منزل، تصميم، إصلاح، ديكور. الفناء والحديقة. افعلها بنفسك

منزل، تصميم، إصلاح، ديكور. الفناء والحديقة. افعلها بنفسك

» اتصال الرياح والاضطرابات المحيطية. موجات الرياح

اتصال الرياح والاضطرابات المحيطية. موجات الرياح

مع عمل طويل من الرياح على سطح الماء، تطور الإثارة، والتي تجعل جزيئات المياه حركة دورانية وترجمية معقدة. ينتج الماء مع الإثارة ضغطا إضافيا (فائض من الهيدروستاتيكي المستوى المحسوب)، يسمى الموجة.

عرض الأمواج وقيمة المعلمات الخاصة بهم (الارتفاع حاء, فترة، الطول الموجي، - الشكل. 2.6) تعتمد على عوامل تشكيل الموجة - سرعات الرياح د، مدة عمله t., أعماق الخزان حاء والإفراط في الأبطال د..


تين. 2.6 المعلمات الموجة

يتم تحديد ارتفاع الموجة من خلال المزيج الأكثر ضررايا من سرعات الرياح في العاصفة المحسوبة وطول رفع تردد التشغيل. طول رفع تردد التشغيل يساوي المسافة في خط مستقيم من الساحل إلى الهيكل، ويتم تحديد حجم سرعة الرياح في هذا الاتجاه من خلال وردة الرياح (الشكل 2.7).

تين. ارتفع 2.7 الرياح ( لكن) طول فيركلوك موجة ( ب.)

تسمى الأمواج والفترات والارتفاع منها من موجة إلى أخرى بشكل عشوائي، غير منتظمة؛ إذا كانت الفترات ومرتفعات الأمواج الفردية هي نفسها، فهي مصنفة منتظمة.

يتم تقسيم حقل موجة فرع المياه على طول طول ذراع فيركلوك الموجة إلى مناطق (الشكل 2.8): أنا. - مياه عميقة (), حيث القاع عمليا لا يؤثر على معلمات الموجة؛ II. - أجوف ( )، حيث انخفض عمق وطول وسرعة الأمواج ويزيد حزم الأمام ويزيد حافة المنحدرات الخلفية (يتم تدمير الأمواج وتحويلها إلى الأمواج القوية)؛ ثالثا - منطقة أمواج الطفرة، البقشيش عند التحرك ()؛ IV.- الحمامة، حيث يتم تدمير الأمواج أخيرا ثم تدحرجت الشاطئ.
يتم تقليل سرعة الرياح، التي تم تحديدها في أي ارتفاع، إلى ارتفاع 10 متر فوق مستوى المياه. العاصفة الأمنية للهياكل أنا. و II. الصف 2٪، ثالثاو IV. - 4%.

بسبب دقة منخفضة لتحديد عوامل تشكيل الموجة، لا سيما سرعة الرياح، ودقة حساب عناصر موجات منخفضة. إن سرعة الرياح لتقييم بدقة كافية للملاحظات المباشرة غير ممكنة بسبب حقيقة أنه فقط بعد إنشاء الخزان هو وضع مناسب يحدد تكوين تدفق الهواء أثناء الانتقال من البر الرئيسي إلى السطح المائي. الحصول على ارتفاع الموجة المقدرة بدقة حوالي 10٪ يتطلب دقة الريح في حساب سرعة الرياح حوالي 5٪، والتي لا تزال غير قابلة للحياة. نتيجة لتحديد تقريبي لارتفاع الموجة، يتم الحصول على قيمة تحميل موجة تقريبية.

يتميز نظام الموجة التي تم تشكيلها أثناء العاصفة المحسوبة بمتوسط \u200b\u200bالقيم، وتحديد ما يتم حسابه وفقا للمحدد د, حاء و د.المعلمات بدون أبعاد، ومزيد من النشخة. تم العثور على 2.9 (SNIP I-57-75) , , تحديد و.
المغلف العلوي من النشخة يتوافق مع منطقة المياه العميقة التي الحساب والقيادة بواسطة المعلمات الأولية و ; في غياب البيانات الفعلية مقبولة t. \u003d 6 ساعات.

اختياري I. , وفقا لأصغر قيمهم، تم العثور على متوسط \u200b\u200bارتفاع الموجة والفترة.
يتوافق الحقل أدناه من منحنى المغلف مع منطقة المياه الضحلة مع منطقة من 0.001 وأقل. حساب وقيادة المعلمات


تين. 2.8 تقسيم المنقولة عن طريق المياه في منطقة العمق:
أنا. - مياه عميقة؛ II. - أجوف؛ ثالثا - مص؛ IV.- قوانين 1 - هدف الانهيار الأول للموجات؛ 2 - الانهيار الأخير

تين. 2.9 رسوم بيانية لتحديد متوسط \u200b\u200bقيم عناصر موجة الرياح في المياه العميقة أنا. والضحلة (عند التحيز) II. مناطق

و . مع انحياز من أسفل أكثر من 0.001 حساب ارتفاع الموجة حاءإنتاج [Snip 11-57-75، التطبيق. أنا، ص. 17]، مع مراعاة تحويل الأمواج. أي تغييرات في معلمات الموجة بسبب انخفاض في العمق، مع مراعاة الانكسار - انحناء خط ريدج الموجة أثناء النهج المائل للموجة - ومع مراعاة فقدان الطاقة.

يتم تحديد متوسط \u200b\u200bالطول الموجي في منطقة عميق المياه العميقة من قبل الصيغة

(2.10)

ارتفاع الموجة رديئةيتم تحديد الأمن٪ في نظام الموجة في منطقة عميق البحر بضرب متوسط \u200b\u200bارتفاع الموجة على معامل يعتمد على عوامل تشكيل الموجة ولديها قيمة تساوي أو أصغر قليلا أدناه.

حجم العمق الحرج ح كرر. (عمق تدمير الموجات) يعتمد على الكثيرين في الوقت نفسه العوامل التمثيلية. يمكنك أن تأخذ ح كرر. = (1,25-1,8)أهلا..

يتم احتساب ارتفاع الموجة من المستوى المحسوب، والذي، في علامة معينة من مستوى المياه في الجزء العلوي بك، قد يختلف بسبب فرع نواة الرياح

(2.11)

أين الزاوية بين المحور الطولي للخزان واتجاه الرياح.

تتكون الأمواج التي اعتدنا أن نرى على سطح البحر بشكل أساسي تحت عمل الرياح. ومع ذلك، قد تحدث الأمواج لأسباب أخرى، ثم يتم استدعاؤها؛

المد والجزر، الذي تم تشكيله تحت تأثير قوات القمر القمر والشمس؛

باريك، الناشئة مع التغييرات الحادة في الضغط الجوي؛

الزلازل (تسونامي) الناتجة عن الزلزال أو الانفجارات البركانية؛

السفينة، الناشئة عن حركة السفينة.

موجات الرياح ستاند على سطح البحار والمحيطات. لا توفر موجات المد والجزر والزلازل وحاري وشحن تأثير كبير على السباحة من السفن في المحيط المفتوح، لذلك لن نتوقف على وصفهم. إثارة الرياح هي واحدة من العوامل المائية الرئيسية التي تحدد السلامة والكفاءة الاقتصادية للملاحة، حيث إن موجة ركوب السفينة تقع على ذلك، والصخور، يدق في المجلس، يصب الطوابق والبشرة، يقلل من سرعة السكتة الدماغية. ينشئ البداية لفات خطيرة، مما يجعل من الصعب تحديد مكان السفينة وتفاقم الفريق بشكل كبير. بالإضافة إلى فقدان السرعة، تسبب الإثارة في الحادة وتهرب من السفينة من الدورة المحددة، وتتطلب تمرير دائم لعجلة القيادة.

وتسمى إثارة الرياح عملية تكوين وتطوير وتوزيع الأمواج الناجمة عن الريح على سطح البحر. مناديل الرياح متأصلة في ميزتين رئيسيتين. الميزة الأولى مخالفة: هجر حجم وأشكال الأمواج. موجة واحدة لا تكرر الآخر، يمكن للمرء أن يتبع، وربما حتى كبيرة؛ كل موجة فردية يغير باستمرار شكلها. تتحرك التلال الموجة ليس فقط في اتجاه الريح، ولكن أيضا في اتجاهات أخرى. يفسر دوامة هذه الهيكل المعقد لسطح البحر المضطربة، الطبيعة المضطربة للرياح التي تشكل الموجة. تقع الخط الثاني من الإثارة في التقلبات السريعة عن عناصرها في الوقت والمكان وترتبط أيضا بالرياح. ومع ذلك، فإن حجم الأمواج يعتمد ليس فقط على سرعة الرياح، ومدة تشغيله، ومنطقة وتكوين السطح المائي أمر ضروري. من وجهة نظر الممارسة، ليست هناك حاجة لمعرفة عناصر كل موجة فردية أو كل تذبذب موجة. لذلك، يتم تخفيض دراسة الإثارة في نهاية المطاف لتحديد الأنماط الإحصائية التي تعبر عنها عدديا عن طريق التبعيات بين عناصر الأمواج والعوامل المحددة.

3.1.1. عناصر الأمواج

تتميز كل موجة بعناصر معينة،

عناصر مشتركة للأمواج هي (الشكل 25):

أعلى - أعلى نقطة من قمة الموجة؛

الوحيد هو أدنى نقطة الطول الموجي؛

الارتفاع (ح) - فائض من قمة الموجة؛

الطول (L) - المسافة - المسافة بين رؤوس اثنين من أقراص اثنين مجاورة على موجة الملف الشخصي، نفذت في الاتجاه العام لنشر الأمواج؛

الفترة (ر) هي الفاصل الزمني بين مرور اثنين من القمم المجاورة من الأمواج من خلال عمودي ثابت؛ بمعنى آخر، هذه الفترة الزمنية التي يمر خلالها الموجة المسافة المساوية لطولها؛

Krutdance (E) هي نسبة ارتفاع هذه الموجة إلى طولها. إن حزم الموجة في نقاط مختلفة من ملف الموجة مختلفة مختلفة. يتم تحديد متوسط \u200b\u200bحزم الموجة من خلال النسبة:

تين. 25. العناصر الرئيسية للموجات.


بالنسبة للممارسة، فإن أكبر التحيز مهم، وهو ما يساوي تقريبا نسبة الموجة H إلى نصف واحد λ / 2


- سرعة الموجة C هي سرعة نقل قمة الموجة في اتجاه انتشارها، والتي تحددها الفاصل الزمني لفترة قصيرة من فترة الموجة؛

الجزء الأمامي من الموجة هو الخط على خطة السطح المثري، يمر على طول رؤوس قمة هذه الموجة، والتي تحددها مجموعة من ملفات تعريف الموجة التي أجريت بالتوازي إلى مدير نشر الأمواج.

بالنسبة للرواية، مثل هذه العناصر من الأمواج، باعتبارها الطول والطول والطول والطول والانحدار والاتجاه العام لحركة الأمواج لها قيمة أكبر. تعتمد كل منهم على معلمات تدفق الرياح (سرعة واتجاه الرياح)، طولها (رفع تردد التشغيل) فوق البحر ومدة عملها.

اعتمادا على شروط التكوين والانتشار، يمكن تقسيم موجات الرياح إلى أربعة أنواع.

الرياح - نظام الأمواج في وقت الملاحظة تحت تأثير الرياح، والتي تسببها. يتزامن اتجاه انتشار موجات الرياح والرياح في مياه عميقة أو تختلف دون أكثر من أربعة رومباس (45 درجة).

تتميز موجات الرياح بحقيقة أن المنحدر المستوي أكثر برودة من المعطف، وبالتالي فإن قمم التلال سقطت عادة أو تشكيل رغوة أو حتى تنضج مع ريح قوية. عند الخروج من الأمواج في المياه الضحلة والنهج إلى اتجاه انتشار الأمواج والرياح يمكن أن تختلف بأكثر من 45 درجة.

Sybva - الناجمة عن موجات الرياح تنتشر في منطقة تشكيل الموجة بعد إضعاف الرياح و / أو التغييرات في اتجاهها، أو الناجمة عن رياح الأمواج، التي جاءت من منطقة تشكيل الموجة إلى منطقة أخرى تهب فيها الرياح السرعة الأخرى و / أو اتجاه آخر. وتسمى حالة خاصة ل Zybi، نشر في غياب الرياح، اسم ميت Zybi.

مختلط - الإثارة، أخذ العينات نتيجة تفاعل موجات الرياح و zybi.

تحويل موجات الرياح - التغيير في هيكل موجات الرياح عند تغيير العمق. في هذه الحالة، يتم تشويه الموجي، يصبحون أكثر برودة وأقصر ومع عمق صغير، لا يتجاوز ارتفاع الموجة، وأمانة البقشيش الأخير، وتدمير الأمواج.

في طريقهم مظهر خارجي تتميز موجات الرياح بأشكال مختلفة.

تموجات - الشكل الأولي لتطوير اضطرابات الرياح، الناشئة بموجب عمل الرياح الضعيفة؛ شطانات موجة الرواني تشبه المقاييس.

الإثارة ثلاثية الأبعاد هي مجموعة من الأمواج، ومتوسط \u200b\u200bطول القمم منها عدة مرات متوسط \u200b\u200bالطول الموجي.

الإثارة المنتظمة هو الإثارة التي يكون فيها شكل وعناصر جميع الأمواج هي نفسها.

التسامح - الإثارة غير المنضبط الناشئة عن تفاعل الأمواج التي تعمل في اتجاهات مختلفة.

تتسم الأمواج التي تم كسرها على البنوك أو الشعاب أو الحجارة بورونوف. تسمى الأمواج التي يتم اعتقالها في المنطقة الساحلية. شواطئ باردة وهياكل البوابة لها شكل تصفح.

تنقسم الأمواج على سطح البحر إلى حرة، عندما تسبب القوة التي تسببت فيها، تتوقف عن التصرف والموجات بحرية، وأجبرت عندما لا يتوقف تأثير القوة التي تسببت في تكوين الأمواج.

وفقا لتغيرات عناصر الأمواج في الوقت المناسب، يتم فصلها عن طريق الإثارة المنشأة، أي، التي لا تتغير فيها الخصائص الإحصائية للموجات مع مرور الوقت، وتطوير أو تتحلل - تغيير عناصرها مع مرور الوقت.

يتم تقسيم الموجي إلى ثنائي الأبعاد - مجموعة من الأمواج، ومتوسط \u200b\u200bطول القمة التي تضم متوسط \u200b\u200bالطول الموجي المتوسط، ثلاثي الأبعاد - مجموعة من الأمواج، ومتوسط \u200b\u200bطول قمة القمة التي طولها عدة مرات هو عدة مرات، ومنزل، وجود مشط محيط فقط دون باطن.

اعتمادا على نسبة الطول الموجي إلى عمق البحر، تنقسم الأمواج إلى حد ما، طولها أقل بكثير من عمق البحر، وعلى طول، طوله أكثر من عمق البحر.

بطبيعة حركة الموجة الموجية، فهي تقدمية، حيث توجد حركة واضحة في الموجي، والوقوف - غير التنقل. من خلال كيفية وجود الأمواج، يتم تقسيمها إلى سطحية وداخلي. يتم تشكيل الموجات الداخلية عمقا معينا على سطح القسم بين طبقات المياه ذات الكثافة المختلفة.

3.1.2. طرق لحساب عناصر الأمواج

عند دراسة الإثارة البحرية، يتم استخدام بعض الأحكام النظرية في شرح تلك أو جوانب أخرى لهذه الظاهرة. تعتبر القوانين العامة لهيكل الأمواج وطبيعة حركة جزيئاتها الفردية من خلال النظرية الثلاثية للأمواج. وفقا لنظرية هذه النظرية، تتحرك جزيئات المياه الفردية في موجات السطح على طول مدارات الإكليبات المغلقة، مما يجعل ثورة كاملة في الوقت المناسب، مساوية لفترة الموجة ر.

تحول الحركة الدورانية للجزيئات الموجودة بالمياه المتتابعة إلى زاوية الطور في لحظة الحركة الأولية التي تخلق الرؤية وسائل النقل: جزيئات منفصلة تتحرك على طول مدارات مغلقة، في حين أن ملف تعريف الموجة يتحرك تدريجيا في اتجاه الرياح. السماح للنظرية الثلاثية للأمواج بإثبات رياضيا هيكل الأمواج الفردية وربط عناصرها فيما بينها. تم الحصول على الصيغ لحساب العناصر الفردية للأمواج


حيث G هو سقوط مجاني، فإن الطول الموجي لمعدل انتشاره ج والفترة الراديوية مترابطة بالاعتماد على K \u003d CX.

تجدر الإشارة إلى أن النظرية الثلاثية للموجات صالحة فقط للأمواج اليمنى الثانية الأبعاد، والتي لوحظت في حالة موجات الرياح المجانية - Zybi. في إثارة الرياح ثلاثية الأبعاد، لا يتم إغلاق المسارات المدارية للجسيمات مدارات دائرية، نظرا لتأثير الرياح، تظهر النقل الأفقي للمياه على سطح البحر في اتجاه انتشار الموجة.

لا تفتح النظرية التروشوائية من موجات البحر عملية تنميتها والتوحين، وكذلك آلية انتقال الطاقة من الرياح إلى الموجة. وفي الوقت نفسه، فإن قرار هذه القضايا ضروري من أجل الحصول على تبعيات موثوقة لحساب عناصر موجات الرياح.

لذلك، اتخذت تطوير نظرية الأمواج البحرية من خلال تطوير السندات النظرية والتجريبية بين الرياح والإثارة، مع مراعاة تنوع موجات الرياح الحقيقية في البحر وعدم استيراد هذه الظاهرة، أي مراعاة تنميتها والتوهين وبعد

في جنرال لواء يمكن التعبير عن الصيغ لحساب عناصر موجات الرياح كدالة من عدة متغيرات

H، T، L، C \u003d F (W، D T، H)،

حيث ث هي سرعة الرياح؛ د - التسارع، ر مدة الريح؛ ح هو عمق البحر.

لمناطق البحار الضحلة لحساب الطول والطول الموجي، يمكنك استخدام التبعيات


معاملات A و Z هي المتغيرات وتعتمد على أعماق البحر

A \u003d 0،0151H 0.342؛ z \u003d 0.104h 0،573.

بالنسبة للمناطق المفتوحة في البحار، فإن عناصر الأمواج، وأمن ارتفاعاتها هي 5٪، ويتم احتساب متوسط \u200b\u200bالأطوال الموجية بالتبعية:

ح \u003d 0.45 واط 0.56 د 0.54 أ،

L \u003d 0،3LW 0.66 D 0.64 A.

يتم حساب معامل A بواسطة الصيغة


بالنسبة إلى المناطق المفتوحة للمحيط، يتم احتساب عناصر الأمواج وفقا للصيغة التالية:


حيث E هو حزم الموجة في رفع تردد التشغيل منخفض، D هو رفع تردد التشغيل، كم. الحد الأقصى لارتفاع موجات العاصفة يمكن حسابها بواسطة الصيغة


حيث HMAX هو الحد الأقصى لارتفاع الموجة، م، د - طول رفع تردد التشغيل، الأميال.

في معهد المحيطات الحكومي، على أساس النظرية الإحصائية الطيفية للاضطرابات، تم الحصول على علاقات الرسوم البيانية بين عناصر الأمواج وسرعة الرياح، ومدة عملها وطول رفع تردد التشغيل. يجب اعتبار هذه الاعتماد الأكثر موثوقية، مما يعطي نتائج مقبولة، على أساسها في مركز الاتحاد السوفياتي الهيدرولوجي (V.S.S. Krasyuk)، تم إنشاؤها لحساب ارتفاع الموجة. يتم تقسيم النشعة (الشكل 26) إلى أربعة أرباع (I-IV) وتتكون من سلسلة من الرسوم البيانية الموجودة في تسلسل معين.

في رباعي الربع الأول (يتم إجراء العد التنازلي من الزاوية اليمنى السفلى) يتم إعطاء النشخة شبكة درجات، كل قسم (أفقيا) يتوافق مع ميريديان 1 درجة على هذا العرض (من 70 إلى 20 درجة مئوية) ل الخريطة مقياس 1:15 000000 الإسقاط المجسمة القطبية. شبكة الشهادة ضرورية لنقل المسافة بين دائرة نصف قطرها ISOBAR R ونصف قطر انحناء ISOBAR R، تقاس على خرائط مقياس آخر، على مقياس 1:15 000000. في هذه الحالة، نحدد المسافة بين دائرة نصف قطر ISOBAR R من الانحناء في درجات ميريديان على هذا الطول. إن دائرة نصف قطر انحناء ISOBAR R هو دائرة نصف قطر الدائرة التي يمر بها جزء ISOBAR خلال النقطة التي يتم بها إجراء الحساب، أو بالقرب منها لديه أكبر جهة اتصال. يتم تحديده باستخدام متر عن طريق تحديد القوس، الذي يصنع من المركز الموجود، تزامن مع هذا القسم من ISOBARA. بعد ذلك، على شبكة درجة الدرجات، نضع القيم المقاسة على هذا الخط العرض، معبرا عن درجات ميريديان، وحل الدورة الدموية تحدد نصف قطر انحناء ISOBAR والمسافة بين Isobami، المقياس المقابل من 1 : 15،000،000.


في الربع الثاني من المرابع، يظهر المنحنيات أن المنحنيات تعبر عن اعتماد سرعة الرياح من التدرج الباريك والطيات الجغرافي للمكان (كل منحنى يتوافق مع خط عرض معين - من 70 إلى 20 درجة مئوية.). بالنسبة للانتقال من رياح التدرج المحسوبة إلى الريح، التي تقع بالقرب من سطح البحر (على ارتفاع 10 م)، تم استبدال التعديل، مع مراعاة طبقة محرك الأقراص الجوي. عند حساب الجزء البارد من السنة (طبقية مستقرة T ث 2 درجة مئوية) -cophyll 0.6.


تين. 26. مرشحة لحساب عناصر الأمواج وسرعة الرياح على الحقل السطحي للضغط، حيث تم تنفيذ ISOBARS مع فاصل زمني من 5 mbar (A) و 8 MBAR (B). 1 - الشتاء، 2 - الصيف.


في Quadrante III، يتم تنفيذ تأثير انحناء ISOBAR لسرعة الرياح Geostrofic. منحنيات المقابلة لقيم مختلفة من دائرة نصف قطر الانحناء (1، 2، 5، إلخ) خطوط صلبة (فصل الشتاء) والخطوط (الصيف). علامة على OO تعني أن Isobars واضحة. عادة، مع وجود دائرة نصف قطرها من انحناء يتجاوز 15 درجة، لم يكن مطلوبا محاسبة الانحناء أثناء الحسابات. وفقا لمحور ABSCISSA يفصل Kyadrante III و IV، يتم تحديد سرعة الرياح W لهذه النقطة.

في الربع الرابع، توجد المنحنيات، مما يتيح سرعة الرياح، رفع تردد التشغيل أو مدة الريح لتحديد ارتفاع ما يسمى بالموجات الهامة (H 3H)، وجود أمان 12.5٪.

إذا كان ذلك ممكنا عند تحديد ارتفاع الموجة، فإن استخدام البيانات فقط على سرعة الرياح، ولكن أيضا حول تسريع ومدة عمل الرياح، يتم إجراء الحساب على رفع تردد التشغيل ومدة عمل الرياح (في ساعات). بالنسبة لهذا، من الربع الثالث من النشخة، نقفل عملا عموديا إلى منحنى رفع تردد التشغيل، وعلى منحنى الرياح (6 أو 12 ساعة). من النتائج التي تم الحصول عليها (التسارع والمدة) هناك قيمة أصغر من ارتفاع الموجة.

يمكن إجراء الحساب باستخدام النماذج المقترحة فقط مناطق أعماق البحار، أي بالنسبة للمناطق التي يكون فيها عمق البحر نصف الطول الموجي على الأقل. عند رفع تردد التشغيل، تتجاوز 500 كم، أو مدة عمل الرياح أكبر من 12 ساعة، يتم استخدام اعتماد مرتفعات موجات الرياح المقابلة لظروف المحيط (منحنى سميكة في الربع الرابع).

وبالتالي، لتحديد ارتفاع الأمواج في هذه المرحلة، يجب إجراء العمليات التالية:

أ) ابحث عن نصف قطر انحناء ISOBAR R يمر عبر هذه النقطة أو بالقرب منه (باستخدام تداول عن طريق التحديد). يتم تحديد دائرة نصف قطر الانحناء ISOBAR فقط في حالة انحناء سيكلونيك (في الأعاصير والمجوف) ويتم التعبير عنه في درجات ميريديان؛

ب) تحديد فرق الضغط P من خلال قياس المسافة بين Isobars المجاورة في منطقة النقطة المحددة؛

ج) وفقا لقيم R و P اعتمادا على الموسم الذي نجد سرعة الرياح W؛

د) معرفة سرعة الرياح W والتسارع د أو مدة الريح (6 أو 12 ساعة)، نجد ارتفاع الأمواج الهامة (H 3H).

التسارع كما يلي. من كل نقطة التي يتم فيها حساب ارتفاع الموجة، يتم تنفيذ الخط الحالي في الاتجاه مقابل الريح حتى يتغير اتجاهه بالنسبة إلى المرء الأولي بزاوية 45 درجة أو لا تصل إلى الشاطئ، أو حافة الجليد. سيتم تسريع ذلك تقريبا أو مسار الرياح، والتي يجب خلالها تشكيلها (موجات تأتي في هذه المرحلة.

يتم تعريف مدة صلاحية الرياح على أنها الوقت الذي يكون فيه اتجاه الرياح دائما أو ينحرف عن الأولي لا يزيد عن ± 22.5 درجة.

على اسم النظر في الشكل. 26 أ، من الممكن تحديد ارتفاع الموجة وفقا للحقل السطحي للضغط الذي تم فيه ISOBARS بعد 5 mbar. إذا تم تنفيذ ISOBAR بعد 8 متر مربع، فإن المرسم المعروض في الشكل. 26 ب.

يمكن حساب الفترة والطول الموجي وفقا لسرعة الرياح وارتفاع الموجة. يمكن إنتاج الحساب التقريبي لفترة الموجة وفقا للرسم البياني (الشكل 27)، والذي يوضح العلاقة بين الفترات وارتفاع موجات الرياح بسرعات الرياح المختلفة (W). يتم تحديد الطول الموجي من خلال دورته وعمق البحر في هذه المرحلة وفقا للرسم البياني (الشكل 28).

تحدث موجات الرياح تحت عمل الرياح، وتسمى الأمواج التدريجية. بعد وقف رياح الرياح، لا تزال الموجة الناجمة عن الجمود مستمرا، وحصلت هذه الأمواج على اسم zybi. (على الصورة).

موجة يميزها ارتفاع (ح) - المسافة العمودي بين التلال المجاورة وجوفة؛ الطول الموجي (λ) هو المسافة الأفقية بين التلال المجاورة أو باطن ( أجوف).

تين. ملف تعريف الموجة وعناصره (Sunolisk، 1991):

1 - المستوى الثابت، خط الموجة في المتوسط، 3 - موجة الملف الشخصي، 4 - موجة Vertex، 5 - قمة الأمواج، 6 - موجة الوحيد، 7 - الطول الموجي: λ - طول الموجة، λ g - طول التلال، λ L - طول من الجوف، ح، ارتفاع الموجة، الموارد البشرية - ارتفاع سلسلة التلال، HN - الوحيد

موجة كرودي (ε) يحددها تقسيم ارتفاع الموجة (ح) عند طوله (λ).

ε \u003d h / λ

فترة الموجة (ر) - الوقت الذي يعمل فيه الموجة خلال المسافة المساواة إلى طولها. عمر الموجة (ب) هو نسبة سرعة الموجة (ج) إلى سرعة الرياح (W).

سرعة الموجة متساوية

ج \u003d λ / t

العلاقات بين العناصر موجة التروشويد أدى في الجدول أدناه. علاوة على ذلك، فإن الطول الموجي (λ)، فترة الموجة (ر) وسرعة الموجة (ج) مترابطان، ويمكن تحديدها من قبل الصيغ. لا يتم تضمين ارتفاع الموجة (H) في الاعتماد المحدد، ويتم تحديده بواسطة الملاحظة أو الطرق الأخرى، على سبيل المثال، من قبل المرشعة A. P. Braslavsky (1952).

الطاولة. النسبة بين عناصر الأمواج اللاوغرافية

للحساب المرتفعات والأطوال الموجية غالبا ما تستخدم صيغ V.G Andriyanova (1957):

h \u003d 0.0208 W 5/4 D 1/3 و λ \u003d 0.304 W D 1/2

و H. A. Labzovsky (1976):

h \u003d 0.073 W E D و λ \u003d 0.073 W d / e،

حيث H و λ هو الطول والطول الموجي، م؛ W - سرعة الرياح، م / ث؛ د - طول رفع تردد التشغيل، كم؛ ه هو تبريد الموجة (H / λ).

ح \u003d 0.33

وحق البحيرات الصغيرة(L.<60 км):

h \u003d 0.33 √l + 0.76 - 0.26 4 √

ولكن في البحيرات مع L، أقل من 1 كم، فإن الصيغة لا تعطي دائما مؤشر ارتفاع موجة حقيقية.

في الصيغ E. A. DYAKOVA و N. D. Shitov، بالإضافة إلى طول رفع تردد التشغيل (D) وسرعة الرياح (W)، يتم أخذ عمق الخزان (H، M) في الاعتبار:

h \u003d 0.0186 W 0.71 D 0.24 H 0.54

h \u003d 0.151 H 0.34 W 0.33

λ \u003d 0.104 H 0.57 W D 0.33

لتقييم العناصر بسرعة عناصر الأمواج (ارتفاع، طول، فترة وسرعة الانتشار)، اعتمادا على طول التسارع وسرعة الرياح، يمكنك استخدام الجدول N. A. A. Labzovsky (1952).

يتم تقييم خصائص الإثارة وحالة المسطحات المائية على نطاق درجة الاضطرابات الرياح ومقياس سطح سطح البحيرة والخزان تحت تأثير الرياح (انظر الجدول).

مع العمق الحرج (NKR ≥ H مع الرياح الخلفية) قبالة الساحل والمزاج (الطباشير) هو تدمير الأمواج، والتي تسمى الساحل عينة ، في لوداه (الطباشير) - بوروني .

إن مياه تيارات التعويض السفلية في مناطق مرتفعة من القاع أو في الخلجان الضحلة الضيقة ترتفع إلى الأعلى. يتم التعبير عن ذلك في درجات حرارة منخفضة بشكل غير طبيعي مقارنة مع درجات الحرارة في المؤامرات العميقة المجاورة.

حاليا، من المعتاد مشاركة الاتجاهات الرئيسية لدراسة الاضطرابات على:

هيدرودينامي

طاقة

الإحصاء

طيفي

2.2.1 طرق الهيدروديناميكية:

يشير بشكل أساسي إلى أن أشكال الحركة الداخلي، أثناء الدراسة، يتم دراسة موجات التكافؤ الصغيرة في عمق كبير. أظهرت النتائج أيضا أن هذا الاتجاه يعمل بشكل جيد تحت الحالة أن ارتفاع الموجة صغير بلا حدود، مقارنة بطوله. في الطبيعة، تم العثور على هذه الظاهرة فقط في موجات المد والجزر. هذا الاتجاه بحرية بشكل أساسي والسؤال "كيف يتم الحصول على موجات ضخمة من الأمواج الصغيرة تحت عمل الرياح" ولم تعطي. لاستخدام هذه الطريقة، فإن نظرية موجات ريح جيرستنر هي الأنسب، مما جعل من الممكن تأسيس العلاقة بين عناصر موجات فترة قصيرة. الأساس لحسابات نظام الموجة في تصميم الخزانات الأولى ذاتها، يتم وضع أساليب التسوية التجريبية:

طريقة V.G. andreyanova. تم الحصول على الصيغة المقدرة أثناء تحليل الملاحظات التي أجراها البروتين في 1931-1932. على بحيرات الفوائد وحيرة onega. تم تحديد عناصر الأمواج بصريا، في المستقبل، تم استخدام حالات الإثارة المحددة فقط في الحسابات. بلغ النطاق:

· كمية رفع تردد التشغيل من 3 إلى 30 كم

سرعات الرياح من 5 إلى 15 م / ث

الاعتماد لها النموذج التالي:

(2.2)

في سرعة الرياح، يحتوي صيغة أكثر من 15 م / ثانية النموذج التالي:

يتم تحديد مدة نمو الأمواج (الساعات) T بواسطة الصيغة:

t \u003d 0.673 W (2.4)

يتم تعريف الحد الأقصى لطول رفع تردد التشغيل، والتي يمكن أن تصل الأمواج إلى الحد الأقصى للارتفاع على النحو التالي:

تجدر الإشارة إلى أن الصيغ تتكون من موجة الوسط. نتيجة للعديد من عمليات التفتيش، اتضح أن توفير هذه الموجة قريبة من 4٪.

طريقة N.D. شيشوف. تم الحصول على البيانات على أساس الملاحظات على مسطحات المياه الداخلية مع رفع تردد التشغيل من 70 إلى 90 كم. تتضمن الصيغة النظر في أعماق متوسطة على ملف التعداد الشخصي.

حيث تعتمد المعاملات A و B على متوسط \u200b\u200bعمق الخزان؛ ويختلف في النطاق من 0.021 في أعماق 2 - 4 م إلى 0.046 - مع أعماق 30 - 35 م؛ ب من 0.18 إلى 0.71.

طريقة E.A. داياكوفا. تم الحصول على البيانات من خلال مواد المراقبة في شمال بحر قزوين:

ح كحد أقصى (15٪ ) \u003d 1.61 H CF (2.9)

حيث n هو العمق في نقطة الحساب. الطريقة ليست دقيقة لأن تكوين الأمواج أطول بكثير تغيير الأعماق في جميع أنحاء ملف تعريف التسارع.

2.2.2 طرق الطاقة:

أساس هذه الطريقة هو المعادلة V.M. ماكافيفا، الذي اعتبر نمو الأمواج تحت تأثير الرياح من وجهة نظر الطاقة. وفقا لمبدأ الطاقة، فإن التغيير في طاقة أي نظام ميكانيكي يساوي عمل القوى الخارجية باستثناء القوى الداخلية وتبديد الطاقة. جعل استخدام هذا المبدأ من الممكن إنشاء معادلة:

(2.10)

حيث E هو مقدار طاقة الموجة لكل منطقة وحدة السطح المثري، فهو معدل نقل طاقة الموجة، MV - Wave Energy، EAL - تبديد طاقة الموجة، X هو المسافة في اتجاه ريح. سمحت لنا هذه الطريقة بدراسة خصائص التغييرات في معلمات الموجة تحت تأثير الرياح، وإغاثة القاع. في عملية التطوير، أعطى التفاعل بإحكام مع طريقة الهيدروديناميكية قفزة حادة في عملية إدراك اضطرابات الرياح.

طريقة أ. Braslavsky (1952). تم الحصول على الاعتماد أثناء دمج معادلة Maccabeeva ضمن جزء X H إلى X H + 1 وحصلت على معادلة ميزان الطاقة الموجي لدولة موجة الخزان.

حيث υ هو الوزن الحجمي للمياه، X هي المسافة الواردة في اتجاه حركة الأمواج، أنت سرعة المجموعة للموجة أو معدل انتقال الطاقة على طول التسارع، R 1 - مقدار الطاقة، المتوسط بمرور الوقت، لخصت لكل وحدة من الوقت من الخارج إلى وحدة تخزين DX * H (H - عمق الخزان في هذه الفقرة)، ص 2 هي كمية الطاقة المرخصة في الوقت المناسب، فقدت لكل وحدة من الوقت في نفس حجم DX * ن.

R 2 \u003d R 2D + R 2B + R 2G (2.12)

حيث تبديد ث 2D للطاقة السطح المتزايد، ص 2 ب - فقدان الطاقة داخل الكتلة المائية، ص 2 جرام - فقدان الطاقة داخل الجزء السفلي من القاع. أمن ارتفاع الموجة في نظام الاضطرابات هو 1٪. تم أخذ سرعة الرياح على ارتفاع 10 م. بالإضافة إلى ذلك، فإن صيغة الحساب هي:

يتم تحديد محلول المعادلة. تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في الحسابات الهندسية للخزانات. يتم حساب المنهجية في مناطق منفصلة من ملف التعريف والبدء من الشاطئ Leewards. يتم تحديد المؤامرات حسب الخصائص المتجانسة (I، H، E).

طريقة N.A. labzovsky. يعتمد على المناصب النظرية بطريقة ماكافيفا. يتم النظر في الإثارة المنشأة ونشرها بتشتت الطاقة. في هذه الحالة، يصبح الأول والأعضاء الأخيرين في معادلة توازن طاقة الموجة صفر. نتيجة لذلك، تم الحصول على الصيغ التالية:

(2.14)

(2.15)

(2.16)

(2.17)

حيث H، C، λ، τ هي العناصر المقابلة لأمواج الرياح، و ε حتام. المؤلف ينسحب الصيغ التجريبية لتحديد الحد من رفع تردد التشغيل والمواجين العفوية:

(2.18)

(2.19)

أيضا، في الصيغة لحساب H، يتم تقديم المعامل K يعكس تطور أكثر كثافة الأمواج في بداية رفع تردد التشغيل:

(2.20)

وفي النهاية صيغة لحساب ارتفاع الموجة يأخذ النموذج:

(2.21)

إن ارتفاع الأمواج، وفقا لهذه الطريقة، لديه وجود قريب من 1٪ في نظام الاضطرابات، والأطوال - إلى 50٪.

يتم استخدام طرق Labzovsky و Braslavsky وفهمها. توفر طريقة Braslavsky العديد من النتائج المستهلكة (تصل إلى 15٪)، وطريقة Labzovsky تجاوز النتائج. ربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن المعاملات التجريبية يتم الحصول عليها بشكل رئيسي في خزان ريبينسكي المياه الضحلة.

2.2.3 الأساليب الإحصائية:

نظرا للاستخدام النشط لطرق الأدوات لقياس الأمواج - التصوير الفوتوغرافي الاستريو من الأمواج وسجلات تصميم الموجة، كان من الممكن الحصول على تسجيل مستمر لعناصر الأمواج في نقطة ثابتة من الخزان لفترة معينة. بسبب هذا، كان استخدام طرق الإحصاء الرياضي ممكنا. من الممكن إنشاء هذه الطريقة رابطا بين قيم عناصر الموجة واحتمال ظهور هذه القيم في ظل ظروف معينة من تشكيل الموجة. وتسمى بيانات الاتصالات وظائف توزيع عناصر اضطرابات الرياح. تميز بعض الوظائف احتمالية المظهر - إحصائية، وظائف أخرى لتوزيع عناصر الموجة في الوقت المناسب - النظام. جعلت الحسابات الحديثة من خلال هذه الطريقة من الممكن تحديد ذلك بسبب الاضطرابات المنشأة والتطوير والتبديل في ظل الشروط نفسها، هذه المعلمات مختلفة. قدمت L.F. مساهمة كبيرة في تطوير هذه الطريقة تيتوف، I.N. ديفيدان، G.V. Rheplinsky. الطريقة هي الأساس لأساليب التسوية الأخرى.

2.2.4 الأساليب الطيفية:

استكشاف أساسا ميزات الهيكل الداخلي للإثارة. التطوير الواسع التي تلقتها هذه الطريقة بعد فتح العلاقة بين طيف الطاقة للاضطرابات الأمواج الأولية والارتفاع المرئي. تم تقديم مساهمة كبيرة في تطوير هذه الطريقة من قبل Yu.M. Krylov، I.N Davidan، G.V. matushevsky. أعظم قيمة يتم تشغيلها عند حساب أحواض التكوين المعقدة والمياه المغلقة. هذا يرجع في المقام الأول إلى حقيقة أن هذه الطريقة تسمح لك بتحديد معالم الساحل بدقة.

تسمح الطريقة الطيفية لحساب الأمواج بتحليل الجوهر الفيزيائي للعملية. حدوث إضافة التذبذبات الفردية الأولية التي تشكل شكل معقد لسطح مكثف مع تحول عشوائي للمراحل والاتجاهات، والتي تعطي شخصية احتمالية الظاهرة وتتيح لك النظر فيها من موضع نظرية العمليات العشوائية. يتم تحديد نموذج السطح المثري تماما بواسطة طيف ثنائي الأبعاد (الأجنحة، إلخ. 1969) وهو مميزة داخلية لعملية الموجة. نحن لا نرى ذلك مباشرة، ولكن لاحظ فقط نتيجة تفاعل جميع المكونات الطيفية، وبالتالي فإن الأمواج المرصودة هي قيم عشوائية. يوفر طيف الطاقة الزاوي معلومات مفصلة عن توزيع طاقة الأمواج الأولية، اعتمادا على اتجاه انتشارها ويساوي جزءا لا يتجزأ من الطيف ثنائي الأبعاد في جميع الترددات. لأول مرة، تم الكشف عن الوظيفة التحليلية للتوزيع الزاوي لطاقة الأمواج من قبل V. Pierce و R. Artur ولديها النموذج Cos 2 θ، حيث θ هو اتجاه انتشار الموجة المسطحة الأولية. تم تأكيد هذه الوظيفة بواسطة الدراسات التجريبية للطيف الزاوي للإثارة واستخدامها في تطوير طريقة حساب اضطرابات الرياح في الخزانات مع تكوينات خطوة معقدة. في الوقت نفسه، كمعيار لتعقيد الدائرة الساحلية، تم أخذ نسبة D / D: يمكن الدائرة الساحلية

تعتبر بسيطة إذا D / D\u003e 1/2، حيث D هو الأطول، و D هو أقصر أشعة تنفق من النقطة المقدرة في قطاع ± 45 س في الاتجاه الرئيسي للرياح مع التقاطع مع الشاطئ Leeward، شريطة أن تكون في هذا القطاع على مسافة بعيدة، لا توجد عقبات ذات حجم زاوي إجمالي أكثر من 22.5 س. (انظر الشكل 2.2.4.1).

عند النظر في المرفق، نرى أن المكونات الطيفية مع الاتجاهات من - (π / 2) إلى + (π / 2) تأتي إلى النقطة ص إلى الاتجاه الرئيسي للرياح. إذا كانت شعاع من أي موجة ابتدائية تلبي الساحل في طريقها، فإن طاقتها في المنطقة المحيطة يتم تشويشها تماما. يتم تحديد طاقة الموجة الابتدائية فقط من خلال إسقاط شعاع الموجة إلى اتجاه الرياح. يحدث تكوين حقل الموجة وفقا لقوانين البصريات الهندسية. ويتم التعبير عن العلاقة بين ذروة الموجة والطيف الزاوي عن طريق النسبة:

حيث H 0 هو ارتفاع الموجة في مهب الريح من قبل السرعة W / S وتسريع X * I \u003d R (θ) cos θ من الساحل، R (θ) هي المسافة من ساحل Leeward إلى النقطة المحسوبة في اتجاه θ، θ i - الزاوية بين اتجاه الرياح والمكون الطيفي هذا، - نسبة الطاقة التي تحتوي على المكونات الطيفية التي تواجه الاتجاه والمسافة من θ i - () θθ إلى θ i + () ) θ، حيث θθ هو العرض الزاوي المستلم للقطاع اعتمادا على عدد المكونات الطيفية. يتم تعريف قيمة δE على أنها الفرق ه بواسطة جدول كل اتجاهات في القطاع من + π / 2 إلى -π / 2، بناء على الوظيفة (2 / π) * Cos 2 θ والتغييرات في النطاق من 0 في θ \u003d + (π / 2) إلى 0.5 في θ \u003d 0. في الأساس، يتم الحصول على نتائج مرضية عند مراعاة سبعة قطاعات بعرض زاوي 22.5 درجة لكل منهما. ثم سوف تأخذ الصيغة المحسوبة النموذج:

حيث h n (في n \u003d 0، ± 1، ± 2، ± 3) ارتفاع الأمواج، والتي ينبغي أن تؤخذ في السرعة المقدرة للرياح والتسارع D N، تساوي إسقاط الأشعة إلى اتجاه الشعاع الرئيسي يتزامن مع اتجاه الرياح. يتم تنفيذ الأشعة من النقطة المحسوبة إلى التقاطع مع خط الشاطئ في الاتجاهات θ \u003d 22.5 o n من الحزمة الرئيسية. يتم إجراء الحساب على كل مكون ركنيا في هذه الطريقة أو طريقة الحساب هذه. تحليل الملاحظات الدائمة للاضطرابات الرياح على مسطحات المياه الداخلية، التي أدلى بها G.G. Caraseva على أساس محاسبة تعقيد الدائرة الساحلية وتمايز ظروف المياه العميقة والغرامة، جعل من الممكن إثبات اعتماد مرتفعات الأمواج من عوامل تشكيل الموجة في المياه العميقة للخزانات الداخلية :

حيث H 1٪ هو ارتفاع الموجة بنسبة 1٪، D هو رفع تردد التشغيل في M، W - سرعة الرياح، م / ث. في المرحلة الحالية من التنمية، أثناء تحليل وتعميم هذه الدراسات الزجاجية المختلفة للمؤلفين، تم الحصول على مراعاة لحساب خصائص موجات الرياح. المغلف العلوي من النشخة، المعطى لتوفير 1٪ في النظام، هو قريب من نتائج الحسابات على اعتماد caraseva (التناقض لا يزيد عن 10٪). عند الانتقال من ارتفاع متوسط \u200b\u200bالموجة في النظام إلى ذروة موجات أي أمان، يضاعف متوسط \u200b\u200bارتفاع الموجة من النشخة بواسطة المعامل K I I، والذي يوضح التغيير في وظيفة توزيع ارتفاع الموجة اعتمادا على رفع تردد التشغيل بدون أبعاد. يتم تحديد قيمة معامل K ويتم اتخاذ القيمة. من أجل شروط الخزانات والبحيرات مع تسريع صغير نسبيا، يمكن استخدام قيمة متوسط \u200b\u200bالعمق المرجح على ملف تعريف التسارع لحساب الأمواج على الماء الدقيق، وتتخذ القيمة المقابلة. يتم تحديد ارتفاع الموجة في المنطقة الساحلية مع مراعاة التحول والكسار من الأمواج. ترتبط ظاهرة التحول بحقيقة أنه في المياه الضحلة ذات المنحدرات الكبيرة من الأسفل، وعملية تكوين باطن الموجة وإعادة توزيع السرعة المدارية للجزيئات وطاقة الموجة. خلالها تميز المشط بسرعة أكبر وبعد تمرير الأعماق الحرجة، يتم إمالة الموجة. يمكن حساب هذه العملية تقريبا من أجل المنحدرات ذات المنحدر أقل من 45 س والعمق أقل حرجة وفقا للصيغة N.N. Junkovsky، والتي تمنح النتائج بالقرب من الملاحظة.

(2.25)

حيث H في ارتفاع الموجة المتداول من الأفق الهادئ، ك هو معامل اعتمادا على خشونة الجدران (للحصول على مخطط الحجر K \u003d 0.77، لجدار الحجر K \u003d 1.0)، H هو ارتفاع الموجة ، م، في الجدار، α هي زاوية جدران الميل من 14 إلى 45 س. إذا كان من الضروري تحديد ارتفاع موجة الموجة على شاطئ الموجة إلى شاطئ المنحدر يستخدم أيضا من قبل مبادئ توجيهية خاصة، ولكن الحساب وفقا لصيغة Junkovsky هو قريب في القيمة وهو عمليا أدنى دقة.

تجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى موجات السطح توجد موجات داخلية، فإن السعة التي يمكن أن تتجاوز سعة موجات السطح في عشرات المرات. قيمة الأمواج الداخلية مهمة وينبغي أن تؤخذ في الاعتبار أثناء الحسابات، ولكن ليس من الممكن حسابه بدقة حتى الآن، ولكن هناك فرضية حول آثار الأمواج الداخلية على الشاطئ الذي أعرب عنه NN كيفنيوف، و تم توفير صيغة الحساب بواسطة VV schuleikin.

موجات الرياح عنصر مهم يجب مراعاته عند تصميم وإنشاء الخزانات والسدود والمياه والمسارات السياحية. إذا تم تعريف هذه المعلمة بشكل غير صحيح أو تم حذفها، بسبب الإجراءات المهملة، يمكن أن يؤدي ذلك إلى ضحايا إنسانيين وماديين رائعين.

حاليا، نظرا للتطوير اليومي للتكنولوجيات والمعرفة المتراكمة، تتطور هذه الأساليب وتحويلها، مما يسمح للباحثين بفتح ووصف وحساب وإيجاد جميع الأنماط الجديدة والجديدة في طبيعة موجات الرياح. والتي تؤدي بالتأكيد إلى اكتشافات عالمية جديدة ويقفز إلى الأمام إلى المعرفة البيئية.

أمواج المحيط

موجات الرياح تم إنشاؤها بسبب تأثير الرياح (حركة جماهير الهواء) على سطح الماء، وهذا هو، التفريغ. يصبح السبب في الحركات التذبذبة للأمواج بسهولة مفهومة إذا لاحظنا تأثير نفس الرياح على سطح حقل القمح. إن ثباتي تدفقات الرياح ملحوظ جيدا، مما يخلق الأمواج.

نظرا لحقيقة أن المياه هي مادة أكثر كثافة من الهواء (حوالي 800 مرة) - رد فعل المياه على تأثير الرياح "التأخير" وتموجات في الأمواج فقط بعد مسافة ووقت معين تحت حالة التأثير المستمر من الرياح. إذا كنت تفكر في هذه المعلمات مثل الدوام الديمقري للرياح، اتجاهها، والسرعة، ومنطقة التعرض، وكذلك الحالة السابقة من اهتزاز سطح الماء، ثم نحصل على اتجاه الموجة، ارتفاع الموجة، وتيرة الموجة، فرض العديد من التذبذب اتجاهات إلى نفس سطح المياه المنطقة. تجدر الإشارة إلى أن اتجاه الموجة لا يتزامن دائما مع اتجاه الريح. هذا ملحوظ بشكل خاص عندما يتم تغيير اتجاه الرياح، خلط تدفقات الهواء المختلفة، وتغيير شروط البيئة (البحر المفتوح، الميناء، السوشي، الخليج أو أي جسم آخر بما فيه الكفاية، قادر على إجراء تغيير في اتجاه تأثير وتشكيله الأمواج) - وهذا يعني أنه في بعض الأحيان موجات غازات الرياح. في أعماق البحار، يتم تحديد حجم الأمواج وطبيعة الاضطرابات بواسطة سرعة الرياح، ومدة عملها، هيكل حقل الرياح وتكوين الساحل، وكذلك المسافة من Leeward الشاطئ في اتجاه الرياح إلى نقطة الملاحظة.

