12 (1119294)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Основыгеофизики2017 Лекция №12Носов Михаил Александровичотделение геофизики, физический факультет МГУhttp://ocean.phys.msu.ru/courses/geo/Волновые движенияв океане и атмосферетипы волн(классификация по типу возвращающей силы)сила тяжестисилаповерхностногонатяжениягравитационныеповерхностные ивнутренниекапиллярныесила упругости(гидро)акустическиесила Кориолисагироскопические(инерционные)типы волн в океане(классификация по причине возникновения)••••••••ветровыеприливныеанемобарическиесейсмические (цунами)оползневые (цунами)штормовые нагоныкорабельные…Бухта Литуйя, Аляска, 9 июля 1958 гоползень объемом ~0.3 км3Бухта Литуйя, Аляска, 9 июля 1958 гоползень объемом ~0.3 км3524 mтипы волн в океане(названия волновых явлений)••••••••••Поророка (Амазонка)Риссага (о.Менорка)Абики (о.Кюсю)сейши“волны-убийцы”солитонызахваченные волнызыбьбор…Риссагабухта Сьютаделла«Волны-убийцы»Последовательные кадры(с интервалом 2 сек)подхода волны к берегу;ее высота достигла 25 м(Ванкувер, Канада)1973 South Africa“World Gloria”Спектр гравитационных поверхностныхволн в океанепериод100 24 121 час 101 мин 101ссм2103цунами-2приливы-5анемобарическиеволныинфрагравитационные волны1зыбьветровыеволныштормовыенагоныкапиллярныеволны10-310-610-410-2частота, Гц1Математическоеописание волновыхдвижений v    p  v,  v   g  2[ v  ]t v       div v3   div v   0  t Система уравнений для описаниялинейных волн без учета вращения Землии сил вязкого трения vp gt  div v   0tГравитационныеволныАкустическиеволныЛинейная теория длинныхгравитационных волнилитеория “мелкой воды”(  >> H )uxwtvyw0  w ~z1 p zHu гориз.gприближениегидростатикиp()  p атм  constdzzp  gzOz0z-Hp()  p(z)  g  gzp( x , y, z, t )  p атм  g( x , y, t )  gzp( x , y, z, t )  p атм  g( x , y, t )  gzu1 pu gt xtxv1 pvt yt(u , v)  f ( z) gyuxvyw0zdzH  H u v ( H  ) w ( )  w (  H )  0 x y  u v  H0 x y  t0utvt g gxxy u v  H0 x y  tyt2 utx2 vty2 g 2 gx2 y222  2uvH0  x  t  y t   t 2Волновое уравнение для описаниядлинных гравитационных волн22   gH222 t c 2  xy 2 2 c 2t2c  gHСмещениеповерхностиводыскоростьдлинных волнВолновое уравнение для случаябыстро меняющейся впространстве скорости2 t22 div c ( x, y) grad c  gH( x , y)топография дна влияет нараспространение длинных волн !Приближение «геометрической оптики»yc  constc  f ( x , y)Луч – линия, вдоль которойраспространяется потокэнергии волны, испущенной вопределенном направленииs0 ( x 0 , y 0 )xЗакон Снеллиусаn111с1с2n2sin 1 n 2sin  2 n1n  с0 / csin 1sin  2c1c2Рефракцияsin 1zс(z)sin  2sin (z)c1c2 constc( z )zРефракция – изменениенаправления волновыхлучей в среде с (плавно)изменяющейся впространстве скоростьюПолное внутреннее отражениеn1n211с1с2n 2  n1c 2  c1Полное внутреннее отражениеdc0dzzотражение лучей отвысокоскоростных областейФокусировка лучей областью с пониженнойскоростью распространения волнДефокусировка лучей областью с повышеннойскоростью распространения волнЗона тениРефракция гравитационных волн вприбрежной зонеВолновые лучи подходят кпобережью по нормалиКонцентрация волновой энергии на мысах изащищенность бухтЗахват волн подводными хребтамиЗахваченные волныподводныйхребетc2 > с1 < c2материковыйсклон и берегc2 > с1from H.Yeh et al, 1994Pagaraman, Babi IslandВысота заплескаболее 26 мЧисло жертв800 человекfrom H.Yeh et al, 1994Закон Грина (закон "1/4")W~22Q~ c ~c  gH2H  constHH1/ 4 constАкустическиеволны«…погрузив трубу однимконцом в воду и прижавдругой ее конец к уху,можно услышать корабли,идущие вдали…»Леонардо да Винчи1452- 1519Система уравнений для описаниялинейных волн без учета вращения Землии сил вязкого трения vp gt  div v   0tГравитационныеволныАкустическиеволны vvpp   Акустическиеg  волны t0 t    div v   0 divv00Предположения:t t  vvvv0  0малая0v величинаppppp00p00g  0    0 v p t0 1 p   div v   00 2 c t vpdiv t0    div v   00t t   p   p T    12 p cTN   p   p sSir Isaac Newton    12 p csPierre-Simon Laplace  div(v)p p   p 0 ts21pdiv(v)  1 00  c 2 t 2t2 p s cВолновое уравнение2 pt22 c p  0Скорость звукаВолновое уравнение (акустика)2 pt22 c p  0воздух340м/сp2c вода     1500 м / сsСкорость звукаЭмпирическая зависимость скорости звукав воде от температуры T, солености S иглубины z (давления)1480 м/сcT0c 1545 м/сcp0ТемператураСкорость звукаевлдаениЗахват волн подводными хребтамит.е.

областями с пониженной скоростьюраспространения длинных волнОбласть с пониженной скоростью звукаможет захватывать звуковые волны!Подводный звуковой канал (ПЗК)Deep Sound ChannelSOFAR Channel(Sound Fixing and Ranging)Ось ПЗК обычно лежит наглубине ~1000 мПодводный звуковой канал (ПЗК)обнаружен и описанв 1940-е годы двумяисследователями(независимо)William MauriceEwing1906 – 1974american geophysicist andoceanographerЛеонидМаксимовичБреховских1917-2005выдающийся учёныйв области физики,акустики океана,академик АН СССРПрикладная гидроакустика• Акустический радар (сонар)• Подводная связь (передачаинформации)• Подводная навигация• Наблюдения за погодой и климатом(регистрация шумов от ветра илиосадков, акустическая термометрия)• Измерение скорости течения (ADCP)• …Акустические волны в атмосфереСp R T p c     340 м / сCV   s В идеальных газах при T=const скоростьзвука не зависит от давления В атмосфере (гомосфере) скорость звукаопределяется только температуройисточникВлияние ветра на распространение звукаzu ~ ln zисточник.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций