Внутренние волны: различия между версиями

3 байта убрано ,  2 месяца назад
 
== Физика внутренних волн ==
Рассмотрим схематический вариант возникновения внутренней волны. Предположим для начала, что водный слой находится в положении равновесия и равнодействующая всех внешних сил равняется нулю. По некоторым причинам, определенный объем воды изменил своё положение по вертикали на <math>z</math>. Воду мы принимаем за несжимаемую среду (плотность постоянна), однако плотность окружающей среды изменилась на
 
<math>\Delta\rho=\frac{d\rho}{dh}z</math>, где <math>\frac{d\rho}{dh}</math>  — градиент плотности в данной точке.
[[Файл:Термоклин.png|альт=|мини|Распределение температуры по глубине в верхнем деятельном слое океана имеет следующий вид [[Термоклин|(термоклин)]]]]
Уравнение движения сместившегося объема представляет собой уравнение гармонических колебаний с частотой
 
<math>\omega=\sqrt{\frac{g}{\rho} \frac{d\rho}{dh}}</math>.
 
В большинстве случаев вертикальный градиент плотности невелик, по этой причине внутренние волны имеют большуюбо&#769;льшую амплитуду в сравнении с поверхностными, а также у них большой период  — порядка 4 часов. Скорость внутренних волн меньше скорости поверхностных.
 
Приняв во внимание малость градиента плотности, необходимо учесть изменение объема сместившейся жидкости за счет изменения давления, которое выражается поправкой в формуле для частоты <math>\omega</math>:
 
<math>\omega=\sqrt{\frac{g}{\rho} \frac{d\rho}{dh}+\frac{g^2}{c^2}} </math>
 
Эта формула носит название [[Частота Брента — Вяйсяля|частоты Брента  — Вяйсяля]].
 
== Высота внутренних волн ==