Внутренние волны (внутренние гравитационные волны) - вид волновых движений в слоистой (стратифицированной)
жидкости (газе), плотность к-рой
растёт с глубиной z. Простейший случай - внутренние волны на границе раздела двух
однородных несжимаемых жидкостей, из к-рых нижняя имеет большую плотность (
). Такие волны аналогичны волнам на поверхности жидкости (=0)
и описываются теми же ф-лами, но с заменой ускорения силы тяжестиg на
. В несжимаемой
жидкости с непрерывной зависимостью r от z осн. параметром, определяющим
свойства внутренних волн, служит частота плавучести (частота Брента - Вяйсяля)
, равная частоте собств. колебаний элемента жидкости
в вертик. направлении. Если N везде одинаково (т. е.
зависит от z по экспоненте), то частота
плоской гармонич. внутренней волны связана с углом
её волнового вектораk относительно вертикали (рис.) дисперс. ур-нием
; т. о., частота
внутренних волн всегда меньше N.
Колебания частиц жидкости
в такой волне перпендикулярны к и лежат в плоскости (z, k); так же направлена групповая скорость волны .
В частности, при колебаниях тела в слоистой жидкости вся энергия внутренних волн
излучается по образующей "группового конуса", с углом при вершине ,
таким, что
. Если N зависит от глубины, то частота внутренних волн не может превышать макс.
значения N, а волна испытывает рефракцию.
В слое жидкости, ограниченном
сверху и снизу от ражающими
поверхностями и являющемся поэтому волноводом, возможны направляемые
внутренние волны в виде нормальных волн (мод), имеющих "стоячую" структуру по
вертикали и бегущих в горизонтальном направлении.
Направяения групповой скорости
и волнового вектора
к внутренних волн частоты ,
распространяющихся под углом от гармонического источника,
находящегося в точке О, при N=const.
В сжимаемой среде свойства внутренних волн, кроме N, зависят также от скорости звукас и их, строго
говоря, нельзя отделить от звуковых (акустич.) волн. Поэтому в общем случае
говорят об акустико-гравитац. волнах в сжимаемой слоистой среде, к-рые при определенных
условиях могут быть разделены на высокочастотную акустическую и низкочастотную
гравитационную ветви.
внутренние волны повсеместно распространены
в океане и атмосфере Земли. В частности, с ними связано явление "мёртвой
воды" - торможение судна из-за расхода энергии на возбуждение
внутренних волн на ниж. границе слоя тёплой (т. е. более лёгкой) жидкости, лежащей поверх более
холодной. В толще океана, где плотность меняется с глубиной из-за изменений
температуры и содержания солей, существуют внутренние волны разнообразных масштабов и периодов
- от десятков секунд до десятков часов, к-рые эффективно взаимодействуют между
собой и с др. типами движений. Они играют существ. роль в процессах вертик.
переноса энергии, возникновения турбулентности, тонкой структуры и т. д.
Внутренние волны наблюдаются и в атмосфере Земли. Такие волны, по-видимому, участвуют и в
процессах переноса энергии в атмосфере Солнца.
Литература по внутренним волнам
Глинский H. Т., Внутренние волны в океанах и морях, M., 1973;
Тернер Дж., Эффекты плавучести в жидкостях, пер. с англ., M., 1977;
Госсард Э., Хук У., Волны в атмосфере, пер. с англ., M., 1978;
Миропольский Ю. 3., Динамика внутренних гравитационных воли в океане, Л., 1981;
Лайтхилл Дж., Волны в жидкостях, пер. с англ., M., 1981;
Ле Блон П., Mайсек Л., Волны в океане, пер. с англ., [ч.] 1-2, M., 1981.
Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"? Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..." В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею. На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве. Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых. Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной). В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс. Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.