Фукс В.Р., Мичурин А.Н. Истоки Ойясио

Подождите немного. Документ загружается.

— 220 —

âäîëü Êóðèëüñêîé ãðÿäû, ãîðàçäî øèðå: 4–56 êì. Âîçìîæíî, áîëüøàÿ êîð-

ðåëèðîâàííîñòü äëÿ ãàëñîâ, ïàðàëëåëüíûõ áåðåãîâîé ÷åðòå, îáóñëîâëåíà

âûäåëåííîé íàïðàâëåííîñòüþ ïåðåìåùåíèÿ ñâîáîäíûõ øåëüôîâûõ âîëí.

Ðàññìîòðèì ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ ïðîñòðàíñòâåííûõ òåìïåðàòóðíûõ

íåîäíîðîäíîñòåé. Âèä ñïåêòðîâ (ðèñ. 5.11) ñâèäåòåëüñòâóåò î ìíîãîìàñø-

òàáíîñòè èçìåí÷èâîñòè òåìïåðàòóðû. Âûäåëÿþòñÿ âûðàæåííûå ýíåðãîíå-

ñóùèå çîíû. Áîêîâûå ïîëîñû çíà÷èìûõ ïèêîâ ñèììåòðè÷íû îòíîñèòåëüíî

íåñóùèõ ÷àñòîò, èõ øèðèíà ïðåâîñõîäèò øèðèíó áîêîâûõ ïîëîñ, îáóñëîâ-

ëåííóþ êîíå÷íîñòüþ èññëåäóåìûõ ðåàëèçàöèé. Â ñïåêòðàõ, ðàññ÷èòàííûõ

ïî äàííûì ãàëñîâ, ïåðïåíäèêóëÿðíûõ Êóðèëüñêîé ãðÿäå, îñíîâíàÿ ýíåðãî-

íåñóùàÿ çîíà íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ âîëíîâûõ ÷èñåë 0.05–0.16 ðàä/êì, ñî-

îòâåòñòâóþùèõ ãîðèçîíòàëüíûì ìàñøòàáàì 39–125 êì, à ïî äàííûì ãàëñîâ

âäîëü Êóðèëüñêîé ãðÿäû — â ïðåäåëàõ âîëíîâûõ ÷èñåë 0.15–0.9 ðàä/êì,

îòâå÷àþùèõ ãîðèçîíòàëüíûì ìàñøòàáàì 7–42 êì.

Òàáëèöà 5.5

. Âðåìåííûå è ïðîñòðàíñòâåííûå ìàñøòàáû è ñîîòâåòñòâóþùèå

èì ôàçîâûå ñêîðîñòè ñâîáîäíûõ øåëüôîâûõ âîëí äëÿ ýêñïîíåíöèàëüíîé

àïïðîêñèìàöèè ðåëüåôà äíà

T, сут. 4 7 12 30

 км

2630

600

1170

2190

C, см/ с

15,05

761

3,64

1,25

113

0,27

Ðèñ. 5.10. Ñõåìà ñàìîëåòíûõ ãàëñîâ ïðè âûïîëíåíèè àâèàñúåìîê òåìïåðàòóðû â

Þæíî-Êóðèëüñêîì ïðîìûñëîâîì ðàéîíå.

144 146 148 150

— 221 —

Õîòÿ ýòè îöåíêè ïðîñòðàíñòâåííûõ ìàñøòàáîâ âîëíîâûõ âîçìóùåíèé

â ïîëå òåìïåðàòóðû âîäû, êàçàëîñü áû, îñíîâàíû íà ïðåäñòàâèòåëüíûõ èñ-

õîäíûõ ðåàëèçàöèÿõ, íåëüçÿ çàáûâàòü, ÷òî êîððåêòíîñòü êîððåëÿöèîííîãî

è ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà äëÿ ñóùåñòâåííî-àíèçîòðîïíûõ ïðîöåññîâ, ìîæåò

áûòü ïîäâåðãíóòà ñîìíåíèþ è äîëæíà ïðîâåðÿòüñÿ íåçàâèñèìûìè ìåòîäà-

ìè. Ñ ýòîé öåëüþ â ñëåäóþùåì ïàðàãðàôå íà îñíîâå êîððåëÿöèîííîãî àíà-

ëèçà ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ðåàëèçàöèé ïîëó÷åííûå çäåñü îöåíêè

äîïîëíèòåëüíî ïðîâåðÿþòñÿ.

5.6. Ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûå

êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè è ñïåêòðû

â ïîëå òåìïåðàòóðû ïîâåðõíîñòè îêåàíà

Äëÿ îöåíêè âêëàäà êðóïíîìàñøòàáíûõ âîëíîâûõ âîçìóùåíèé â èçìåí÷èâîñòü

êðóïíîìàñøòàáíûõ îêåàíîëîãè÷åñêèõ ïîëåé ðàññ÷èòûâàëèñü âçàèìíîêîð-

ðåëÿöèîííûå ôóíêöèè êîëåáàíèé ÒÏÎ (òåìïåðàòóðû ïîâåðõíîñòè îêåàíà) â

ðàçëè÷íûõ ïóíêòàõ ñòàíäàðòíîãî Ïîëèãîíà.

Ñ ïîìîùüþ âçàèìíîêîððåëÿöèîííîé ôóíêöèè (ÂÊÔ)

 





 









K E x t x x t x

ij i i i j

    

îöåíèâàëèñü ôàçîâûå ñäâèãè ïðîöåññîâ èçìåí÷èâîñòè ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ

òî÷êàõ ðàéîíà. Âðåìåííîé ñäâèã t, ñîîòâåòñòâóþùèé àáñîëþòíîìó ìàêñè-

ìóìó ÂÊÔ, ìîæíî èíòåðïðåòèðîâàòü êàê ñðåäíþþ ðàçíîñòü ôàç ïðîöåññîâ â

òî÷êàõ i è j.

Ðèñ. 5.11. Ñïåêòðû èçìåí÷èâîñòè òåìïåðàòóðû ïîâåðõíîñòè îêåàíà, ðàññ÷èòàííûå

ïî äàííûì ãàëñîâ, ïåðïåíäèêóäÿðíûõ Êóðèëüñêîé ãðÿäå (à) è âäîëü

Êóðèëüñêîé ãðÿäû (á).

— 222 —

Îñíîâûâàÿñü íà ïðîñòðàíñòâåííîì ðàñïðåäåëåíèè ôàçîâûõ ñäâèãîâ,

ìîæíî îïðåäåëèòü ëèíåéíûé ìàñøòàá, íàïðàâëåíèå è ñêîðîñòü ðàñïðîñò-

ðàíåíèÿ âîçìóùåíèé â ïîëå òåìïåðàòóðû âîäû. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ èíôîð-

ìàöèÿ î ôàçîâûõ ñäâèãàõ, ðàñêðûâàÿ ñòðóêòóðó èçìåí÷èâîñòè ïîëÿ òåìïå-

ðàòóðû âîäû, ïîçâîëÿåò ñäåëàòü ôèçè÷åñêè îáîñíîâàííûé âûáîð ïðåäèêòî-

ðîâ ïðè ñîñòàâëåíèè óðàâíåíèé ðåãðåññèîííîé çàâèñèìîñòè.

Èñõîäíûìè äàííûìè äëÿ ðàñ÷åòà ÂÊÔ ñëóæàò âðåìåííûå ðÿäû, ïîñò-

ðîåííûå äëÿ ðÿäîâ «ñòàíäàðòíîãî Ïîëèãîíà» ïî ïîñëåäîâàòåëüíîìó íàáî-

ðó ôàêñèìèëüíûõ êàðò ÒÏÎ, ñ äèñêðåòíîñòüþ 2–3 ñóòîê. Ðàñ÷åòû ïðîèçâî-

äèëèñü ïî ìàòåðèàëàì 1982 ã. â ñëåäóþùèõ âàðèàíòàõ:

1. Ïî âñåì ïðîäîëüíûì ðàçðåçàì ïîñëåäîâàòåëüíî ñ øàãîì 40 ìèëü îò

ïåðâîé ñòàíöèè ðàçðåçà ê òðåòüåé, îò òðåòüåé ê ïÿòîé è ò. ä. (ðèñ. 5.12, ïåð-

âûé âàðèàíò ñ÷åòà).

2. Ïî äâóì ïðîäîëüíûì ðàçðåçàì îò ïåðâîé ñòàíöèè ñ óâåëè÷èâàþ-

ùèìñÿ øàãîì êî âñåì îñòàëüíûì (ðèñ. 5.13, âòîðîé âàðèàíò ñ÷åòà).

Ïðåäâàðèòåëüíî âûïîëíåíî ãèïåðáîëè÷åñêîå èíòåðïîëèðîâàíèå âðå-

ìåííûõ ðÿäîâ è èõ äèñêðåòèçàöèÿ ñ ðàâíîìåðíûì øàãîì, ðàâíûì 1 ñóòêàì.

Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî èíòåðïîëÿöèÿ íåýêâèäèñòàíòíûõ ðåàëèçà-

öèé âåðîÿòíîñòíûõ ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ ñ öåëüþ èõ ðàâíîìåðíîé äèñêðå-

òèçàöèè ñóùåñòâåííî çàâûøàåò îöåíêè âåëè÷èí êîððåëÿöèîííûõ ñâÿçåé

ââèäó òîãî, ÷òî ëþáîé ñïîñîá èíòåðïîëÿöèè çàìåíÿåò âåðîÿòíîñòíûé õà-

ðàêòåð èçìåí÷èâîñòè äåòåðìèíèðîâàííîé çàâèñèìîñòüþ. Îñîáåííî ñèëüíî

ýòè èñêàæåíèÿ ïðîÿâëÿþòñÿ íà ìàëûõ âðåìåííûõ ñäâèãàõ (âïëîòü äî äèñê-

ðåòíîñòè íàòóðíîé ðåàëèçàöèè).

Âçàèìíîêîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè ïî èíòåðïîëèðîâàííûì äàííûì ðàñ-

ñ÷èòûâàëèñü ïî ìàòåðèàëàì 1981 ãîäà ïî ñõåìå «Êðåñò» (3-é âàðèàíò ñ÷åòà,

ðèñ. 5.13):

1. Ìåæäó òî÷êàìè Ïîëèãîíà 71, 64, 50, 36 è òî÷êàìè XIII ðàçðåçà ñî

ñäâèãîì 1, 2, 3, 4 è 5 ñóòîê;

2. Ìåæäó òî÷êàìè Ïîëèãîíà 55, 59 è òî÷êàìè XIII ðàçðåçà ñî ñäâèãîì

1–3 ñóòîê.

Âçàèìíîêîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè ôëóêòóàöèé òåìïåðàòóðû íà ðàññòî-

ÿíèè 40 ìèëü, ïîëó÷åííûå ïî ïåðâîìó âàðèàíòó ñ÷åòà, ïîêàçûâàþò ñëîæ-

íîñòü è ðàçíîîáðàçèå ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ñâÿçåé â ïîëå ÒÏÎ. Î÷å-

âèäíî, ÷òî èçìåí÷èâîñòü ÒÏÎ îïðåäåëÿåòñÿ ñî÷åòàíèåì ðàçíîîáðàçíûõ íåî-

äíîðîäíîñòåé, ïåðåìåùàþùèõñÿ â ïðîñòðàíñòâå. Êîýôôèöèåíòû ïàðíîé

êîððåëÿöèè â ñâÿçè ñ ýòèì ìîãóò áûòü âåñüìà ðàçíîîáðàçíûìè — îò êðàéíå

íèçêèõ äî ïðèáëèæàþùèõñÿ ê åäèíèöå. Ìàêñèìàëüíûå êîýôôèöèåíòû êîð-

ðåëÿöèè ïðèõîäÿòñÿ íà ñäâèãè 0, 2, 3, 4, 9, 10 è 12 ñóòîê. Íà íóëåâîì ñäâèãå

ñðåäíèé äëÿ âñåõ ðàçðåçîâ êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè ñîñòàâëÿåò 0.73, â îò-

äåëüíûõ ñëó÷àÿõ óìåíüøàÿñü äî 0.6. Âåðîÿòíî, ïîâñåìåñòíûå åãî âûñîêèå

çíà÷åíèÿ íà íóëåâîì ñäâèãå ñâÿçàíû ñ ñèíõðîííûì êðóïíîìàñøòàáíûì âíå-

øíèì âîçäåéñòâèåì íà ïîëå ÒÏÎ.

Ñðåäíåå çíà÷åíèå ìàêñèìóìà âçàèìíîêîððåëÿöèîííîé ôóíêöèè êîëå-

áàíèé òåìïåðàòóðû íà ðàññòîÿíèè 40 ìèëü ñîñòàâëÿåò 0.79, â îòäåëüíûõ

ñëó÷àÿõ îíî äîñòèãàåò 0.98. Ðàçíîîáðàçèå ôàçîâûõ ñäâèãîâ êîëåáàíèé òåì-

— 223 —

Ðèñ. 5.12. Ïîðÿäîê ïðîâåäåíèÿ ñ÷åòà ïî I-ìó âàðèàíòó.

