O movimento oscilatório complexo da camada superficial de um reservatório causado pelo vento. Sin.: emoção… Dicionário de Geografia

ONDAS DE VENTO- perturbação do mar causada pelo vento e continuando sob sua influência. O processo de educação V.V. devido ao atrito entre as partículas de ar e água, bem como a natureza turbulenta do fluxo de ar sobre a superfície do mar (pulsações de ação ...

Vento de excitação- excitação sob a influência do vento na forma de cumes, cujos topos desmoronam, formando espuma branca (cordeiros), arrancada por um vento forte. Ela surge devido ao atrito de massas de ar em movimento (vento) na superfície inicialmente lisa da água. Direção ... ... Dicionário Marinho

excitação- Movimento oscilatório complexo da camada superficial do reservatório, causado pelo vento. Sin.: ondas de vento… Dicionário de Geografia

EXCESSÃO DO MAR- o processo de oscilação da superfície do mar. É formado a partir de ondas elementares e se divide nos seguintes tipos principais: ondas de vento, swell, marés (refluxos), seiches e tsunamis. A verdadeira emoção do mar é muitas vezes mista, composta principalmente de ... ... livro de referência enciclopédico marinho

EXCITAÇÃO- (Mar agitado, mar agitado, mar agitado) veja Onda do mar. Samoilov K.I. Dicionário Marinho. M. L .: Editora Naval Estatal da NKVMF da URSS, 1941 Formação de ondas de excitação na superfície ... Dicionário Marinho

EXCITAÇÃO- flutuação verbal. o movimento da camada superficial de um reservatório causado pelo vento. Quando o vento diminui, o vento do vento se transforma em swell, vento amortecido. Se novos ventos se desenvolverem contra o fundo de um swell ondas de vento, V. naz. misturado... Ciência natural. dicionário enciclopédico

OCEANO ÍNDICO- a maior parte do Oceano Mundial, localizada entre a África, a Ásia, a Austrália e o Oceano Antártico. A fronteira com ele corre ao longo da linha que liga a ponta sul da África (Cabo Agulhas) e a ponta sudoeste da Austrália (Cabo Naturalista). Ela é… … livro de referência enciclopédico marinho

Ventos perigosos do tipo monção de nordeste (principalmente) que cobrem grandes áreas sudeste ETC e são acompanhados por geadas severas. Eles são observados 20-30 vezes por ano e atingem uma taxa elevada. No mar de Azov, eles são perigosos para ... ... Wind Dictionary

cinturão subantártico - cinturão geográfico dentro hemisfério sul, entre os cinturões temperado (no norte) e Antártico (no sul). Todo o cinturão é oceânico; localizado dentro das mudanças sazonais da frente do Ártico (Veja Frente do Ártico) entre 65 67 ° e 58 60 ° sul ... ... Grande Enciclopédia Soviética

Livros

• Ondas de vento como um processo hidrodinâmico probabilístico , Davidan IN, Lopatukhin LI, Rozhkov V. A. O livro resume os resultados de estudos teóricos, experimentais e naturais de ondas de vento como um processo hidrodinâmico probabilístico. Abrange uma ampla gama de tópicos… Compre por 450 rublos
• Perturbação do vento. Relações e cálculo de características probabilísticas , . No livro proposto, a tarefa é expandir as ideias existentes sobre as relações entre várias características probabilísticas e espectrais das ondas. Um paramétrico…

Ondas de vento do mar

O estudo dos padrões de ondas de vento é interessante não só do ponto de vista da ciência fundamental, mas também do ponto de vista de solicitações práticas, como, por exemplo, navegação, construção de estruturas hidráulicas, complexos portuários e cálculo de equipamentos para campos de petróleo e gás na prateleira. Cerca de 80% das reservas comprovadas de petróleo e gás estão concentradas no fundo dos oceanos e mares, e a construção de plataformas offshore e perfuração offshore exigem dados confiáveis ​​sobre o regime de ondas de vento. O conhecimento dos tamanhos de ondas limitantes em várias áreas aquáticas do Oceano Mundial também é necessário para garantir a segurança da navegação nesses locais.

As ondas de vento são um fenômeno que se manifesta na superfície de qualquer corpo de água. A escala deste fenômeno para diferentes reservatórios será diferente. Leonardo da Vinci escreveu certa vez: “... uma onda corre de seu lugar de origem, mas a água não se move de seu lugar. Como as ondas formadas em maio nos campos pelo curso dos ventos, as ondas parecem correr pelo campo, enquanto os campos não saem do seu lugar. Esta característica das ondas de vento

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é de tremenda importância prática: se, juntamente com a forma, ou seja, a onda, a massa, ou seja, a água, também se movia, então nenhum navio poderia se mover contra as ondas. ondas de vento geralmente divididos em três tipos:

Ondas de vento que estão sob
ação do vento;

Ondas de swell que são observadas após a cessação do vento
ra ou após a saída das ondas da zona de ação do vento;

Swell misto quando as ondas de vento se sobrepõem às ondas de swell

Como os ventos sobre oceanos e mares, especialmente em latitudes temperadas, são variáveis ​​em velocidade e direção, as ondas de vento são espacialmente não homogêneas e significativamente variáveis ​​no tempo. Nesse caso, os campos de ondas são ainda mais heterogêneos do que os campos de vento, pois as ondas podem chegar a uma ou outra região simultaneamente de diferentes zonas de geração (localizadas de forma diferente).

Se você observar atentamente a superfície do mar agitado, poderá chegar à conclusão de que as ondas se substituem sem nenhuma regularidade visível - uma onda ainda maior, ou talvez muito pequena, pode vir depois de uma grande onda; às vezes vem várias ondas grandes seguidas, e às vezes há uma área de superfície quase calma entre as ondas. A grande variabilidade da configuração da superfície do mar agitado, especialmente no caso de ondas mistas (e esta é a situação mais comum), deu origem ao famoso físico inglês Lord Thomson a declarar que "... a lei básica do vento ondas é a aparente ausência de qualquer lei." E, de fato, até o momento, não podemos prever com certeza a sequência de alternância de ondas individuais mesmo por qualquer uma das características, por exemplo, pela altura, sem mencionar outras características, como a forma das cristas e vales , etc

Quando duas oscilações harmônicas são adicionadas, cujas frequências estão próximas o suficiente, ocorre uma oscilação não harmônica, chamada de batida, que é caracterizada por uma mudança periódica na intensidade com uma frequência igual à diferença entre as oscilações que interagem (Fig. 10). 2). Algo semelhante é observado nas ondas de vento. Como as ondas chegam a qualquer área de zonas diferentes e suas frequências podem ser

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A costa sudeste da África é famosa - aqui ventos fortes, dispersando grandes ondas, swell vindo do sul e a Corrente do Norte - tudo isso cria condições incomumente difíceis para a navegação. Bartolomeo Dias, cuja expedição já foi mencionada, nesta região do oceano resistiu à forte agitação durante duas semanas e, segundo a lenda, vendeu a alma ao diabo para passar por este lugar. Naquela época isso ajudou. Dias passou por este lugar, chamou-o de Cabo das Tormentas, mas dois anos depois morreu ali. O rei português Joan II renomeou o Cabo das Tempestades em um cabo Boa Esperança, pois atrás dele havia uma esperança de chegar à Índia por mar. É com esta capa que se liga a origem da lenda do "Holandês Voador". É aqui que se observam as ondas single killer, que se formam como resultado da interação de ondas e correntes. Estas ondas representam um movimento de água íngreme, têm uma inclinação frontal muito íngreme e um cavado bastante suave. Sua altura pode exceder 15-20 m, enquanto ocorrem frequentemente em mares relativamente calmos. As ondas nesta área representam um sério perigo para os navios modernos. Ondas em furacões tropicais e tufões também representam um grande perigo.

A ciência das ondas surgiu e desenvolveu-se como uma das secções da hidrodinâmica clássica e até aos anos 50 do século XX. praticamente não começou a descrever um distúrbio tão complexo como as ondas de vento na superfície dos reservatórios. O grau de excitação foi avaliado principalmente na escala de Beaufort a olho nu (Tabela 10.3).

No início do século XX. com a transição da frota à vela para a frota a vapor, o número de acidentes e perda de navios diminuiu um pouco (havia 250-300 navios por ano, tornou-se ~ 150), e uma subestimação das forças naturais apareceu na determinação da segurança de navegação. Entre os construtores navais do início do século XX. havia uma opinião de que "as forças dos elementos se rendem diante de novos navios duráveis". Esta opinião custou a vida de muitos marinheiros. As ondas do mar são um fenômeno bastante formidável da natureza, e a natureza não tolera negligência e muitas vezes se vinga das pessoas, iniciando assim o desejo das pessoas de entender melhor e mais profundamente suas leis.

