Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геотектоника -> Мурти Т.С. -> "Сейсмические морские волны. Цунами" -> 39

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 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 159 >> Следующая

Захваченные волны (первый класс)
Эккарт [151] указал, что гравитационные волны, возникающие на мелководье, могут полностью отражаться в зоне континентального склона и оставаться на шельфе. Айзеке и другие
116
[276] использовали положения лучевой теории, чтобы показать, что эти волны открытого океана могут быть захвачены шельфом и распространятся вдоль береговой линии, последовательно отражаясь то от берега, то от внешнего края шельфа. Снодграсс и др. [584] теоретически установили возможность существования захваченных волн вдоль побережья Калифорнии. На основании спектрального анализа записей длинных волн они отметили, что береговая линия служит хорошим отражателем энергии длинных волн. Манк и другие [451] выполнили специальные наблюдения, чтобы отделить захваченные волны от прочих колебаний. Они нашли, что захваченные волны несут большую часть низкочастотной энергии. Тот важный факт, что цунами, приближаясь к берегу, могут генерировать захваченные волны, доказан применительно к побережью Японии (см. Накамура [474], Хатори и Такахаси [208], [215], Накамура и Ватанабе [477], Аида [35] и Хатори [208]).
Рассмотрим, каким образом моделировалась топография в некоторых из отмеченных выше работ. Обычно шельф и глубокая часть океана представлены как две зоны постоянной глубины с разрывом в виде прямого (вертикального) континентального склона. Береговая линия считается прямой вертикальной идеально отражающей стенкой. Такая одноступенчатая модель называется в литературе прямым уступом. Манк и другие [451] усовершенствовали эту модель, введя ступенчатое изменение глубины на склоне. Главный дефект этих моделей в том, что шельф имеет бесконечную протяженность при постоянной ширине. Аида и другие [39] в лаборатории выполнили экспериментальное исследование о влиянии сглаженной одноступенчатой модели на захваченные волны.
Саммерфилд [605] отметил некоторую неясность в использовании терминов «захваченные волны» и «краевые волны». Для разъяснения процитируем Лонге-Хиггинса [367], который описывает краевые волны как [605, с. 5] «.. .тип движения, возможный в окрестности плоского берега, наклоненного на постоянный угол а к горизонту. Волны распространяются вдоль берега, их амплитуда экспоненциально убывает с расстоянием от берега (измеряемым вдоль дна)».
Теоретически эту проблему с помощью линейных уравнений для поверхностных вод впервые изучал Стоке [598]. Урселл [643] не только нашел краевые волны более высокого порядка, но и подтвердил их существование лабораторными экспериментами. Манк и другие [447], Донн и Эюинг [144] и Донн [143] обнаружили краевые волны в записях колебаний уровня моря при прохождении штормов (см. также Фримен и Мурти [169], Мурти и Фримен [457]). Теоретические расчеты краевых волн сделали Гринспен [184], Рейд [549], Кадзиура [302], Джонс [292], Болл [66], Мизак [466, 467].
117
Захвату энергии длинных волн, вызванному волноводными свойствами континентального шельфа, до некоторой степени аналогичны другие геофизические явления, например волны Лява в земной коре и звуковые волны в подводных звуковых каналах в океане, используемые системой SOFAR. Из литературы о вол-новодных эффектах в мелководных зонах важно отметить следующие работы. Айзеке и другие [276] высказали мнение, что гравитационные волны могут полностью отражаться от любого внешнего глубоководного края мелководья. Урселл [642] показал, что поверхностные волны могут быть захвачены над подводным круглым цилиндрическим возвышением. Манк и Артур [447], используя лучевую теорию, показали способность подводных хребтов удерживать гравитационные волны. Позднейшие работы по этому вопросу выполнили Сан [16], Гарипов [1, 174], Бухвальд [96].
Важная статья о захваченных модах принадлежит Лонге-Хиггинсу [367]. Он показал, что изолированные острова могут захватывать длинные волны за счет местных особенностей подводного рельефа. Стимулом для этой работы Лонге-Хиггинса послужили наблюдения на о. Маккуори (54°30' ю. ш., 158°58'в. д.), которые ясно обнаружили колебания с основным периодом 6 мин и периодом биений 3 ч. Теоретические расчеты Лонге-Хиггинса для идеализированной круглой подводной горы или порога показали, что над этими формами рельефа существуют некоторые захваченные моды. Он показал далее, что волны, распространяющиеся из открытого моря и набегающие на подводное препятствие, могут сообщать этим модам достаточное количество энергии, чтобы сделать их заметными для регистраторов волн на мелководье. Период биений, обнаруженных у о. Маккуори, на первый взгляд, хорошо объясняется действием силы Кориолиса, которая приводит к различию в частотах волн, огибающих возвышенность с противоположных сторон, что при интерференции этих волн должно проявиться в виде низкочастотных биений на записях регистраторов. Однако период возникающих таким образом биений слишком велик по сравнению с наблюденным на о. Маккуори. Лонге-Хиггинс приходит к заключению, что разделение частот, приводящее к наблюдаемым биениям, возникает из-за асимметрии острова.
Имеются другие важные работы по общей проблеме движения волны вокруг островов и поднятий дна. Артур [60, 61] показал, что воздействие местной батиметрии на преломление волн у острова является важным фактором их возрастания за препятствием. Страшные разрушения, вызванные цунами, побудили некоторых авторов рассчитать реакцию мелководной зоны вокруг острова на приходящие из открытого моря длинные волны. Омер и Холл [501], Хомма [239], Вонг и другие [708], Вебстер и Перри [677] использовали простые модели для вычисления кривых амплитудного усиления. Некоторые лабораторные эксперименты
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed