåðèíû è Ôðèçà. Ýòî ïðèâîäèò ê òðàíñôîðìàöèè

îñíîâíûõ ôðîíòàëüíûõ çîí: ñóáàðêòè÷åñêîãî ôðîíòà, ïðèáðåæíîãî è îêåà-

íè÷åñêîãî ôðîíòà Îéÿñèî.

Â ñëó÷àå, êîãäà òåðìè÷åñêèé ñëåä öèêëîíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ÷åðå-

äóþùèåñÿ îáëàñòè òåïëûõ è õîëîäíûõ âîä, ãëîáàëüíûå ýôôåêòû îáû÷íî ïðî-

— 184 —

ÿâëÿþòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì: îñíîâíîé ïîòîê Îéÿñèî îñëàáëÿåòñÿ, à åãî

Òðåòüÿ âåòâü óñèëèâàåòñÿ; òå÷åíèå Ñîÿ àêòèâèçèðóåòñÿ; Ñåâåðî-âîñòî÷íàÿ

âåòâü Êóðîñèî óñèëèâàåòñÿ; ñòîê ÷åðåç ïðîëèâû Åêàòåðèíû è Ôðèçà íàïðàâ-

ëåí â îêåàí.

Ïðè ïðåîáëàäàþùåì ïîòåïëåíèè ãëîáàëüíûå ýôôåêòû âîçäåéñòâèÿ

öèêëîíà ïðîÿâëÿþòñÿ áëàãîäàðÿ ñëåäóþùèì ìåõàíèçìàì: èíòåíñèâíîñòü îñ-

íîâíîãî ïîòîêà Îéÿñèî óìåíüøàåòñÿ è åãî ÿäðî îòõîäèò îò áåðåãà î-âà Èòó-

ðóï; Ñåâåðî-âîñòî÷íàÿ âåòâü Êóðîñèî óñèëèâàåòñÿ è ïðîèñõîäèò ðàñïðîñò-

ðàíåíèå îêåàíñêèõ âîä íà ñåâåð è ñåâåðî-çàïàä; ñòîê âîä â îêåàí ÷åðåç

ïðîëèâ Åêàòåðèíû óñèëèâàåòñÿ, à ÷åðåç ïðîëèâ Ôðèçà ïðåêðàùàåòñÿ.

Â ñëó÷àå îáùåãî ïîõîëîäàíèÿ ãëîáàëüíûå ýôôåêòû ïðîÿâëÿþòñÿ ñëå-

äóþùèì îáðàçîì: ïîòîê Îéÿñèî èíòåíñèôèöèðóåòñÿ è åãî ÿäðî ïðèáëèæà-

åòñÿ ê áåðåãó î-âà Èòóðóï; Ïåðâàÿ è Âòîðàÿ âåòâè Îéÿñèî óñèëèâàþòñÿ; Ñå-

âåðî-âîñòî÷íàÿ âåòâü Êóðîñèî ñìåùàåòñÿ ê þãó; âîäîîáìåí ÷åðåç ïðîëèâ

Åêàòåðèíû ïðåêðàùàåòñÿ, à ÷åðåç ïðîëèâ Ôðèçà íàáëþäàåòñÿ ñòîê âîä â îêåàí.

Îäíàêî íå âñå äåòàëè òåðìè÷åñêîãî ñëåäà ìîæíî îáúÿñíèòü òîëüêî ñ òî÷êè

çðåíèÿ ãëîáàëüíûõ ýôôåêòîâ. Âàæíîå âëèÿíèå íà ôîðìèðîâàíèå çîí òåðìè-

÷åñêèõ àíîìàëèé îêàçûâàþò è ëîêàëüíûå ìåõàíèçìû âîçäåéñòâèÿ öèêëî-

íîâ, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ: òóðáóëåíòíûå ïîòîêè òåïëà ÷åðåç ïîâåðõíîñòü

îêåàíà, ïåðåìåøèâàíèå è ñâÿçàííîå ñ íèì âîâëå÷åíèå, âåðãåíöèÿ äðåéôîâûõ òå-

÷åíèé, ïðèâîäÿùàÿ ê àïâåëëèíãó è äàóíâåëëèíãó, ãîðèçîíòàëüíàÿ àäâåêöèÿ

òåïëà äðåéôîâûìè òå÷åíèÿìè è ãîðèçîíòàëüíûå ïîòîêè òåïëà.

Îöåíêà ëîêàëüíûõ ýôôåêòîâ ïðîâîäèëàñü ïî êàðòàì ëîêàëüíûõ òåð-

ìè÷åñêèõ àíîìàëèé, ïîñòðîåííûì ïî ðåçóëüòàòàì ðåàëèçàöèè èíòåãðàëüíîé

ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ìîäåëè âîçäåéñòâèÿ öèêëîíà íà âåðõíèé êâàçèîäíîðîä-

íûé ñëîé îêåàíà.

