Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
Граница между берегами с высокой и низкой энергией может быть проведена по значению, равному 5•1O8 эрг-см""1^""1. Максимальный уровень энергии, характеризующий приантарктические районы побережий, составляет 20408 эрг-см^-с"1. Минимальный энергетический уровень, свойственней экваториальным районам, почти на порядок величины меньше максимального потока энер^
397
гии высоких широт.
Оценка естественной величины диссипации энергии волн, подходящих к берегам континентов, производилось путем графического интегрирования по длине берегов удельных потоков энергии волн 50%-ной обеспеченности и учета вклада в поток энергии составляющих меньшей обеспеченности.
Таким образом, поток волновой энергии, составляющий важнейшую часть общего баланса энергии береговой зоны Мирового океана и вместе с тем важнейшую геофизическую характеристику, имеет величину около ЗД-1019 эрг-с""1, или 3,1109 кВт. Эта оценка сделана по минимуму, поскольку в расчете принята минимальная длина контура берега, учитывающая лишь главные контуры материков (230 тыс. км вместо более точной длины в 470 тыс. км), а также исключено из рассмотрения большинство береговых* линий островов и полузамкнутых акваторий. Тем не менее приведенная оценка существенно выше, чем ранее дававшиеся провизорные оценки величины потока волновой энергии к берегам в 2,5•1O19 эрг-с"1.
В широтном распределении потоков волновой энергии важно отражение закона географической зональности. Из анализа распределения волновой энергии может быть сделано несколько выводов, имеющих непосредственное отношение к ходу лито динамических и рельефообразующих процессов в береговой зоне океана.
1. Литодинамические и рельефообразующие процессы, зависимые от поступления волновой энергии, должны иметь тот же закон распределения их интенсивности вдоль контуров материков. Например, абразия или разрушение берегов будут максимальными для высоких широт, и интенсивность их действия будет убывать к низким широтам. Соответственно зонально обусловленным будет и поступление обломочного материала в береговую зону вследствие абразии.
2. Вдольбереговое перемещение наносов, прямо пропорциональное вдольбереговым составляющим потоков волновой энергии, при учете генеральных контуров материков и центров штормовой активности будет отражать широтное распределение потоков волновой энергии. Наиболее развитое вдольбереговое перемещение наносов будет характеризовать 40-60° ю.ш., а также берега материков на 40-50° с.ш. Следует однако иметь ввиду, что резкие изменения контуров материков и соответственно резкие колебания проекций вдольбереговых составляющих потоков волновой энергии будут приводить к значительным локальным изменениям их расхода, что повлечет за собой чередование областей размыва и аккумуляции наносов. Из этого следует также, что берега областей умеренных широт наиболее уязвимы при строительстве сооружений, прерывающих вдольбереговые потоки наносов.
Наши заключения о глобальном распределении потоков волно
398
вой энергии и сделанные из него выводы о распределении вдольберегового транспорта наносов соответствуют общим качественным заключениям Дэвиса (Davis, 1973).
3. Закономерности широтного распределения потоков волновой энергии к берегам Мирового океана являются основополагающими для определения нижней границы береговой зоны океана. Глубина ее залегания должна полностью соответствовать уровню волновой энергии и в основных чертах повторять это распределение, пока на высоких широтах не начнет сказываться снижение волновой энергии вследствие сезонного распространения льдов. Это означает, что наименьшая глубина нижней границы береговой зоны океана будет соответствовать экваториальному и тропическому поясам, а к высоким широтам глубина ее и соответственно ширина береговой зоны будет нарастать. Однако а наиболее высоких широтах арктических морей глубина волнового воздействия снова уменьшится из-за кратковременности действия волн и малого периода, характерного для ветровых волн.
ПРИЛИВНЫЕ ВОЛНЫ И ТЕЧЕНИЯ
Приливы наряду с ветровыми волнами - наиболее мощный гидрогенный процесс, воздействующий на береговую зону. Источником энергии приливных волн служат приливообразующие силы Луны и Солнца. Приливные волны имеют большой период, поэтому для них любые глубины океана малы, однако наибольшая диссипация их энергии происходит на шельфах и в береговой зоне. Различают полусуточные (период колебания уровня а среднем 12 ч. 25 мин), суточные (24 ч. 50 мин) и смешанные приливы. С приливными колебаниями уровня связаны периодически меняющиеся по скорости и направлению приливные течения. В отличие от ветровых волн, где максимальные орбитальные скорости наблюдаются в фазу гребня и ложбины волны, в приливных волнах в этих фазовых точках наблюдаются минимальные скорости, а максимальные приходятся на узловые точки.
Высоты приливов максимальны для* умеренных широт и минимальны для высоких, уменьшение уровня приливов к экватору менее заметно. Однако высота приливов в гораздо большей степени зависима от контура и планового расчленения берега: наибольшей величины приливы достигают в воронкообразных сужающихся к верховьям заливах (например, в зал. Фанди - 18 м, в заливе Шелихова - 13 м). Большими высотами характеризуется рост уровня в эстуариях, где приливы дополнительно взаимодействуют с речным стоком.
