Особенности приливов и приливных течений у побережья.
Теоретические расчеты и натурные наблюдения показывают, что вдали от берегов и у отдельных океанических островов приливные колебания имеют величину порядка одного метра. Незначительными по скорости являются и приливные течения.
На величину приливов в прибрежной зоне большое влияние оказывают малые глубины, а также конфигурация берегов.
Установлена общая закономерность, что при уменьшении глубины моря на 50 % на пути распространения приливной волны длина и скорость ее уменьшаются на 29 %, а высота увеличивается на 20 %. Вот почему у побережий, где глубины заметно уменьшаются, величины приливов достигают 2—6 м.
Малые глубины оказывают влияние на моменты наступления прилива, а в отдельных случаях и на изменения его характера. Гребень приливной волны на мелководье распространяется быстрее, чем подошва, вследствие чего продолжительность роста уровня больше, чем продолжительность падения.
Глубина моря и характер рельефа дна в прибрежной зоне оказывают влияние на изменение времени смены и скорость приливных течений. При значительных глубинах моря большая ось приливной орбиты располагается параллельно поверхности моря. Из рис. 72, а видно, что в момент среднего уровня скорость приливного течения равна нулю (смена течения), а скорость изменения уровня максимальная.
С началом подъема уровня начинается приливное течение, направленное в сторону распространения приливной волны и достигающее максимальной скорости в момент полной воды. Затем приливное течение постепенно уменьшается по скорости с падением уровня, пока не наступит следующий средний уровень и произойдет смена приливного течения на отливное. Максимальная скорость отливного течения будет наблюдаться в момент малой воды.
Для определения скорости приливного течения на момент времени Т у приглубого побережья используется формула
Рис.
72. Орбита приливного течения: а — в открытом море; б — у берегаИз анализа формулы (61) следует, что скорость приливного течения иПр будет наибольшей, когда cos (пТ—kx)=0, т. е. при полной и малой воде (А = ПВ/2 или МВ/2). Когда уровень моря принимает среднее положение (А=0), скорость течения равна нулю.
В малую и полную воды течения равны по величине, но направлены в противоположную сторону.
На мелководье большая ось приливной орбиты занимает положение, параллельное уклону дна, поэтому смена течений происходит в момент полной и малой воды или близко от них (рис.
72, б). Максимальные скорости приливного и отливного течений наблюдаются на момент среднего уровня.
Это положение подтверждается анализом уравнения (62), которое определяет скорость приливного течения на мелководье:
Скорость приливного течения равна нулю в момент полной и малой воды (Т = 0 и Т= 1 /2т) и достигает максимальных значений, когда уровень моря занимает среднее положение Л=0,
Т = 1 /4т и Г = 3/4т.