Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гилл А. -> "Динамика атмосферы и океаны " -> 42

Динамика атмосферы и океаны - Гилл А.

Гилл А. Динамика атмосферы и океаны — М.: Мир, 1986. — 415 c.
Скачать (прямая ссылка): dinamikaatmosferiiokeana1986.pdf
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 170 >> Следующая

связывать с моделями атмосферы [210]. Обзорные статьи по расчету нагонов опубликованы Веландером [843] и Рейдом с соавторами [661].
10.11. ПРИБРЕЖНЫЙ АПВЕЛЛИНГ
Два предыдущих раздела книги были посвящены баротроп-ной реакции океана на направленный к берегу или от него экмановский ветровой перенос. Эта реакция особенно сильна, когда речь идет о штормовых нагонах в мелких морях. В стратифицированном океане существует также и бароклинный отклик аналогичного вида. Наиболее просто его можно проиллюстрировать с помощью двухслойной модели из разд. 9.10. Основная доля отклика сосредоточена в прибрежной зоне моря шириной порядка внутреннего радиуса Россби (примерно 30 км для глубоководных районов). Бароклинная реакция подчиняется уравнениям (9.10.16) и (6.3.5), которые в точности совпадают по форме с уравнениями баротропной модели, так что вполне можно использовать решения, найденные в двух предыдущих разделах. Область возникновения бароклпнной реакции очень мала по сравнению с баротропным радиусом Россби, поэтому в уравнениях можно использовать приближение «твердой крышки», т. е. при исследовании внутренних движений пренебрегать движениями на поверхности океана (см. разд. 6.3).
Исключительно важен особый случай внутренних движений, при котором сосредоточенный в верхнем слое экмановский перенос направлен в сторону от берега. Это приводит к апвеллин-гу — подъему глубинных вод и замещению ими удаляющихся от берега поверхностных вод. Глубинные воды содержат питательные вещества. Их потребление в освещенной солнцем верхней зоне океана приводит к усиленному размножению фитопланктона, который в свою очередь необходим для развития животного мира. В результате прибрежные районы оказываются наиболее важными рыбопромысловыми районами мира. (Модели биологических факторов обсуждаются, например, Уэлшем [827].)
Интенсивность апвеллинга в конкретном районе пропорциональна изменению величины экмановского потока в области подъема. В прибрежных районах поток изменяется от нулевых значений на берегу до значений, характерных для глубоководных районов, на расстояниях порядка внутреннего радиуса деформации Россби, т. е. около 30 км. Такие же изменения экма-новскпх потоков в открытом океане наблюдаются лишь на синоптических масштабах, т. е. 1000—3000 км. Таким образом, интенсивность апвеллинга в прибрежных районах должна быть в 30—100 раз больше, чем в открытом океане. Это и объясняет преобладающее значение прибрежных промысловых районов по
Г ПИ ГП Ч1ГТ 1"111 ГС Т г 1Т f 11 ГЛ'"Г 11 ПТ]..............ITT
<Pa3t/gc J?occ<fit>
Рис. 10.13. Локальное решение, воспроизводящее апвеллинг. Оно представляет собой бароклиниый аналог показанного на рис. 10.11 решения. Экмановский перенос от берега вызывает подъем вод с постоянной скоростью. В верхнем слое возникает совпадающая по направлению с ветром прибрежная струя. Под ней создается противотечение. Картина соответствует ситуации у восточного берега.
сравнению с глубоководными. Действительно, Ризер [695, с. 75] характеризует ситуацию таким образом:
«Открытый океан (90 % акватории) по сути дела представляет собой биологическую пустыню. В настоящее время он приносит пренебрежимо малую долю мирового улова рыбы при очень незначительной пли вовсе отсутствующей перспективе ее увеличения в будущем. Районы апвеллннга, занимающие в сумме не более одной десятой процента поверхности океана (что по площади примерно равно территории Калифорнии), дают около половины этого улова. Другая половина добывается в прибрежных водах и некоторых удаленных от берега районах со сравнительно высокой продуктивностью».
Глубина,
^7- :vA:‘'?;:ViV.....
0 ^
10---1- ' ’ *' *' “
10 ^
У v / 1200 13 марта
21*40'с.ш,
.’¦Л # и
о S':
Ж
Расстояние от берега, км Расстояние от берега, км Расстояние от берега, км
Станции Станции Станции
I о иш г 1оиш г 1оишр
Под прибрежными водами Ризер имеет в виду районы, ограниченные изобатами с глубиной 100 саженей, которые не входят в районы апвеллинга (они занимают около 7,5% океана), а под удаленными от берега районами (около 2,5 % площади океана) —зоны фронтов, дивергенций и т. п.
Локальное решение бароклинных уравнений (9.10.16) и
(6.3.5), т. е. решение, при котором зависимость от л* отсутствует, имеет тот же вид, что и (10.9.5), (10.9.7) и (10.9.8):
где a — c/f — радиус Россби, а с — скорость длинных внутренних волн, определяемая соотношением (6.3.7), т. е.
Решение показано на рис. 10.13, представляющем собой аналог рис. 10.11 для внутреннего движения.
Решения приведенного выше вида были найдены в работах [120, 891]. Для напряжения 0,1 Н/м2, g' = 0,03 м/с2, Н\ = 100 м и #2 > Hi скорость апвеллинга равна 5 м в сутки. При этих условиях скорость вдольберегового течения возрастает на 0,1 м/с за сутки. Чарни назвал его «прибрежной струей». В непрерывно стратифицированном океане (см. [251]) подобную форму имеет каждая из мод, а полное решение находится как их суперпозиция.
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 170 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed