Поняття виникнення хвиль

ПОНЯТИЕ ВИНИКНЕННЯ ВОЛН

Реферат по фізичної географії виконав Астаф'єв Денис Тверской держ. университет.

1999 г.

1.Понятие про хвилюванні. Процес виникнення розвитку та загасання вітрових волн

Морское хвилювання представляє собою одне із результатів передачі енергії атмосфери поверхневому прошарку води. При вплив рушійної потоку повітря на водну поверхню у питній воді виникають своєрідні коливальні руху, які характеризуються тим, що частки поверхневого шару починають описувати кругові орбіти, розташовані в вертикальної площині, причому у верхню частину такий орбіти частка води рухається у бік дії, що викликав рух вітру, а нижньої - в протилежний бік. Причому у кожен цей час частки, перебувають у однієї фазі орбітального руху, розташовуються рядами, орієнтованими по нормальний до подання вітру. Перебуваючи найвищої фазі орбітального руху, вони утворюють гребені хвиль, в наинизшей — балки волн.

Ветровое хвилювання, виникає за безпосередньої вплив повітряних потоків на водну поверхню, є неупорядковане рух, що неправильними пульсаціями повітряних потоків, частої зміною їх напрямів, загальної турбулентністю рушійної над водою шару повітря. У результаті значної в’язкості води хвильові коливання водного шару тривають якийсь час і після припинення вітру. У цьому відбувається упорядкування руху, воли набувають більш-менш однакові параметри й напрямі поширення. Таке упорядкований хвилювання називається брижами. Характер руху частинок води в хвилях хвилі то, можливо уподібнений руху точки, яка перебуває на радіусі катящегося кола. Траєкторія такий точки називається трохоидой, а відповідний тип хвиль — трохоидальными волнами.

Энергия хвилі насамперед визначається її заввишки, тобто. амплітудою коливання чи діаметром орбіти, але в глибині порядку 200 м ця амплітуда незначна навіть дуже великої поверхневою хвилі. Тому геоморфологическое вплив хвиль на дно обмежується дуже вузької прибережній мілководній смугою шельфу.

Величина хвиль залежить від швидкості яка викликало їх вітру і південь від довжини розгону, тобто. шляху вітру над водної поверхнею. Максимальні висоти хвиль в зонах розвитку західної атмосферної циркуляції. Середні висоти хвиль, що спостерігаються в океані при поміркованих вітрах, 1 — 3 м, при значних — 6 — 10 м. Відомі ситуації екстремально високих хвиль заввишки до 20 — 30 м. Наприклад, в 1933 року з судна «Рамапа» у північній частини Тихого океану спостерігалася вітрова хвиля заввишки 34 м.

Наиболее спокійній зоною в океані є екваторіальна, де штормові хвилювання поодинокі, а повторюваність штилів сягає 20- 33%. Області дії пасатів характеризуються майже постійним неспокійним станом водної поверхні, але тут переважають помірні волнения.

2.Биологическая життя й круговорот органічного речовини в озерах. Продуктивність озер. Схема зарастания ставків і озерні отложения.

Развивающиеся в озерах біологічних процесів безпосередньо обумовлені хімічний склад озерній води, її прозорістю, розміром озера і що з ним термічним режимом.

Большое впливом геть розвиток рослинності (гидрофлоры) і тварин організмів (гидрофауны) озера надають також фізико-географічні умови району, у якому розміщено озеро.

Чрезмерно мала мінералізація води, особливо невелика кількість поживних солей, великі глибини озера, низькі температури, навпаки, ускладнюють розвиток органічної жизни.

Среди мешканців вод розрізняють організми, здатні харчуватися мінеральними речовинами і синтезувати (створювати) органічна речовина (автоторофные), і організми, які харчуються лише готовим органічним речовиною (гетеротрофные). До перших належать все рослинні організми, здійснюють фотосинтез, тобто. синтез органічного речовини, використовуючи у своїй сонячної енергії. До других — все тварини деякі рослинні організми, зокрема більшість бактерій. Отже, населення водойми характером обміну речовин може бути розділено на дві основні групи: виробників органічного речовини і споживачів органічного вещества.

