> Энциклопедический словарь Гранат, страница 123 > Волны на поверхности морей и озер

Волны на поверхности морей и озер

Волны на поверхности морей и озер. Когда частица волнующейся водной поверхности достигла наивысшого положения, то она, как выражаются, находится на гребне волны. Если, напротив, она занимает самое низкое положение, то мы скажем, что она в долине. Разстояние между двумя смежными гребнями (или двумя долинами) называется длиною волны; оно вдвое больше расстояния от гребня до долины. Разность уровней, на которых находятся гребень и долина, или вертикальное расстояние от гребня до долины, называется высотою волны Характер волн меняется в зависимости от глубины воды. Если вода мелка, то путь, описываемый каждою частицей водной поверхности, представляет сильно вытянутый эллипс, которого большая ось горизонтальна и относится к малой оси (вертикальной), как длина волны к глубине водного бассейна. Период колебаният. е. то время, в течение которого частица воды описывает свой эллипс, прямо нропорционален длине волны; скорость распространения волн в этом случае одна и та же для всяких волн и зависит от глубины воды. Напротив, на глубокой воде путь водной частицы представляет собою приблизительно окружность; время колебания прямо пропорционально квадратному корню из длины волны; скорость распространения волн находится в такой же зависимости от длины волны, как и время колебания. Частицы, лежащия глубже поверхности воды, колеблются при мелкой воде по эллипсам, которые тем более вытянуты, чем ближе частица ко дну бассейна; на глубокой воде оне движутся по окружностям, радиус которых убывает с глубиной. Время колебания и скорость распространения волны одинаковы для частиц, лежащих на поверхности воды, и для частиц, лежащих ниже этой поверхности. Как скорость распространения волн, так и размеры их (длина и высота) увеличиваются с увеличением силы и продолжительности ветра. Средняя высота океанских волн составляет 3 метра; наибольшая высота по Аберкромби—14 метров. Во внутренних морях высота волн значительно менее: так, в Средиземном море наибольшая высота составляет приблизительно 5 метров. Длина волн по Парису в среднем в 33 раза превышает их высоту; таким образом, за среднюю длину океанской волны можно принять 100 метров. Изредка встречаются В. в несколько сот метров длиною (Дж. Кл. Росс наблюдал В. в 580 м., фран. адм. Мотте— даже в 825 м.). Скорость распространения волн в во всех случаях выражается формулой:

в - тр где×— длина волны, Т — период колебания; при этом на глубокой воде Т=0,8 УТ (если Т—в секундах, а×— в метрах); отсюда в=1,56 Т. В среднем в=13 метр. в секунду, Т=7Ва сек. Максимальное значение скорости распространения в (у самых длинных волн) составляет около 24 метр. в секунду. Можешь случиться, что особенно длинные волны будут распространяться быстрее, чем вызвавшая их буря; тогда, оне могут служить предвестием надвигающейся бури У волн, произведенных землетрясением, все величины бывают много больше указанных значений; так, землетрясение, происшедшее в Шимоде (Япония) в декабре 1854 г., вызвало В. в 390 км. длиною. Для таких длин. В. океан является сравнительно мелководным бассейном (потому что в этом случае глубина океана является малой величиною по сравнению с длиною волны); таким образом, для этих черезвычайно длинных волн скорость распространения—одна и та же, независимо от различия в их длине; зато она, как сказано, зависит от глубины воды. Для указанного выше землетрясения в Шимоде скорость волн составляла 184,5 метра в сек. Извержение Кракатоа вызвало волну, распространявшуюся с скоростью 192 метра в сек.; на соседних берегах Суматры и Явы высота этой волны составляла 20 — 25 метр., в Батавии 1,83 метра, на остр. Маврикие 0,5 м., у мыса Горна около 0,1 м. На сравнительно небольших водных бассейнах (как озера) могут образоваться, благодаря отражению от берегов, стоячия В. (смотрите выше). При этом вода остается в покое на некоторых местах своей поверхности: это—так называемым узлы или узловия линии; посредине между двумя узловыми линиями, в так называемым пучностях, колебание, наоборот, достигает наибольшей величины. Подобно тому, как звучащее тело (струна, камертон, воздух в органной трубе) дает стоячия волны определенной длины, зависящей от размеров тела, так и стоячия волны на поверхности известного озера могут иметь лишь несколько определенных периодов колебания. РИз явлений этого рода всего обстоятельнее были изучены (Фо-релем) стоячия волны (местное название—сейши) на Женевском озере. Так, например, у Женевы вода медленно поднимается на несколько сантиметров или дециметров в течение 17 или 36 минут; затем в течение такого же промежутка времени медленно опускается, потом опять поднимаетсяи так далее Особенно высокие стоячия волны (до иВа метра) наблюдал Соссюр.

А. Бачинский.