Òàáëèöà 5.6.

Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ êîððåëÿöèè íà ðàçëè÷íûõ âðåìåííûõ

ñäâèãàõ ìåæäó òî÷êàìè Ïîëèãîíà ÞÊÐ è 81 òî÷êîé XIII ðàçðåçà.

Сдвиг

(сут.)

0 1 2 3 4 5 6

Расстояние

между

точками

(мили)

№ точки

полигона

71 0,68 0,74 0,73 0,67 0,59 50

64 0,65 0,67 0,69 0,74 0,73 0,69 65

50 0,61 0,58 0,61 0,67 0,73 0,74 0,67 100

36 0,64 0,65 0,67 0,68 0,69 0,67 0,64 140

ïåðàòóðû ñâèäåòåëüñòâóåò î âîëíîîáðàçíûõ âîçìóùåíèÿõ â ïîëå òåìïåðà-

òóðû ïîâåðõíîñòè îêåàíà.

Ðàññìîòðèì âðåìåííûå ôóíêöèè âçàèìíîé êîððåëÿöèè èçìåí÷èâîñòè

ÒÏÎ, âû÷èñëåííûå ïî ñõåìå «Êðåñò». Òèïè÷íûé âèä êîððåëîãðàìì äåìîíñò-

ðèðóåòñÿ íà ðèñ. 5.14. Àíàëèç ïîêàçàë, ÷òî òåìïåðàòóðà â òî÷êàõ 71, 64, 50 è

36, ïðèõîäÿùèõñÿ íà öåíòð Ïîëèãîíà, èìååò ìàêñèìàëüíûå êîýôôèöèåíòû

êîððåëÿöèè òåìïåðàòóðû â 81 è 80 òî÷êàõ, ðàñïîëîæåííûõ â íåïîñðåäñòâåí-

— 224 —

Òàáëèöà 5.7

. Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ êîððåëÿöèè íà ðàçëè÷íûõ âðåìåííûõ

ñäâèãàõ ìåæäó òî÷êàìè Ïîëèãîíà ÞÊÐ è 80 òî÷êîé XIII ðàçðåçà.

Сдвиг

(сут.)

0 1 2 3 4 5 6

Расстояние

между

точками

(мили)

№ точки

полигона

71 0,87 0,88 0,85 0,81 0,76 50

64 0,73 0,75 0,79 0,81 0,79 0,71 65

50 0,52 0,52 0,55 0,58 0,59 0,55 0,48 100

36 0,68 0,68 0,69 0,68 0,66 0,61 0,55 140

Ðèñ. 5.13. Ïîðÿäîê ïðîâåäåíèÿ ñ÷åòà ïî II-ìó (ñòðåëêè) è III-ìó (êðóæêè) âàðèàíòó.

íîé áëèçîñòè îò ïðîëèâà Ôðèçà, íå íà íóëåâîì ñäâèãå. Ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ

ðàññòîÿíèÿ îò ïðîëèâà â îêåàí ôàçîâûé ñäâèã óâåëè÷èâàåòñÿ îò îäíèõ ñó-

òîê äî 5, à çàòåì âíîâü íà÷èíàåò óìåíüøàòüñÿ (òàáë. 5.6 è 5.7). Çíà÷åíèÿ

ìàêñèìóìîâ âçàèìíîêîððåëÿöèîííûõ ôóíêöèé ñ óâåëè÷åíèåì ðàññòîÿíèÿ

îò ïðîëèâà Ôðèçà äîâîëüíî óñòîé÷èâûå è ñîñòàâëÿþò 0.88 íà ðàññòîÿíèè

40 ìèëü, óìåíüøàÿñü äî 0.69 íà ðàññòîÿíèè 140 ìèëü. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî

óêàçûâàåò íà âîëíîâóþ ïðèðîäó ôëóêòóàöèé.

— 225 —

Ðèñ. 5.14. Âçàèìíûå êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè ìåæäó òî÷êàìè 71 (à), 50 (á), 64 (â),

36 (ã), 55 (ä), 59 (å) è òî÷êàìè XIII ðàçðåçà.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 226 —

Ïî ìåðå óäàëåíèÿ îò ïðîëèâà Ôðèçà â îêåàí ñâÿçü ìåæäó ïóíêòàìè

XIII ðàçðåçà è âñåìè òî÷êàìè Ïîëèãîíà ñòàíîâèòñÿ áîëåå òåñíîé. Îíà äîñ-

òèãàåò ìàêñèìóìà íà íóëåâîì ñäâèãå ñî çíà÷åíèÿìè 0.8–0.92. Äàëåå, ñ óâå-

ëè÷åíèåì âðåìåííîãî ñäâèãà, êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè ïî÷òè ëèíåéíî

óìåíüøàåòñÿ, äîñòèãàÿ ïðè ñäâèãå 10 ñóòîê 0.3–0.4 (ðèñ. 5.14). Âûñîêàÿ

ïðîñòðàíñòâåííàÿ êîððåëÿöèÿ íà íóëåâîì ñäâèãå ñîõðàíÿåòñÿ íåçàâèñèìî

îò òîãî, â êàêîì ìåñòå Ïîëèãîíà íàõîäèòñÿ êîððåëèðóåìàÿ òî÷êà ïî îòíîøå-

íèþ ê ìîðèñòûì òî÷êàì XIII ðàçðåçà. Ñèíôàçíîñòü èçìåí÷èâîñòè òåìïåðà-

òóðû íà ñòîëü çíà÷èòåëüíîì ïðîñòðàíñòâå âîçìîæíà â òîì ñëó÷àå, êîãäà ïðî-

èñõîæäåíèå ýòèõ ôëóêòóàöèé ñâÿçàíî ñ âîçäåéñòâèåì âíåøíåé ñèëû, õàðàê-

òåðíûå ïðîñòðàíñòâåííûå ìàñøòàáû êîòîðîé ïðåâûøàþò ðàçìåðû Ïîëèãî-

íà. Äëÿ áîëåå ïîëíîé îöåíêè ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ìàñøòàáîâ âû-

äåëÿåìûõ âîëíîâûõ âîçìóùåíèé áûëè ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû âçàèìíîêîððåëÿ-

öèîííîé ôóíêöèè êîëåáàíèé òåìïåðàòóðû âîäû â ïóíêòàõ 91 è 92 ñ òåìïåðàòóðîé

â ïóíêòàõ íà ïîñëåäîâàòåëüíî óâåëè÷èâàþùèõñÿ ðàññòîÿíèÿõ (ðèñ. 5.13).

Óâåëè÷èâàþùèéñÿ ïî ïðîñòðàíñòâó øàã âçàèìíîãî àíàëèçà ïîçâîëÿåò

èíòåðïðåòèðîâàòü ðåçóëüòàòû êàê îöåíêó ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé àâ-

òîêîððåëÿöèîííîé ôóíêöèè. Åå óäîáíî ïðåäñòàâèòü â âèäå, èçîáðàæåííîì

íà ðèñ. 5.15 äëÿ ïðîäîëüíîãî ðàçðåçà îò 92 äî 4 ñòàíöèè. Îáðàùàþò íà ñåáÿ

âíèìàíèå ñëåäóþùèå îñîáåííîñòè ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé àâòîêîððå-

ëÿöèîííîé ôóíêöèè:

1. Çîíû ïîâûøåííîé êîððåëÿöèè (ïàðíàÿ êîððåëÿöèÿ áîëåå 0.4) â

ïîëîñå âðåìåííûõ ñäâèãîâ 0–4 ñóòîê, 10 è 12 ñóòîê.

2. Óñòîé÷èâûå çîíû ïîíèæåííîé êîððåëÿöèè íà âðåìåííûõ ñäâèãàõ

6–8, 11 è 13–14 ñóòîê.

3. Îòñóòñòâèå âûðàæåííîãî óìåíüøåíèÿ êîððåëÿöèè ñ óâåëè÷åíèåì

ïðîñòðàíñòâåííîãî ñäâèãà.

4. Øåñòü (I–VI) ëîêàëüíûõ çîí ïîâûøåííîé êîððåëÿöèè (áîëåå 0.6).

Îñòàíîâèìñÿ íà ïîñëåäíåé îñîáåííîñòè áîëåå ïîäðîáíî. Òàê êàê àâ-

òîêîððåëÿöèîííîå ïðåîáðàçîâàíèå îáëàäàåò ñâîéñòâîì óòðèðîâàòü èìåþ-

øèåñÿ â èñõîäíûõ ðÿäàõ ïåðèîäè÷íîñòè, ëîêàëüíûå ìàêñèìóìû êîððåëÿöèè

â îáëàñòè, îòëè÷íîé îò íóëåâîãî ñäâèãà, ìîæíî ñâÿçàòü ñ ïðîñòðàíñòâåííî-

âðåìåííûìè ìàñøòàáàìè âîëíîâûõ âîçìóùåíèé.

Â òàáë. 5.8 ïðèâåäåíû âðåìåííûå è ïðîñòðàíñòâåííûå ìàñøòàáû âû-

äåëåííûõ îáëàñòåé ïîâûøåííîé êîððåëÿöèè è äàíà îöåíêà ñîîòâåòñòâóþ-

ùèõ ôàçîâûõ ñêîðîñòåé âîëíîîáðàçíîãî ïåðåìåùåíèÿ òåìïåðàòóðíûõ íåî-

äíîðîäíîñòåé.

Ïî ïîðÿäêó ôàçîâûõ ñêîðîñòåé 10–80 ñì/ñ ìîæíî ïðåäïîëàãàòü, ÷òî

№ области I II III I V V VI

сут.

4 3 4 10 10 12

r, мили 160 100 20 220 60 60

C = r/  см/c 80 67 10 44 12 10

Òàáëèöà 5.8

. Õàðàêòåðíûå ìàñøòàáû ëîêàëüíûõ çîí ïîâûøåííîé êîððåëÿöèè.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 227 —

ýòè âîëíîîáðàçíûå âîçìóùåíèÿ â ïîëå ÒÏÎ îáÿçàíû âîëíîâûì äâèæåíèÿì

òèïà øåëüôîâûõ âîëí, ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ âäîëü Êóðèëüñêîé ãðÿäû â þãî-

çàïàäíîì íàïðàâëåíèè.

Ïîäîáíûå æå ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû äëÿ áîëåå ìîðèñòîãî ðàçðåçà îò 91

äî 3 ñòàíöèè. Íåêîòîðîå îòëè÷èå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íà ýòîì ðàçðåçå â

öåëîì áîëåå âûñîêàÿ êîððåëÿöèÿ è áîëüøîå ÷èñëî àáñîëþòíûõ ìàêñèìó-

ìîâ íàõîäèòñÿ íå íà íóëåâîì ñäâèãå.

Ïðîõîæäåíèå öèêëîíîâ è òàéôóíîâ âûâîäèò ñèñòåìó âîä òå÷åíèÿ Îé-

ÿñèî èç äèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ. Îá ýòîì ñâèäåòåëüñòâóþò êàê òåîðåòè-

÷åñêèå îöåíêè, òàê è ðàçíîîáðàçíûå ýìïèðè÷åñêèå äàííûå. Ðåëàêñàöèÿ ñè-

ñòåìû âîä, âûâåäåííîé èç ñîñòîÿíèÿ ðàâíîâåñèÿ ïîä äåéñòâèåì âûíóæäàþ-

ùèõ ñèë, ïðîèñõîäèò, êàê ìû âèäåëè ðàíåå, â âèäå çàòóõàþùèõ âîëíîâûõ

äâèæåíèé, ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé ñïåêòð êîòîðûõ çàâèñèò, âî-ïåðâûõ,

îò ñïåêòðà ñîáñòâåííûõ êîëåáàíèé ýòîé ÷àñòè îêåàíà, âî-âòîðûõ, îò âèäà

íà÷àëüíûõ âîçìóùåíèé, ò. å. îò âûíóæäàþùåãî âîçäåéñòâèÿ öèêëîíà èëè

òàéôóíà.

Äëÿ íàñ ñóùåñòâåííî òî, ÷òî â êðóïíîìàñøòàáíûõ âîëíîâûõ ñèñòåìàõ

ïðåîáëàäàþò ãîðèçîíòàëüíûå äâèæåíèÿ è âîëíû ïðîÿâëÿþòñÿ ïðåæäå âñå-

ãî â âèäå ñèñòåì ïåðåìåùàþùèõñÿ òå÷åíèé. Ïðè íàëè÷èè âûðàæåííûõ ãî-

ðèçîíòàëüíûõ ãðàäèåíòîâ â ñðåäíåì íåâîçìóùåííîì âîëíàìè ïîëå òåìïå-

ðàòóðû âîäû ïðîèñõîäèò âîëíîâàÿ àäâåêöèÿ òåïëà. Òîãäà, êîãäà àäâåêöèÿ

áîëüøå òóðáóëåíòíûõ ïîòîêîâ òåïëà è ãîðèçîíòàëüíûå ãðàäèåíòû òåìïåðà-

òóðû â íåâîçìóùåííîì ïîëå çíà÷èòåëüíî áîëüøå ãîðèçîíòàëüíûõ ãðàäèåí-

òîâ òåìïåðàòóðû, âûçâàííûõ âîëíîâûìè äâèæåíèÿìè, èçìåíåíèÿ òåìïåðà-

òóðû ïðîïîðöèîíàëüíû âîëíîâûì òå÷åíèÿì. Åñòü îñíîâàíèÿ ïîëàãàòü, ÷òî

ýòè óñëîâèÿ õîðîøî âûïîëíÿþòñÿ ïðè ñòàòèñòè÷åñêîì îñðåäíåíèè äàííûõ.

Â ýòîì ñëó÷àå ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé ñïåêòð òåìïåðàòóðû âîäû äîë-

æåí áûòü ïîäîáåí ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîìó ñïåêòðó òå÷åíèé.

Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ñïåêòðîâ, ïîäðîáíî

ðàññìîòðåííàÿ â [84], çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì. Âðåìåííûå ðÿäû, èçìå-

ðåííûå â ðàçíûõ òî÷êàõ ïðîñòðàíñòâà,







t j j

x y t j p, , , , 1

ãäå x, y — êîîðäèíàòû, t — âðåìÿ, j — íîìåð âðåìåííîãî ðÿäà èëè íîìåð

äàò÷èêà, p — ÷èñëî äàò÷èêîâ, T — ïðîäîëæèòåëüíîñòü íàáëþäåíèé, ñ ïîìî-

ùüþ áûñòðîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå ïî âðåìåíè (ÁÏÔ) ïðåîáðàçóþòñÿ âî

âðåìåííûå àìïëèòóäíûå ñïåêòðû:

   

 

C x y f t x y n t i fn t j p

T j j j j

, , , , exp , ,  





   2 1

ãäå f — ÷àñòîòà, nt = T. Çàòåì âû÷èñëÿþò âçàèìíûå ñïåêòðû äëÿ âñåõ òî÷åê

ïàð íàáëþäåíèÿ













T T i i t i i

C x y f C x y f

, , , ,

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 228 —

ãäå * îáîçíà÷àåò êîìïëåêñíîå ñîïðÿæåíèå. Ïî îöåíêå àìïëèòóäíîãî ñïåêò-

ðà C

(f) âû÷èñëÿåòñÿ íåñãëàæåííàÿ îöåíêà ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà (ïåðè-

îäîãðàììà):









T T

C f

((°C)

ñóò.

-1

êîòîðàÿ çàòåì ñãëàæèâàåòñÿ îñðåäíåíèåì ïî ÷àñòîòàì.

Îòñ÷åòû àìïëèòóäíûõ ñïåêòðîâ âðåìåííûõ ðÿäîâ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü,

êàê îòñ÷åòû ïðîñòðàíñòâåííîé îãèáàþùåé êîëåáàíèé ñ ôèêñèðîâàííîé âðå-

ìåííîé ÷àñòîòîé. Îãèáàþùàÿ — êîìïëåêñíàÿ ôóíêöèÿ ïðîñòðàíñòâåííûõ

êîîðäèíàò. Âçàèìíûå ñïåêòðû ÿâëÿþòñÿ îòñ÷åòàìè ïðîñòðàíñòâåííîé ôóí-

êöèè êîððåëÿöèè äëÿ îãèáàþùåé êîëåáàíèé ñ ôèêñèðîâàííîé âðåìåííîé

÷àñòîòîé è òàêæå ÿâëÿþòñÿ êîìïëåêñíûìè. Ïðîñòðàíñòâåííûå ñäâèãè ðàâ-

íû ðàçíîñòè äåêàðòîâûõ êîîðäèíàò òî÷åê íàáëþäåíèÿ:



= x

– x

;



= y

– y

Óñðåäíåííûå âçàèìíûå ñïåêòðû âðåìåííûõ ðÿäîâ îïðåäåëÿþò ïðîñòðàí-

ñòâåííóþ êîððåëÿöèîííóþ ìàòðèöó äëÿ êîëåáàíèé ñ ÷àñòîòîé èëè ìàòðèöó

âçàèìíûõ ñïåêòðîâ:

 









   

g f

g f g f

p pp















11 1



  



êîòîðóþ ñîïðîâîæäàåò ìàòðèöà âåêòîðíûõ ïðîñòðàíñòâåííûõ ñäâèãîâ ìåæ-

äó òî÷êàìè íàáëþäåíèÿ:





Ìàòðèöà ñäâèãîâ àíòèñèììåòðè÷åñêàÿ, ò. å.



= 0,



= –



Ýëåìåíòû êîððåëÿöèîííîé ìàòðèöû ÿâëÿþòñÿ êîìïëåêñíûìè ôóíêöè-

ÿìè âðåìåííîé ÷àñòîòû, à ñàìà ìàòðèöà — ýðìèòîâîé, ò. å.:

(f) = g

*(f).

Äèàãîíàëüíûå ýëåìåíòû ìàòðèöû îïðåäåëÿþò äåéñòâèòåëüíûå ýíåðãåòè÷åñ-

êèå ñïåêòðû ñîîòâåòñòâóþùèõ âðåìåííûõ ðÿäîâ.

Èñïîëüçóÿ îáå ìàòðèöû, âû÷èñëÿåòñÿ ñïåêòð ïóòåì äâîéíîãî ïðåîáðà-

çîâàíèÿ Ôóðüå ïî ïðîñòðàíñòâåííûì ñäâèãàì:

 





g , , g exp

k k f

f i k x k y

ij ij ij

i j

1 2 1 2

2 





  

ãäå S — ïëîùàäêà, çàíèìàåìàÿ äàò÷èêàìè; S/P — ñðåäíÿÿ ýëåìåíòàðíàÿ ïëî-

ùàäêà, ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí äàò÷èê. Ïðè ôèêñèðîâàííîé ÷àñòîòå ýòà îïå-

ðàöèÿ ïåðåâîäèò ïðîñòðàíñòâåííóþ ôóíêöèþ êîððåëÿöèè, çàäàííóþ êîìï-

ëåêñíûìè âçàèìíûìè ñïåêòðàìè, â ïðîñòðàíñòâåííûé ñïåêòð êîëåáàíèÿ ñ

ôèêñèðîâàííîé ÷àñòîòîé.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 229 —

òåìïåðàòóðû âîäû â óçëàõ ñåòêè Ïîëèãîíà ÒÈÍÐÎ çà ëåòíå-îñåííèå ïåðèî-

äû 1981, 1982 è 1985 ãã. Ðàâíîìåðíîñòü îòñ÷åòîâ, íåîáõîäèìàÿ â ìåòîäèêå,

äîñòèãàëàñü ïàðàáîëè÷åñêîé èíòåðïîëÿöèåé âðåìåííûõ ðÿäîâ ñ ïðèâåäå-

íèåì èõ ê ñóòî÷íîé äèñêðåòíîñòè. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü èíòåðïîëèðîâàííûõ

ðÿäîâ íàáëþäåíèé ñîñòàâèëà â 1981 ãîäó 151 ñóòêè, â 1982 ã. — 112 è â

1985 ã. — 95 ñóòîê.

Ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé

ñïåêòðàëüíûé àíàëèç, ïî ñðàâíåíèþ

ñ îäíîìåðíûì êîððåëÿöèîííûì è

ñïåêòðàëüíûì àíàëèçîì âðåìåííûõ

èëè ïðîñòðàíñòâåííûõ ðåàëèçàöèé,

ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî äåòàëèçèðî-

âàòü ïðåäñòàâëåíèÿ î âîëíàõ â íèç-

êî÷àñòîòíîé îáëàñòè ñïåêòðà. Àíà-

ëèç ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èç-

ìåí÷èâîñòè òåìïåðàòóðû âîäû â ÞÊÐ

ïðîâîäèëñÿ ñ ïîìîùüþ ïðîãðàìì

Ã.È. Êîçóáñêîé [85, 86], ðåàëèçóþ-

ùèõ èçëîæåííóþ ìåòîäèêó è ìîäè-

ôèöèðîâàííûì ïðèìåíèòåëüíî ê

èìåþùèìñÿ äàííûì. Èñõîäíûìè

äàííûìè àíàëèçà ñëóæèëè íåðàâíî-

ìåðíûå âî âðåìåíè îòñ÷åòû ïîëåé

Ðèñ. 5.15. Ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííàÿ

êîððåëÿöèîíàÿ ôóíêöèÿ.

Ðèñ. 5.16. Ñïåêòðàëüíîå îêíî, ñîîòâåòñòâóþùåå àíòåííå II, äëÿ ïåðèîäà â 10 ñóòîê.

Èçîëèíèè — 80, 60, 40 è 20% îò ìàêñèìóìà.

/20 ìèëü

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)