Ïðè âîçäåéñòâèè îõîòîìîðñêèõ (ñì. ðàçäåë 4.6) öèêëîíîâ îñíîâíûì

óñëîâèåì, îïðåäåëÿþùèì ñòðóêòóðó ñëåäà, ÿâëÿåòñÿ íà÷àëüíîå ïîëîæåíèå

îêåàíè÷åñêîãî ôðîíòà Îéÿñèî, à òàêæå ñóáàðêòè÷åñêîãî ôðîíòà. Â ýòîì ñëó-

÷àå íàèáîëüøåå îõëàæäåíèå (äî -5°C) â ñëåäå ïðîèñõîäèò â çîíå îêåàíè-

÷åñêîãî ôðîíòà Îéÿñèî è íà ãðàíèöàõ ñóáàðêòè÷åñêîãî ôðîíòà. Âíóòðè ÿäðà

Îéÿñèî íàáëþäàþòñÿ íåáîëüøèå òåïëûå (äî 3°C) è õîëîäíûå (-2°C) ïÿòíà.

Êîãäà îêåàíè÷åñêèé ôðîíò Îéÿñèî â ïðåäåëàõ ïîëèãîíà íå âûðàæåí, çîíû

îõëàæäåíèÿ (äî -3°C) â ñëåäå ðàñïîëàãàþòñÿ â îñíîâíîì âíóòðè ÿäðà Îéÿ-

ñèî è íà ãðàíèöàõ ÿäðà.

Â ñëó÷àå öèêëîíîâ, èäóùèõ þæíåå Êóðèëüñêîé ãðÿäû —

òèõîîêåaícêèõ, ïðè íà÷àëüíîì ïîëå òìïåðàòóðû, õàðàêòåðèçóåìîì íàëè÷è-

åì òîëüêî îêåàíè÷åñêîãî ôðîíòà Îéÿñèî, îáëàñòè íàèáîëüøèõ îõëàæäåíèé

â ñëåäå (äî -3°C) ðàñïîëîæåíû âíóòðè ÿäðà Îéÿñèî, à ïðè íà÷àëüíûõ óñëî-

âèÿõ, õàðàêòåðèçóåìûõ íàëè÷èåì îêåàíè÷åñêîãî è ïðèáðåæíîãî ôðîíòîâ,

ñòðîåíèå ñëåäà ñëàáî çàâèñèò îò íà÷àëüíûõ óñëîâèé.

Òåðìè÷åñêèé ñëåä öèêëîíîâ, ïåðåñåêàþùèõ Þæíî-Êóðèëüñêèé ðàéîí

ïðè íà÷àëüíîì ïîëå, õàðàêòåðèçóåìîì òîëüêî íàëè÷èåì îêåàíè÷åñêîãî

ôðîíòà Îéÿñèî, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ÷åðåäóþùèåñÿ îáëàñòè òåïëûõ è õîëîä-

íûõ âîä (+3°C, - 4°C), ðàñïîëîæåííûå âäîëü ãðàíèöû ÿäðà Îéÿñèî. Îñíîâ-

íûì ýëåìåíòîì òåðìè÷åñêîé ñòðóêòóðû ñëåäà öèêëîíà ïðè íàëè÷èè â íà-

— 185 —

÷àëüíîì ïîëå òåìïåðàòóðû ïðèáðåæíîãî è îêåàíè÷åñêîãî ôðîíòîâ Îéÿñèî

ÿâëÿåòñÿ ïîÿâëåíèå çíà÷èòåëüíûõ îáëàñòåé îõëàæäåíèÿ (äî -3°C) â èçãè-

áàõ ìåàíäðèðóþùåãî îêåàíè÷åñêîãî ôðîíòà è îáëàñòåé ïîòåïëåíèÿ (äî 2°C)

â ðàéîíå ïðèáðåæíîãî ôðîíòà. Ïðè íåâîçìóùåííûõ óñëîâèÿõ, êîãäà ïîòîê

Îéÿñèî ðàçâèò ñëàáî, ïðåîáëàäàþùèìè ýëåìåíòàìè ñòðóêòóðû ñëåäà ÿâëÿ-

þòñÿ òåïëûå ïÿòíà ðàçëè÷íûõ ðàçìåðîâ (äî 3°C).

Îïðåäåëÿþùèì ìåõàíèçìîì ôîðìèðîâàíèÿ ëîêàëüíûõ àíîìàëèé òåì-

ïåðàòóðû ÿâëÿåòñÿ ãîðèçîíòàëüíûé òóðáóëåíòíûé òåïëîîáìåí (äî ±4.5°C).

Àäâåêöèÿ òåïëà äðåéôîâûìè òå÷åíèÿìè ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 30–40% îò

ãîðèçîíòàëüíîãî òóðáóëåíòíîãî òåïëîîáìåíà (äî ±2°C). Âêëàä â àíîìàëèè

òåìïåðàòóðû òåïëîîáìåíà îêåàíà ñ àòìîñôåðîé è ïåðåìåøèâàíèÿ íå ïðå-

âûøàåò ±1.5°C.

Ñòðîåíèå òåðìè÷åñêîãî ñëåäà â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îïðåäåëÿåòñÿ

íà÷àëüíûì ñîñòîÿíèåì ïîëÿ òåìïåðàòóðû. Èç íà÷àëüíûõ óñëîâèé íàèáîëü-

øåå çíà÷åíèå èìååò ïîëîæåíèå è ìîùíîñòü ÿäðà Îéÿñèî, à òàêæå ïîëîæå-

íèå îêåàíè÷åñêîãî ôðîíòà Îéÿñèî è ñóáàðêòè÷åñêîãî ôðîíòà. Òåðìè÷åñêèé

ñëåä öèêëîíà â ÞÊÐ ñóùåñòâåííî îòëè÷àåòñÿ îò «êëàññè÷åñêîãî» ñëåäà àíå-

ìîáàðè÷åñêèõ âîçìóùåíèé â òðîïè÷åñêîé çîíå îêåàíà. Îñíîâíûå ðàçëè÷èÿ

ñîñòîÿò â òîì, ÷òî â ñëåäå âîçíèêàþò íå òîëüêî îáëàñòè çíà÷èòåëüíîãî ïî-

õîëîäàíèÿ, íî è îáëàñòè ñèëüíîãî ïîòåïëåíèÿ, ïðè÷åì èõ ðàñïîëîæåíèå, à

òàêæå âåëè÷èíà àíîìàëèé òåìïåðàòóðû íåïîñðåäñòâåííî íå ñâÿçàíû ñ ïî-

ëîæåíèåì öåíòðà öèêëîíà. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ïîòîê èìïóëüñà, ïîñòóïàþ-

ùèé â îêåàí îò ïåðåìåùàþùåãîñÿ öèêëîíà â 2–3 ðàçà ìåíüøå, ÷åì îò äâè-

æóùåãîñÿ òàéôóíà, àíîìàëèè òåìïåðàòóðû â ñëåäå öèêëîíîâ âåñüìà âåëè-

êè: èõ ìàêñèìàëüíûå àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ äîñòèãàþò 4–5°C, à èíîãäà è 6°C.

Î÷åâèäíî, ÷òî ðîëü ðàçëè÷íûõ ëîêàëüíûõ ìåõàíèçìîâ â ôîðìèðîâà-

íèè ñëåäà òàéôóíà â òðîïè÷åñêîé çîíå è ñëåäà öèêëîíà íåîäèíàêîâà. Êàê

èçâåñòíî, íàèáîëüøèé âêëàä â ïîíèæåíèå òåìïåðàòóðû â ñëåäå òàéôóíà

âíîñèò ñîâìåñòíûé ýôôåêò òóðáóëåíòíîãî âîâëå÷åíèÿ è àïâåëëèíãà. Îäíà-

êî â ÞÊÐ âêëàä ïåðåìåøèâàíèÿ è âîâëå÷åíèÿ â îõëàæäåíèå ÂÊÑ íå ìîæåò

áûòü äîìèíèðóþùèì èç-çà èñêëþ÷èòåëüíî óñòîé÷èâîé âåðòèêàëüíîé ñòðà-

òèôèêàöèè, êîòîðóþ íå ìîæåò ïðåîäîëåòü ñðàâíèòåëüíî ñëàáûé ïîòîê èì-

ïóëüñà, ïîñòóïàþùèé îò öèêëîíà. Â ÷àñòíîñòè, íàáëþäåíèÿ, âûïîëíåííûå â

ÞÊÐ ïîñëå ïðîõîæäåíèÿ öèêëîíîâ, óêàçûâàþò íà íåáîëüøèå èçìåíåíèÿ

òîëùèíû ÂÊÑ.

Áîëüøîå çíà÷åíèå â îõëàæäåíèè ïîâåðõíîñòè îêåàíà â ñëåäå òàéôóíà

èãðàþò âåðòèêàëüíûå òóðáóëåíòíûå ïîòîêè òåïëà èç îêåàíà â àòìîñôåðó. Â

çîíå äåéñòâèÿ öèêëîíà òàêèå ïîòîêè, ïî êðàéíåé ìåðå, íà ïîðÿäîê ìåíüøå.

Ëèòåðàòóðà.

1. Ôóêñ Â.Ð. Ïðîãíîç èçìåí÷èâîñòè òåðìè÷åñêèõ ôðîíòîâ â îêåàíå. Òåç. äîêë. I Âñåñîþçí.

êîíôåðåíöèè «Ïðîáëåìû êðàòêîñðî÷íîãî ïðîìûñëîâîãî ïðîãíîçèðîâàíèÿ è óïðàâëå-

íèÿ ôëîòîì íà ïðîìûñëå». Âëäâ., 1982.

2. Holleday C.G., O’Brien J.S. Mesoscale variability of sea surface temperature . J. Phys.

Oceanogr. 1975. Vol. 5,  4.

3. Charneg J.G. Geostropic turbulence. J. Atmos. Sci. 1971. Vol. 28,  6.

— 186 —

4. Íàóìåíêî Ì.Ô., Áèêóëîâ Á.È., ×èãðàêîâ Ê.È. Î êðóïíîìàñøòàáíîé ïðîñòðàíñòâåííîé

ñòðóêòóðå òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ â òðîïè÷åñêîé çîíå Àòëàíòè÷åñêî-

ãî îêåàíà. Â ñá. ÒÐÎÏÝÊÑ–74. Ë., 1976.

5. Êðàñíîïåâöåâ À.Þ., Âèíîãðàäîâà Ê.Ã., Êóçüìèíà Í.Ï. Î ïðîñòðàíñòåííîé èçìåí÷èâîñòè

ïîëÿ òåìïåðàòóðû â âåðõíåì ñëîå îêåàíà. Â ñá. Ìåçîìàñøòàáíàÿ èçìåí÷èâîñòü ïîëÿ

òåìïåðàòóðû â îêåàíå. Ì., 1977.

6. Ìîíèí À.Ñ. Ïðîãíîç ïîãîäû êàê çàäà÷à ôèçèêè. Ì., Íàóêà, 1969.

7. Ãðèãîðêèíà Ð.Ã., Ãóáåð Ï.Ê., Ôóêñ Â.Ð. Ïðèêëàäíûå ìåòîäû êîððåëÿöèîííîãî è ñïåêò-

ðàëüíîãî àíàëèçà êðóïíîìàñøòàáíûõ ïðîöåññîâ. Ë., ËÃÓ. 1973.

8. Ôóêñ Â.Ð. Ââåäåíèå â òåîðèþ âîëíîâûõ äâèæåíèé â îêåàíå. Ë., ËÃÓ. 1982.

9. Êàìåíêîâè÷ Â.Ì., Êîøëÿêîâ Ì.Í., Ìîíèí À.Ñ. Ñèíîïòè÷åñêèå âèõðè â îêåàíå. Ë., Ãèäðî-

ìåòåîèçäàò, 1982.

10. Äîðîíèí Þ.Ï. Âçàèìîäåéñòâèå àòìîñôåðû è îêåàíà. Ë., Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1981.

11. Ìîíèí À.Ñ., Êðàñèöêèé Â.Ï. ßâëåíèÿ íà ïîâåðõíîñòè îêåàíà. Ë., Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1985.

12. Êèòàéãîðîäñêèé Ñ.À. Ôèçèêà âçàèìîäåéñòâèÿ àòìîñôåðû è îêåàíà. Ë., Ãèäðîìåòåîèç-

äàò, 1970.

13. Ôåäîðîâ Ê.Í. Ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà è ñòðóêòóðà îêåàíè÷åñêèõ ôðîíòîâ. Ë., Ãèäðîìåòåî-

èçäàò, 1983.

14. Ôèçèêà îêåàíà. Ïîä ðåä. Þ.Ï. Äîðîíèíà. Ë., Ãèäðîìåòåîèçäàò. 1978.

15. Êàëàöêèé Â.È. Ìîäåëèðîâàíèå âåðòèêàëüíîé òåðìè÷åñêîé ñòðóêòóðû äåÿòåëüíîãî ñëîÿ

îêåàíà. Ë., Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1978.

16. Êàëà÷êîâà Â.Ñ., Íèêîëàåâà Å.Â. Êàëåíäàðü ôîðì öèðêóëÿöèè íàä ñåâåðíûì ïîëóøàðèåì,

ôîðì öèðêóëÿöèè è òèïîâ ñèíîïòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íàä âîñòî÷íîé Àçèåé çà 1949–

1979 ãã. Âëäâ., 1980.

17. Ãðèãîðêèíà Ð.Ã., Ñòó÷åâñêèé Ì.À., ×èñòÿêîâ Þ.À. Ëîêàëüíàÿ òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ ðàê-

öèÿ îêåàíà íà ïðîõîæäåíèå öèêëîíîâ â Þæíî-Êóðèëüñêîì ðàéîíå. Âåñòíèê ËÃÓ, ñåð. 7.

Âûï. 3. 1989.

18. Ãðèãîðêèíà Ð.Ã., Ôóêñ Â.Ð. Âîçäåéñòâèå òàéôóíîâ íà îêåàí. Ë., Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1986.

19. Áåëåâè÷ Â.Â., Øèïêåâè÷ Í.Ò. Î òåïëîâîì âçàèìîäåéñòâèè îêåàíà è àòìîñôåðû â ðàéîíàõ

ôðîíòàëüíûõ çîí è âèõðåâûõ îáðàçîâàíèé. Ìåòåîðîëîãèÿ è ãèäðîëîãèÿ. 1985,  4.

