Длина разгона.

На рост элементов волн влияет длина раз­гона — расстояние X, на котором ветер постоянный по скорости (±2 м/с) и направлению (±25°) воздействует на волны.

Разгон X измеряется в направлении против ветра от расчетной точки до подветренного берега или до подветренной границы вет­рового поля.

Длина разгона имеет большое значение в прибрежной зоне, если ветер дует с берега. В этом случае по мере удаления от берега даже при одной и той же скорости ветра параметры волн заметно растут.

Длина разгона играет заметную роль в росте волн, если в ка­ком-нибудь районе океана развивается шторм в резко ограничен­ных размерах. Если длина разгона не превышает */₄—'/₂ линей­ного размера области шторма, то на концах разгона высоты волн могут значительно отличаться друг от друга.

Если размеры бассейна достаточно велики, а ветер дует зна­чительное время, то на некотором разгоне А_кр, зависящем от скорости ветра, наступает состояние насыщения волн энергией и волнение достигает предела развития.

Получен ряд зависимостей, связывающих параметры волн с длиной разгона и скоростью ветра. Дж. Дербишайер на основании многочисленных инструментальных наблюдений дтя Северной Атлантики получил следующую зависимость:

где— высота максимальных волн, м;

ЦХ)— безразмерный коэффициен т зависящий от длины разгона (при Х=10 км, ЦХ)=0,30; Х=50 км, ЦХ)=0,66; Х= = 200 км, ЦХ)=0,92);

и — скорость ветра, м/с.

Как видно, при разгоне X, равном 200 км, коэффициент D(X) близок к единице и, следовательно, при дальнейшем увеличении длины разгона высота волны будет приближаться к своим мак­симальным значениям.

По данным К. И. Кашина, для открытых районов Северной Атлантики при Х>500 км не наблюдается связи между длиной разгона и высотой волн.

Зыбь. Зыбью называется волнение, которое существует за счет накопленной энергии волны Е, когда передача энергии ветра к волнам прекращается (£„=0).

В океанах и. морях встречаются следующие случаи формиро­вания зыби.

1. Возникновение зыби непосредственно в зоне шторма при некоторых колебаниях в скорости дующего ветра. Так как среди совокупности ветровых волн наблюдаются волны в различной стадии своего развития, то достаточно скорости ветра немного 122

уменьшиться, чтобы скорость некоторого числа волн превысила скорость ветра и они превратились бы в зыбь. При новом усилении ветра некоторые из них могут опять перейти в ветровые волны, однако в общем случае с увеличением скорости и продолжитель­ности действия ветра все большее число волн начинает переходить в зыбь.

При 3 = 0,5 ветровые волны составляют 97 %, а зыбь — 3 %, если 0=1,0, то соотношение ветровых волн и зыби соответст­венно равно по 50 %, с возрастанием значения 3 до 2,0 зыбь со­ставляет 95 %.

2. Если в данном районе перемещается циклон, в котором ско­рость ветра достигает значительных значений, то при этом волны, выходя из области шторма, превращаются в зыбь. Формирование зыби в этом случае определяется дисперсией и угловым рассея­нием.

Дисперсия проявляется в видоизменении волн, которые при выходе из зоны шторма становятся более однородными за счет поглощения волн коротких периодов и увеличения скорости рас­пространения.

Многочисленные наблюдения показывают, что скорость, дли­на и период зыби возрастают примерно на коэффициент 1,7 по мере их распространения из зоны шторма. Длина волн зыби мо­жет быть значительно больше длины ветровых волн, из которых они образовались.

Нередко в океане можно встретить зыбь со скоростью распро­странения более 60 км/ч и длиной волн 400—800 м.

Так как энергия волны пропорциональна высоте волны, то по мере затраты энергии зыби на преодоление внутреннего трения высота волны уменьшается по зависимости

где т_в и /г_в — период и высота ветровых волн при переходе их в волны зыби, с, м;

т₃ и Л, — период и высота зыби через промежуток времени t.

Зыбь, существующая при полном отсутствии ветра, называ­ется мертвой зыбью. Она характерна двухмерными однородными по элементам волнами с малой крутизной.

В результате взаимодействия ветровых волн и зыби в океане возникает смешанное волнение. В простейшем случае смешанное волнение состоит из двух систем волн — ветрового волнения и зыби.

В более сложных случаях смешанное волнение может состоять из нескольких волновых систем.