Внутренняя волна
-
Внутренние волны
- Гравитационные волны, колеблющиеся внутри текучей среды
- Требуют стратификации жидкости: изменения плотности с глубиной
- Распространяются горизонтально или вертикально в зависимости от стратификации
-
Типы внутренних волн
- Межфазные волны: распространяются вдоль границы раздела
- Внутренние уединенные волны: имеют большую амплитуду
- Неупругие волны: возникают в атмосфере при значительных изменениях плотности
- Подветренные волны: образуются при обтекании рельефа
- Внутренние приливы: возникают в океане при приливных течениях
- Инерционные гравитационные волны: эволюционируют медленнее вращения Земли
-
Визуализация внутренних волн
- На кухне: волны на границе раздела масла и уксуса
- В атмосфере: волновые облака, линзовидные облака
- В океане: колебания термоклина видны со спутника
-
Плавучесть и пониженная гравитация
- Пониженная гравитация: уменьшение силы тяжести из-за разницы плотностей
- Частота плавучести: верхний предел частот внутренних волн
-
Математическое моделирование
- Межфазные волны: двухслойная жидкость, дисперсионное соотношение
- Внутренние волны в равномерно стратифицированной жидкости: приближение Буссинеска, дисперсионное соотношение
-
Внутренние волны в океане
- Распространены в районах континентального шельфа и устьях рек
- Слабо выражены на поверхности, но могут вызывать «мертвую воду»
-
Внутренние волны и их свойства
- Внутренние волны возникают при движении судна по слою пресной воды.
- Внутренние волны имеют низкие частоты и высокие амплитуды.
- Длины волн варьируются от сантиметров до километров.
- Внутренние волны могут распространяться вертикально и горизонтально.
-
Влияние стратификации и ветра
- Внутренние волны могут быть ограничены определенной областью высоты или глубины.
- В таких случаях волна может распространяться горизонтально.
- Внутренние волны могут быть направлены по каналу или улавливаться.
-
Влияние вращения Земли и расслоения среды
- Внутренние волны зависят от вращения Земли и расслоения среды.
- Частоты волн варьируются от частоты Кориолиса до частоты Бранта–Вяйсяля.
- Выше частоты Бранта–Вяйсяля могут наблюдаться незначительные внутренние волны.
-
Внутренние приливы и атмосферные приливы
- Внутренние приливы создаются приливным течением.
- Атмосферные приливы возникают из-за неравномерного солнечного нагрева.
-
Перенос планктонных личинок
- Внутренние волны переносят планктонные личинки через шельф.
- Распространенность событий зависит от рельефа дна и стратификации водоема.
-
Внутренние приливные отверстия
- Внутренние волны разрушаются у берега, образуя внутренние каналы.
- Внутренние скважины связаны с резкими изменениями температуры и солености.
- Внутренние скважины привлекают зоопланктон и выталкивают его на берег.
-
Скользкие поверхности
- Внутренние волны меньшей магнитуды проходят через шельфовый разлом.
- В зонах сходимости волн скапливаются масла и обломки.
- В плотах из обломков могут содержаться личинки беспозвоночных и рыбы.
-
Предсказуемые нисходящие потоки
- Внутренние волны перемещают богатые фитопланктоном воды вниз.
- В районах с этими событиями наблюдается рост асцидий и мшанок.
- Периодическая депрессия термоклина может играть роль в вертикальном переносе планктонных личинок.
-
Захваченные ядра
- Большие крутые внутренние волны с захваченными ядрами могут переносить воду к берегу.
- Эти волны распространяются в средах с высоким сдвигом и турбулентностью.
- Условия, благоприятствующие этим волнам, приводят к отложению отложений и планктона.