Стоячі хвилі, сейши

Коли в якому-небудь водному басейні утворюється коливання всієї маси води, причому по поверхні її не поширюється ніякої хвилі, а коливається весь об’єм води, то таке коливальний рух називається стоячими хвилями. Перші теоретичні та досвідчені дослідження стоячих хвиль були зроблені братами Вебер. Коливання при цьому можуть бути різного характеру, але які б вони не були, завжди на поверхні відсутня хвиля, що йде від одного місця басейну до іншого; замість цього на поверхні утворюються одна або кілька хвиль, дуже пологих, які, не переміщаючись поступально, піднімаються і опускаються на тому ж місці, причому вершина хвилі чергується з підошвою.

Спостереження над рухами водних частинок в стоячих хвилях братами Вебер за допомогою поплавців і французьким вченим Марей за допомогою моментальної фотографії показали, що водні частинки при цьому коливаються зовсім інакше, ніж при трохоідальних хвилях, форма яких має поступальний рух. Тут частинки води рухаються взад і вперед по кривих, зігнутим вниз. Внизу, на дні басейну, якщо сейшен одноузловой, частинки рухаються взад і вперед на деякій відстані майже горизонтально, а в інших місцях близько дна – паралельно останньому. Якщо ж сейшени двовузлового, то під вершиною і підошвою хвилі частинки рухаються взад і вперед вертикально, а під вузлами і біля них – по кривих і більш-менш горизонтально. На кресленнях ці рухи частинок показані стрілками, розмір яких дає поняття про величину пересуванні частинок.

Вперше стоячі хвилі були помічені на берегах озер Швейцарії і вивчені швейцарським фізико – географом форель, який поклав взагалі початок вивченню озер, утворений відділ океанографії – лімяологію. У Швейцарії давно прибережними жителями озер були помічені коливання рівня їх, часто траплялися при повній відсутності хвилювання або при такому хвилюванні, розміри якого абсолютно не відповідали величині амплітуди коливань і періоду їх. Амплітуди коливань рівня при цьому нерідко досягали в озерах значної величини, інакше, звичайно, вони не були б помічені без особливих спостережень. Такі коливання отримали на швейцарських озерах назва Сейш. Форель перший зайнявся їх вивченням на березі Женевського озера, побудував прилад – лімніграф для запису коливань рівня в природну величину, тому що більшість Сейш має невелику амплітуду, і переконався, що сейши представляють не що інше, як стоячі хвилі, збуджені в озерах звичайно різкою зміною тиску атмосфери над однією частиною озера, наприклад, ” проходженням грози, що супроводжується завжди різким зменшенням тиску атмосфери на порівняно невеликому просторі в той час, як над іншими частинами басейну тиск залишилося колишнє.

Подібні обставини можуть бути не тільки над озерами, а й над якими завгодно басейнами, частинами морів і океанів (бухтами, затоками, протоками) і збуджувати в них явище Сейш. Спостереження останнього часу абсолютно підтвердили такий висновок; виявилося, що у всіх морях і у всіх берегів існують сейши, тільки в багатьох місцях вони ще не вивчені.

В озерах сейши мають досить різноманітні амплітуди і періоди. У Женевському озері амплітуди доходили до 2 м з періодом поздовжньої одно – вузловий сейши (можуть бути і поперечні сейши, якщо басейн довгий) в 73 хв. У оз. Ері (Північна Америка) період доходить до 14 год, а в оз. Онтаріо він 4:00 49 хв. В Аральське море період буває в середньому близько 22,7 години.

У Балтійському морі сейши спостерігаються у всіх берегів, наприклад, в Клайпеді амплітуда досягає 15 см, а період – до 3:00.

У Чорному морі сейши спостерігалися в Севастополі, де самописний мареографа при Обсерваторії Морського відомства дозволив їх помітити. На кресленні (фіг. ПО) зображено коливання рівня в Севастополі

25 серпня 1911 Вранці пройшла гроза над Севастопольською бухтою, в 11 год. 20 хв. ранку тиск атмосфери відразу впало з 761,1 мм на 6 мм; потім до 12:00. 30 хв. воно знову підвищилося до 761,0 мм п потім стало плавно зменшуватися до 3:00, а після того так само плавно збільшуватися. Різке спадання тиску в 11:00. ранку дало поштовх рівню, і він почав коливатися. В 11 год. 15 хв. рівень був на висоті 45 см, через 15 хв. він впав до 15 см, потім піднявся до 58 см і потім впав до 0 см і продовжував далі здійснювати коливання з періодом близько 50-60 хв. Така амплітуда коливань в 58 см рідко досягається в Севастополі, за цілий ряд років спостережень подібної не було помічено.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Стоячі хвилі, сейши