Колебания уровня моря доклад

Обновлено: 08.07.2024

Форма поверхности океанов и морей, благодаря подвижности водных масс и действию на них различных сил, изменяется. Основная сила, действующая на водные массы океанов и морей,— сила тяжести, которая стремится привести частицы воды в состояние равновесия, покоя. Этому состоянию соответствует определенное положение поверхности океанов и морей.

Уровенная поверхность моря — это свободная поверхность, которую принимает вода океанов и морей под влиянием всех сил, действующих на нее.

Основным свойством уровенной поверхности является ее стремление быстро принимать положение, перпендикулярное равнодействующей всех сил, приложенных к водной массе в данном месте.

Положение уровенной поверхности под влиянием различных сил, действующих на нее, находится в постоянном изменении, колебании. Ее положение в каком-либо месте океана или моря называется уровнем океана или моря в данном месте.

Главные причины, вызывающие колебания уровня, в особенности у побережий океанов и морей,—действие ветра, вызывающее ветровой нагон и сгон воды, неравномерное распределение атмосферного давления над океанами и морями, приливы, течения, изменение плотности воды. Эти причины, не изменяя общего -количества воды, производят перераспределение масс воды в границах океана или моря, повышая уровень в одних районах и понижая в других. Второстепенные причины — приток речных вод в море, выпадение осадков над морем, испарение с поверхности моря. Эти причины изменяют количество воды в море (увеличивают или уменьшают) и поэтому также влияют на положение уровня в океанах и морях. Большие колебания уровня могут происходить из-за землетрясений и вулканических извержений в океанах и морях.

Под влиянием указанных причин колебания уровня могут достигать одного-двух десятков метров.

Колебания уровня в океанах и морях бывают периодическими (например, приливы-отливы), непериодическими (например, под действием ветра, изменения атмосферного давления и др.) и вековыми, происходящими за длительный период лет.

Причина возникновения волн
Откуда в воздухе берется пар
Средиземное море в древности
Откуда берется соль в море или почему морская вода соленая
Суша и мировой океан
Что такое океанография?
Приливные течения
Океанография как наука. Часть 1.
Приливы в Индийском и Северном Ледовитом океанах
Причины образования морских и береговых туманов

Авторские права всех материалов на сайте защищены в соответствии с ЗУ об авторском праве, на что имеются все необходимые документы. Использование материалов в интернете (полное или частичное) возможно только с указанием активной гиперссылки на источник, открытой для индексации. Использование материалов в печатных изданиях возможно только с письменного разрешения редакции.

Опасные морские гидрологические явления - это события, происходящие под воздействием природных факторов, в частности, морских водоемов. Они являются очень опасными для жизни людей и животных, разрушительно воздействуют на рукотворные объекты и окружающую среду. Таких явлений на планете Земля немало. В данном реферате я бы хотела разобраться с многими вопросами. Какое название носят основные морские гидрологические опасные явления и какой вред они наносят окружающей природе и людям.

Предметом исследования являются опасности морского гидрологического опасного явления.

1. Дать определение, классификацию и причины возникновения морского гидрологического опасного явления.

2. Дать меры предотвращения и правила поведения при данной ЧС.

3. Показать примеры опасных морских гидрологических явлений.

Опасное гидрологическое явление - это событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов, возникающих под действием различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний, оказывающих поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных, растений и объектов экономики.

· тропические циклоны (тайфуны)- сезонные явления, частота которых в разных районах меняется в среднем от 1 до 20 ураганов в год.
Встречаются над теплыми тропическими океанами, в стадии формирования циклон обычно движется на запад, а после окончания формирования изгибаются к полюсам.
За год со спутников прослеживается до 110 ураганов, зарождающихся над Атлантикой. Но только 10-11 из них вырастает до таких размеров, когда их можно наименовать ураганами, или тропическими штормами.
Опасность тропического шторма состоит в экстремальном действии одного или всех элементов (ветра, дождя, штормовых нагонов и волн).

· ЦУНАМИ – серия гигантских океанских волн, возникающие вследствие подводных или островных землетрясений или извержений вулканов.
Цунами возникают, как правило, при подводных землетрясениях с магнитудой более 7 баллов.
Серия волн иногда длится несколько часов с промежутками между волнами 20-30 минут. Цунами происходят во всех океанах, а чаще всего в Тихом океане. В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью до 1000 км/час, но там они пологие с высотой от подошвы до вершины несколько метров и не опасны для судоходства. У берега волны могут достигать высоты 40 м. Наиболее высокие волны образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и у выдающихся далеко в океан мысов.
Эти волны обрушиваются на берег с огромной силой, вызывая обрушения строений, размывания грунта, наводнение. Следствием цунами могут быть пожары, экологические, химические и радиационные загрязнения на обширных территориях.

· сильное волнение (5 баллов и более)- волнение с высотами волн: 4 м – в прибрежной зоне; 6 м – в открытом море; 8 м – в океане,

· сильное колебание уровня моря,

· сильный тягун- – колебательное движение воды в бухтах, вызывающие горизонтальное движение судов, стоящих у причалов. В сильных случаях суда могут быть сорваны с якорей и потерпеть крушение в бухте.

· ранний ледяной покров и припай

· непроходимый (труднопроходимый) лёд,

· обледенение судов и портовых сооружений- – быстрорастущее оледенение палубных конструкций судов, приводящее к переворачиванию судов силу смещений их метацентра.

· отрыв прибрежных льдов

Цунами

Во время сильного землетрясения или извержения островных вулканов возникает несколько гигантских волн, которые двигаются по поверхности океана со скоростью 1 000 км/час. Это разрушительные цунами. Серия волн имеет небольшой промежуток, равный примерно 20 минутам. Это пологие волны, которые не представляют опасности для судов. А вот доходя до берега, они увеличиваются до высоты 9-ти этажного здания и обрушиваются на прибрежные постройки. Рушатся здания, смываются машины, гибнут люди. Возникает сильнейшее наводнение, размывается грунт, унося все на своем пути.

Цунами – длиннопериодичные морские гравитационные волны, обладающие большой разрушительной силой.

Их возникновение связано с быстрыми и крупными движениями водной толщи, связанными с землетрясением (85 %), извержениями подводных вулканов, подводными взрывами ядерных бомб, крупными подводными оползнями и обвалами, падением в океан гигантских метеоритов.

Цунами переносятся миллиарды тонн воды на 10–15 тыс. км. Волна движется в открытый океан со скоростью 700–800 км/ч, что соответствует скорости самолёта (Лобковский, 2005). При приближении к берегу под действием сил трения волна начинает терять скорость, но приобретает острую форму и увеличивает свою амплитуду до 10 м и более. Последняя стадия распространения цунами – накат волны на берег с образованием гребня, который опрокидывается, смывает и разрушает всё на своём пути, принося колоссальные разрушения на берегу. Это волны различной высоты, которым на побережье обычно предшествует отлив.

Признаки угрозы цунами:

· сильное землетрясение силой 6 баллов и более, - когда колебания земной поверхности мешают ходить, здания шатаются, сильно раскачиваются подвесные светильники, падает и бьётся посуда, предметы падают с полок, может двигаться мебель. Сильные колебания продолжаются 20 секунд и более;

· внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и обнажение дна. При этом смолкает шум прибоя. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами;

· быстрое понижение уровня моря в прилив или повышение в отлив;

· необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае;

· громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование течений.

Число волн достигает семи с интервалом в 1 ч и более, при этом вторая или третья волна бывает наиболее сильной и вызывает наиболее сильные разрушения.

Сочетание прогнозирования, заблаговременных административных и защитных мероприятий ведет к резкому снижению человеческих жертв и материального ущерба от последствий цунами. Но пока надежных мер защиты от цунами не существует.

Виды защитных мероприятий:

· строительство береговых укреплений;

· использование волнорезов, дамб, волноотбойных стенок;

· запрещение строительства, осуществление постепенного переноса в безопасные места существующих зданий и сооружений;

· посадка по побережью лесозащитных полос.

Единственным средством защиты населения от цунами является эвакуация из прибрежной и затопляемой зоны. Поэтому население должно знать сигналы оповещения, признаки предупреждения о цунами, а также маршруты эвакуации. Необходимо оставаться в безопасном месте до получения сигнала отбоя опасности цунами. При объявлении о возможном цунами жители должны срочно подняться на высоту не менее 15 м. Должны быть отключены линии электропередач, газо- электро- и топливоснабжение. Все суда, стоящие у берега, нужно вывести в открытое море.

Действие населения при цунами

Действия до цунами	Действия во время цунами	Действия после цунами
• наблюдение за предвестниками цунами; • изучение сигналов оповещения о цунами; • определение мест хранения ценностей, документов; • создание запасов продуктов, воды, медикаментов на 2 суток; • разработка маршрутов эвакуации; • изучение правил поведения при цунами; • освобождение проходов для быстрой эвакуации	• при получении сигналов о цунами – срочная эвакуация из помещения; • выключение электропитания, отключение газовых приборов, воды; • следование на возвышенное место (30–40 м над уровнем моря) или на расстояние 2–3 км от берега; • при невозможности эвакуации перемещение на верхние этажи здания, на крышу; • внутри помещения размещение у капитальных стен, в углах, вдали от тяжелых предметов, стекол; • вне помещения закрепление за прочную преграду, ствол дерева; • в воде – освобождение от одежды, закрепление на плавающих предметах; приготовление ко след.волнам	ожидание сигналов отбоя тревоги; • возвращение на прежнее место через 2–3 часа после высоких волн; • при входе в дом – проверка его прочности, целостности окон, дверей, отсутствия трещин, подмыва; • проверка наличия утечек газа, состояния электропроводки; • самопомощь; • спасение пострадавших и доврачебная помощь

В последние 50 лет в мире отмечено 70, в последние 180 лет - около 170 сейсмогенных цунами опасных размеров, из них 4 % в Средиземном море, 8 % в Атлантике, остальные - в Тихом океане. Наиболее опасны берега Японии, Гавайских и Алеутских островов, Камчатки, Курил, Аляски, Канады, Соломоновых островов, Филиппин, Индонезии, Чили, Перу, Новой Зеландии, Эгейского, Адриатического и Ионического морей. Разовый прямой экономический ущерб измеряется десятками миллионов долларов. В пределе же вероятен ущерб до 1 млрд долл. По этому показателю цунами находятся в конце первого десятка природных чрезвычайных ситуаций.

Тайфун

Тайфун - тропический циклон, развивающийся и действующий над океанической поверхностью, характеризующийся значительным снижением атмосферного давления над океаном.

В центральной зоне тайфуна давление падает очень сильно, до 650 мм рт.ст. (нормальное значение 760 мм). Воздух вращается вокруг центра, образуя воронку, со скоростью выше 400 км/ч. При такой скорости вращения воздушная масса обретает ощутимую человеческой кожей плотность.

Говоря, для каких широт наиболее характерны тайфуны, нужно учитывать, что стихия чаще всего поражает побережья Китая, Корейского полуострова, Японских островов. Это тропическое явление наиболее активно в области восточноазиатских берегов между экватором и умеренным поясом. На север, в дальневосточную область, океанические ураганы доходят редко, чаще всего к тихоокеанским берегам России приходят остаточные ветры от бушевавшей южнее стихии.

Тайфуны формируются только в жарких климатических условиях над водной поверхностью. Воздушные массы интенсивно испаряются, стремительно поднимаются в холодные слои атмосферы, где воздух разрежен. При данном процессе у водной поверхности создается область низкого давления, в нее втягивается окружающий воздух. Под воздействием центробежной силы планеты воздушные массы воронкообразно закручиваются. В северном полушарии закручивание происходит против часовой стрелки, в южном – по часовой.

Правила поведения при данной ЧС:

В первую очередь, внимательно осмотри свое жилье: подтекает ли потолок, насколько крепкая его конструкция, и есть ли рядом здания, способные навредить твоему временному дому в случае урагана. Если подобные проблемы имеются — немедленно ищи другой приют.

· Подготовь свое жилище: запасись питьевой водой, свечками, спичками, едой, и другими необходимыми предметами. Если есть риск затопления — запасись тряпками и полотенцами, чтобы преградить путь прибывающей воде.

· Максимально обеспечь себя необходимой техникой, предварительно зарядив ее до максимума. Не лишним будет приобрести большой фонарик и местную сим-карту, чтобы иметь связь с родными.

· Заранее сними деньги с карточки. После стихии банкоматы могут еще долгое время не работать, поэтому иметь наличные при себе — важно.

· Во время стихии держись подальше от окон, и главное — не поддавайся панике.

Сильное волнение моря

Шкала Бофорта

0 баллов - штиль
Зеркально гладкое море, практически неподвижное. Волны практически не набегают на берег. Вода больше похожа на тихую заводь озера нежели на морское побережье. Над поверхностью воды может наблюдаться дымка. Край моря сливается с небом так, что границы не видно. Скорость ветра 0-0,2 км/час.

1 балл - тихий
На море легкая рябь. Высота волн достигает до 0,1 метра. Море по-прежнему может сливаться с небом. Чувствуется легкий, почти незаметный ветерок.

2 балла - легкий
Небольшие волны, высотой не более 0,3 метра. Скорость ветра 1,6-3,3 м/с, его можно почувствовать лицом. При таком ветре флюгер начинает двигаться.

3 балла - слабый
Скорость ветра 3,4-5,4 м/с. Легкое волнение на воде, изредка появляются барашки. Средняя высота волн до 0,6 метров. Хорошо заметен слабый прибой. Флюгер крутится без частых остановок, колышатся листья на деревьях, флаги и проч.

4 балла - умеренный
Ветер - 5,5 - 7,9 м/с - подымает пыль и мелкие бумажки. Флюгер крутится беспрерывно, гнутся тонкие ветви деревьев. Море неспокойное, во многих местах видны барашки. Высота волн до 1,5 метра.

5 баллов - свежий
Почти все море покрыто белыми барашками. Скорость ветра 8 - 10,7 м/с, высота волны 2 метра. Качаются ветки и тонкие стволы деревьев.

6 баллов - сильный
Море во многих местах покрыто белыми гребнями. Высота волн достигает 4 х метров, средняя высота 3 метра. Скорость ветра 10,8 - 13,8 м/с. Гнуться тонкие стволы деревьев, и толстые сучья деревьев, гудят телефонные провода.