20. Âîëîøèí À.Â., Ãóëåâ Ñ.Í. Î ñèíîïòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè òóðáóëåíòíûõ ïîòîêîâ òåïëà è

âëàãè âî ôðîíòàëüíîé îáëàñòè Íüþôàóíäëåíäñêîé ýíåðãîàêòèâíîé çîíû. Òð. ÃÎÈÍ.

Âûï. 191. 1988.

21. Êàðöåâ Â.È. Èçìåí÷èâîñòü ñîñòàâëÿþùèõ òåïëîâîãî áàëàíñà â òðîïè÷åñêîé çîíå ñåâå-

ðî-çàïàäíîé ÷àñòè Òèõîãî îêåàíà â èþíå-ñåíòÿáðå 1978 ã.. «Òàéôóí-78». 1978.

22. Ïàâëîâ Í.È., Ñàïÿêîâà Î.Ä., Ñòåôàíîâñêàÿ Ñ.Ï. Òóðáóëåíòíûå ïîòîêè â öèêëîíàõ óìå-

ðåííûõ øèðîò è çîíàõ àòìîôåðíûõ ôðîíòîâ. Òðóäû ÄÂÍÈÈ. Âûï. 118. 1985.

23. Òàðíîïîëüñêèé À.Ã., Øèíêåâè÷ Í.Ã. Ýíåðãîîáìåí îêåàíà è àòìîñôåðû â îáëàñòÿõ ãèäðî-

ëîãè÷åñêîãî ôðîíòà. Òðóäû ÃÎÈÍ. Âûï. 192. 1988.

— 187 —

×àñòü V. Øåëüôîâûå è ïëàíåòàðíûå

âîëíû â ñèñòåìå âîä Îéÿñèî

5.1. Ñîñòîÿíèå ïðîáëåìû è ñîâðåìåííûå

ýìïèðè÷åñêèå è òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëåíèÿ

î òîïîãðàôè÷åñêèõ âîëíàõ Ðîññáè

Â ïðåäøåñòâóþùèõ ãëàâàõ ìîíîãðàôèè ðàññìàòðèâàëèñü ïðåèìóùåñòâåííî

ÿâëåíèÿ, êîòîðûå â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðåäìåòîì íàøåãî èññëåäîâàíèÿ èçó÷à-

ëèñü, èñõîäÿ èç ïðåäïîëîæåíèÿ î ëîêàëüíîì âîçäåéñòâèè àíåìîáàðè÷åñ-

êèõ ïîëåé âåòðà è àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ íà âîäû îêåàíà, à òàêæå èõ âîç-

äåéñòâèè íà âîäîîáìåí Îõîòñêîãî ìîðÿ ñ îêåàíîì ÷åðåç ïðîëèâû Êóðèëüñ-

êîé ãðÿäû. Íî ìíîãî÷èñëåííûå íàáëþäåíèÿ çà òå÷åíèÿìè, èçìåí÷èâîñòüþ

óðîâíÿ è òåìïåðàòóðíûìè ïîëÿìè äàþò îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü, ÷òî ëîêàëüíûå

ìåõàíèçìû èçìåí÷èâîñòè íå ìîãóò îáúÿñíèòü ìíîãèå íàáëþäàåìûå ÿâëå-

íèÿ. Î÷åâèäíî, ñóùåñòâóþò êðóïíîìàñøòàáíûå âîëíîâûå ìåõàíèçìû, êîòî-

ðûå òàêæå âëèÿþò íà èçìåí÷èâîñòü ãèäðîôèçè÷åñêèõ ïîëåé ÞÊÐ.

Â ðàìêàõ òåîðèè Ðîññáè î ïðèñïîñîáëåíèè ïîëåé ìàññ è òå÷åíèé ê èç-

ìåíÿþùåìóñÿ àòìîñôåðíîìó ïîëþ ïîêàçàíî, ÷òî âîçìóùåííîå ïîëå äàâëå-

íèÿ è ñêîðîñòè âî âðàùàþùåéñÿ æèäêîñòè äîñòèãàþò ðàâíîâåñíîãî ñîñòîÿ-

íèÿ â âèäå ãåîñòîðîôè÷åñêîãî áàëàíñà, ïðè êîòîðîì ïðîöåññ ïðèñïîñîáëå-

íèÿ ñîïðîâîæäàåòñÿ ïåðåõîäîì ÷àñòè ýíåðãèè âîçìóùåíèé â ýíåðãèþ äëèí-

íûõ âîëí ðàçëè÷íîé ïðèðîäû [1].

Ïî õàðàêòåðó âîçâðàùàþùèõ ñèë äëèííîâîëíîâûå äâèæåíèÿ ðàçäåëÿ-

þò íà äâà îñíîâíûõ êëàññà: ãðàâèòàöèîííûå èëè ãðàâèòàöèîííî-èíåðöèîí-

íûå (âîëíû ïåðâîãî êëàññà) è ãðàäèåíòíî-âèõðåâûå (âîëíû âòîðîãî êëàñ-

ñà). Âîëíû âòîðîãî êëàññà òîæäåñòâåííû ëàïëàñîâñêèì ïðèëèâàì âòîðîãî

ðîäà, âûäåëåííûì ïðè àíàëèçå ñèñòåìû ëèíåéíûõ óðàâíåíèé â ïðèáëèæå-

íèè ìåëêîé âîäû â ñôåðè÷åñêîé ñèñòåìå êîîðäèíàò åùå â êîíöå ïðîøëîãî

âåêà (ñì. îáçîð [2]). Ýòî îòêðûòèå ïðåäâîñõèòèëî äàëüíåéøåå òåîðåòè÷åñ-

êîå è ýìïèðè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ãðàäèåíòíî-âèõðåâûõ âîëí, â òîì ÷èñëå

âîëí Ðîññáè, â àòìîñôåðå è îêåàíå.

Åñëè äëÿ âîëí ïåðâîãî êëàññà âîçâðàùàþùèìè ñèëàìè ÿâëÿþòñÿ ñèëû

òÿæåñòè èëè ïëàâó÷åñòè, òî âîëíû âòîðîãî êëàññà îáÿçàíû ñâîèì ñóùåñòâî-

âàíèåì ãèðîñêîïè÷åñêèì ñèëàì è îïðåäåëÿþòñÿ çàêîíîì ñîõðàíåíèÿ ïîòåí-

öèàëüíîãî âèõðÿ [3]:

— 188 —

rot +f













 0

ãäå f — ïàðàìåòð Êîðèîëèñà, rot

V — çàâèõðåííîñòü ïîëÿ ñêîðîñòè, H —

ãëóáèíà îêåàíà.

Ê ãðàäèåíòíî-âèõðåâûì âîëíàì îáû÷íî îòíîñÿò ñëåäóþùèå òèïû âîë-

íîâûõ äâèæåíèé:

1. Ïëàíåòàðíûå âîëíû (âîëíû Ðîññáè).

2. Òîïîãðàôè÷åñêèå âîëíû Ðîññáè (ïëàíåòàðíûå òîïîãðàôè÷åñêèå

âîëíû).

3. Òîïîãðàôè÷åñêèå âîëíû.

Ïëàíåòàðíûå âîëíû Ðîññáè îáÿçàíû ñâîèì ïðîèñõîæäåíèåì ñôåðè÷-

íîñòè è âðàùåíèþ Çåìëè. Äðóãèìè ñëîâàìè — èçìåíåíèþ ïàðàìåòðà Êîðè-

îëèñà ïî øèðîòå (èëè òàê íàçûâàåìîìó ýôôåêòó). Òîïîãðàôè÷åñêèå âîë-

íû Ðîññáè âîçíèêàþò âñëåäñòâèå ñôåðè÷íîñòè è âðàùåíèÿ Çåìëè, à òàêæå

èçìåíåíèé òîïîãðàôèè äíà. È, íàêîíåö, òîïîãðàôè÷åñêèå âîëíû ñîîòâåò-

ñòâóþò ïîñòîÿííîìó ïàðàìåòðó Êîðèîëèñà è ïîÿâëÿþòñÿ ïðè èçìåíåíèè ãëó-

áèíû îêåàíà.

Âîîáùå ãîâîðÿ, ïîíÿòèå òîïîãðàôè÷åñêèõ âîëí Ðîññáè ÿâëÿåòñÿ ñà-

ìûì îáùèì è âêëþ÷àåò â ñåáÿ âñå ÷àñòíûå ñëó÷àè, êàê ýòî áóäåò âèäíî â

äàëüíåéøåì ïðè ðàññìîòðåíèè äèñïåðñèîííûõ ñîîòíîøåíèé, ò. å. è âîëíû

Ðîññáè, è òîïîãðàôè÷åñêèå âîëíû. Íî ìû âñå æå âûäåëÿåì ýòè òèïû âîëí â òðè

ñàìîñòîÿòåëüíûõ êëàññà. Ýòî ñäåëàíî âî-ïåðâûõ ïîòîìó, ÷òîáû ñëåäîâàòü îïðå-

äåëåííîé òðàäèöèè [4], âî-âòîðûõ, ýòî ðàçäåëåíèå õîðîøî ñ ìåòîäè÷åñêîé

òî÷êè çðåíèÿ, òàê êàê ïðèðîäà ýòèõ âîëí âî âñåõ òðåõ ñëó÷àÿõ ðàçëè÷íà.

Òîïîãðàôè÷åñêèå âîëíû øèðîêî èññëåäîâàëèñü â îòêðûòûõ è ïîëóçàì-

êíóòûõ áàññåéíàõ ñ èçìåíåíèåì ðåëüåôà, ïðèóðî÷åííûõ ê ïðèáðåæíîé çîíå

è èìåþùèõ áàòèìåòðè÷åñêèå ïðîôèëè, êîòîðûå äîïóñêàþò àíàëèòè÷åñêîå

ðåøåíèå îïèñûâàþùèõ èõ óðàâíåíèé.

