Главная > Разное > Динамические явления в водоемах
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава 1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЕТРА И ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

1.1. Методы изучения взаимодействующих сложных явлений и процессов

Практически все явления и процессы, происходящие во внутренних водоемах, обусловливаются и протекают под непосредственным воздействием атмосферы. Наиболее отчетливо выражено воздействие атмосферы на толщу воды в пределах границы раздела, а признаком воздействия является изменчивость структуры и осредненных количественных характеристик ветра. Воздействие ветра на водную поверхность проявляется в формировании различных динамических явлений и процессов, одни из которых видны на поверхности, а другие протекают в водной толще и могут быть обнаружены только специальными измерительными средствами.

Сам процесс воздействия ветра обычно оценивают по ряду количественных характеристик, из которых основными считаются: скорость, коэффициент аэродинамического сопротивления, касательное напряжение на водной поверхности, шероховатость подстилающей поверхности, распределение скорости по вертикали. Для решения многих гидрологических задач необходимы сведения о повторяемости ветра по скорости и направлению, продолжительности действия штормов различной силы, изменении скорости ветра по месяцам, сезонам и даже по годам. Воздействие ветра на поверхность водоема проявляется в генерации ветровых и стоячих волн, дрейфовых и компенсационных течений, сгонов-нагонов уровня и других явлений, каждому из которых присущи определенные масштабы и специфические черты изменчивости во времени и пространстве. Ни одно из названных явлений не может существовать в природных условиях без взаимодействия с другими явлениями и без связи с морфологией котловины, в которой протекают процессы. В связи с этим на любой стадии изучения природного явления приходится считаться и с его сложностью, и с многообразием процессов, протекающих одновременно и влияющих на кинематику потока в целом.

В полной изоляции от окружающей среды указанные выше явления могут быть рассмотрены только с помощью математического аппарата. Значительной изоляции рассматриваемого явления или процесса можно достичь и в лабораторных условиях. Примеры такого рода исследований рассматриваются в настоящей книге.

Наряду с перечисленными методами, изучение динамики внутренних водоемов осуществляют также путем постановки длительных наблюдений и последующего установления режимных характеристик. Многочисленные примеры использования этого метода для выяснения сущности рассматриваемых ниже явлений содержатся в нескольких главах.

Для описания движений при изучении воздействия ветра на водную поверхность и волновых процессов использовался метод Эйлера, основанный, как известно, на фиксации характеристик в точке или на вертикали. Отдельные виды движений, преимущественно связанные с выяснением пространственной структуры потока, изучались путем слежения за отдельными частицами, т. е. методом Лагранжа.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление