Динамика атмосферы и океаны - Гилл А.
Скачать (прямая ссылка):
(б) Реакция не является чисто локальной, поскольку сигналы (скажем, подъем термоклина на отдельной широте за счет какого-либо механизма) переносятся к полюсу береговыми захваченными волнами, и термоклии должен будет приподниматься также во всех точках, находящихся поляриее широты сигнала. Этот вопрос был рассмотрен в разд. 10.11 —10.13. Его анализ позволяет предложить возможное объяснение того обстоятельства, что средине течения у побережья штата Орегон совпадают по направлению не с местными локальными ветрами, а со средними ветрами в более южных районах.
(в) В разд. 10.7 был представлен пример другого нелокального эффекта теории пограничных течений, происходящего при установлении равновесия в канале. Этот пример подчеркивает ¦однонаправленность распространения влияния сигнала, поскольку пограничное течение образовывалось только с одной стороны
Среднемесячные течения
Пойнсеттия (США)
14 дек. 1972 --- 17 дек. 1973
~ Й А
о -
fi а •
9 . •
2 . Л 6 О д
Д Л О
б ° Д
6 0
Малая глубина
° Средняя глубина
Большая глубина
I I I I I |‘ I I I i i 1 |
5 -40
О
Н д
Рис. 10.26. Распределение плотности на разрезе по 44° 39' с. ш. у побережья Орегона в течение двух экстремальных зимних (а) и двух экстремальных летних (б) периодов. Расстояние от берега дано в морских милях. (Из [367].) (е) Среднемесячные течения у Орегона на широте 44° 45'с. ш. (глубина 100 м) на горизонте 25 м (О), промежуточной глубине 40 м (Л) и глубине 80 м (•), т. е. в 20 м от дна. (Из [369].) (г) Экмановский перенос в сторону открытого океана на восточном берегу северной части Тихого океана как функция широты и времени года. (Из [37].)
Рис. 10.26 (продолжение).
от начальной неоднородности. Он проявлялся также в численных экспериментах, в частности в работе [759].
(г) Предыдущий пример также указывает на другую форму вынуждающих сил — эффект плавучести. Например, если в некоторой точке побережья в океан впадает река и в него попадает определенный объем пресных вод, то это приводит к понижению термоклина в точке впадения реки, а также (из-за береговых волн) во всех точках, лежащих ближе к полюсу. Поскольку понижение термоклина у берега соответствует направленному к полюсу течению, оно формируется начиная с точки впадения.
(д) Описание эффектов плавучести в пункте (г) основано на линейном анализе уравнений динамики жидкости. Однако подобные черты имеются и у решения нелинейной задачи о растекании струи легкой жидкости, выпущенной в более тяжелую покоящуюся жидкость. Струя, выпущенная у восточного берега, отклоняется к полюсу и формирует направленное к полюсу пограничное течение. Примером такого явления служит Норвежское течение, которое создается пресным речным стоком [564]. При этом у берега образуется клин легких вод (он наблюдается, в частности, у побережья штата Орегон) и соответствующее ге-острофическое течение, направленное к полюсу. Лабораторные
Морские мили
Рис. 10.27. Изменения динамической высоты (в динамических метрах) относительно поверхости 1000 дбар на разрезе по 44° 38'с. ш. у побережья штата Орегон в январе (а) и июле (б) 1966 года. (Из работы [660, рис. 4]). Над материковым склоном значения были проэкстраполироваиы. Расстояние выражено в морских милях (54 морских мили = 100 км), а номера станций соответствуют расстоянию от берега в морских милях, (в) Рассчитанные таким же методом сезонные изменения динамической высоты. Штриховыми линиями на первом рисунке показаны колебания уровня моря в зоне измерителя приливов. (Из [367].)
AuoMct/fUff стерического уровня, дин-.ам
Рис. 10.27 (продолжение).
и численные модели этого процесса исследовались в работах [890, 194, 851]. Аналогичную структуру имеет также Восточно-гренландское течение, находящееся у западной границы [816].
(е) На очень сильные течения могут влиять также гидравлические эффекты, вызванные изменениями топографии шельфа. Теория этого вопроса обсуждалась в работах [243, 255].
(ж) Интенсивный апвеллинг может приводить к образованию резких поверхностных фронтов, сходных с теми, которые наблюдались авторами работы [43]. Модели этого явления предложены в статье [288]. Сугонихара [760] показал, что если формируется фронт, то может возникать и двухячеечная циркуляция жидкости. Наблюдения, связанные с фронтами апвеллин-га в озере Онтарио, были обсуждены в свете модели [153], основанной на простых предположениях.
