Приливный резонанс - Tidal resonance

Приливы в доке Портисхед в Бристольском проливе. Пример приливного резонанса.

В океанографии , приливная резонанс возникает , когда волна возбуждает один из резонансных режимов океана. Эффект наиболее заметен, когда ширина континентального шельфа составляет около четверти длины волны. Затем падающая приливная волна может быть усилена отражениями между берегом и краем шельфа, в результате чего диапазон приливов на побережье будет значительно выше .

Известные примеры этого эффекта можно найти в заливе Фанди , где, как сообщается, наблюдаются самые высокие в мире приливы, и в Бристольском проливе . Менее известен залив Листьев, часть залива Унгава, недалеко от входа в Гудзонов пролив ( Канада ), где приливы похожи на приливы в заливе Фанди . Другие резонансные регионы с большими приливами включают Патагонский шельф и континентальный шельф северо-запада Австралии .

Большинство резонансных областей также ответственны за большую долю общего количества приливной энергии, рассеиваемой в океанах. Данные спутникового альтиметра показывают, что прилив М 2 рассеивает примерно 2,5 ТВт, из которых 261 ГВт теряется в комплексе Гудзонова залива , 208 ГВт на европейских шельфах (включая Бристольский канал), 158 ГВт на северо-западном австралийском шельфе, 149 ГВт в Желтом море и 112 ГВт на шельфе Патагонии .

Шкала резонансов

Скорость длинных волн в океане в хорошем приближении определяется выражением , где g - ускорение свободного падения, а h - глубина океана. Для типичного континентального шельфа с глубиной 100 м скорость составляет примерно 30 м / с. Таким образом, если период приливов составляет 12 часов, шельф на четверть длины волны будет иметь ширину около 300 км.

С более узкой полкой резонанс все еще присутствует, но он не соответствует частоте приливов и поэтому меньше влияет на амплитуды приливов. Однако этого эффекта все же достаточно, чтобы частично объяснить, почему приливы вдоль побережья, лежащего за континентальным шельфом, часто выше, чем на прибрежных островах в глубоком океане (одним из дополнительных частичных объяснений является закон Грина ). Резонансы также генерируют сильные приливные течения, и именно турбулентность, вызванная течениями, ответственна за большое количество приливной энергии, рассеиваемой в таких регионах.

В глубоком океане, где обычно глубина составляет 4000 м, скорость длинных волн увеличивается примерно до 200 м / с. Разница в скорости по сравнению с шельфом является причиной отражений на краю континентального шельфа. Вдали от резонанса это может уменьшить приливную энергию, поступающую на шельф. Однако вблизи резонансной частоты фазовое соотношение между волнами на шельфе и в глубоком океане может иметь эффект притягивания энергии на шельф.

Повышенная скорость длинных волн в глубоком океане означает, что длина волны приливов составляет порядка 10 000 км. Поскольку океанические бассейны имеют аналогичный размер, они также могут быть резонансными. На практике глубокие океанские резонансы трудно наблюдать, вероятно, потому, что глубокий океан слишком быстро теряет приливную энергию в сторону резонансных шельфов.

Смотрите также

использованная литература