Сезонные изменения уровня моря

Сезонные колебания уровня вод морей и океанов

Воды озер, морей и океанов северного по­­­­­­­­­лушария вращаются против часовой ­с­т­­р­е­л­к­и, а воды южного полушария­ в­ра­­ща­ют­ся­ по­ ч­асовой стрелке,­ обра­зуя­ ­гиг­ант­ски­е вод­ово­роты.

Основной причиной вращения водоворотов являются местные ветра.
И чем выше скорость ветров тем выше скорость вращения водоворотов и как следствие, выше центробежная сила водоворотов, благодаря чему повышается уровень вод морей и океанов.
А чем ниже центробежная сила водоворотов, тем ниже уровень вод морей и океанов.

Скорость вращения водоворотов по периметру морей и океанов не везде одинакова и зависит от глубины побережья. В мелководной части моря скорость вращения водоворотов увеличивается, а в глубоководной части моря уменьшается.
Сезонные нерегулярные колебания уровня вод наблюдаю­тся не по всему аквато­рию морей и океан­ов, а только в тех побережьях где ­высокая ­угловая скорость вращения водоворотов и как следствие, высокая центробежная сила воды. (Центробежная сила F = v/r)

Воды Финского залива вращаются против часовой стрелки, образуя водоворот в виде элипса.
И когда, сезоные штормовые юго- западные ветры раскручивают водоворот от 10 до 15 км/час, то под Санкт- Петербургом образуется аномально высокая нагонно- центробежная волна.
А в сезон штормовых западных ветров, воды Финского залива раскручиваются незначительно и нагонная волна образуется небольшой.
Средняя глубина Финского залива составляет около 40 метров, на восточном побережье около 10 метров благодаря чему, на восточном побережье Финского залива скорость течения гораздо выше.
Скорость течения в Финском заливе достигает от 2 до 17 км/час, скорость ветра от 0 до 100 км/ час, высота штормовой нагонной волны 7 метров.

В Бенгальском заливе в сезон муссонных ветров, высота нагонно- центробежной волны иногда достигает 11 метров.
На прямолинейных побережьях, где скоростные течения не обладают угловой скоростью, высота штормовой нагонной волны, не превышает 2-3 метра.
Максимальная скорость течения на Земле составляет 30 км/час, а амплитуда колебания морей и океанов от 0 до 30 см.
В тех побережьях, где происходят сезонные колебания уровня вод морей и океанов, как правило происходят и сезонные колебания амплитуды приливов и отливов.
http://tapemark.narod.ru/more/16.png
http://www.okeanavt.ru/taini-okeana/1066-mif-o-sre. rovne.html
Продолжение: Форум ­НИЯУ МИФИ
https://mephi.ru/communication/forum/talk/forum13/. /messages/

Воды Каспийского моря вращаются против часовой стрелки, образуя водоворот в виде элипса.
И когда сезонные ветры раскрутят водоворот, повышается центробежная сила водоворота, благодаря чему на северном побережье Каспийского моря уровень вод повышается до 1 метра..

Источник

ПОПРАВКИ ЗА СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДНЕГО УРОВНЯ МОРЯ, м

ПОПРАВКИ ЗА СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДНЕГО УРОВНЯ МОРЯ, м

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ ТАБЛИЦ ПРИЛИВОВ

Таблицы приливов дают возможность предвычислять время наступления и высоты полных и малых вод в отдельных пунктах побережья Азиатской части России.

Часть IТаблиц приливов содержит сведения о времени наступления и высотах полных и малых вод в сравнительно ограниченном числе основных приливных пунктов. Кроме этого, для основных пунктов мыс Приметная скала и мыс Пещерный даны предвычисления только на период навигации.

Часть II Таблиц приливов содержит таблицу поправок времени и поправок высот для большого числа дополнительных пунктов. Эти поправки позволяют предвычислить время и высоты полных и малых вод в дополнительных пунктах в зависи­мости от приливов в основных пунктах. Предвычисление элементов приливов в дополнительных пунктах с помощью поправок дает удовлетворительные результаты только при правильных полусуточных и суточных приливах. Для пунктов со смешан­ными приливами, особенно с неправильными суточными, время и высоты полных и малых вод получаются приближёнными.

Высоты уровня моря в промежуточное между полными и малыми водами время как в основных, так и в дополнительных пунктах можно получить с помощью вспомогательной таблицы 1.

ВЛИЯНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРИЛИВЫ

Предвычисленные с соблюдением всех правил, элементы приливов иногда не совпадают с фактическими. Чаще всего это объясняется влиянием гидрометеорологических условий, которые при предвычислении приливов не могут быть учтены.

Наибольшие расхождения между предвычисленнымии фактическими уровнями наблюдаются в мелководных районах при сильных продолжительных сгонно-нагонных ветрах: уровень обычно повышается в направлении действия ветра и понижается в противоположном направлении.

Определенное воздействие на уровень оказывает и изменение атмосферного давления. С уменьшением атмосферного давления уровень воды повышается, с увеличением — понижается. При этом изменению атмосферного давления на 1 гПа в среднем соответствует изменение уровня моря на 1 см. Поправки высот уровня моря за атмосферное давление даны во вспомогательной таблице 4.

Существенные отклонения уровня от предвычисленного отмечаются также в устьях рек во время паводков.

В качестве примера значительных колебаний уровня моря, обусловленных ме­теорологическими причинами, может служить Сахалинский залив. Расчеты показали, что возможные различия между предвычисленными и фактическими высотами могут достигать 0.7 м при сгонах и +2.2 м при нагонах.

Поскольку методы долгосрочного прогноза изменений уровня под влиянием гидрометеорологических условий не разработаны, данные о приливах в основных пунктах вычисленытолько с учетом сезонных колебаний среднего уровня моря. Од­нако, из-за отсутствия достаточных сведений, сезонные колебания уровня в данном томе учтены не для всех основных пунктов. Поправки среднего уровня моря за сезонные изменения для основных пунктов представлены во вспомогательной таблице 3.

ВРЕМЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ В ТАБЛИЦАХ ПРИЛИВОВ

Время в таблицах приливов дано согласно Карте часовых поясов мира, изд. ГУНиОМОРФ, 1993г.

Для каждого пункта указан часовой пояс, по времени которого даются для основных пунктов или получаются для дополнительных пунктов моменты полных и малых вод.

Летнее время в предвычислении не учтено.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Элементы приливных колебаний уровня моря показаны на рис.2, где пред­ставлен график смешанного прилива за одни сутки.

Большая из двух полных вод за сутки называется «высокая полная вода» (ВПВ), меньшая из двух полных вод — «низкая полная вода» (НПВ); большая из двух малых вод за сутки — «высокая малая вода» (ВМВ), меньшая из двух малых вод — «низкая малая вода» (НМВ).

В соответствии с этим применяются следующие обозначения высот, амплитуд 1 и величин 2 приливов:

Ь_впн — высота высокой полной воды,

h_BMB — высота высокой малой воды,

h_HMB — высота низкой малой воды,

Z_fi — высота среднего уровня моря над нулем глубин,

А = Ь_впв — Zo — большая амплитуда прилива за сутки,

а = h_HnB — Zo — малая амплитуда прилива за сутки,

В = h_BnB — h_HMB — большая величина прилива за сутки,

в = h_нпв — h_BMB — малая величина прилива за сутки.

к — коэффициент прилива, представляет собой отношение средней величины прилива в дополнительном пункте к средней величине прилива в основном. Практически наиболее важны:

Высоты полных и малых вод и величины приливов в дни сизигий, квадратур, наибольших склонений Луны и т.п. обозначаются соответствующими буквенными сокращениями впереди основного обозначения, например:

где сз. — сизигийный прилив,

кв. — квадратурный прилив,

тр. — тропический прилив (при наибольшем склонении Луны).

Для характеристики приливов по времени применяются следующие понятия:

t_IIB — время (момент) полной воды,

t_MB — время (момент) малой воды,

Т_р — время роста — интервал времени, в продолжение которого происходит подъем уровня от малой воды до полной; вычисляется по формуле

Т„ — время падения — интервал времени, в продолжение которого происходит падение уровня от полной воды до малой; вычисляется по формуле

ХАРАКТЕР ПРИЛИВОВ

Характер приливов в океанах и морях земного шара разнообразен. В зависи­мости от характера приливов точность их предвычисления значительно меняется.

