Анализ явлений, возникающих при уменьшении скорости ветра и при изменении его направления, едва ли был бы возможен, если бы одновременно менялись высота волн, их длина и период.[ ...]
К счастью для исследователя, действительная картина не настолько сложна. Именно, наблюдения в океане, сделанные Л. Ф. Титовым, и некоторые наши исследования показали, что иногда после достижения высоты волн, наибольшей возможной в заданных условиях при заданной скорости ветра, длина волн может слегка возрастать. Но при прохождении скорости ветра через временный максимум и последующем уменьшении длина волн и их период практически остаются постоянными. По всей вероятности, здесь происходит своеобразная компенсация двух явлений, противоречащих одно другому. Такая компенсация, несомненно, проявилась во время шторма на Тихом океане, описанного в работе М. Раттрея и В. Барта [44]: при прохождении скорости ветра через максимум наблюдалось практически постоянство длины волн и периода.[ ...]
В свою очередь г 1 — значение ц в самом начале исследуемого промежутка времени Д£, а г)2 — значение ц в конце этого промежутка.[ ...]
Все величины, стоящие в правой части (271) перед 7 , определяются так, как определялись в задаче о нарастании ветровых волн, рассмотренной в предыдущем параграфе. Но вдобавок к рабочим диаграммам, содержавшимся там, теперь необходимо построить еще одну рабочую диаграмму, которая даст возможность вычислять высоту затухающих волн на различных последовательных этапах. Это — диаграмма, выражающая зависимость между вспомогательной функцией W и безразмерной высотой волн т] при различных значениях параметра п.[ ...]
Для построения такой диаграммы вполне достаточны формулы (273) — 273в), которые должны применяться в соответствии с каждым этапом уменьшения скорости v и, следовательно, в соответствии с изменениями параметра п.[ ...]
Нанесем на рис. 173 полученные точки, приняв Ч? за абсциссы, а т] — за ординаты кривых. Возникнет семейство кривых, при каждой из которых справа проставлены значения параметра п. Для практических целей следует построить побольше таких кривых, соответствующих промежуточным значениям п, чтобы облегчить и уточнить интерполяцию между соседними кривыми. В масштабе рис. 173 они перегрузили бы диаграмму.[ ...]
Теперь, пользуясь диаграммой рис. 173, остается проследить за уменьшением высоты волн на последовательных этапах.[ ...]
Для наглядности рассмотрим поведение ветровых волн в поле тропического урагана, изображенном на рис. 174. Эта синоптическая карта заимствована из книги И. Таннхилла «Ураганы» применительно к одному из последовательных положений «ока урагана» на его пути мимо п-ова Флорида. Выбраны условия, характерные для ураганов в Атлантическом океане, на этапах их полного развития — северней тропика Рака: движение системы урагана через исследуемую точку происходит в продолжение 24 час со скоростью 23 узла, т. е. 11,5 м/сек. Диаметр круга, охваченного ураганом, равен около 550 миль, т. е. около 1000 км. Максимальная скорость ветра достигает 60 м/сек. Она нарастает от нуля в продолжение 11 час ипосле максимума падает до нуля в продолжение 1 часа (в «оке»). После прохождения центра урагана через исследуемую точку скорость ветра меняет направление на прямо противоположное, нарастает до максимума в продолжение 1 часа и, наконец, падает до нуля в продолжение 11 час. Строго говоря, абсолютные значения скоростей ветра после смены его направления будут меньше: составляющая, вызванная собственным движением системы урагана, тут будет направлена в противоположную сторону. Но на современной стадии расчета волн в поле урагана, еще несовершенной, нет смысла вносить в анализ эту деталь. Вот почему на рис. 175 кривая под осью абсцисс представляет собой зеркальное изображение кривой над осью абсцисс, повернутое вокруг оси V на 180°. То же можно сказать и относительно ступеней, изображенных над и под осью абсцисс на этом рисунке.[ ...]
Нарастание волн за время от 0 до 11 час, отмеченных ординатой максимума, вычислено по способу, описанному в предыдущем параграфе. Так лолучена восходящая часть кривой h на рис. 176, на котором воспроизведена пунктиром кривая изменения скорости ветра от нуля до 60 м/сек, затем до нуля, далее — со сменой направления — снова до 60 м/сек и, наконец, до нуля после прохождения всей системы урагана через исследуемую точку.[ ...]
На следующем этапе волны высотой т 7 (безразмерной) оказываются под воздействием ветра, скорость которого равна V, а направление — противоположное первоначальному. Следовательно, на вспомогательном рис. 172 этому этапу отвечает кривая — 7. Войдя на нее с прежним значением Т /Тнайдем новое значение параметра п.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Вспомогательная диаграмма |
 |
| Поле тропического урагана |
 |
| Изменения скорости ветра при прохождении урагана |
 |
| Нарастание и падение высоты волн при прохождении урагана |
|