حركة العمودي للأمواج

على عكس التدفقات المستمرة في الأنهار، التي تذهب في نفس الاتجاه تقريبا، يتم احتواء طاقة الموجات في تذبذبها الرأسية والأفقي الجزئي في عمق منخفض. ارتفاع الموجة، أو بالأحرى، توزيعها يعتبر 2/3 أعلى من متوسط \u200b\u200bسطح المياه و 1/3 فقط في العمق. كما تمت الإشارة إلى نفس النسبة تقريبا في سرعة الموجة لأعلى ولأسفل. ربما يكون هذا الاختلاف ناتج عن طبيعة مختلفة من آثار تأثير حركة الموجة: عندما ترتفع الكتلة المائية، فإنه يتصرف بشكل أساسي الضغط (الموجة حرفيا تقلص ضغط المياه المتزايد على هذا الموقع ومقاومة ضغط الهواء المنخفضة نسبيا ). عندما تتحرك الموجة، قوة الجاذبية، لزوجة السائل، فإن ضغط الرياح على السطح يعمل بشكل أساسي. مواجهة هذه العملية: القصور الذاتي للحركة السابقة للمياه، والضغط الداخلي للبحر (المياه ببطء منخفضة من موجة الغرق - تحريك الضغط إلى مناطق مياه قريبة)، وكثافة المياه، تدفق الهواء الصعودي المحتمل (فقاعات) الناشئة عن البقشيش قمة الموجة، إلخ.

موجات كمصدر للطاقة المتجددة

من المهم بشكل خاص ملاحظة حقيقة أن موجات الرياح تتركز طاقة الرياح. تنتقل الأمواج إلى مسافات طويلة والاحتفاظ بإمكانات الطاقة لفترة طويلة. لذلك، يمكنك في كثير من الأحيان مراقبة الإثارة للبحر بعد عاصفة أو عاصفة، عندما كانت الرياح منذ فترة طويلة آية، أو إثارة البحر في الركوب. هذا يعطي موجات ميزة كبيرة كمصدر للطاقة المتجددة برا إلى ثباتها المقارن وإمكانية التنبؤ، لأن الأمواج تحدث تقريبا مع تأخير صغير بعد ظهور الرياح وتستمر في وجودها لفترة طويلة، والانتقال إلى مسافات بعيدة مما يجعل الكهرباء من الأمواج أكثر ربحية مقارنة مع مولدات الرياح. هذا يجب أن يضيف ثبات الاضطرابات البحرية بغض النظر عن وقت اليوم أو السحب، مما يجعل مولدات الموجة أكثر ربحية مقارنة بالبطاريات الشمسية، منذ ذلك الحين الألواح الشمسية نحن ننتج فقط الكهرباء ويفضل أن يكون الطقس الصيفي الواضح - في فصل الشتاء، وينخفض \u200b\u200bنسبة الأداء إلى 5٪ من طاقة البطارية المقدرة.

تتذبذبات سطح المياه هي نتيجة لآثار النشاط الشمسي. الشمس تسخن سطح الكوكب (وغير المتكافئ - يتم تسخين الجافة بشكل أسرع من البحر)، وهي زيادة في درجة حرارة السطح تؤدي إلى زيادة في درجة حرارة الهواء - وهذا بدوره يؤدي إلى توسيع الهواء، مما يعني زيادة في الضغط. الفرق في ضغط الهواء في مختلف مجالات الجو، إلى جانب كوريوليس، هي العوامل الرئيسية لتشكيل الرياح. والرياح يتم حقنها بواسطة الأمواج. تجدر الإشارة إلى أن هذه الظاهرة تتصرف أيضا في الاتجاه المعاكس عندما يكون سطح الكوكب غير متساو.

إذا أخذنا في الاعتبار إمكانية زيادة تركيز الطاقة لكل متر مربع من السطح عن طريق تقليل عمق القاع و / أو إنشاء موجة "الأقلام" - الحواجز العمودي، ثم إنتاج الكهرباء من تذبذبات المياه يصبح سطح الماء عرضا مفيدا للغاية. تشير التقديرات إلى أنه عند استخدام 2-5٪ فقط من طاقة موجات المحيطات العالمي، فإن البشرية قادرة على منع جميع احتياجات الكهرباء الحالية على المستوى العالمي 5 مرات [ ] .

تعقيد تجسيد مولدات الموجات في الواقع هو بيئة المياه والأيرطان. هناك حالات ارتفاع موجة 30 أو أكثر من الأمتار. اضطرابات قوية أو تركيز الطاقة العالية من الأمواج في المناطق أقرب إلى الأعمدة (في المتوسط \u200b\u200b60-70 كيلوواط / متر مربع M.). هذه الحقيقة تضع قبل المخترعين الذين يعملون في خطوط العرض الشمالية، المهمة لضمان الموثوقية المناسبة للجهاز من مستوى EFF. والعكس صحيح - في البحر الأبيض المتوسط \u200b\u200bوالبحر الأسود، حيث يكون استهلاك الطاقة للموجات هو متوسط \u200b\u200bحوالي 10 كيلو فاخر / متر مربع، إلا أن المصممين، باستثناء قدرة التثبيت في ظروف ضارة، يجبرون على البحث عن طرق تحسين كفاءة التثبيت (الكفاءة)، والذي سيقود هذا الأخير إلى إنشاء منشآت أكثر ربحية. يمكن أن يكون مثالا بمثابة مشروع Oceanlinx الأسترالي.

في الاتحاد الروسي لم يتم شغل هذا الإنتاج الكهرباء هذا بعد، على الرغم من المساحات المائية غير المحدودة بشكل عملي من كثافة الطاقة المختلفة، بدءا من بايكال، بحر قزوين، البحار السوداء ونهاية المحيط الهادئ ومصادر المياه الشمالية الأخرى (لفترة غير متجمدة)، ولكن الروسية الشركات تعمل بالفعل على مولدات الموجة الخاصة بهم قادرة على إزالة الطاقة الكهربائية من الأمواج. مثال يمكن أن يكون بمثابة OceanRusenergy من مدينة يكاترينبرغ.

بالإضافة إلى ذلك، في أماكن تحول الأمواج بالكهرباء، تصبح حياة البحر أكثر ثراء في حقيقة أن القاع لا يدمر في العاصفة.

أنظر أيضا

ملاحظات

المؤلفات

  • موجات البحر // الموسوعة السوفيتية الكبيرة: [في 30 طن] / الفصل. إد. أ. م. بروكوروفوبعد - 3 ed. - م: موسوعة السوفيتية، 1969-1978.
  • Carr و Michael "فهم الأمواج" Sail Oct 1998: 38-45.
  • Rousmaniere، جون. كتاب أنابوليس لل Seamanship، نيويورك: سيمون وشوستر 1989
  • g.g. stokes. نظرا لنظرية الأمواج التذبذينية (Neopre) // معاملات المجتمع الفلسفي كامبريدج. - 1847. - T. 8. - P. 441-455.
    أعيد طبعها في: g.g. stokes.