Дрейфовое течение в глубоком море, страница 2

           1. По формуле (II.5.4), используя в качестве исходных данных скорость ветра W и географическую широту станции j (в соответствии со своим вариантом) рассчитать модуль скорости течения на поверхности V₀, если r = 1025 кг/м3 – плотность воды; m = 0.43W² кг/(м·с) – динамический коэффициент турбулентной вязкости; угловая скорость вращения Земли w = 7.29·10^-5 с^-1; t – касательное напряжение ветра, которое можно определить по приближенной эмпирической формуле где С = 2.6·10^-3 – так называемый коэффициент сопротивления, r_а = 1.3 кг/м³ – плотность воздуха.

           2. По формулам (II.5.5) и (II.5.6) вычислить глубину слоя трения D и полный поток S_x.

           3. По формулам (II.5.3) вычислить компоненты скорости течения U и V на горизонтах от поверхности вглубь через 0.1D. При этом параметр «а» принимается равным a=p/D.

           4. Построить годограф скоростей течения. Откладывая по оси абсцисс составляющую U, по оси ординат – V, для каждого горизонта построить вектор дрейфового течения. Соединив концы векторов плавной кривой получить годограф.

           5. Построить схему векторов W, V₀, S_x с учетом географических направлений.

           6. При анализе результатов расчетов и построений указать направление и скорость течения на поверхности, как они изменяются с глубиной; а также направление и величину полного потока.

Таблица II.5.1

Расчет составляющих скорости дрейфового течения в пункте

j= 67° с.ш., l= 53 з.д

Z, м	p/4-az	cos(p/4-az)	sin(p/4-az)	e-az	U, см/с	V, см/с
0	0.785	0.707	0.707	1.000	10.6	10.6
0.1D=11.5	0.471	0.891	0.454	0.731	9.7	4.9
0.2D=23	0.157	0.988	0.156	0.534	7.9	1.2
0.3D=34	-0.157	0.988	-0.156	0.390	5.7	-0.9
0.4D=46	-0.471	0.891	-0.454	0.258	3.8	-1.9
0.5D=57.5	-0.785	0.707	-0.707	0.208	2.2	-2.2
0.6D=69	-1.099	0.454	-0.891	0.151	1.0	-2.0
0.7D=80.5	-1.413	0.157	-0.988	0.111	0.2	-1.6
0.8D=92	-1.727	-0.156	-0.988	0.081	-0.3	-1.2
0.9D=103	-2.041	-0.453	-0.891	0.059	-0.4	-0.8
D=115	-2.355	-0.706	-0.708	0.043	-0.5	-0.5
Ветер W = 14 м/с, северный t = 0.51 Н/м2, a = 0.027 м-1, r = 1025 кг/м3, m = 84.3 кг/(м·с), V0 = 15 см/с, D = 115 м; SX = 3.9 м2/с

II.5.3 Контрольные вопросы

           1. Какова должна быть глубина моря, чтобы выполнялась теория Экмана?

           2. Укажите районы Мирового океана, где наблюдаются устойчивые дрейфовые течения.

           3. Какие эффекты в изменении уровня моря в прибрежной зоне могут наблюдаться при дрейфовом течении?

           4. Можно ли «почувствовать ветер» на глубине 100 м? 200 м? 500 м?

           5. На какой глубине вектор дрейфового течения перпендикулярен вектору течения на поверхности? Направлен в обратную сторону?

Рис. II.5.1 – Годограф скоростей дрейфового течения

в пункте j= 67° с.ш., l= 53 з.д.

II.4.4 Литература

           1. Воробьев В.Н., Смирнов Н.П. Общая океанология. Ч.2. Динамические процессы. – СПб.: Изд. РГГМУ, 1999.– С. 29–39.

           2. Жуков Л.А. Общая океанология.– Л.: Гидрометеоиздат, 1976.– С. 194–201.

           3. Валерианова М.А., Жуков Л.А. Практические работы по курсу «Общая океанология».– Л.: ЛГМИ, 1974.– С. 32–34.

           4. Догановский А.М., Малинин В.Н. Гидросфера Земли.– СПб, Гидрометеоиздат, 2004.– С. 293–300.