22.05.2019 г. Главная
         
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Ленты новостей
Карта сайта
Фото камней
Гостевая
Общая информация
о камнях
походы и сплавы
Кристаллография
Сейсмика
Учебные пособия
Классификации
ювелирная
Словарь Куликова
Популярно о камнях
Камень в природе
Мертвая природа
История камня
Технические
Диковинки
Люди и камни
Тяжелое серебро
Минералог-любитель
Легенды и мифы
Об алмазах
Камни-талисманы
Полезные ископаемые
Нефть
Геология
 
 
Краткие новости
Ветровые волны. Печать E-mail
Автор Administrator   
20.09.2010 г.

Под действием ветра возникают волны, высота которых зависит от силы ветра, продолжительности его действия и глубины моря. У небольших волн высота 2,5-3,5 м, а у больших - до 15 м. В условиях прибрежного мелкоморья наблюдаются сложные преобразования ветровых волн, вызываемые как близостью дна, так и столкновением наступающих и отраженных от берега волн (бурунов). При приближении волн к берегу образуется «заплеск» или происходит опрокидывание их на берег. «Заплеск» достигает иногда высоты 20-30 м и более. Ветровые волнения поверхностных слоев воды передаются нижним до глубины, не превышающей двенадцати- кратной высоты волны.

Даже в открытом океане волновая рябь заметна только до глубины 200 и редко до 400 м, в морях эта глубина значительно меньше (в Средиземном море она ограничивается 50 м). Волнение вглубь передается в ослабленном виде. Береговые подводные сооружения, расположенные на глубине 8-9 м, не испытывают разрушений. Однако, помимо поверхностных волн, в последние годы зафиксированы внутренние волны, к изучению которых ныне привлечено серьезное внимание. Уже установлено, что за счет этих волн осуществляется вертикальное движение слоев воды, в которых плотность и температура наиболее резко меняются с глубиной. Это приводит к обмену водной массы морей. А. Г. Колесников доказал, что десять лет - достаточное время для полного перемешивания вод от дна до поверхности океана. Высота внутренних волн - до нескольких сотен метров. Даже штиль на поверхности не может гарантировать спокойствие глубоких слоев океана.
Морские течения. Постоянно дующие ветры - пассаты и муссоны - вызывают поступательное движение воды, известное под именем морских течений. Одно из наиболее мощных пассатных течений в Атлантическом океане - Гольфстрим. Это теплое течение возникает в экваториальной части Атлантического океана под воздействием северного пассата. Ширина Гольфстрима до 300 км, скорость течения до 3 м/сек. По замерам Д. Кнаусса в районе мыса Хаттерас, Гольфстрим всюду доходит до дна океана, и здесь он перемещает до 55 млн м3 воды в секунду. Гольфстрим меандрирует, пульсирует, несколько изменяет расход по сезонам года, но действует беспрерывно.
Теплое течение - Куросио - имеется в Тихом  океане,  оно направлено с юга вдоль Курильских островов. Северные и северо-западные ветры восточных побережий северных материков вызывают холодные течения: Гренландское и Лабрадорское - в Атлантическом океане, Калифорнийское - в Тихом.
Даже на больших глубинах обнаружено множество течений, образующих систему подводных рек.  К последним относится огромное течение в экваториальной Атлантике, которому присвоено имя Ломоносова. Это течение пересекает весь Атлантический океан с запада на восток вдоль экватора. Максимальная  его скорость на глубине 100 м 12,0 м/сек. Течение Ломоносова существует круглый год, объем несомой им воды лишь в два раза меньше, чем в Гольфстриме или Куросио.  В  южном  районе существует мощное пассатное течение, направленное с востока на запад, ниже его огромные массы воды Тихого океана перемещаются с запада на восток, т. е. на глубине более 100 м движется гигантская подводная река шириной около 400 км и мощностью свыше 100 м. Это течение Кромвелла. Оно тянется на протяжении более чем 4,5 тыс. км. Подповерхностные течения имеют место и в Индийском океане и в Гвинейском заливе. Последнее указывает на то, что течения - неотъемлемая черта гидросферы Земли. Исследования «Витязя» в МГГ показали, что, помимо указанных течений, имеются придонные течения - мутьевые потоки, играющие большую роль в переотложении донных осадков. Они, подобно горным рекам на суше, роют подводные овраги - каньоны. В батиальной зоне они наиболее развиты.