Зарастания зазвичай пов’язують із збагаченням водойм біогенними речовинами (див. рис). При спочатку малому їх змісті в водоймі (олиготрофия) надходження в водойму поступово формує високу концентрацію в водної масі і донних відкладеннях таких речовин, як азот і фосфор, якостей води погіршується і водойму стає эвтрофным, тобто. збагаченим біогенними веществами.

Расположение будь-якого водойми на тієї безупинної шкалою — від олиготрофного до эвтрофному називається його трофическим станом (рівнем). Спочатку було запропоновано лише за категорії водойм — олиготрофные, мезотрофные і эвтрофные.

Хотя заростання водойм є природним процесом, його розвитку становить рамках геологічних масштабів часу. Однак за тих кілька останніх років століть людина істотно збільшив використання біогенних речовин, особливо у сільське господарство в ролі добрив і детергентів. Чимало з цих речовин проникли в водойми і в такий спосіб прискорили їх заростання. Результатом цього процесу, названого антропогенним зарастанием, є зменшення тимчасового масштабу процесу зарастания загалом від тисяч літ за кілька десятиліть і менее.

Прямым наслідком збільшення надходження біогенних речовин, у озеро чи водосховище є інтенсифікація зростання водоростей (та був і тварин), що контрастує з дією токсичних забруднюючих речовин, які можуть опинитися вбити в водоймі живе. Інтенсифікація зростання водоростей можуть призвести до різним ефектів. Наприклад, висока біомаса, зрештою, призводить до великому обсягу мертвих рослин i тварин (детрит), осаждающемуся на дно. У них ця речовина буде окисляться аэробными бактеріями, що сприятиме падіння концентрації розчиненої кисню в придонних шарах. Через війну тут може сформуватися аноксия — умови, у яких можуть існувати анаэробные бактерії. Хоча ці бактерії ще здатні окисляти детрит, вони виділяють значні обсяги відновлених газів, як-от метан і сероводород.

Поступления біогенних речовин, у водойму завжди перевищують їх втрати потім із нього, що зумовлює «чистому» нагромадженню цих речовин, у водоймі. У ньому починається освіту мулу, зазвичай зі швидкістю 3 мм/год.

Основным результатом цього зростаючого родючості водойми є збільшення у ньому біомаси, що у стадії корисно, оскільки озеро стає продуктивнішим. Надалі продуктивність стає така велика, що викликає погіршення якості води, що виявляється в кількох формах. Надлишок біомаси зрештою призводить до сильному зменшенню концентрації РК, т.к. при бактериальном розкладанні органічного речовини інтенсивно витрачається кисень. За цих умов анаэробное розкладання органічного речовини та своєчасне відновлення сполук заліза викликає псування води: з’являється запах сірководню. Обидва вищевказаних процесу дуже важко зупинити. Швидкість виснаження кисню максимальна влітку, коли первинна продукція сягає свого пика.

Озерные відкладення формуються з двох основні джерела. Винесення аллохтонного речовини (зовнішнього стосовно озерній системі) забезпечує вступ у водойму неорганічних частинок і деяких органічних речовин. Ці компоненти утворюють свіжі донні відкладення у вигляді великих частинок у місцях впадання річок до озер. Менші частки глушаться у відкритих акваторіях озер, хоча сезонні коливання швидкості осадження частинок викликають циклічні зміни цих загальних тенденцій. Дощова погода збільшує перенесення наносів і ерозію. Так формується товстий обрій відкладень грубозернистої фракції. У сухий сезон в опадах переважає органічна речовина, який утворює тонкий темний шар мелкозернистой фракции.

Второй за значенням внесок у озерні відкладення вносить «дощ» отмершего органічного речовини з водних мас озера. Його розподіл залежить від морфометрических особливостей озера: це хімічна речовина накопичується в глибинної частини озера, тоді як у мілководдях постійне перемішування вод затримує їх у товщі воды.

Озерные відкладення стають мелкозернистыми і більше багатими органічним речовиною ближчі один до центральної частини озера, оскільки хвилювання на мілководді постійно взмучивает озерні відкладення. Прибережні відкладення — зазвичай більші фракції, промитий пісок. Проте там, де є водні рослини, вони знижують розвиток хвильового перемішування, сприяючи нагромадженню мелкозернистых органічних відкладень з містило велику кількість органічного речовини внаслідок розкладання макрофитов в природних условиях.