В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248), страница 107
Текст из файла (страница 107)
Наблюдения из Космоса открывают новые возможности в определении таких характеристик ТЦ, как распределение облачных образований, скорость ветра, давление, параметры волн. Специальные океанологические спутники, оборудованные радиолокаторами с синтезированной апертурой, радиолокационными станциями бокового обзора, скаттерометрами, позволяют измерять ряд характеристик волнения (высоту и фазовую скорость волн, параметры волнового спектра), скорости ветра и приводного слоя, которые не измеряются на обычных метеорологических спутниках.
Использование даже ограниченной спутниковой информации позволяет получить более качественную информацию о ТЦ, чем синоптические карты. Такое сравнение информации о ТЦ, получаемой с синоптических карт и спутников, проводилось для Дальнего Востока РФ. К перспективным дистанционным средствам обнаружения ТЦ относятся загоризонтные радиолокационные станции (РЛС), которые обеспечивают измерение высот волн и скорос ги ветра на больших площадях с расстояний в несколько тысяч километров.
Результаты измерений волн загоризонтной РЛС сравнивали с данными расчетов и буйковыми измерениями. При этом было получено достаточно хорошее соответствие. Большой обьем информации о ТЦ получают с самолетов- лабораторий, которые регулярно используют для зондирования !'л. ес. Экологические неслед«и~вил пиихияных бедсиьвий ое43 ядер ТЦ. Эти данные свидетельствуют о значительной изменчивости параметров ТЦ и существенном их отличии от результатов композиционного анализа.
Проведены комплексные самолетные радиолокационные измерения в нескольких ура|анах. Наиболее подробно исследовался ура1ан «Анитао (1977), который за время наблюдения развился из слабого в интенсивный вихрь с внутренним конвективным ядром.
Использование радиолокаторов, установленных на самолетах, позволяет получать радиальные профили температуры, точку росы, скорость ветра. Обеспечение безопасности полетов накладывает ограничения па высоту полетов, поэтому, как правило, исследования выполняют на уровнях 500 и 700 мбар. Недостаточное распространение и несовершенство дистанционных методов приводит к тому, что определяющая роль в изучении динамических процессов в слое взаимодействия тропических циклонов с поверхностью океана принадлежит пока прямым инструментальным измерениям. Для ис<шедования общих физических процессов и структурных особенностей, присущих всем ТЦ, используют композиционный анализ данных, при котором происходит объединение характеристик циклонов, находящихся на подобных стадиях развития.
Хотя при этом стираются индивидуальные черты каждого урагана, такой подход позволяет компенсировать недостаток натурной информации. Обобщение данных визуальных наблюдений за высотами волн в 21 тайфуне, полученных с июня 1971 г. в северной тропической зоне Тихого оксана, дало возможность построить типовые пространственные распределения высот ветровых волн. Отмечено положение области с максимальными высотами волн в правой тыловой части тайфунов по отношению к направлению их перемещения, что связано с асимметрией полей ветра и существенной поступательной скоростью тайфунов. Большое количество информации о взаимодействии ТЦ и океана начало поступать в связи с развитием добычи полезных ископаемых на шельфе тропической зоны Мирового океана.
Первыми крупными программами по сбору данных с нефтяных платформ, расположенных в Мексиканском заливе, были «Жаке рго1есФ 1» и «Чгаие рго1ес1 2«, охватившие сезоны ураганов за 1954 1958 и 1960 †19 гг, соответственно. В 1968 г. восемь американских нефтяных компаний начали сбор гидрометеорологической информации с шести платформ, расположенных в Мексиканском заливе вдоль побережья штата 544 Гл.
гг'. Экологические ил«лед«споил ссликийиик бедствий Луизиана. Эта программа получила название «Осеан 1га1а Са$Ь- спп8 Ргойгап1». В процессе ее выполнения были получены уникальные непрерывные ряды инструментальных наблюдений за скоростью и направлением ветра, высотой волн и атмосферным давлением в период с октября 1968 г, года по ноябрь 1971 г. За это время записана информация об ураганах «Камилла» (1969), «Лаури» (1969), «Селия» (1970), «Эдит» (1971), тропических штормах «Феличе» (1970) и «Сент-Валентин» (1969).
Первым ураганом, во время прохождения которого измерения выполнялись более чем в одной точке, был ураган «Камилла», прошедший между первой и второй платформами. «Глаз» бури прошел в 16 милях к западу от первой станции, в 47 милях к востоку от второй станции и в 90 милях от третьей. За время его прохождения велась непрерывная регистрация скорости и направления ветра, давления и параметров ветровых волн, что позволило построить частотные спектры и двумерные функции распределения высот и периодов волн. Мексиканский залив в настоящее время является районом, наиболее освещенным информацией об ураганах, где для наблюдений, кроме отмеченных выше средств, используют стационарные автономные буи, специальные платформы и установленные на самолетах радиолокаторы, позволяющие измерять двумерные спектры ветровых волн.
В прибрежной зоне возможно измерение волн придонпыми датчиками. Так, десять японских метеостанций оборудованы датчиками, установленными на глубине 50 м. Измерения проводят с дискретностью 0,5 с в течение 20 минут через каждые 3 часа. Для ряда ТЦ уже получены записи волн, которые в совокупности с данными океанографических буев, расположенных на большой глубине, используются для проверки и отладки моделей прогноза и расчета ветра и волн в ТЦ.
Сейсмичность Сейсмологические характеристики землетрясений, происходящих на нашей планете, кратко можно суммировать в следующем виде [16, 121. 126, 16Ц. Когда возникает землетрясение, часть высвобождающейся энергии превращается в упругие волны - объемные и поверхностные. Объемные волны распространяются внутри Земли и подчиняются законам геометрической оптики, отражаясь или преломляясь у поверхности раздела, где их скорость меняется.
Два типа объемных волн соответствуют передаче сжатия и разрежения 1волны Р) и поперечных смещений 1волны Ь). !'л. ее. Экологические последок~вил пиихийных бедсиьвий Распространение поверхностных волн ограничено областью вблизи свободной поверхности Земли. Эти волны бывают двух типов: волны Рэлея, когда движение частиц происходит в вертикальной плоскости, лежащей в направлении распространения волны, и волны Лява с движением частиц в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Величина смещения в обоих типах волн Рэлея и Лява максимальна на поверхности и экспоненциально убывает с глубиной. Поэтому с помощью этих волн можно эффективно зондировать Землю до глубины, примерно равной одной трети длины волны.
Длины поверхностных волн, возбуждаемых при землетрясениях, лежат в интервале от десятков до многих сотен километров. Поверхностные волны от сильных землетрясений настолько интенсивны, что несколько раз обегают вокруг земного шара. Эти волны позволяют получать много информации о недрах планеты. С помощью поверхностных волн детально изучено расположение слоя пониженных сейсмических скоростей в верхней мантии, региональные детали строения земной коры континентов и океанов. В общем случае под сейсмичностью понимается географическое распределение землетрясений, их связь со строением Земли и распределением по энергиям и магнитудам. Разрыв сплопшых горных пород, вызывающий землетрясение, наступает в результате накопления упругих деформаций выше предела, который может выдержать горная порода.
Деформации возникают при относительных перемещениях соседних блоков в коре или мантии Земли. Относительные перемещения блоков не происходят внезапно, в момент разрыва, а нарастают постопенно в течение более или менее длительного времени. Движение в момент землетрясения состоит только лишь из упругой отдачи резкого смещения сторон разрыва в положение, в котором отсутствуют упругие деформации. Это движение заметно на расстоянии в нескольких километрах от разрыва. Сейсмические волны возникают на поверхности разрыва.
Площадь поверхности, с которой они излучаются, сначала очень мала, но затем быстро увеличивается и становится большой. Скорость ее распространения не превосходит скоростей поверхностных волн. Энергия, освобожденная во время землетрясений, до землетрясения была энергией упругой деформации горных пород.
Сейсмические волны это низкочастотные упругие волны в твердом теле планеты. Размеры очаговой области могут быть порядка нескольких десятков километров. Время, за которое ~8 В.И Тргквв и яр 546 Гл. 22. Эиологииесиие иоследссяоия тяихийных бедствий освобождается основная часть энергии, кроме чрезвычайно сильных толчков, не превосходит одной секунды. При очень сильных землетрясениях количество выделившейся энергии имеет порядок 10~о эрг.
Энергия землетрясения одна из главных физических характеристик сейсмического толчка. В настоящее время для сравнения землетрясений по их силе пользуются шкалой магнитуд, предложенной Б. Гутенбергом и Ч. Рихтером и усовершенствованной рядом других исследователей. Переход от магнитуды М к сейсмической энергии Е, излучаемой из очага землетрясения, возможен с помощью равенства 1д Е = 11,8 + 1,5М. В табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