Между морями наблюдаются морские компенсационные течения довольно большой силы. Они вызываются разностью уровней, солености и плотности воды в них. Так, из Черного моря в Мраморное через пролив Босфор поверху течет более пресная вода, а понизу, из Мраморного в Черное, - более соленая. Подобные течения есть и между Средиземным морем и океаном, между Северным и Балтийским и т. д.
Приливы и отливы. Под действием Луны и Солнца океаническая вода вблизи берегов испытывает приливы и отливы. Причем эти явления вызываются главным образом действием Луны, как наиболее близкой к Земле планеты; воздействие Солнца приблизительно в 2 раза меньше воздействия Луны. В зависимости от взаимного положения Луны, Земли и Солнца лунные и солнечные приливы либо усиливают, либо ослабляют Друг друга. Когда Луна и Солнце находятся на одной прямой
по одну сторону от Земли, то силы их притяжения складываются и приливы достигают наибольшей высоты. В лунные сутки, т. е. в 24 ч 50 мин, наблюдается 2 прилива и 2 отлива (в ряде мест - один прилив и один отлив). На большей части побережья океанов приливно-отливные колебания океанов невелики. Даже в области экватора, где высота приливов наибольшая, при малоизвилистом береге и сравнительно ровном дне колебание уровня не превышает 2м. К, северу и югу от экватора амплитуда колебания уровня уменьшается. Однако если приливная волна вливается в узкий залив или пролив, она может достигать 15-20 м. Так, в устье реки Северн (Англия) разница в уровнях достигает 16,3 м. В СССР наиболее высокие приливы наблюдаются в Мезенском заливе Белого моря (устье реки Кулой-10 м) и в Пенжинской губе Охотского моря - 11 м. В Северном Ледовитом океане высота прилива не превышает первых единиц десятков сантиметров, а в Черном море она измеряется единицами сантиметров. Граница воды во время прилива (в местах больших значений) отодвигается в сторону материка на несколько километров, а по долинам рек - на десятки километров. При этом крутой передний склон приливной волны имеет высоту до 1-2 м, движется с большой скоростью. В приливных течениях участвует вся толща воды океана.
Перемещения в ходе приливов и отливов огромной массы воды оказывают большое влияние на физические, химические и биологические процессы, происходящие в гидросфере.

Химический состав и физические свойства воды в Мировом океане и в морях несколько различны. Океанические воды имеют примерно всюду одинаковый химический состав. Соленость их в среднем равна 3,5%, т. е. в 1 л воды растворено 35 г солей. Из них 78,32% приходится на долю хлористого натрия, 9,44% -хлористого магния, 6,4% - сернокислого магния, 3,94% - сернокислого кальция, 1,6%  - хлористого калия, 0,04%  - углекислого кальция, 0,009% - кремнезема. В ничтожных количествах в морской воде обнаружены бром, йод, марганец, цинк, свинец, медь, золото и др. На соленость воды в поверхностных частях океана влияют климатические условия и впадающие реки. В морской воде растворены и газы, главным образом О2 и СО2. Температура поверхности океанических вод колеблется от - 1,8° зимой у полюсов, до +32° летом у экватора. Теплый поверхностный слой воды имеет толщину в 100-150 м; вглубь температура понижается. На глубине 750-1100 м преобладает температура около +4° С, а на дне от -2° (полярные страны) до 2° (приэкваториальные).
Давление морской воды вглубь нарастает на 1 атм на 10 м погружения, следовательно, в глубоких впадинах оно составляет более 1000 атм. Солнечный свет проникает на глубину 200 м, инфракрасные лучи - до 400 м, а ультрафиолетовые - до 800 Л Флора и фауна. Подавляющее большинство растений распространено до глубины 200 м, однако даже на самых больших глубинах океанических впадин обнаружены представители флоры. Фауна наиболее развита до глубины 2000 м, но представители ее имеются на всех глубинах. Число видов с глубиной довольно резко падает. По данным Л. А. Зенкевича, вся морская фауна представлена 180 тыс. видов, при этом на глубине 3000 м известно уже только 1000 видов, а на глубинах свыше 6000 м -всего 150 видов. По данным М. Е. Виноградова, количество биомассы на глубине 6000-6500 м в Курило-Камчатской впадине в 1000 раз меньше, чем в ее поверхностных водах. На развитие фауны и флоры морей влияет комплекс физико-химических свойств водной среды. Разнообразные организмы, густо населяющие море, делят на три группы: бентос, планктон и нектон.

В группу бентос входят растения и животные, прикрепленные к дну или ползающие (водоросли, черви, губки, иглокожие, кораллы, некоторые моллюски, ракообразные и др.). Наиболее широко бентос развит в шельфовой области; с 1 га площади дна шельфа в среднем можно снять до 12 т водорослей. Планктон - пассивно переносимые волнами и течениями одноклеточные растения и животные (диатомеи, фораминиферы, радиолярии, птераподы, известковые водоросли и др.)- Нектон - активно плавающие организмы - рыбы, некоторые моллюски, иглокожие и другие морские животные. Планктон и бентос имеют большое породообразующее значение, причем в образовании донных осадков планктон играет ведущую роль, особенно в умеренных широтах Мирового океана, где его в 20-40 раз больше, чем в тропических широтах. Особенно бедны планктоном глубоководные впадины тропических широт. В Марианской впадине на глубине 400 м планктона менее 0,2 мг/м3, в антарктических и арктических водах планктона во много раз больше.
Большое значение в формировании горных пород играют кораллы, иглокожие и моллюски, образующие мощные пласты известняков. Остатки скелетов нектона (рыб и млекопитающих Животных), как правило, плохо сохраняются (сохраняются лишь косточки слухового аппарата, зубы акул), поэтому не имеют породообразующего значения.
Разрушительная деятельность моря получила название абразии (лат.- сбривание). Море как бы стремится срезать все материки до своего уровня. Особенно ярко разрушительная деятельность моря проявляется у обрывистых (приглубых - по терминологии В. П. Зенковича) берегов при наличии больших прибрежных глубин. Это обусловлено значительной высотой здесь волн и большой величиной их давления. Так, давление волн Черного моря у молов Сочинского порта достигает 18 г/ж2, волн Северного моря – 20-15 г/ж2, в Бельгии при сильном шторме мгновенное волновое давление составило 60 г/ж2 (максимальное из наблюденных). Обломочный материал, насыщающий волны, является мощным усилителем деятельности волн.

Волны могут забрасывать отдельные гальки на высоту до 50 м, передвигать громадные глыбы весом в несколько десятков и даже сотен тонн. Так, в 1947 г. волны Черного моря в Сочинском порту сдвинули с мест более десятка бун (бетонных волнорезов) весом в 200 т каждый. Во время всплесков волн, возникающих при ударе их о скалы, волны оказываются насыщенными мириадами пузырьков. Это обеспечивает огромные перепады давлений, в десятки раз повышающие разрушительную деятельность моря. Процесс образования и исчезновения пустот в морских волнах называют кавитацией (лат. Кавитас - пустота).
На скорость абразии оказывает влияние как состав пород, так и положение слоев горных пород. Рыхлые породы разрушаются весьма интенсивно (2 м и более в год). Магматические породы обнаруживают едва заметное действие волн (сантиметры в столетия). Механическая работа моря облегчается химической деятельностью морской воды (коррозией). Если берега сложены карстующимися породами, то они под действием морской воды быстро отступают. Положение слоев в прибрежной части оказывает влияние на быстроту разрушения следующим образом. Постоянно ударяющие о берег волны вымывают в основании его желоб. В случае падения слоев в сторону суши они будут нависать над желобом, а при дальнейшем подмыве под действием собственного веса обрушатся и тем ускорят процесс отступания берега. При горизонтальном залегании слоев разрушение их ведет к образованию ступенчатости берега, которая умеряет силу набегающих волн. При наклоне слоев к морю значительная часть силы набегающей волны уходит на преодоление трения, поэтому разрушение побережья будет более медленным. Однако во всех указанных случаях под действием прибоя морских волн берег постепенно отодвигается и на месте бывшего крутого берега образуется ровная площадка, называемая волноприбойной, или абразионной, террасой. Она располагается на глубине от 0 до 20 м; ширина ее достигает десяти и более километров, уклон поверхности около 1°. Иногда на волноприбойной террасе можно видеть останцы в виде подводных и надводных скал, уцелевшие остатки крутого берега, еще омываемые и разрушаемые прибоем. Останцы имеют иногда весьма причудливые формы: в виде башен, столбов, глыб с арками и воротами различных размеров. Подобные останцы наблюдаются, например, вдоль южного берега Крыма. С поверхности абразионная терраса нередко прикрыта обломочным материалом.
Если уровень моря долгое время остается постоянным, крутой берег постепенно отступает до такого положения, когда даже штормовые волны не могут его достигнуть. Обломочный материал волнопробойной террасы, остающийся в полосе работы прибоя, будет еще перекатываться и постепенно измельчаться. Между абразионной террасой и скалистым берегом возникает полоса, покрытая обломочным материалом. Так создается валунно-галечниковый пляж, и берег из абразионного переходит в аккумулятивный, т. е. у берега происходит намыв обломочного материала.

Особенно интенсивное разрушение берега и быстрый рост террасы наблюдается в период опускания материка и, следовательно, наступания (трансгрессии) на него моря. При отступании моря (регрессии) волноприбойная терраса, выступая на поверхность, образует морскую террасу. Подобные террасы наблюдаются по берегам Норвегии и Новой Земли на различной высоте. При регрессии моря на его быстро поднимающихся берегах можно видеть висячие долины рек и ручьев (на западном берегу острова Сахалин). На берегах, испытывающих быстрые непрерывные поднятия, абразия почти не наблюдается. Абразия не наблюдается на пологих (отмелых) берегах, так как набегающие волны вследствие трения о дно теряют силу и удары их значительно ослабевают.
Наряду с ветровыми волнами на берега воздействуют отливы и приливы. При наличии у берегов приливных волн на берегу в определенный период образуются два береговых желоба и две абразионные террасы. Там же, где действуют только ветровые волны, образуется один желоб и одна терраса. Приливные и отливные волны, охватывающие всю толщу воды океана, имеют огромные запасы энергии. Особенно заметную работу они производят в узких проливах и заливах и в устьях рек: они вымывают подводные ущелья - каньоны, препятствуют образованию дельт, превращая устья рек в эстуарии. Последние возникают вследствие того, что приливная волна вливается в устье реки в виде вала в несколько метров высотой и движется со скоростью ДО нескольких десятков километров в час. Во время отлива эти волны уносят в открытый океан весь обломочный материал.

Морские течения производят также громадную разрушительную работу. Например, Гольфстрим вдоль берегов Скандинавии смывает на своем пути все терригенные мелкоземные отложения со дна мелкоморья и верхних частей материкового склона.
Транспортирующая деятельность моря. Морские течения транспортируют захваченный ими илистый и мелкопесчаный материал на тысячи километров. Обломочный материал
на десятки и сотни километров может переноситься и ветровыми волнами. Перенос обломочного материала вдоль берега имеет место при подходе волны к берегу под углом. Причем скорость перемещения вдоль берегов, по данным В. П. Зенковича, будет максимальной при угле между фронтом волны и линией берега, близком к 45°.
Перемещение обломочного материала вдоль берега наблюдается, например, на побережье Черного моря вдоль Крымских и Кавказских берегов. Исследования перемещения обломочного материала вдоль Крымских берегов велись В. А. Обручевым, а вдоль Кавказских - В. П. Зенковичем.
Волна набегает на берег под косым углом, в этом же направлении перемещается и обломочный материал,, но при откатывании волны обломки передвигаются под действием силы тяжести перпендикулярно к берегу; очередная волна подхватывает их и движет опять под углом и т. д. В результате многократных накатываний волн происходит поступательное перемещение материала вдоль берега.
Перемещение наблюдалось и на южном берегу Крыма между Алупкой и Феодосией, где ветры дуют с юго-запада на северо-восток. Наблюдения на этом же берегу в районе Симеиза показали, что при волнении в 1 балл галька перемещалась за сутки вдоль берега в среднем на 6 м, при 4 баллах - на 45 м, при 8 баллах - на 100 м.
В. П. Зенкович, наблюдая за перемещением галек по побережью Черного моря между Туапсе и Сухуми, установил, что перенос галек производится волнами вдоль берега, как правило, в пределах одной бухты, а на границе соседних бухт наращиваются мысы. Например, между Туапсе и Пицундским мысом на протяжении 200 км наблюдается перенос галек в направлении к Пицундскому мысу. При изменении направления ветра на противоположное перемещение идет в обратном направлении. Но на Кавказе дуют штормовые ветры на юго-восток, поэтому основная масса материала перемещается в этом направлении, а противоположные ветры слабые и могут перемещать лишь тонкий материал. Песчаный материал в Балтийском море переносится волнами на расстояние 600 км от мыса Таран (близ Калининграда) до Риги. При ударе волн перпендикулярно к берегу наносы перемещаются нормально к берегу, в результате чего вырабатывается профиль равновесия. Причем при преобладании силы накатывающейся волны над отливной наблюдается наращивание берега, при преобладании силы отливного донного течения обломочный материал переносится в море от берега. Перемещение ветровыми волнами придонных материалов наблюдается до глубины 8-10 м, свыше 8-10 м перемещение возможно только при очень сильных бурях. Приливные и отливные волны приводят в движение всю массу воды, вследствие чего, например, на дне пролива Ла-Манш (наибольшая глубина - 172 м, высота приливной волны - до 12 м) терригенных осадков не отлагается.

 

Добавить комментарий

:D:lol::-);-)8):-|:-*:oops::sad::cry::o:-?:-x:eek::zzz:P:roll::sigh:
Жирный Цитата


« Пред.   След. »
 
 
Опросы
Ваш любимый камень

Популярное
Авторизация





Забыли пароль?
Кто на сайте?
Сейчас на сайте находятся:
1 гость
 
         
 
Design by Камни
Rambler's Top100