7 баллов - крепкий
Море покрыто белыми пенистыми гребнями, которые время от времени срываются ветром с поверхности воды. Высота волн достигает 5,5 метров, средняя высота 4,7 метров. Скорость ветра 13,9 - 17,1 м/с. Качаются средние стволы деревьев, гнутся сучья.

8 баллов - очень крепкий
Сильные волны, на каждом гребне пена. Высота волн достигает 7,5 метров, средняя высота 5,5 метров. Скорость ветра 17,2 - 20 м/с. Идти против ветра трудно, разговаривать практически невозможно. Ломаются тонкие сучья деревьев.

9 баллов - шторм
Высокие волны на море, достигающие 10 метров; средняя высота 7 метров. Скорость ветра 20,8 - 24,4 м/с. Гнутся большие деревья, ломаются средние ветки. Ветер срывает плохо укрепленное покрытие с крыш.

10 баллов - сильный шторм
Море белого цвета. Волны обрушиваются на берег или о скалы с грохотом. Максимальная высота волн 12 метров, средняя высота 9 метров. Ветер, со скоростью 24,5 - 28,4 м/с, срывает крыши, значительные повреждения строений.

11 баллов - жестокий шторм
Высокие волны достигают 16 метров, при средней высоте 11,5 метров. Скорость ветра 28,5 - 32,6 м/с. Сопровождается большими разрушениями на суше.

12 баллов - ураган
Скорость ветра 32,6 м/с. Серьезные повреждения капитальных строений. Высота волн более 16 метров.

Воздействие волн разнообразное – от зыби до шторма, когда волнам помогает ветер.

Судно для волн это препятствие, которое они раскачивают и об которое ударятся.

А) при следовании курсом параллельном фронту волны – судно испытывает бортовую качку, при этом углы крена и стремительность качки могут быть очень велики, качка и удары волн вызывают инерционные силы могущие сдвинуть с фундаментов механизмы, судовые устройства, сместить груз, и даже опрокинуть судно.

Б) при следовании курсом навстречу волне возникает деформация и трещины в наборе наружной обшивки корпуса и палубе судна, что при большой скорости судна неправильном распределении груза может привести к разлому судна. Дифферент приобретает форму слемига – от поперечных ударов об воду днища и кормовой частей судна.

Таким образом, При сильном волнении моря само судно представляет опасность для экипажа и пассажиров, так как меняет свое положение относительно волн и испытывает действия инерционных сил, приводящих к деформации или опрокидыванию.

Особенности управления шлюпкой в условиях шторма:

- вдали от берега – держаться на плавучем якоре как можно ближе к месту аварии, так как поиски будут вестись в этом районе

- вблизи от берега – птицы, ветки с листьями, виден берег и так далее

- не дожидаясь спасателей идти к берегу используя двигатель или на веслах, если кончилось топливо

- при небольшом волнении подходить к берегу носом, используя плавучий якорь в готовности ее бросить при достижении береговой черты, так как шлюпку волна развернет лагом вдоль берега, опрокинет и покалечит людей.

Сильное колебание уровня моря

Уровнем моря называется высота поверхности моря, свободная от влияния ветровых волн и зыби, измеряемая относительно условного горизонта.

Свободная поверхность Мирового океана, не возмущенная динамическими факторами (приливы, течения и др.), определяет фигуру, называемую геоидом. Действительная поверхность не остается в покое, а находится в непрерывном колебании под влиянием многие сил и отклоняется от поверхности геоида. Эти силы можно объединить в следующие группы:

1.Колебания уровня моря, вызванные гидрометеорологическими процессами.Эти колебания обусловлены воздействием атмосферного давления, ветра, осадков, испарения, речного стока, тепловых процессов в море: колебания уровня, вызванные изменением атмосферного давления, представляют статическую реакцию воды на эти изменения. При повышении атмосферного давления на 1 гПа(1 гПа=100 Н на м 2 ) (г – гекто) (1 бар=100кПа) уровень моря понижается на 1 см, и наоборот. Колебания уровня, вызванные непосредственным действием ветра. Эти колебания могут быть довольно значительными.

Сезонные колебания уровня вследствие неравномерности в процессе поступления (осадки, речной сток) или расхода воды (испарение). Некоторый подъем уровня имеет место в непосредственной близости от устья реки за счет речного стока. В морях, в которые впадает много рек (Черное море), колебания речного стока заметно влияют на уровень моря. Колебания уровня, вызванные изменением плотности воды, связаны с изменением ее солености и особенно температуры. Так, в летнее время при уменьшении плотности воды увеличивается ее объем, а, следовательно, повышается уровень

Рассматривая гидрометеорологические причины колебания уровня, следует иметь в виду комплексный характер процессов, влияющих на положение уровенной поверхности. В одних случаях может наблюдаться комбинация одинаково направленных процессов, в другие случаях их соотношение может быть иным.

Изображение mobinovyc с сайта Pixabay

§ 48. Причины колебаний уровня

Свободная поверхность океанов и морей называется уровенной поверхностью. Она представляет собой поверхность, перпендикулярную в каждой точке направлению равнодействующей всех сил, действующих на нее в данном месте. Поверхность Мирового океана под влиянием различных сил испытывает периодические, непериодические и другие колебания, отклоняясь от среднего многолетнего значения, наиболее близкого к поверхности геоида. Основные силы, вызывающие эти колебания, можно объединить в следующие группы: а) космические — приливообразующие силы; б) физико-механические, связанные с распределением солнечной радиации по поверхности Земли, и воздействием атмосферных процессов, как, например, изменения в распределении давления и ветров, выпадение осадков, колебания величин речного стока и других гидрометеорологических факторов; в) геодинамические, связанные с тектоническими движениями земной коры, сейсмическими и геотермическими явлениями.

Под влиянием комплекса всех этих сил поверхность Мирового океана изменяет свои очертания во времени и в пространстве. Под действием приливообразующих сил Луны и Солнца возникают периодические приливные колебания уровня. Периодические колебания уровня могут возникать и под действием ветров, периодически меняющих направление (муссонные ветры). Так, например, в Адене высокие уровни наблюдаются при северо-восточных и низкие при юго-западных ветрах.

Длительные периодические колебания уровней, охватывающие годовой период, вызываются главным образом изменением элементов водного баланса. Эти колебания особенно отчетливо выражены в средиземных морях, соединенных узкими проливами с океаном, хотя заметны и в океане. В отдельных случаях они усиливаются воздействием ветров, изменяющих направление в различные сезоны года. Примером таких морей могут служить Балтийское и Черное. Однако эти изменения не отличаются астрономической периодичностью и могут иметь случайный характер.

Колебания уровня, вызванные влиянием гидрометеорологических факторов, называют непериодическими, в отличие от приливных и сезонных. Непериодические колебания можно подразделить на следующие группы.

Колебания, связанные со сгонно-нагонной циркуляцией вод

1. Колебания, связанные со сгонно-нагонной циркуляцией вод под влиянием ветров. Они возникают под действием касательного напряжения (трения) ветра на водную поверхность, ограниченную берегами. Эмпирическая формула изменения уровня в зависимости от ветра имеет общий вид

(33)

где Δh — ожидаемое изменение уровня; ΔF_ω— изменение характеристик ветра; а и b —эмпирические коэффициенты.

В расчет принимается скорость ветра F_ω(t), осредненная за определенный интервал времени. Тангенциальное напряжение ветра выражается формулой

(34)

где k — коэффициент трения между воздухом и водой, зависящий от шероховатости водной поверхности; р’ — плотность воздуха; ω — скорость ветра.

За принятый интервал времени t скорость ветра осредняется по формуле

(35)

где ω_i(t) — скорость ветра в данном пункте; α_i — нaпpaвлeниe его относительно сгонного или нагонного направления.

Существует несколько графических и статистических методов определения сгонных и нагонных направлений ветров, соответственно которым рассчитываются колебания уровня. Согласно теории прибрежной циркуляции и непосредственным наблюдениям, у приглубых берегов максимальные сгоны и нагоны наблюдаются при ветрах, параллельных берегу, а у отмелых — при ветрах, направленных нормально к берегу. Для отдельных районов морей составлены эмпирические формулы расчета сгонно-нагонных колебаний уровня при различных ветрах и барических ситуациях.

Колебания уровня морей и океанов, вызванные изменениями давления атмосферы

2. Колебания уровня, вызванные изменениями давления атмосферы. Они проявляются в двух формах: в виде статической реакции гидросферы на изменения давления атмосферы и в виде динамического эффекта изменений давления и уровня. В первом случае имеет место обратная связь между изменениями давления Δp и уровня Δh:

(36)

Если давление увеличивается на 1 мб, то уровень понижается на 1,33 см, а при понижении давления на 1 мб (≈1 мм) уровень на столько же повышается. Изменения уровня вследствие подвижности барического поля относят к волновым колебаниям (см. стр. 109). Они обусловлены возникновением длинной вынужденной или свободной барической волны, распространяющейся из фронтальных областей повышенного или пониженного давления. Образование вынужденной или свободной барической волны зависит от соотношения между скоростью движения циклона и скоростью возникшей барической волны, которая зависит от глубины моря и положения траектории циклона относительно береговой черты. Вынужденные барические волны возникают непосредственно в области движения циклона или фронта, а свободные волны, имеющие скорость, большую, чем движение циклона, уходят, опережая его, особенно при изменении направления перемещения барических систем.

Аномально высокие подъемы уровня, вызванные совместным воздействием резких изменений давления в передней или тыловой частях циклона и интенсивных ветров, совпадающих по направлению с движениями барической волны, называют штормовыми нагонами. В суживающихся заливах с уменьшающейся глубиной, как, например, в вершине Финского залива (в Невской губе), в дельте р. Темзы и др., штормовые нагоны приводят иногда к катастрофическим наводнениям.

Следовательно, в природных условиях непериодические колебания уровня, вызванные интенсивными ветрами и изменениями давления атмосферы, взаимосвязаны и представляют собой сложные анемобарические изменения уровенной поверхности.

Колебания уровня морей и океанов вследствие изменений элементов водного баланса

3. Колебания уровня вследствие изменений элементов водного баланса — испарения, осадков, берегового стока — и связанного с ними водообмена с соседним морем или океаном. Эти колебания зависят главным образом от сезонных и многолетних (от года к году) изменений величины речного стока, притока и оттока вод, т. е. внешнего водообмена. Климатические изменения могут приводить к катастрофическим подъемам или падениям уровня в связи с ливнями, засухами или обильными снегопадами. Катастрофические наводнения на р. Инд и ее притоках летом и осенью 1970 г. могут служить примером резких подъемов уровня вследствие обильных ливней. В некоторых районах Красного моря падение уровня связано с интенсивным испарением, где слой испарившейся воды за год достигает 2,5 м.

Колебания уровня в связи с изменениями плотности морской воды

4. Колебания уровня в связи с изменениями плотности морской воды. При уменьшении плотнссти, т. е. увеличении удельного объема морской воды, уровень повышается, а при увеличении плотности уровень понижается (с чем в большой степени связаны сезонные колебания уровня). Распределение вод различной плотности нарушается горизонтальной и вертикальной циркуляцией. Изменения направления холодных полярных и теплых тропических течений, а также сгонно-нагонные процессы приводят к понижениям и подъемам уровня.

Колебания уровня морской воды, связанные с геотермическими и геодинамическими процессами

Кроме периодических и непериодических колебаний уровня, следует указать на колебания, связанные с геотермическими и геодинамическими процессами. Медленные вертикальные движения земной коры приводят к поднятиям или опусканиям отдельных участков суши или дна моря. Эти медленные движения приводят к опусканиям или поднятиям уровня относительно суши в форме тpанcгpecсий (опускание суши и наступание на материк моря) и регрессий (поднятие суши и отступание моря). Так как эти изменения происходят в течение длительных отрезков времени, их называют вековыми или эпейрогеническими. В первом случае наблюдаются выровненная береговая полоса, затопленные подводные террасы, дельты и русла рек, а при регрессии моря остаются изрезанная береговая черта, поднятия прибрежных форм рельефа, зарастание лагун, бухт и заливов.

Рис. 20. Многолетний ход средних годовых значений уровня Каспийского моря у г. Баку.

Колебания уровня морской воды связанные с таянием ледников

Рассмотренные виды колебаний уровня моря тесно связаны с динамическими процессами, протекающими в атмосфере, океане и земной коре. Поэтому их можно объединить в три группы; деформационные, связанные с перемещением вод из одного района в другой, т. е. это анемобарические (сгоны и нагоны), приливные и пр.; объемные, связанные с изменением объема воды в водоеме (изменения элементов водного баланса, изменения плотности воды и др.), и геотектонические.

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2007, № 2, с. 221-224

КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МОРЯ: ЛЕТОПИСЬ, ПРОЦЕССЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ (МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ)

Международный симпозиум SEALAIX'06, посвященный такому важному для литологии явлению, как колебания уровня морей и океанов, прошел 25-29 сентября 2006 г. в местечке Жиенс (Giens) на юге Франции. В его работе приняли участие ученые из 28 стран со всех континентов -Австралии, Бельгии, Бразилии, Великобритании, Германии, Греции, Египта, Ирака, Испании, Италии, Канады, Китая, Литвы, Марокко, Нидерландов, Польши, Португалии, России, Румынии, США, Туниса, Турции, Франции, Хорватии, Чехии, Швейцарии, Швеции, Японии. Было представлено 125 устных и постерных докладов. Наибольшее количество докладов было сделано представителями Франции, США, Великобритании, Германии, Испании и Италии.

Участвовавшие в симпозиуме ученые представляли преимущественно университеты, геологические институты или научные центры при них, геологические, геофизические организации, центры по изучению климата, а также ряд крупных нефтяных компаний.

Доклады были объединены в две большие группы: колебания уровня моря в эпохи 1) холодной Земли ("icehouse world") и 2) теплой Земли ("greenhouse world"). Такое подразделение докладов представляется достаточно обоснованным, т.к. в эти эпохи основные причины и механизмы колебаний уровня моря могли быть различными (гляциоэвстатический и тектонический факторы).

Оргкомитетом симпозиума было предложено ряду ученых сделать ключевые, обзорные доклады по проблемам, связанным с колебаниями уровня моря.

А. Казенав (A. Cazenave, LEGOS-GRGS/CNES, Тулуза, Франция) выступила с докладом "Современный подъем уровня моря и климатические изменения: результаты наблюдений и причины". Ею отмечено, что в течение ХХ века глобальный уровень моря повышался в пределах 1.8 ± 0.3 мм/год. Спутниковые альтиметрические наблюдения показывают, что за последние 20 лет скорость подъема приблизилась к 3 мм/год. Спутниковая альтиметрия свидетельствует также о значительных региональных вариациях скоростей изменения уровня моря, причем в некоторых районах отмечается 5-кратное превышение скорости по сравнению со средними глобальными значениями. Глобальные колебания уровня моря являются ре-

зультатом изменения объема Мирового океана, вызванного вариациями температуры и солености вод и поступления вод из континентальных водоемов, горных ледников и ледовых покровов. Анализ опубликованных за последнее время данных о глобальных температурах вод океанов позволяет количественно оценить влияние термальной составляющей в увеличение их объема. Установлено, что за последние 50 лет этот вклад оценивается примерно в ~0.4 мм/год, т.е. в 25% наблюдаемого подъема уровня моря. Для последней декады вклад термального увеличения объема оценивается в 50% наблюдаемого подъема уровня вод (1.5 мм/год из наблюдаемых 3 мм/год). Для обоих периодов подъем уровня, связанный с обменом водными массами с континентами и ледяными шапками, составляет 1.5 мм/год. Недавние оценки показывают, что в течение 90-х годов за счет водных масс, образованных в результате таяния горных ледников и ледяных покровов (Гренландия и Антарктика), подъем уровня океана мог составлять около 1 мм/год, но эти оценки остаются недостаточно точными. Новые гравиметрические данные, полученные с помощью спутниковой программы исследований GRACE, позволят дать более надежные оценки наземных и ледниковых водных масс в изменение уровня моря. Региональные вариации в колебаниях уровня моря, скорее всего, являются результатом термального эффекта. Но и другие процессы, такие кам, соответствующим колебаниям уровня моря. Данные по значениям 5

180 в раковинах планктонных и бентосных фораминифер показывают, что в эпоху холодной Земли в неогене рост или сокращение полярных ледовых покровов контролировало частые колебания уровня моря. Обычно

считается, что климатические изменения, связанные с эксцентриситетом Земли, доминировали в своем влиянии на колебания уровня моря в последние 800 тыс. лет, тогда как до этого времени изменения инсоляции, обусловленные изменением эклиптики Земли, вызывали колебания уровня моря с частотой в 40 тыс. лет. Существуют данные (в том числе по распределению 5180 в осадочных толщах), которые показывают, что в разные отрезки времени поступление в моря осадочного материала и колебания уровня моря зависели также от прецессии оси Земли и происходили с частотой в 20 тыс. лет.

Помимо высокочастотных флуктуаций уровня моря, связанных с орбитальными циклами Земли, в отложениях континентов фиксируются низкочастотные колебания, отраженные в осадочных секвенциях, ограниченных несогласными границами, устанавливаемыми по сейсмическим данным. Причины низкочастотных колебаний до сих пор не вполне понятны. Хронология этих так называемых флуктуаций третьего порядка схожа для окраин с различной тектонической историей, что указывает на эвстатический контроль их образования. Например, сравнение результатов исследований по секвентной стратиграфии, полученных в рейсах 133, 166 и 194 ODP, ясно демонстрируют хроностратиграфическое значение поверхностей существенных несогласий, которые образуют сейсмические секвентные границы на окраинах как Атлантического, так и Тихого океанов. Датировка многих из этих несогласий удивительно схожа в обоих океанах. Эти секвенции также хорошо коррелируются с основными скачками значений стабильных изотопов кислорода, которые первоначально контролировались изменениями объема льда и, таким образом, являются индикатором эвстатических колебаний уровня моря.

В отличие от датирования колебаний уровня моря, установить их амплитуду гораздо сложнее, т.к. осадочные толщи на континентальных окраинах являются результатом комбинированного действия эвстатических процессов, тектонического погружения и поставки осадочного материала. Техника обратного моделирования требует разделить вклад каждого из этих процессов. Такая обратная реконструкция на основе большого количества данных по Атлантической окраине Нью-Джерси недавно позволила нарисовать обновленную кривую колебаний уровня моря (данные К. Миллера с соавторами), на которой амплитуды уменьшены наполовину по сравнению с теми, которые были предложены Б. Хаком с соавторами в 1987 г. Трудность определения амплитуды может быть проиллюстрирована на примере оценок, сделанных на основе данных ODP, Рейс 194 по плато Марион. Величина падения уровня моря в конце среднего миоцена определе-

на в 86 ± 30 м. С привлечением данных по изотопии кислорода амплитуда была оценена в пределах только 45-68 м. Этот пример ясно демонстрирует проблемы с использованием метода обратной реконструкции, калибровкой записи стабильных изотопов по амплитуде и комбинированием двух методик для лучшей оценки размаха колебаний уровня моря.

Б.У. Хак (В.и. Haq, Национальный научный фонд, Арлингтон, США) в своем докладе отметил, что механизмы флуктуаций остаются не вполне ясными, но достаточно очевидно, что в палеозое происходили колебания уровня моря такого же масштаба, как в мезозое и кайнозое. В последние годы накопление стратиграфических данных по всему миру позволило пролить новый свет на причины вариаций уровня моря второго и третьего порядков, зафиксированных в разных регионах. Следует различать колебания, вызванные тектоническими процессами, и не связанные с ними (скорее всего, эвстатические). Например, палеозойская летопись колебаний уровня моря на Аравийской плите может быть уверенно разделена на периоды существенного влияния на них диастрофической активности, чередовавшиеся с периодами тектонического покоя. Было показано, что только комплекс данных из разных регионов мира, спокойных в отношении тектонической активности, образует основу палеозойской летописи глобальных колебаний уровня моря. В докладе были кратко рассмотрены причины возможных ошибок в определении магнитуды колебаний уровня моря. Были также обсуждены наиболее рациональные подходы к реконструкции эвстатических моделей для палеозоя. Рассмотрена концепция определения опорных разрезов для восстановления эвстатических событий, наиболее близко отражающих глобальные значения, а также приведена результирующая эвстатическая кривая для палеозоя вместе с оценкой магнитуды этих флуктуаций.

К. Ламбек (К. Lambeck, Австралийский национальный университет) представил доклад "Колебания уровня моря во время последнего гляциаль-ного цикла: зависимость от ледниковых покровов и скорости их роста и разрушения". В частности, докладчиком было показано, что во временном масштабе от ~103-106 лет наибольшее влияние на колебания уровня моря оказывали циклический рост и разрушение ледниковых покровов. Циклы могли быть разного порядка, что определялось размером и длительностью существования ледников, а также реологической реакцией внутренних частей Земли на изменения в давлении льда на ее поверхность. Отчасти разделить тектоническую и ледовую составляющие можно в результате исследования колебаний уровня моря в периоды времени, равные или более длительные, чем основные гляциальные циклы (~120000 лет).

КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МОРЯ

В докладе Э. Хэллэма (A. Hallam, Бирмингемский университет, Англия) особое внимание было уделено проблеме эвстазии юрского периода. Он попытался критически проанализировать альтернативные подходы к короткопериодной эвстазии. Докладчик отметил, что известная глобальная кривая колебаний уровня моря, разработанная фирмой Exxon, в значительной мере основана на проведенном П. Вайлом и Р. Тоддом в 1981 г. сейсмостратиграфическом анализе Северного моря - районе, история развития которого, как показали последующие исследования, весьма специфична благодаря влиянию региональной тектоники и термальной деятельности. Э. Хэллэм обратил внимание на то, что морские регрессии глобального масштаба, в отличие от региональных, гораздо труднее доказывать, нежели трансгрессии; в прошлом эпизоды обмеления бассейнов часто и неточно интерпретировались как регрессии. Существующие фактические данные (в частности, по Западной Европе и Андам) показывают, что эпизоды короткопериодных подня

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Уровенной поверхностью называется поверхность морей и океанов, нормальная к направлению силы тяжести.

1.Колебания уровня моря, вызванные гидрометеорологическими процессами. Эти колебания обусловлены воздействием атмосферного давления, ветра, осадков, испарения, речного стока, тепловых процессов в море: колебания уровня, вызванные изменением атмосферного давления, представляют статическую реакцию воды на эти изменения. При повышении атмосферного давления на 1 гПа(1 гПа=100 Н на м 2 ) (г – гекто) (1 бар=100кПа) уровень моря понижается на 1 см, и наоборот. Колебания уровня, вызванные непосредственным действием ветра. Эти колебания могут быть довольно значительными.

Влияние космических сил на положение уровня моря.

Приливообразующие силы Солнца и Луны возбуждают правильные по времени периодические колебаний всей поверхности Мирового океана. И только в отдельных, небольших по площади морях, слабо связанных с океаном (Черное, Балтийское, Азовское и др.), приливные колебания уровня незначительны - менее 20-30 см.

Уровень моря и причины его колебаний

Уровенной поверхностью называется поверхность морей и океанов, нормальная к направлению силы тяжести.

1.Колебания уровня моря, вызванные гидрометеорологическими процессами. Эти колебания обусловлены воздействием атмосферного давления, ветра, осадков, испарения, речного стока, тепловых процессов в море: колебания уровня, вызванные изменением атмосферного давления, представляют статическую реакцию воды на эти изменения. При повышении атмосферного давления на 1 гПа(1 гПа=100 Н на м 2 ) (г – гекто) (1 бар=100кПа) уровень моря понижается на 1 см, и наоборот. Колебания уровня, вызванные непосредственным действием ветра. Эти колебания могут быть довольно значительными.

Влияние космических сил на положение уровня моря.

Читайте также: