Студопедия
Обратная связь


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram 500-летие Реформации

Загрузка...

Понятие берег. Волны и волновые течения

Берег—граница суши и моря. Хотя на картах эта граница изображается линией, в действительности следует говорить о береговой зоне, т. е. о более или менее широкой полосе, в пределах которой осуществляется взаимодействие суши и моря.
Береговая зона состоит из собственно берега — ее надводной части — и из подводного берегового склона. Границы береговой зоны определим ниже, после рассмотрения основных действующих сил, преобразующих береговую зону: морского волнения, волновых течений и приливо-отливных явлений. В формировании морских берегов принимают участие также некоторые организмы. Реки создают различные потамогенные берега, среди которых выделяются прежде всего дельтовые. Важным условием развития берега являются также тектонические движения земной коры и геологическое строение прибрежной суши и подводного берегового склона.

Волны. Ветер, воздействуя на водную поверхность, вызывает колебательные движения воды в ее поверхностной толще. Частицы воды начинают совершать орбитальные движения в плоскости, перпендикулярной поверхности моря, причем движение по этим орбитам совершается в направлении действия ветра. Различают волны глубокого моря и волны мелководья. Так как волновые движения с глубиной затухают, разделение морских волн на эти категории проводят по: признаку: глубина моря больше или меньше глубины проникновения волновых движений.

Волны, действующие на акваториях, где глубина моря меньше, чем глубина проникновения волновых движений, относят к волнам мелководья. Практически на глубине, равной половине длины волны, волновые колебания в толще воды затухают.

В морской волне различают высоту h, длину L, период Т, скорость распространения V, а также такие элементы, как гребень и ложбина волны, передний и задний склоны, фронт и луч волны. Названные параметры и элементы показаны на рис. 103. Время, в течение которого частица воды описывает полную орбиту, называется периодом, а величина, получаемая при делении длины волны на ее период, — скоростью распространения.

Волны мелководья в отличие от волн открытого моря воздействуют на дно (на подводный береговой склон) и сами испытывают его воздействие. Вследствие этого они расходуют энергию на преобразование рельефа дна, на перенос залегающих на дне обломочных частиц. Волны открытого моря расходуют энергию только на преодоление внутреннего трения и на взаимодействие с атмосферой.
Чем больше затрачивается энергии волнами при прохождении над подводным береговым склоном, тем меньше ее доносится до береговой линии. В результате взаимодействия с дном при прохождении над мелководьем волны меняют свой профиль, становятся асимметричными: передний склон становится круче, а задний выполаживается. Внешней асимметрии отвечает возникающая у волн мелководья асимметрия орбит, по которым движутся водные частицы. Орбиты из круглых становятся эллиптическими, причем сами эллипсы неправильные, сплюснутые снизу (рис. 104). Соответственно утрачивается равенство орбитальных скоростей. Скорости движения, направленные в сторону берега (т. е. при прохождении верхней части орбиты), становятся больше скоростей обратного движения (по нижней части орбиты). Такое соотношение скоростей имеет принципиальное значение для понимания процессов перемещения наносов и формирования рельефа в береговой зоне.

Увеличение крутизны переднего склона волны достигает критического значения над глубиной, равной высоте волны. Он становится вертикальным и даже нависающим, и для формирования следующей волны впереди ее физически не хватает воды. Происходит обрушение гребня волны, в результате чего волновое движение воды сменяется принципиально новым видом движения — прибойным потоком. Само разрушение волны называется прибоем.

Прибойный поток, или накат, формируется из массы воды, образующейся при разрушении волны. Он взбегает вверх по береговому склону, причем направление потока примерно совпадает с направлением волны, вызвавшей его, но все же заметно отклоняется от первоначального под действием силы тяжести. Скорость прибойного потока уменьшается по мере его удаления от места зарождения, т. е. от места разбивания волны. Замедление потока связано с затратой энергии на преодоление силы тяжести, на преодоление трения о поверхность, по которой он взбегает, на перемещение и обработку наносов, а также с потерей части массы воды на просачивание в грунт.

Точка, где скорость прибойного потока снижается до нулевого значения, называется вершиной заплеска. Отсюда еще не расстра-ченная на инфильтрацию масса воды стекает вниз по склону по направлению наибольшего уклона. Эта «ветвь» прибойного потока получила название обратного прибойного потока или отката.

Следовательно, верхняя и нижняя границы береговой зоны определяются границами волнового воздействия на берег, а именно: нижняя граница располагается на глубине, равной половине длины волны, т. е. той изобате, на которой начинается деформация волн, а верхняя определяется линией заплеска, образуемой совокупностью вершин заплеска прибоя.

Для понимания волновых процессов на берегах морей необходимо иметь также представление о рефракции. Рефракцией называется разворот фронта волны по мере подхода ее к берегу, причем этот процесс осуществляется таким образом, что фронт волны стремится принять положение, параллельное берегу. У ровного берега при полном осуществлении рефракции так и получается, а у изрезанного в силу того, что каждый отрезок фронта стремится к тому, чтобы быть параллельным соответствующему отрезку берега, наблюдается как бы сжатие фронта у мысов и его растягивание в бухтах. В результате возникает концентрация волновой энергии у мысов и рассеяние в вогнутостях берегового контура.

Волновые течения. Фактические орбиты, по которым движутся частицы воды, при волнении несколько разомкнуты в связи с пульсационным характером воздействия ветра на водную поверхность. Благодаря разомкнутости орбит происходит не только перемещение формы волны, но и фактическое перемещение массы воды в направлении распространения волнения, т. е. в сторону берега.

Это создает повышение уровня моря у берегов по сравнению с положением уровня в открытом море. Перекос уровня вызывает образование компенсационных течений, которые являются одним из типов волновых течений.

При подходе волн под прямым углом к берегу, имеющему отлогий подводный склон, первое разрушение волн происходит еще на значительном расстоянии от него. Масса воды, скапливающаяся у берега, подпруживается «живой стеной» прибоя до тех пор, пока она не найдет выхода на каком-либо участке, где эта «стена» несколько ниже. Тогда массы воды прорываются от берега в сторону моря, образуя другой вид волнового течения — разрывное течение. Разрывные течения в силу своего бурного характера развивают скорость до нескольких метров в секунду и способны  выносить из прибрежной полосы во внешнюю зону большое количество взмученных наносов. Это одна из причин утечки наносов из прибрежной полосы   береговой зоны.

При подходе волн к берегу с пологим подводным склоном (т. е. к отмелому берегу) под острым углом отток излишков воды происходит в направлении, параллельном берегу, в сторону тупого угла, т. е. в сторону угла, дополняющего угол подхода до 180°. В результате образуется течение, называемое   вдольбереговым волновым течением. Оно также имеет значительные скорости и наряду с собственно волновыми движениями является важным средством перемещения наносов вдоль берега.

При подходе волн к при-глубому берегу — берегу с крутым подводным склоном—отток излишков воды от берега осуществляется донным течением, направленным от берега в сторону моря (донное противо-течение). Оно также способствует уносу обломочного материала из прибрежной полосы во внешнюю береговую зону.





 

Читайте также:

Эндогенные процессы и рельеф. Рельефообразующая роль тектонических движений

Мегарельеф материков. Складчатые пояса континентов

Пляж и сортировка материала в зоне действия прибойного потока

Склоны, склоновые процессы и рельеф склонов

Области внутриконтинентального орогенеза

Вернуться в оглавление: Геоморфология

Просмотров: 5392

 
 

54.158.253.134 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.