Na tabela. A Tabela 10.4 mostra o número de navios perdidos devido a tempestades e outras condições hidrometeorológicas adversas, principalmente associadas a mares revoltos, para o período de 1975 a 1979. Esta amostra refere-se apenas a navios mercantes no que diz respeito a tamanho grande(mais de 500 toneladas de registro). O número de acidentes em navios menores durante o mesmo período é determinado por um número de quatro dígitos. Ficou claro que

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Para medir as ondas, geralmente são usados ​​registradores de ondas de bóia acelerométricos baseados no princípio de um eco-sondador acústico e registradores de ondas hidrostáticos. Os gravadores de ondas geralmente medem a altura média e máxima das ondas, o período médio e o comprimento de onda, o espectro de frequência das ondas.

Em um registrador de onda acelerométrico, os elementos de onda são determinados pela dupla integração do sinal recebido do sensor acelerométrico. Os registradores de ondas estrangeiras mais comuns são organizados de acordo com este princípio. O princípio de funcionamento dos registradores de ondas hidrostáticos baseia-se na conexão das oscilações hidrostáticas a uma certa profundidade com as características das oscilações da superfície da onda.

A ecolocalização é usada ao soar os valores instantâneos da elevação da superfície da água a partir de uma bóia flutuante ou ancorada (sonda de eco direto). Os registradores de ondas, cujo princípio de operação é baseado na ecolocalização reversa, realizam a sondagem da interface água-ar debaixo da água.

Radares de abertura sintética, altímetros instalados em satélites, permitem medir as principais características das ondas de vento. Métodos remotos permitem obter as características das ondas de vento em grandes áreas. Com base nessas medições, são criados atlas modernos de ondas de vento. Informações sobre dados de ondas podem ser obtidas em http://www.waveclimate.com.

Como a história do desenvolvimento do nosso conhecimento fundamental das ondas tem mostrado, é necessária uma estreita ligação entre os estudos teóricos, experimentais e naturais.

O vento é o parâmetro mais importante do qual dependem as características geométricas das ondas. No entanto, com um vento constante e bastante longo, as características médias das ondas aumentam ao longo do caminho de sua propagação, enquanto estão sob a ação do vento. Esse caminho é chamado de comprimento da aceleração do vento, ou simplesmente aceleração. Dificuldades de Observação ondas do mar e seu registro em condições naturais forçou os cientistas a recorrer à modelagem laboratorial de ondas de vento. Nos primeiros dias do estudo das ondas do mar, a modelagem de laboratório era quase a única fonte de características quantitativas das ondas. No entanto, essa fonte acabou sendo muito limitada - e aqui está o porquê. A principal dificuldade na modelagem laboratorial de ondas é garantir uma aceleração de onda suficientemente grande, ou seja, é necessário ter calhas longas. Os parâmetros médios de onda geralmente mudam com o tempo e

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neste caso, cada componente espectral atinge um máximo, depois diminui até um mínimo e, finalmente, atinge um valor de equilíbrio. Este efeito é chamado de efeito de overshoot. Foi identificado por medições em condições naturais e de laboratório. A seção frontal do espectro é formada como resultado do desenvolvimento exponencial de seus componentes e do mecanismo de redistribuição não linear de energia entre os componentes espectrais. A equação do balanço de energia eólica é considerada detalhadamente em monografias.

O tipo mais famoso e estudado de ondas longas são as marés. As marés são causadas pelas forças gravitacionais (formadoras de marés) da Lua e do Sol. Nos oceanos e mares, as marés se manifestam na forma de flutuações periódicas no nível da superfície da água e nas correntes. Movimentos de maré também existem na atmosfera e deformações de maré - na Terra sólida, mas aqui são menos pronunciadas do que no oceano.

Nas zonas costeiras, a magnitude das flutuações do nível atinge 5-10 m. Os valores máximos das flutuações do nível são alcançados na Baía de Fundy (Canadá) - 18 m. Na costa da Rússia, a maré mais alta é observada em Penzhina Baía - 12,9 m. correntes de maré na zona costeira atinge 15 km/h. NO oceano aberto as flutuações no nível e na velocidade das correntes são muito menores.

A força de maré da Lua é cerca de duas vezes a do Sol. As componentes verticais da força de maré são muito menores do que a força da gravidade, de modo que seu efeito é desprezível. Mas o componente horizontal da força de maré provoca movimentos significativos de partículas de água, que se manifestam na forma de marés.

A ação combinada da Lua e do Sol leva à formação de formas complexas de flutuações de nível. Existem os seguintes tipos principais de marés: semi-diurnas, diurnas, mistas, anômalas. Em uma maré semidiurna, o período de oscilação da superfície da água é igual a meio dia lunar. A amplitude da maré semidiurna varia de acordo com as fases da lua. A maré semidiurna é mais comum nos oceanos. O período de flutuações de nível na maré diária é igual aos dias lunares. A amplitude da maré diária depende da declinação da lua. As marés mistas são divididas em semidiurnas irregulares e diurnas irregulares. marés anômalas

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Eles têm várias variedades, mas todos são bastante raros nos oceanos.

Para a prática marinha, a previsão (ou pré-cálculo) dos níveis de maré é de grande importância. A previsão da maré é baseada em uma análise harmônica das observações de flutuação do nível. Tendo destacado os principais componentes harmônicos de acordo com os dados observacionais, o nível é calculado no futuro. A mais completa expansão harmônica do potencial de formação de maré, realizada por A. Dudson, contém mais de 750 componentes. Os métodos para prever as marés são discutidos em detalhes em.

A primeira teoria das marés foi desenvolvida por I. Newton e é chamada de estática. Na teoria estática, considera-se que o oceano cobre toda a Terra, que é considerada indeformável, a água é considerada invíscida e sem inércia. Com um oceano cobrindo toda a Terra, a maré estática é descrita pelo potencial de maré dentro de um fator constante. A superfície da água do oceano é descrita pelo chamado "elipsóide de maré", cujo eixo principal é direcionado para o luminar perturbador (a Lua, o Sol) e o segue. A Terra gira em torno de seu eixo e dentro desse "elipsóide de maré". A teoria estática, apesar da fraqueza dos pressupostos básicos, descreve corretamente as propriedades básicas das marés.

Uma teoria dinâmica das marés mais perfeita, que já considera o movimento das ondas no oceano, foi construída por Laplace. Na teoria dinâmica, as equações de movimento e a equação de continuidade são escritas na forma de equações de maré de Laplace. As equações de maré de Laplace são equações diferenciais parciais escritas em um sistema de coordenadas esféricas, de modo que sua solução analítica só pode ser obtida para casos ideais, como um canal estreito e profundo circundando toda a Terra (a chamada teoria das marés do canal). Para pequenas áreas de água, as equações de maré de Laplace podem ser escritas no sistema de coordenadas cartesianas. Os resultados dos cálculos de maré no Oceano Mundial são apresentados na forma de mapas especiais nos quais a posição da crista das ondas de maré é plotada em vários momentos (geralmente lunar). Cartões modernos as marés são construídas com base em métodos numéricos, levando em consideração dados observacionais.

210 CH. 10 ondas no oceano

A teoria das ondas longas é baseada na suposição de que a profundidade do líquido Hé pequeno em comparação com o comprimento de onda A, ou seja, Um ^> N. A teoria das ondas longas descreve fenômenos de maré, ondas de tsunami, bem como ondas de vento e ondas que se propagam em águas rasas. Ondas longas também incluem ondas de inundação e bora observadas em reservatórios e rios.

amplitude de onda longa uma muito menor que seu comprimento A th pode ser descrito usando a teoria linear. Se essas condições não forem atendidas, os efeitos não lineares devem ser levados em consideração.

Tsunami em tradução literal do japonês - " uma grande onda no porto." Tsunamis são comumente entendidos como ondas gravitacionais que surgem no mar como resultado de distúrbios em grande escala e de curta duração (terremotos subaquáticos, vulcões submarinos, deslizamentos de terra subaquáticos, meteoritos caindo na água, fragmentos de rochas, explosões na água, uma mudança acentuada na condições meteorológicas, etc.).

A duração de tempo característica de uma onda de tsunami é de 10 a 100 minutos; comprimento - 10-1000 km; velocidade de propagação L™Am,m ..

aceleração da gravidade, eu sou profundidade e a altura durante a navegação pode chegar a dezenas de metros. Essas ondas são muito longas, na primeira aproximação, a teoria de "águas rasas" é aplicável a elas.

Em termos de número de mortes por ano como resultado de desastres naturais na Terra, os tsunamis ocupam o 5º lugar depois de inundações, tufões, terremotos e secas. A distribuição dos tsunamis pelas regiões é caracterizada por uma forte heterogeneidade, o principal número de tsunamis ocorre nos mares oceano Pacífico.

A distribuição dos tsunamis nos oceanos e mares é caracterizada da seguinte forma:

Oceano Pacífico (sua periferia) 75%

eu Oceano Atlântico 9%

Oceano Índico 3%

Mar Mediterrâneo 12%

outros mares 1%

Para se ter uma ideia do tsunami, apresentamos as características dos maiores tsunamis ao longo de um intervalo de cem anos (1880-1980) na Tabela. 10 6.

Para classificar os tsunamis, o acadêmico S.L. Soloviev propôs uma escala semiquantitativa (com base na análise de tsunamis históricos), que se baseia na altura do aumento do nível.

tsunami catastrófico(intensidade 4). A elevação média do nível em uma seção costeira de 400 km de comprimento (ou mais) atinge 8 m. As ondas em alguns lugares têm uma altura de 20 a 30 m. Todas as estruturas na costa são destruídas. Tais tsunamis ocorrem ao longo de toda a costa do Pacífico.

Tsunami muito forte(intensidade 3). Em uma costa de 200-400 km de comprimento, a água sobe 4-8 m, em alguns lugares até 11 m. Tais tsunamis são observados na maioria dos oceanos.

Fortes tsunamis(intensidade 2). Na costa de 80 a 200 km de comprimento, a elevação média do nível da água é de 2 a 4 m, em alguns lugares de 3 a 6 m.

tsunamis moderados(intensidade 1). Na área de 70-80 km, a água sobe 1-2 m.

Tsunamis fracos(intensidade 0). Subida de nível inferior a 1 m.

212 CH. 10 ondas no oceano

Outros tsunamis têm intensidade de -1 a -5.

Quanto mais forte o tsunami, menos frequentemente eles ocorrem. Tsunamis com intensidade de 4 ocorrem uma vez a cada 10 anos e no Oceano Pacífico; intensidade 3 - uma vez a cada 3 anos; intensidade 2 - 1 vez em 2 anos; intensidade 1 - 1 vez por ano; intensidade 0 - 4 vezes por ano.

As principais causas dos tsunamis são terremotos, explosões de ilhas vulcânicas e a erupção de vulcões submarinos, deslizamentos de terra e deslizamentos de terra. Vamos considerar brevemente essas razões separadamente.

Cerca de 85% dos tsunamis são causados ​​por terremotos submarinos. Isto é devido à sismicidade de muitas áreas oceânicas. Em média, 100.000 terremotos ocorrem anualmente, dos quais 100 são catastróficos. Em média, uma vez a cada 10 anos, um terremoto causa um tsunami no Oceano Pacífico com uma altura (média) de até 8 m (em alguns lugares até 20-30 m) (intensidade 4). Um tsunami de 4-8 m de altura (de origem sísmica) ocorre a cada 3 anos, um 2-4 m de altura - anualmente.

No Extremo Oriente(RF) em 10 anos há 3-4 tsunamis com uma altura de mais de 2 m. O tsunami mais trágico na Rússia ocorreu em 4 de novembro de 1952 em Severo-Kurilsk. A cidade foi quase completamente destruída. Um terremoto começou à noite, cerca de 40 minutos depois de terminar, um poço de água desabou sobre a cidade, que retrocedeu após alguns minutos. O fundo do mar ficou exposto por várias centenas de metros, mas após cerca de 20 minutos, uma onda com mais de 10 metros de altura atingiu a cidade, destruindo quase tudo em seu caminho. Depois de ser refletida nas colinas ao redor da cidade, a onda rolou para a planície, onde ficava o centro da cidade, e completou a destruição. O tsunami pegou os moradores da cidade de surpresa.

Existem duas zonas de fontes de terremotos na Terra. Um está localizado na direção meridional e percorre o leste e Costa ocidental Oceano Pacífico. Esta zona dá a maior parte do tsunami (até 80%). A segunda zona de fontes de terremotos ocupa uma posição latitudinal - os Apeninos, os Alpes, os Cárpatos, o Cáucaso, o Tien Shan. Dentro desta zona, tsunamis ocorrem nas margens do Mediterrâneo, Adriático, Arábico, Mar Negro, na parte norte oceano Índico. Menos de 20% de todos os tsunamis ocorrem nesta zona.

O mecanismo de geração de tsunami durante terremotos é o seguinte. A principal razão é a rápida mudança no relevo do fundo do mar

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(deslocamento), causando desvios da superfície oceânica da posição de equilíbrio. Em vista da baixa compressibilidade da água, há um rápido abaixamento ou aumento de uma massa significativa de água na área de movimento. As perturbações resultantes se propagam na forma de longas ondas gravitacionais.

Para a descrição quantitativa dos terremotos são utilizadas intensidade e magnitude. A intensidade é avaliada em pontos (escala de 12 pontos MSK-64). (O Japão tem uma escala de 7 pontos). Ponto - uma unidade de medida de agitação do solo, solo. A principal característica que determina a intensidade é a reação dos solos às ondas sísmicas. A energia de um terremoto é determinada pela magnitude M.

A tarefa mais importante na previsão de tsunamis de origem sísmica é o estabelecimento de sinais de tsunamigenicidade de terremotos. Agora, acredita-se que, se a magnitude de um terremoto exceder um certo valor limite Mn, a fonte está localizada sob o fundo do mar, então o terremoto será tsunamigênico.

Para o Japão, são propostas fórmulas empíricas que relacionam a magnitude dos terremotos tsunamigênicos e a profundidade da fonte H(em quilômetros):

Não mais do que 0,1 da energia liberada durante um terremoto é convertida em energia de tsunami.

Como resultado da análise dos dados de campo, foram estabelecidas as seguintes propriedades da fonte de terremotos tsunamigênicos. A energia se propaga principalmente ao longo da normal ao eixo principal da fonte. O grau de orientação depende do alongamento do foco. Os centros de grandes tsunamis são, via de regra, fortemente alongados. Seus eixos estão orientados paralelamente à costa mais próxima, depressão ou arco insular, de modo que a principal fonte de energia é direcionada para o mar. A razão entre a amplitude da onda ao longo da falha e a amplitude da onda na direção perpendicular à falha é aproximadamente igual a 1/10-1/15. Medições separadas confirmam isso, por exemplo, o tsunami causado pelo terremoto de 1964 no Alasca, cujas ondas foram registradas em várias estações sísmicas no Oceano Pacífico. Isso tornou possível construir um padrão de radiação de tsunami suficientemente detalhado.

Os terremotos subaquáticos causam não apenas ondas de tsunami, eles podem causar fortes perturbações da camada de água na região epicentral, que pode se manifestar como um aumento acentuado na troca vertical no oceano. Vertical

214 Capítulo 10 Ondas no oceano

A troca leva à transformação dos campos de temperatura, salinidade e cor do oceano. A liberação de águas profundas para a superfície levará à formação de uma vasta anomalia na temperatura da superfície do oceano. A remoção de biogênios para a camada superficial, geralmente empobrecida nessas substâncias, leva a um aumento na concentração de fitoplâncton. Como o fitoplâncton é o elo primário da cadeia trófica e determina a bioprodutividade das águas, fenômenos como migração de peixes, animais marinhos, etc. , ejeções de colunas de água e a formação de ondas estacionárias íngremes com amplitude de até 10 m. Entre os marinheiros, esse fenômeno é conhecido como maremoto. Como resultado da análise de dados de satélite de temperatura da superfície do oceano e dados sísmicos, foi revelado uma diminuição da temperatura da superfície do oceano e um aumento na concentração de clorofila “a”, que se seguiu a uma série de fortes terremotos subaquáticos na área de Ilha Sulawesi (Indonésia, 2000). Uma série de experimentos de laboratório permitiu estabelecer que as oscilações do fundo da bacia podem levar à geração de fluxos verticais que podem destruir a estratificação estável existente e levar à liberação de águas profundas frias e ricas em nutrientes para a superfície, o que levar à formação de uma anomalia na temperatura da superfície do oceano e na concentração de clorofila.

Na Terra cerca de 520 vulcões ativos, dois terços dos quais estão localizados nas margens e ilhas do Oceano Pacífico. Suas erupções muitas vezes levam a tsunamis. Vamos dar alguns exemplos.

Durante a explosão do vulcão Krakatau em 26 de agosto de 1883 na Indonésia, a altura da onda do tsunami atingiu 45 m, 36.000 pessoas morreram. Ondas de tsunami varreram o mundo inteiro. A energia desta catástrofe é equivalente à energia de uma explosão de 250-500 mil toneladas. bombas atômicas tipo Hiroxima.

A explosão da ilha vulcânica de Tyr no Mar Egeu há 35 séculos (o vulcão e a ilha costumavam ser chamados de Santorini) causou a morte da civilização minóica. Este evento provavelmente serviu de protótipo para Atlantis. Os funcionários do projeto Soyuzmornia, S. Strekalov e B. Duginov, descrevem a morte da civilização minóica dessa maneira.

“A grande civilização minóica se distinguiu por insuperáveis ​​obras de arte e ofícios artísticos, majestosos palácios. Em meados do século XV. BC e. catástrofe atingiu Creta. Quase todos os palácios foram destruídos,

Capítulo 10. Ondas no oceano 215

Os assentamentos foram abandonados por seus habitantes. Existem duas hipóteses de morte. Segundo um, foi destruído pelos bárbaros - os gregos aqueus, segundo outro, a causa foi um desastre natural. Há aproximadamente 3,5 mil anos, a ilha vulcânica de Santorini explodiu no Mar Egeu. Como resultado do desastre, formaram-se ondas gigantes que atingiram a ilha de Creta e se espalharam para o Egito, inundando o Delta do Nilo. Foi assim? Poderia ser a verdadeira causa da morte da civilização? Essas questões determinaram a formulação do seguinte problema hidrodinâmico: “Um tsunami catastrófico na costa de Creta e no Egito nos séculos XV-XIV. BC."

Na zona costeira de Creta, os produtos cerâmicos foram encontrados debaixo d'água a profundidades de 8 a 30 m, e blocos de construção que remontam aos tempos antigos foram encontrados a profundidades de 30 a 35 m. Com base no fato de que a onda de refluxo é igual à onda de maré, a primeira também tinha uma altura de 30 a 35 m. Em busca de análogos de tal onda em aproximadamente o terreno subaquático e de superfície correspondente, nos voltamos para o mais poderoso desastre natural dos últimos séculos - a explosão do vulcão Krakatoa (em final do XIX dentro.). Lá, a onda do tsunami, de acordo com os dados disponíveis, atingiu uma altura de 40 m no foco. Com base no análogo, assumimos que um terremoto de magnitude 8,5 ocorreu na área da Ilha de Santorini a uma profundidade de cerca de 300 m . Além disso, tomamos a direção do eixo da fonte para coincidir com a direção das isóbatas na área da ilha de Santorini e paralela à longitudinal da ilha de Creta. Então, como resultado de cálculos realizados de acordo com o método original desenvolvido em Soyuzmorniiproekt, foi estabelecido que, de acordo com os dados iniciais, uma única onda de tsunami do tipo sóliton com uma altura de 44 m e um comprimento de cerca de 100 km deveria surgiram; neste caso, o comprimento do eixo longitudinal do foco é de 220 km e sua largura é de 50 km. A propagação de tal onda permite supor o seguinte.

Ao sul da fonte, a onda diminui e, perto da costa norte de Creta, sua altura é de 31 m. Com a passagem pelas baías da ilha, a altura da onda aumenta para 50 m e depois é refletida do costas escarpadas e o talude continental, os salpicos individuais podem atingir uma altura de 60-100 m. A onda mediterrânica atravessa o estreito, enfraquecendo-se devido à blindagem pelas ilhas. Ao sair do Estreito de Kasos na costa sul de Creta, a altura da onda é de 9,3 m. Após cruzar o Mar Mediterrâneo e a interação da onda com o talude e plataforma continental na região do Delta do Nilo, sua altura passa para 4 m.

216 Capítulo 10. Ondas no oceano.

(da ordem de 5,5 10-5), a onda se propaga por uma distância de 73 km até a parte da foz no leito rochoso, ou seja, praticamente toda a parte marítima do delta está sujeita a inundações. No Delta do Nilo, durante um período histórico de vários milhares de anos, a taxa de deposição de aluvião foi praticamente constante e igual a 0,9-1,3 mm por ano. A exceção é o segundo milênio aC, quando não foram encontrados depósitos perceptíveis de aluvião por razões que não são totalmente claras. Pode-se supor que a onda de tsunami que inundou o delta durante este período de tempo lavou e carregou toda a camada aluvial da superfície para o mar.

