Файл: Давыдов Л.К. Общая гидрология учебник.pdf

Таяние больших масс льда сопровождается не только подня­ тием погребенных участков суши, но и увеличением объема воды в Мировом океане. Приближенные подсчеты показывают, что если произойдет таяние ледников Гренландии, то уровень Мирового оке­ ана должен повыситься на 8 м; если растопить и льды, покрываю­ щие Антарктиду, то уровень поднимется на 23 м. Наблюдаемое в послеледниковое время потепление климата и связанное с ним сокращение общей площади льдов в Арктике и Антарктике могут служить причиной повышения уровня в Мировом океане на 12— 14 см в столетие, которое в настоящее время зафиксировано. В за­ крытых и полузакрытых морях с затрудненным водообменом веко­ вые колебания климата определяют колебания уровня в связи с многолетними и вековыми изменениями гидрометеорологических условий. Так, например, уровень Каспийского моря за последние 60 лет заметно понижался (рис. 20) главным образом за счет ко­ лебаний величины речного стока, не компенсирующего высокое испарение с поверхности моря. Резкое сокращение стока реки Волги с 1928—1930 гг. привело к резкому падению уровня моря более чем на 200 см.

Рассмотренные виды колебаний уровня моря тесно связаны с ди­ намическими процессами, протекающими в атмосфере, океане и земной коре. Поэтому их можно объединить в три группы: дефор­ мационные, связанные с перемещением вод из одного района в дру­ гой, т. е. это анемобарические (сгоны и нагоны), приливные и пр.; объемные, связанные с изменением объема воды в водоеме (изме­ нения элементов водного баланса, изменения плотности воды и др.), и геотектонические.

§49. Средний уровень. Нуль глубин

Косновным характеристикам уровня, необходимым при изуче­ нии режима и представляющим практический интерес, относятся

средние уровни за различные периоды времени и экстремальные значения. Кроме средних уровней — суточного, месячного, годового и многолетнего, большой интерес представляют экстремальные его величины — максимальный, минимальный, наибольшее возможное отклонение от среднего уровня, продолжительность стояния на различной высоте и др.

Наблюдения за колебаниями уровня моря проводятся на водо­

стов и способы наблюдений в принципе ничем не отличаются от устройства и наблюдений на водомерных постах на реках и озе­ рах. Для непрерывной автоматической регистрации колебаний уровня используются самописцы-мареографы. Расчет различных ха­ рактеристик уровня осуществляется при помощи статистических ме­ тодов. Средние суточные, из которых выводится средний месячный уровень, используются для расчета средних годовых его значений.

Средний годовой уровень не остается постоянным, хотя колеба­ ния его, как правило, сравнительно невелики (рис. 21). В морях с затрудненным водообменом с океаном, таких, как Балтийское, Черное, Азовское и др., средний годовой уровень отклоняется от многолетнего больше, чем на берегах океана. В закрытых морях колебания среднего годового уровня могут быть значительными.

Для решения многих практических и теоретических задач необ­ ходимо расчеты вести относительно определенной нулевой поверх­ ности. За такую поверхность, относительно которой рассматрива­ ются высоты на суше и глубины океанов и морей, принято считать средний многолетний уровень, который сокращенно называют сред­

ним уровнем моря. Средний много­ летний уровень определяется как среднее из средних годовых по фор­ муле

должительность ряда наблюдений. Она зависит от особенностей непериодических колебаний и заданной точности. А. И. Дуваниным предложена простая формула для определения продолжительности наблюдений

годового уровня от многолетнего в одном из пунктов моря. Точные нивелировки, произведенные для связи средних уровней

моря в различных пунктах наблюдений, показали, что эти уровни отличаются друг от друга на довольно значительные величины. Уровни у западных берегов материков выше, чем у восточных, и понижаются с севера на юг. Так, средний уровень Тихого океана у берегов США на 0,5 м выше, чем уровень Атлантического океана на той же широте. Уровень Белого моря у Архангельска на 24 см выше уровня Балтийского моря у Кронштадта.

Для того чтобы сделать сравнимыми результаты измерений глу­ бин, произведенных при различных положениях уровенной поверх­ ности, их приводят к одному определенному уровню, называемому н у л е м г л у б и н . В морях, где приливные колебания уровня не­ велики, за нуль глубин принимается средний многолетний уровень. Исключением является Каспийское море, для которого за нуль глубин принят условный горизонт. На Балтийском море за нуль глубин принята уровенная поверхность, проходящая через нуль Кронштадтского футштока, лежащего на несколько сантиметров ниже среднего многолетнего уровня у Кронштадта. В морях, где приливные колебания уровней значительны, т. е. средняя величина прилива более 50 см, за нуль глубин принимаются уровни, связан­ ные с наинизшим положением уровенной поверхности моря. Это так называемый т е о р е т и ч е с к и й н у л ь г л у б и н (ТНГ) — наиболее низкий уровень, возможный по астрономическим причи­ нам. Он вычисляется различными способами по гармоническим по­ стоянным (см. стр. 143), которые определены для многих портов Мирового океана.

Г Л А В А 14. ВОЛНЫ В ОКЕАНАХ И МОРЯХ § 50. Классификация волн

Колебательные движения, при которых частицы описывают зам­ кнутые или почти замкнутые орбиты, совершая вертикальные и горизонтальные перемещения, носят название волн. Волны, на­ блюдаемые в морях и океанах, разнообразны по форме, характеру колебаний, размерам и другим особенностям. По происхождению, т. е. в зависимости от сил, возбуждающих их, волны подразделяют на ветровые (волны трения), приливные, анемобарические, сейс­ мические (цунами), корабельные.

В е т р о в ы е волны возникают под действием тангенциального трения и нормального давления воздушных масс, движущихся над водной поверхностью.

П р и л и в н ы е волны возбуждаются приливообразующими си­ лами Луны и Солнца. Эти волны характерны тем, что вертикаль­ ные смещения частиц воды, описывающих длинные эллиптические орбиты, проявляются в периодических колебаниях уровня океа­ нов и морей, а горизонтальные смещения определяют поступа­ тельные периодические движения воды в форме приливных те­ чений.

кают в связи с изменениями давления атмосферы и ветровых усло­ вий.

С е й с м и ч е с к и е волны создаются резкими вертикальными и горизонтальными движениями земной коры при землетрясениях,