Модуляция коротких инфрагравитационных волн приливом
https://doi.org/10.7868/S2073667318010021
Аннотация
Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН проводит регулярную регистрацию волнения в прибрежной зоне о. Сахалин и Курильских островов с целью изучения инфрагравитационных волн и опасных морских явлений с использованием автономных донных регистраторов волнения (колебаний уровня моря). Используемая в приборах односекундная дискретность позволяет записывать не только инфрагравитационные волны, но зыбь и ветровые волны без искажений. В результате многолетних наблюдений за уровнем моря удалось обнаружить явление модуляции инфрагравитационных волн приливом на шельфе о. Сахалин. Анализ по натурным данным и численным моделям морских поверхностных гравитационных волн показал, что в прибрежной зоне при нелинейном взаимодействии волна-волна происходит передача энергии от низкочастотных длинных волн назад, к более высокочастотным движениям. Это объясняет приливную модуляцию энергии инфрагравитационных волн, наблюдаемую в записях придонного давления на южном шельфе о. Сахалин. Полученные результаты подтверждают возможность использования модели Лонге-Хиггинса и Стюарта для определения коэффициентов увеличения амплитуды и периода инфрагравитационных волн как в прибойной зоне, так и за ее пределами. Подобные изменения приливных пляжей распространены во всем мире и таким образом, приливная модуляция инфрагравитационной энергии в прибойной зоне может быть эффектом прибрежных процессов и региональной сейсмической активности во многих районах прибрежной зоны. Изучение рассматриваемых здесь процессов важно, поскольку инфрагравитационные волны способствуют формированию береговой линии.
Об авторах
П. Д. Ковалев
Институт морской геологии и геофизики, Дальневосточного отделения РАН
Россия
Россия
Южно-Сахалинск
Д. П. Ковалев
Институт морской геологии и геофизики, Дальневосточного отделения РАН
Россия
Россия
Южно-Сахалинск
Список литературы
1. Webb S. C., Zhang X., Crawford W. Infragravity waves in the deep ocean // J. Geophys. Res., 1991, 96, P. 2723—2736.
2. Munk W. H. Surf beats // Eos Trans. 1949. AGU. V. 30. P. 849—854.
3. Tucker M. J. Surf beats: Sea waves of 1 to 5 min. period // Proc. R. Soc. London, Ser. A, 1959. V. 202. P. 565—573.
4. Guza R. T., Thornton E. Observations of surf beat // J. Geophys. Res., 1985. V. 90. P. 3161—3172.
5. Elgar S., Herbers T. H. C., Okihiro M., Oltman-Shay J., Guza R. T. Observations of infragravity waves // Journal of Geophysical Research, 1992. N. 97. P. 573—577.
6. Леонтьев И. О. Прибрежная динамика: волны, течения, потоки наносов. М.: ГЕОС, 2001. 272 с.
7. Рабинович А. Б. Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение. Л.: Гидрометеоиздат, 1993. 325 с.
8. Kobayashi N., Karjadi E. Obliquely incident irregular waves in surf and swash zones // Journal of Geophysical Research. 1996. N. 101. P. 6527—6542.
9. Holman R. A., Bowen A. J. Bars, bumps and holes: Models // Journal of Geophysical Research. 1982. N. 87. P. 749—765.
10. Webb S. C. Broadband seismology and noise under the ocean // Reviews of Geophysics. 1998. N. 36. P. 105—142.
11. Rhie J., Romanowicz B. Excitation of Earth’s continuous free oscillations by atmosphere-ocean-seafloor coupling // Nature. 2004. N. 431. P. 552—556.
12. Tanimoto T. The oceanic excitation hypothesis for the continuous oscillation of the Earth // Geophysical Journal International. 2005. N. 160. P. 276—288.
13. Longuet-Higgins M., Stewart R. Radiation stress and mass transport in gravity waves, with application to surf beats // Journal of Fluid Mechanics. 1962. N. 13. P. 481—504.
14. Herbers T. H. C., Elgar S., Guza R. T. Generation and propagation of infragravity waves // Journal of Geophysical Research. 1995. N. 100. P. 863—872.
15. Okihiro M., Guza R. T. Infragravity energy modulation by tides // Journal of Geophysical Research. 1995. N. 100. P. 143—148.
16. Woodroffe C. D. Coasts: Form Process and Evolution. Cambridge Univ. Press, New York, 2002. 623 p.
17. Dolenc D., Romanowicz B., Stakes D., McGill P. Observations of infragravity waves at the Monterey ocean bottom broadband station (MOBB) // Journal Geochemistry Geophysics Geosystems, 2005. V. 6, N. 9. P. 134—155.
18. Ковалев П. Д., Шевченко Г. В., Ковалев Д. П. Исследование динамики прибойных биений у юго-восточного побережья о. Сахалин // Метеорология и гидрология, 2006. № 9. С. 76—87.
19. Ковалев П. Д., Ковалев Д. П. Исследование особенностей генерации инфрагравитационных волн в прибрежной зоне моря // Вестник ДВО РАН. 2013. Т. 3. С. 60—64.
20. Sheremet A., Guza R.T., Elgar S., Herbers T. H. C. Observations of nearshore infragravity waves: Seaward and shoreward propagating components // Journal of Geophysical Research. 2002. 107(C8). 3095. doi: 10.1029/2001JC000970.
21. Thomson J., Elgar S., Raubenheimer B., Herbers T. H. C., Guza R. T. Tidal modulation of infragravity waves via nonlinear energy losses in the surfzone // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33, L05601, P.1—4. doi: 10.1029/2005GL025514.
22. Unna P. J. Sea waves // Nature. 1947. N. 159. P. 239—242.
23. Longuet-Higgins M. S., Stewart R. W. Changes in the form of short gravity waves on long waves and tidal currents // Journal of Fluid Mechanics. 1960. N. 8. P. 565—583.
24. Матушевский Г. В. Радиационное напряжение (волновой напор) и средний волновой уровень нерегулярных трехмерных волн в прибрежной зоне // Изв. АН СССР, ФАО. 1975. Т. 11, № 1. С. 75—82.
Рецензия
Для цитирования:
Ковалев П.Д., Ковалев Д.П. Модуляция коротких инфрагравитационных волн приливом. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018;11(1):21-27. https://doi.org/10.7868/S2073667318010021
For citation:
Kovalev P.D., Kovalev D.P. Modulation of short infragravity waves by tide. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2018;11(1):21-27. (In Russ.) https://doi.org/10.7868/S2073667318010021
Просмотров:
110
Послать статью по эл. почте 