ПРИРОДА И ЧЕЛОВЕК
На Главную Написать письмо Карта сайта
ГЛАВНАЯ
СТАТЬИ
КОНТАКТЫ
КАРТА
ПРИРОДА ДАЕТ ДОСТАТОЧНО, ЧТОБЫ
УДОВЛЕТВОРИТЬ ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПОТРЕБНОСТИ
Сенека
ОКЕАН И АТМОСФЕРА
Океан
Атмосфера
Взаимодействие
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОКЕАНА И АТМОСФЕРЫ
МАСШТАБЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Ранее упоминалось о различных масштабах взаимодействия океана и атмосферы. Сюда входят процессы как глобального порядка — продолжительностью в десятилетия, так и протекающие секунды. Уже один этот факт предопределяет подход (его масштабность) к исследованиям. Но и сами процессы взаимодействия связаны друг с другом. Так, мелкомасштабные процессы обмена энергией и веществом в системе «океан—атмосфера» в свою очередь влияют на среднемасштабные и крупномасштабные.

Начинать изучение, по-видимому, нужно с мелкомасштабных, а также среднемасштабных процессов. Немалая роль здесь принадлежит созданию специальной аппаратуры, дающей возможность уловить в природе изменчивость мелкого масштаба. Мелкомасштабные процессы взаимодействия океана и атмосферы лежат в пределах пограничных слоев, распространяющихся па высоту и глубину в интервале 10—20 м, в горизонтальной плоскости до 10—100 м2 и во времени на несколько минут. В этих рамках осуществляется обмен энергией и веществом через пограничные поверхности. Сюда входят поверхностные п внутренние волны в океане, их взаимодействие со слоем воздуха над океаном, локальный теплообмен с атмосферой, турбулентное перемешивание ветрового происхождения и другие процессы.

В последние десятилетия сформулировано основное положение о том, что главными физическими характеристиками мелкомасштабного взаимодействия являются величина и направление горизонтального вектора напряжения турбулентного трения и турбулентные потоки тепла и влаги « приводном слое атмосферы. Теоретические исследования взаимодействия основываются на теории подобия А. С. Монина.и А. М. Обухова. В последующих работах ряду специалистов удалось получить данные, позволяющие рассчитать основные энергетические характеристики, необходимые для перехода к процессам более крупного масштаба. В конце 00-х, годов в ходе экспедиции на научно-исследовательских судах «Академик Вавилов». «Михаил Ломоносов» и др. непосредственно измерялось воздействие ветра на волны с целью определить закономерности микромасштабного обмена энергией. К среднемасштабным (их еще называют мезомасштабными.) относят процессы взаимодействия с пространственными масштабами от десятков метров до нескольких километров и временными — от часов до суток. Сюда относятся волновые процессы в пограничных слоях приливного и инерционного, происхождения и суточные колебания температуры (бризовая циркуляция над морскими побережьями). Теоретическое и лабораторное изучение процессов среднемасштабного' взаимодействия очень сложно.

В океане среднемасштабная изменчивость отражается на формировании непериодических вихрей, подобных атмосферным циклонам и антициклонам. Полагают,- что эти движения возникают благодаря тепловому воздействию и переменным ветрам. Движения синоптического масштаба — по-видимому, наиболее энергоносящая составляющая океанических движений. В средних шпротах Земли 80% кинетической энергии приходится на среднемасштабные процессы. Тайфуны (ураганы) при диаметре зоны распространения 700 км выделяют в 1 секунду энергию, равную энергии всех электростанций Финляндии, вырабатываемой в течение 41 года. Влияние синоптических процессов носит глобальный характер. В атмосфере, как указывалось, главным элементом среднемасштабных процессов служат циркуляционные, системы — циклоны и антициклоны. Колебания уровня в океане могут быть вызваны метеорологическими факторами. Вблизи берегов, в мелководной зоне наиболее значительные колебания уровня связаны со штормовыми нагонами. По мере увеличения глубины моря и крутизны склона повышается роль колебаний уровня, обусловленных изменением атмосферного давления. Рассматривая среднемасштабиые связи атмосферной циркуляции с течениями' в районе Северной Атлантики, к югу от острова Гренландия и па банке Роккол, С. С. Лап по обнаружил синхронность колебаний скоростей и малые изменения температуры вплоть до горизонтов 1600 м. Амплитуды скоростей течений доходили до 25—30 см/с. Анализируя I материалы по другим районам, в частности на материковом склоне Курильской гряды, автор указывает па широтную распространенность колебаний течений с периодами рот 1 до 10 суток. Среднемасштабиые барические системы подвижны (средняя скорость перемещения циклопа 10 м/с), что порождает ряд характерных -особенностей в возбуждаемых ими движениях. Существенно важна и криволинейность траекторий барических депрессий. Во время исследования по программе эксперимента АТЭП в июне — сентябре 1974 г. в тропической зоне Атлантики были получены интересные результаты. Установлено, что в зависимости от среднемасштабной структуры поля динамическое и тепловое взаимодействие океана и атмосферы в пассатной зоне южнее экватора происходит с периодами около 3—4, 12 часов.


natuerlich.ru © 2008-2015
Все права защищены
E-mail:info@natuerlich.ru
Главная    :    Статьи    :    Контакты    :    Карта сайта