O desastre ocorrido na ilha de Santorini, juntamente com o ambiental, provavelmente teve graves consequências sociais. Ondas enormes, de 30 a 50 m de altura, foram capazes de destruir a civilização minóica que existia em Creta. Inundação do Delta do Nilo durante o período final XVIII-início A 19ª dinastia dos faraós foi principalmente o resultado de uma acentuada deterioração da situação ecológica, associada ao desaparecimento da camada de solo fértil, salinização e formação de pântanos. As consequências sociais devido à crise da agricultura no delta podem ter contribuído para o início do declínio do reino egípcio.

Recentemente (01/08/1933) uma explosão vulcânica na ilha de Kharimkatan levou à formação de um tsunami, com ondas chegando a 9 m (cume de Kuril).

O exemplo mais impressionante da formação de uma onda de tsunami durante um colapso ocorreu em 10 de julho de 1958. Uma avalanche com volume de 300 milhões de m em relação ao nível não perturbado quando a onda atinge a costa).

Um tsunami até 15 m de altura surgiu de um pedaço de rocha caindo de uma altura de 200 m (Ilha da Madeira, 1930). Na Noruega em 1934, um tsunami de 37 m de altura surgiu da queda de uma rocha pesando 3 milhões de toneladas de uma altura de 500 m.

Deslizamentos de terra na encosta da fossa oceânica (Porto Rico) em dezembro de 1951 causaram uma onda de tsunami. Deslizamentos de terra e fluxos de turbidez são frequentemente observados no talude continental do oceano, enquanto o papel de indicadores da formação e passagem de deslizamentos de terra ou fluxos de turbidez é desempenhado por rupturas em cabos e dutos.

Em 6 de outubro de 1979, um tsunami de 3 m de altura atingiu a Cote d'Azur, perto de Nice. Análise sísmica cuidadosa

CH. 10. Ondas no oceano 217

A situação e as condições meteorológicas permitiram concluir que os deslizamentos de terra submarinos foram a causa do tsunami. Obras de engenharia na plataforma podem provocar a formação de deslizamentos de terra e, consequentemente, a ocorrência de um tsunami.

Explosões na água de bombas atômicas e de hidrogênio podem causar uma onda como um tsunami. Por exemplo, no Atol de Bikini, a explosão de Baker criou ondas de cerca de 28 m de altura a uma distância de 300 m do epicentro. Os militares consideraram criação artificial tsunami. Mas como apenas uma pequena parte da energia da explosão é convertida em energia das ondas durante a formação de um tsunami, e a diretividade da onda do tsunami é baixa, os custos de energia para criar um tsunami artificial (poderoso aumento de onda em uma determinada parte da costa) são muito elevados.

No desenvolvimento de um tsunami, normalmente distinguem-se 3 fases: 1) a formação das ondas e a sua propagação junto à fonte; 2) propagação de ondas em mar aberto de grande profundidade; 3) transformação, reflexão e destruição das ondas na plataforma, sua chegada à costa, fenômenos ressonantes nas baías e na plataforma. A pesquisa desses estágios é significativamente diferente.

Para resolver o problema hidrodinâmico de cálculo de ondas, é necessário definir as condições iniciais - os campos de deslocamentos e velocidades na fonte. Esses dados podem ser obtidos pela medição direta dos tsunamis no oceano ou indiretamente pela análise das características dos processos que geram os tsunamis. Os primeiros registros de tsunamis em mar aberto foram realizados por S.L. Soloviev et al. em 1980, perto das Ilhas Curilas do Sul. Existe uma possibilidade fundamental de determinar os parâmetros na fonte com base na solução do problema inverso - com base nas poucas manifestações de um tsunami na costa, determinar seus parâmetros na fonte. No entanto, via de regra, há muito poucos dados de campo para a solução correta de um problema tão inverso.

Para prever a manifestação de um tsunami na zona costeira e resolver outros problemas de engenharia, é necessário conhecer a mudança de altura, período e direção da frente de onda devido à refração. Este propósito é servido pelos diagramas de refração, que indicam a posição das cristas de onda (frentes) em diferentes distâncias ao mesmo tempo, ou a posição da crista da mesma onda em tempos diferentes. Os raios (ortogonais à posição das frentes) são desenhados no mesmo mapa. Supondo que o fluxo de energia entre duas ortogonais seja preservado, podemos estimar a mudança na altura da onda. A intersecção dos raios leva a um aumento ilimitado na altura da onda. Poder transportado

220 Capítulo 10. Ondas no oceano

Rising break - uma onda rola sem quebrar em encostas íngremes.