Â êëàññå òîïîãðàôè÷åñêèõ âîëí âàæíóþ ðîëü èãðàþò ïðîöåññû çàõâà-

òà âîëíîâîé ýíåðãèè ìîðôîìåòðè÷åñêèìè îñîáåííîñòÿìè îêåàíà, â ÷àñòíî-

ñòè ñóùåñòâåííóþ ðîëü â äèíàìèêå ïðèáðåæíîé çîíû èãðàþò øåëüôîâûå

âîëíû, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ â çîíå øåëüôà — ìàòåðèêîâîãî ñêëîíà. Òàêèì

îáðàçîì, øåëüôîâûå âîëíû, ìîãóò áûòü ðàçíîâèäíîñòüþ êàê òîïîãðàôè÷åñ-

êèõ âîëí Ðîññáè, òàê è òîïîãðàôè÷åñêèõ âîëí. Ýòè âîëíû ïî ñâîåé ôèçè÷åñ-

êîé ïðèðîäå ÿâëÿþòñÿ îäíèì èç òèïîâ çàõâà÷åííûõ âîëí. Øåëüô èãðàåò ðîëü

âîëíîâîäà, ïî êîòîðîìó âîëíîâàÿ ýíåðãèÿ ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà áîëüøèå

ðàññòîÿíèÿ ñ ìèíèìàëüíûìè ïîòåðÿìè [5]. Èç àíàëèçà óðîâåííûõ äàííûõ è

íàáëþäåíèé çà òå÷åíèÿìè â íàñòîÿùåå âðåìÿ õîðîøî èçâåñòíî, ÷òî øåëü-

ôîâûå âîëíû èãðàþò âàæíóþ ðîëü â äèíàìèêå îêåàíà â ñèíîïòè÷åñêîì äè-

àïàçîíå ÷àñòîò.

Â ïðîòèâîïîëîæíîñòü çàõâà÷åííûì, èçëó÷åííûå âîëíû íå ïðèâÿçàíû

ê êàêîé-ëèáî çîíå, à ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ ïî âñåìó îêåàíó. Â ïîãðàíè÷-

íîé îáëàñòè, íàïðèìåð, âáëèçè áåðåãà, ýòè âîëíû ìîäèôèöèðóþòñÿ. Ïðè

îïðåäåëåííûõ (íàïðèìåð, ðåçîíàíñíûõ) óñëîâèÿõ ìîæåò ïðîèñõîäèòü èõ

— 189 —

ðåçêîå óñèëåíèå, îäíàêî îíè íå çàäåðæèâàþòñÿ â ýòèõ îáëàñòÿõ, à ñâîáîäíî

«èçëó÷àþòñÿ» â îòêðûòûé îêåàí. (Àíàëîãè÷íîå ðàçäåëåíèå âîëí íà çàõâà-

÷åííûå è èçëó÷åííûå ñóùåñòâóåò è â äðóãèõ ãåîôèçè÷åñêèõ íàóêàõ, íàïðè-

ìåð, â ôèçèêå çåìíîé êîðû [6]). Øåëüôîâûå âîëíû, êàê è âîëíû Ðîññáè [7,

8], ÿâëÿþòñÿ ãëàâíûì ïðåäìåòîì èññëåäîâàíèÿ äàííîé ãëàâû.

Òåîðåòè÷åñêè øåëüôîâûå âîëíû ïðåäñêàçàë Ëàìá åùå â 1932 ã. [9].

Ïðàêòè÷åñêîå ïîäòâåðæäåíèå åãî ãèïîòåçû áûëî ïîëó÷åíî ïîçäíåå â öå-

ëîì ðÿäå èññëåäîâàíèé, íà÷èíàÿ ñ ðàáîò [10, 11, 12, 13].

Â [5] ïðèâîäèòñÿ îáøèðíûé ïåðå÷åíü ðàáîò, ïîñâÿùåííûõ èññëåäî-

âàíèþ øåëüôîâûõ âîëí â ðàçëè÷íûõ ðàéîíàõ Ìèðîâîãî îêåàíà: ó ïîáåðå-

æèé Àâñòðàëèè (1962 ã.), Îðåãîíà è Áðèòàíñêîé Êîëóìáèè (ñåâåðî-âîñòî÷-

íàÿ ÷àñòü Òèõîãî îêåàíà), â ðàéîíå Ñåâåðíîé Êàðîëèíû (ñåâåðî-çàïàäíàÿ

÷àñòü Àòëàíòè÷åñêîãî îêåàíà), âáëèçè ßïîíèè, Ïåðó, Ãâèíåè.

Îáçîð ëèòåðàòóðû ïî ýòîé ïðîáëåìå ìîæíî ñåé÷àñ äîïîëíèòü åùå èñ-

ñëåäîâàíèÿìè î øåëüôîâûõ âîëíàõ, ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ âäîëü òèõîîêå-

àíñêîãî ïîáåðåæüÿ Ñåâåðíîé Àìåðèêè [14], Ìåêñèêè [15], Ïåðó [16, 17], â

Áàëòèéñêîì ìîðå [18], â ìîðå Óýääåëëà [19], ó ìûñà Àçèäçóðè [20], ó áåðå-

ãîâ Êèòàÿ [21], íà øåëüôå Çàïàäíîé Ôëîðèäû [22], ó çàïàäíîãî ïîáåðåæüÿ

Þæíîé Àôðèêè [23], ó îñòðîâîâ Çåëåíîãî ìûñà [24], ó çàïàäíîãî ïîáåðå-

æüÿ Íîâîé Çåëàíäèè [25], â Ñðåäèçåìíîì ìîðå [26], â Àäðèàòè÷åñêîì ìîðå

[27], â ×åðíîì ìîðå [28] è ò. ä. Â [29], ãäå èññëåäîâàëèñü øåëüôîâûå âîëíû

ó ïîáåðåæüÿ âîñòî÷íîé Àâñòðàëèè è ýêñïåðèìåíòàëüíî áûëè âûäåëåíû òðè

ïåðâûõ ìîäû, óñòàíîâëåíî, ÷òî ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãèè ïî ìîäàì íå ÿâëÿåò-

ñÿ ìîíîòîííûì: ìàêñèìóì ýíåðãèè ïðèõîäèòñÿ íà âòîðóþ ìîäó.

Ñóùåñòâîâàíèå øåëüôîâûõ âîëí ïîäòâåðæäàåòñÿ ðåçóëüòàòàìè âçàèì-

íîñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà ìåæäó óðîâåííûìè äàííûìè è ïîëÿìè àòìîñôåðíîãî

äàâëåíèÿ è êàñàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ âåòðà. Àíàëèòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå øåëü-

ôîâûõ âîëí ñâÿçàíî ñ èçó÷åíèåì ñèñòåìû óðàâíåíèé äëèííûõ âîëí â ñèíîï-

òè÷åñêîì äèàïàçîíå ÷àñòîò. Îäíà èç ïåðâûõ óäà÷íûõ ìîäåëåé øåëüôîâûõ

âîëí áûëà ïðåäëîæåíà Áóõâàëüäîì è Àäàìñîì, ãäå èñïîëüçîâàëàñü ýêñïî-

íåíöèàëüíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ çîíû øåëüôà — ìàòåðèêîâîãî ñêëîíà [30].

Íà÷èíàÿ ñî ñòàòåé Áóõâàëüäà è Àäàìñà, âî ìíîãèõ àíàëèòè÷åñêèõ ìî-

äåëÿõ øåëüôîâûõ âîëí èñïîëüçîâàëîñü ïðèáëèæåíèå



-ïëîñêîñòè, òàê êàê

ðàññìàòðèâàåìûå ìàñøòàáû (ïåðèîäû îò 1 äî 10 ñóòîê, à øèðèíà øåëüôà

ïîðÿäêà 100 êì) ïîçâîëÿþò ïðåíåáðå÷ü â óðàâíåíèÿõ äâèæåíèÿ ÷ëåíàìè,

ñîäåðæàùèìè f, ñðàâíèòåëüíî ñ èçìåíåíèÿìè â ãëóáèíå, êîòîðûå äîâîëüíî

çíà÷èòåëüíû. Íî äëÿ äðóãèõ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ìàñøòàáîâ f-÷ëå-

íû áóäóò ñðàâíèìû ñ äðóãèìè ÷ëåíàìè â ýòèõ óðàâíåíèÿõ. Â [31] àíàëèòè-

÷åñêè èññëåäóåòñÿ áàðîòðîïíàÿ ìîäåëü øåëüôîâûõ âîëí ñ ó÷åòîì ýôôåê-

òà. Ðàçëè÷àþòñÿ òðè ñëó÷àÿ â çàâèñèìîñòè îò ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ÷àñòîòîé

øåëüôîâûõ âîëí è äèàïàçîíîì ÷àñòîò, äîïóñêàåìûõ äèñïåðñèîííûì ñîîò-

íîøåíèåì äëÿ âîëí Ðîññáè íà ãëóáîêîé âîäå. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè èçëó÷åíèè

âîëí Ðîññáè øåëüôîâûå âîëíû çàòóõàþò, è õîòÿ ñîîòâåòñòâóþùèå òåìïû çà-

òóõàíèÿ íå î÷åíü âåëèêè, îíè äîñòàòî÷íû, ÷òîáû îêàçàòüñÿ ñóùåñòâåííûìè

äëÿ íèçêî÷àñòîòíûõ øåëüôîâûõ âîëí, îñîáåííî â âåðõíåì äèàïàçîíå ÷àñ-

òîò. Ýòî ñîãëàñóåòñÿ ñ âûâîäàìè [32, 33]. Â íàñòîÿùèé ìîìåíò íå èçâåñòíî,