Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геотектоника -> Мурти Т.С. -> "Сейсмические морские волны. Цунами" -> 31

Сейсмические морские волны. Цунами - Мурти Т.С.

Мурти Т.С. Сейсмические морские волны. Цунами — Л.: ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ, 1981. — 446 c.
Скачать (прямая ссылка): sesmichmorskvolni1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 159 >> Следующая

Результаты этих экспериментов могут быть обобщены следующим образом. В общем случае при условиях данного эксперимента вертикальное падение тела или соскальзывание его по наклонной плоскости образует дисперсные волны. Исключением явился случай падения плоской пластины в мелкую (глубиной 3,0—6,1 см) воду, в результате чего образовалась волна типа Эри, в хвосте которой наблюдались волны с дисперсией. Анализ колебаний уровня вблизи источника показал, что первым всегда образуется гребень, за которым следует ложбина с амплитудой, равной 1—3 амплитудам первого гребня (это зависит в основном от уклона наклонной плоскости), далее идет гребень с амплитудой, примерно равной амплитуде ложбины. Из-за дисперсности волн по мере их удаления от источника продолжают образовываться дополнительные гребни и ложбины, в то же время амплитуды первоначальных гребней и ложбин уменьшаются.
Размеры амплитуд зависят в основном от массы погруженного тела, но также и от глубины его погружения, глубины моря и других характеристик возбуждения.
Было обнаружено, что «период», связанный с гравитационными волнами от описанных возмущений, не зависит от глубины воды, начальной глубины погружения тела, его массы или времени падения. Было, однако, обнаружено, что он связан с длиной тела: период увеличивается с увеличением длины, а также с уклоном — чем меньше уклон, тем больше период.
Приближенные вычисления энергии волнового возмущения, вызванного вертикальным падением тела, показывают, что около 1 % первоначальной потенциальной энергии тела преобразуется при его погружении в волновую энергию. Из полученных результатов следует, что при фиксированной постоянной
93
глубине лотка тем большая часть энергии преобразуется в волновую, чем меньше глубина начального погружения тела. С другой стороны, для фиксированной глубины начального погружения оказывается, что чем меньше глубина воды, тем больший процент энергии преобразуется в волновую. Был рассмотрен обвал в зал. Литуя на Аляске, вызвавший гигантскую волну. Этот обвал вызвал всплеск воды в противоположной части залива на высоту 366 м выше среднего уровня, и из залива в океан вышла волна, по форме близкая к одиночной. Вигель [692] смоделировал это явление в лаборатории и успешно создал одиночную волну, которая сопровождалась, однако, сложным «хвостом». Один из интересных результатов этого эксперимента заключался в том, что гребень двигался через залив почти с одной и той же скоростью, хотя залив был гораздо мельче у входа, чем в центре.
Выше говорилось о том, что мутьевые потоки, возникающие при землетрясении на Большой Ньюфаундлендской банке в 1929 г., разорвали трансатлантические кабели и причинили серьезный ущерб. Работа Бенджамена [72] о мутьевых потоках уже была кратко рассмотрена. Опишем некоторые детали экспериментов Миддлтона [401]. Согласно Миддлтону, мутьевой поток — это плотностное течение с донными осадками во взвешенном состоянии. Миддлтон выполнил свои эксперименты с двойной целью: во-первых, чтобы исследовать гидравлику мутьевых потоков и, во-вторых, чтобы определить различие в гидравлическом поведении потоков, представляющих интерес для геологов (если поток несет взвешенные крупнозернистые осадки), и мутьевых потоков, интересующих инженеров. В последнем случае Миддлтон имеет в виду иловые потоки и плот-ностные течения соленой воды. Харлеман [200] и Миддлтон [400] подвергли эти типы течений внимательному рассмотрению.
Миддлтон [401] использовал прозрачный пластмассовый лоток размером 500X15,4X50 см, который при необходимости можно было наклонять. В первой серии экспериментов Миддлтон создал плотностные течения соленой воды путем закачивания соленого раствора в наклонный лоток. Во второй серии он моделировал мутьевые потоки, внезапно поднимая пластиковую заслонку в одном конце горизонтально расположенного лотка. Результаты обоих экспериментов были аналогичны в том смысле, что плотностное течение соленой воды и мутьевой поток образовывали характерную головную часть.
Эксперименты Миддлтона показали, что для уклонов менее 4 % скорость головной части плотностного потока более или менее согласуется с формулой (2.36).
Глава 3. Распространение цунами
3.1. Рефракция, дифракция и рассеивание
Рефракция волн
Рассмотрим прогрессивные волны, длина которых много больше глубины, над которой они распространяются, т. е. так называемые длинные волны, или волны на мелкой воде. Длина волны в этом случае покрывает участки дна различной глубины (особенно в прибрежных районах). Поскольку фазовая скорость определяется глубиной, разные части длинной волны движутся с различными скоростями, что приводит к повороту волнового фронта. Это и называется рефракцией.
В прежних исследованиях рефракции, выполнявшихся под инженерным углом зрения, применяли оптический закон Снел-лиуса:
(3.1)
Sin осі W 4 7
Здесь осі и а2— углы между смежными положениями волнового фронта и соответствующими изобатами. Отношение скоростей С2/С\ для данных глубин и периодов волн можно определить по таблицам волновых функций.
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed