Приливные явления в прибрежной зоне, узкостях и реках

Наблюдения показывают, что вдали от берегов и у отдельных островов приливные колебания имеют величину около одного метра, а у побережий они достигают 2-6 м. Это происходит потому, что на величину приливов в прибрежной зоне большое влияние оказывают малые глубины и конфигурация берегов.

Установлено, что при уменьшении глубины моря на 50% длина и скорость приливной волны уменьшается на 29%, а высота на 20%. Гребень приливной волны на мелководье распространяется быстрее, чем подошва, поэтому продолжительность роста уровня больше, чем продолжительность падения.

Глубина моря и характер рельефа в прибрежной зоне оказывает влияние на изменение времени и скорость приливных течений.

Приливное течение начинается с момента подъема уровня воды и направлено в сторону распространения приливной волны, достигая максимума скорости в момент полной воды. Затем приливное течение постепенно уменьшается по скорости с падением уровня, пока не наступит следующий средний уровень и произойдет смена приливного течения на отливное. Максимальная скорость отливного течения будет наблюдаться в момент малой воды.

Скорость приливного течения равна нулю в момент полной и малой воды (Т = 0 и т = 1/2τ) и достигает максимальных значений, когда уровень моря занимает среднее положение А = 0 Т = 1/4 τ и Т = 3/4 τ.

Приливные явления в узкостях (в заливах и проливах) существенно зависят от конфигурации берегов и рельефа дна.

Если в заливе или в проливе глубины уменьшаются от их оси к берегам, то приливная волна, распространяясь со скоростью с = и, испытывая трение о берега, продвигается фронтом в виде выгнутой кривой. Поэтому в более глубокой части бассейна полная вода наступает раньше, чем у берегов, и соответственно возникает неодновременность смены прилива. Так, когда в средней части залива или пролива наступает отлив, у берегов может еще продолжаться прилив. Когда приливная волна входит в залив с постепенно уменьшающимися глубинами и ссужающимися берегами, то с уменьшением глубины и одновременно ширины залива в два раза величина прилива возрастает на 70%.

В отдельных длинных узких заливах наблюдается аномально большая величина прилива. Например. В Пенженской губе Охотского моря - 12 м, в Бристольском заливе на побережье Франции – 15 м, в Заливе Фанди на Атлантическом побережье Канады – 18 м.

Незначительные приливы наблюдаются во внутренних морях. Здесь решающим в образовании приливов являются собственные вынужденные колебания с периодом равным периоду приливообразующей силы. Так, для Черного моря суммарная величина прилива равна 12 см, а для Балтийского – 5 см.

В узких длинных проливах и заливах наблюдаются реверсивные движения, которые с периодичностью 6 часов меняют свое направление на противоположное.

Приливные явления в реках имеют свои специфические особенности.

Многие морские порты расположены в устьях рек. Приливная волна, входя в реку, распространяется по ней на значительные расстояния – например на Амазонке на1400 км, на Северной Двине на 120 км, на Печоре – на 85 км.

Малые глубины, уклон дна и наличие собственного течения создают препятствие для нормального распространения приливной волны вверх по течению реки. Особенное замедление в своем распространении испытывает подошва приливной волны. Вследствие этого по мере распространения волны вверх по реке расстояние между гребнем и предшествующей подошвой постепенно уменьшается и время падения уровня становится значительно меньше, чем роста.

Неодинаковая скорость распространения гребня и подошвы приливной волны в реках вызывает явления, носящие название «бор» или «маскарэ». Явление бора заключается в том, что после малой воды передний фронт входящей в реку приливной волны становится очень крутым.

Такая волна высотой 1-3 м с большой скоростью (до 9-11уз) распространяется вверх по реке, рассыпается на мелких местах пенистым гребнем и сопровождается сильным шумом. При дальнейшем повышении уровня бор прекращается.

Явление бора может наблюдаться на протяжении 70-80 км, поэтому судоводителю при заходе в такие реки необходимо знать когда и в каких размерах можно встретить это явление, могущее вызвать серьезные аварии.

С приливными явлениями на реках связано еще одно явление известное на Севере под названием «маниха». Приливная волна, вступающая в устье реки, задерживается течением самой реки и может даже приостановить свое продвижение, в результате чего уровень остается некоторое время неизменным, а затем опять продолжает повышаться. Это явление особенно ярко выражено в устье Северной Двины.

Приливные течения в реках носят реверсивный характер. На скорость этих течений оказывают влияние величина приливной волны, входящей в реку, глубины на реках и скорость течения реки.

Очевидно, что скорость приливного течения меньше отливного, которое совпадает по направлению с течением реки. Одновременно скорость приливного течения зависит от высоты прилива.