Непериодические течения в прибрежной зоне

       Непериодические течения в прибрежной зоне

   Течения у приглубого прямолинейного берега. Если прибреж­ная зона характеризуется прямолинейным и отвесным берегом, у которого глубина моря превышает глубину трения D, то в слое воды толщиной D создается дрейфовое течение. Оно являет­ся геометрической суммой ветрового течения со скоростью на по­верхности v_о и градиентного течения с постоянной скоростью v_гр, которое идет в направлении, перпендикулярном максималь­ному наклону уровня (рис. 62).

       Ниже глубины трения D, вдоль берега, в направлении, перпендикулярном максимальному уклону уровня, идет градиентное течение. Связь между ско­ростями ветрового течения на поверхности и градиентным течением определяется по формуле

                u_oкорень(2cosv)=u_г                (50)

где v— угол между направлением ветра и береговой чертой.

      У дна наблюдается придон­ное   течение   с    меняющимися скоростями   и   направлениями   в   зависимости   от   рельефа   дна.

В прибрежной глубоководной зоне величина отклонения уг­ла и значения ветрового коэффициента К_и зависят от расстоя­ния между точкой в море, где определяется течение, и приглу-бым берегом, а также азимута ветра ф°* (рис. 63). Обычно ширина зоны в морях не превышает 30 миль.

       Течения в прибрежной мелководной зоне. Если глубина мо­ря Н меньше, чем глубина трения D, то при рассмотре­нии развития течения такой район моря считается мелководным. В прибрежной мелководной зоне моря углы отклонения течения а° и ветровые коэффициенты Ки зависят от глубины моря в дан­ной точке, а также скорости и азимута ветра.

       В удалении от берега, в мелководном море, на расстоя­нии более 30 миль угол отклонения а° уменьшается с уве­личением скорости ветра. Так, на мелководье с глубинами порядка 15 м при скорости ветра 10—12 м/с угол отклоне­ния а = 3°. С увеличением глубины моря угол отклонения а о при неизменной скорости ветра быстро возрастает и при глу­бинах порядка 40 м достигает значения 35°.

Как видно из рис. 64, при ветрах, дующих вдоль берега или близких к этому направлению, ветровые коэффициенты Ки достигают максимальной величины. При ветрах, дующих по нормали на берег или с берега, они имеют минимальные значения. Кроме того, в мелководной зоне ветровой коэффи­циент увеличивается с уменьшением глубины Н.

      На различных горизонтах от поверхности моря при H<0,1D векторы ветрового течения практически совпадают с направлением ветра, а скорость уменьшается по линейному закону. С увели­чением H/D до 0,25 замечается некоторое увеличение угла от­клонения в под поверхностных горизонтах, при этом скорость течения изменяется по нели­нейному закону.

      В зависимости от соотно­шения H/D изменяются и век­торы градиентных течений. При глубине моря H/D = 0,25 век­торы градиентного течения на всех горизонтах близко совпа­дают с направлением наиболь­шего наклона уровня. Скорость течения изменяется на под поверхностных горизонтах почти по линейному закону. При глу­бине  моря  H/D = 0,5 отклонение течений от направления наибольшего наклона уровня состав­ляет примерно 45°, а скорость изменяется по горизонтам нели­нейно.

    Малые глубины в прибрежной зоне влияют на скорость и продолжительность становления поверхностных ветровых тече­ний.

Скорость поверхностного ветрового течения в мелководной прибрежной зоне моря определяется формулой

                            v_t=(aK_uu)/(0,50)

где         vt — скорость течения на момент / от начала развития течения,

см/с;

Ки — ветровой коэффициент; и — скорость ветра, см/с;

a=vt/v₀     — коэффициент, характеризующий влияние продолжительно­сти действия ветра; v₀— скорость установившегося течения, см/с.

Для мелководного моря промежуток времени, необходимый для того, чтобы течение, стало установившимся, равен 16 ч.