В российских навигационных пособиях принято следующее подразделение приливов.

Полусуточные приливы

При полусуточных приливах (рис.За) в каждые сутки бывают две полные и две малые воды, вследствие чего период явления составляет половину суток (точнее, половину лунных суток, так как этот период соответствует в среднем 12 ч 25 мин). Высоты следующих друг за другом полных (малых) вод мало разнятся между собой. т.е. суточные неравенства в высотах полных (малых) вод невелики. Подъем и падение уровня протекают правильно и графически выражаются синусоидальной кривой. Время роста и время падения уровня практически равны. Приливы с большими вели -чинами наблюдаются в дни полнолуния и новолуния (сизигийные приливы). В после­дующие дни эти величины постепенно уменьшаются и с переходом Луны в первую и третью четверти наступают приливы с наименьшими в течение месяца величинами (квадратурные приливы).

Хорошо выраженные полусуточные приливы наблюдаются на севере Татарского пролива, в Удской губе и в вершине Анадырского залива.

Смешанные приливы

Смешанные приливы наиболее сложны по своему характеру. На протяжении месяца период приливных колебаний уровня меняется с полусуточного на суточный и, наоборот, суточные неравенства то появляются, то исчезают или сменяются стояниями уровня, нарушающими правильный ход нарастания или спада уровня. Смешанные приливы делятся на две группы: неправильные полусуточные и неправильные суточные.

Неправильные полусуточные приливы (рис.36) включают такие разновидности смешанных приливов, которые по характеру подходят ближе к полусуточным приливам.

Эти приливы в общем сохраняют две полные и две малые воды в сутки, но в некоторые дни второе колебание уровня настолько незначительно, что прилив можно считать полусуточным только условно. Высоты смежных полных и смежных малых вод значительно разнятся в зависимости от склонения Луны. С увеличением склонения Луны суточные неравенства в высотах увеличиваются, приобретая наибольшее значение в дни максимального северного или южного склонения Луны (тропические приливы). С уменьшением склонения Луны суточные неравенства по высоте уменьшаются и во время прохождения Луны через экватор (экваториальные приливы) имеют наименьшие значения.

В неправильных полусуточных приливах существует разница между временем роста и временем падения уровня.

Обширная область с неправильными полусуточными приливами наблюдается в Охотском, Беринговом морях и на большей части российского побережья Японского моря.

2.Неправильные суточные приливы (рис.Зв) характеризуются тем, что в них преобладают особенности приливов суточного характера. В течение всего месяца все основные элементы этих приливов меняются в зависимости от склонения Луны. При прохождении Луны через экватор наблюдаются приливы полусуточного характера с малыми величинами (экваториальные приливы). По мере увеличения склонения Лупы возрастают суточные неравенства в высотах смежных полных и смежных малых вод: от суток к суткам увеличивается большая величина приливов и уменьшается малая (тропические приливы). Когда вторые полные и малые воды оказываются равными, приливы на некоторое время становятся суточными с одной полной и одной малой водами и с более или менее продолжительными стояниями уровня. С уменьшением склонения Луны изменение периода прилива, суточных неравенств и величин неправильных суточных приливов протекает в обратном порядке.

Неправильные суточные приливы наблюдаются в южной части Татарского пролива, заливе Шслихова, Сахалинском заливе, в юго-западной половине Охотского моря и по всему побережью от мыса Лопатки до мыса Наварин.

Суточные приливы

Для суточных приливов (рис.Зг) характерно то, что в течение суток наступает одна полная и одна малая вода, вследствие чего период явления равен суткам. Во время прохождения Луны через экватор при суточных приливах могут наблюдаться стояния уровня. В остальное время подъем и падение уровня графически выражаются

синусоидальной кривой. Полумесячное неравенство суточных приливов зависит от склонения Луны. При малых склонениях Луны величины приливов малы (экваториальные приливы). Возрастание величины приливов начинается с увеличением склонения Луны и достигает наибольшего значения в дни, когда склонение Луны становится максимальным (тропические приливы).

Основные районы суточных приливов находятся у приморского берега Татарского пролива, восточного берега о.Сахалин, к северу от о.Сахалин, в заливе Шелихова и на юго-западе Анадырского залива,

Аномальные приливы

Аномальные приливы отличаются по отдельным признакам от перечисленных выше основных видов приливов. Приливы могут усложняться влиянием мелководья, и там, где это влияние заметно выражено, к общему названию прилива добавляется наименование «мелководный». Влияние мелководья проявляется чаще всего в полусуточных приливах в том, что изменяется продолжительность времени роста и падения уровня. Графически это выражается в нарушении симметрии при подъеме и спаде уровня.

Иногда влияние мелководья настолько значительно, что на кривой полусуточных приливов появляются дополнительные полные и малые воды, т.е. приливы становятся двойными полусуточными. Такие приливы встречаются редко, в частности, они наблюдаются в некоторых пунктах Анадырского залива.

ПРИМЕРЫ ПОЛЬЗОВАНИЯ ТАБЛИЦАМИ ПРИЛИВОВ

Определение характера прилива. Предвычисление элементов приливов с помощью поправок рекомендуется начинать с определения характера приливов. Характер прилива для основных пунктов указан во вспомогательной таблице 2, а также в части II справа от названия основного пункта в скобках следующими условными сокращениями:

(НП) — неправильный полусуточный,

(НС) — неправильный суточный,

(ПМ) — полусуточный мелководный, (С) — суточный.

Для дополнительных пунктов характер прилива будет таким же, как в соответствующем основном пункте, однако в некоторых дополнительных пунктах характер прилива может отличаться; для таких пунктов в части II дается примечание.

Определение времени и высот полных и малых вод в основных пун­ктах. Эти сведения получают непосредственно из таблиц части I.

В период действия летнего времени к моментам времени, выбранным из Таблиц приливов, следует прибавить 1 час.

Для большинства основных пунктов поправки для учета сезонных колебаний среднего уровня моря введены в предвычисления, за исключением тех пунктов, для которых эти поправки не определены из-за отсутствия рядов наблюдений необходимой продолжительности.

Для зимних месяцев, когда ледяной покров искажает прилив, данные таблиц становятся менее точными.

Определение времени и высот полных и малых вод в дополнительных пунктах. Для предвычисления времени полных и малых вод в дополнительных пунктах в таблице части II даны поправки времени, которые следует придать со своим знаком ко времени полных и малых вод соответствующего основного пункта, выбранных на заданную дату. Моменты полных и малых вод в дополнительном пункте получаются по времени того пояса, который указан для этого дополнительного пункта. Если основной и дополнительный пункты находятся в разных часовых поясах, никаких дополнительных поправок вводить не следует, так как в самих поправках времени уже учтена разница времени этих поясов.

Многоточие (. ) в колонках «Поправки времени» означает отсутствие сведений о соответствующих поправках времени.

Для предвычисления высот прилива в дополнительных пунктах в таблице части II даны поправки высот. Для пунктов, где преобладают правильные полусуточные приливы, даны поправки высот для средних сизигийных и квадратурных полных и малых вод (сз.ПВ, кв.ПВ, кв.MB, сз.МВ); для пунктов с суточными и смешанными приливами даны поправки высот для средних высоких и низких полных и малых вод (ВПВ, НПВ, ВМВ, НМВ). Для вычисления высоты прилива в дополнительном пункте на конкретную дату поправки придаются со своим знаком к высотам полных и малых вод основного пункта на эту дату. Высоты прилива в основном пункте на конкретную дату, как правило, отличаются от средних высот, указанных для этого пункта в части II. Поэтому поправки следует интерполировать (или экстраполировать) между этими средними высотами и высотой воды в основном пункте на конкретную дату.

Для пунктов, приведенных в таблице соответствия высот (стр.119), интерполяция не требуется.

Для дополнительных пунктов поправки для учета сезонных колебаний среднего уровня моря в данном томе не определены из-за отсутствия рядов наблюдений необходимой продолжительности и в таблице 3 не приводятся. Следует помнить, что в предвычислениях для большинства основных пунктов такая поправка учтена, поэтому из высот прилива основного пункта ее необходимо вычесть.

Знак # означает, что приливы в таких пунктах в основном суточные.

Многоточие (. ) в колонках «Поправки высот» означает отсутствие сведений о соответствующих поправках высот.

При пользовании таблицей части II следует обязательно обращать внимание на буквы и знаки в колонке «Примечания» и объяснения к ним внизу страницы.

Необходимо отметить, что сведения, приведенные в части II, пригодны для вычисления приливов при отсутствии ледяного покрова. В зимние месяцы, при наличии льда, данные о приливах, полученные с помощью таблиц, становятся приближёнными.

Ниже дается решение типовых примеров.

ПОПРАВКИ ЗА СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДНЕГО УРОВНЯ МОРЯ, м

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ ТАБЛИЦ ПРИЛИВОВ

Таблицы приливов дают возможность предвычислять время наступления и высоты полных и малых вод в отдельных пунктах побережья Азиатской части России.

Часть IТаблиц приливов содержит сведения о времени наступления и высотах полных и малых вод в сравнительно ограниченном числе основных приливных пунктов. Кроме этого, для основных пунктов мыс Приметная скала и мыс Пещерный даны предвычисления только на период навигации.

Часть II Таблиц приливов содержит таблицу поправок времени и поправок высот для большого числа дополнительных пунктов. Эти поправки позволяют предвычислить время и высоты полных и малых вод в дополнительных пунктах в зависи­мости от приливов в основных пунктах. Предвычисление элементов приливов в дополнительных пунктах с помощью поправок дает удовлетворительные результаты только при правильных полусуточных и суточных приливах. Для пунктов со смешан­ными приливами, особенно с неправильными суточными, время и высоты полных и малых вод получаются приближёнными.

Высоты уровня моря в промежуточное между полными и малыми водами время как в основных, так и в дополнительных пунктах можно получить с помощью вспомогательной таблицы 1.

ВЛИЯНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРИЛИВЫ

Предвычисленные с соблюдением всех правил, элементы приливов иногда не совпадают с фактическими. Чаще всего это объясняется влиянием гидрометеорологических условий, которые при предвычислении приливов не могут быть учтены.

Наибольшие расхождения между предвычисленнымии фактическими уровнями наблюдаются в мелководных районах при сильных продолжительных сгонно-нагонных ветрах: уровень обычно повышается в направлении действия ветра и понижается в противоположном направлении.

Определенное воздействие на уровень оказывает и изменение атмосферного давления. С уменьшением атмосферного давления уровень воды повышается, с увеличением — понижается. При этом изменению атмосферного давления на 1 гПа в среднем соответствует изменение уровня моря на 1 см. Поправки высот уровня моря за атмосферное давление даны во вспомогательной таблице 4.

Существенные отклонения уровня от предвычисленного отмечаются также в устьях рек во время паводков.

В качестве примера значительных колебаний уровня моря, обусловленных ме­теорологическими причинами, может служить Сахалинский залив. Расчеты показали, что возможные различия между предвычисленными и фактическими высотами могут достигать 0.7 м при сгонах и +2.2 м при нагонах.

Поскольку методы долгосрочного прогноза изменений уровня под влиянием гидрометеорологических условий не разработаны, данные о приливах в основных пунктах вычисленытолько с учетом сезонных колебаний среднего уровня моря. Од­нако, из-за отсутствия достаточных сведений, сезонные колебания уровня в данном томе учтены не для всех основных пунктов. Поправки среднего уровня моря за сезонные изменения для основных пунктов представлены во вспомогательной таблице 3.

ВРЕМЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ В ТАБЛИЦАХ ПРИЛИВОВ

Время в таблицах приливов дано согласно Карте часовых поясов мира, изд. ГУНиОМОРФ, 1993г.

Для каждого пункта указан часовой пояс, по времени которого даются для основных пунктов или получаются для дополнительных пунктов моменты полных и малых вод.

Летнее время в предвычислении не учтено.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник