Rezonans pływowy
W oceanografii rezonans pływowy występuje, gdy przypływ wzbudza jeden z rezonansowych trybów oceanu. Efekt jest najbardziej uderzający, gdy szelf kontynentalny ma szerokość około jednej czwartej długości fali. Następnie padająca fala pływowa może zostać wzmocniona przez odbicia między wybrzeżem a krawędzią szelfu, w wyniku czego zasięg pływów na wybrzeżu jest znacznie większy.
Słynne przykłady tego efektu można znaleźć w Zatoce Fundy , gdzie podobno występują najwyższe pływy na świecie, oraz w Kanale Bristolskim . Mniej znana jest Zatoka Liścia, część Zatoki Ungava w pobliżu wejścia do Cieśniny Hudsona ( Kanada ), która ma pływy podobne do tych w Zatoce Fundy . Inne regiony rezonansowe z dużymi przypływami obejmują szelf patagoński i szelf kontynentalny północno-zachodniej Australii .
Większość regionów rezonansowych jest również odpowiedzialna za duże ułamki całkowitej ilości energii pływów rozpraszanej w oceanach. Dane z wysokościomierza satelitarnego pokazują, że fala M 2 rozprasza około 2,5 TW, z czego 261 GW jest tracone w kompleksie Zatoki Hudsona , 208 GW na szelfach europejskich (w tym w kanale Bristolskim), 158 GW na północno-zachodnim szelfie australijskim, 149 GW na Morzu Żółtym i 112 GW na szelfie patagońskim .
Skala rezonansów
Prędkość długich fal oceanie jest podana, z dobrym przybliżeniem, przez gdzie g to grawitacji, a h to głębokość oceanu. Dla typowego szelfu kontynentalnego o głębokości 100 m prędkość wynosi około 30 m/s. Więc jeśli okres pływów wynosi 12 godzin, szelf ćwierćfalowy będzie miał szerokość około 300 km.
Przy węższej półce nadal występuje rezonans, ale jest on niedopasowany do częstotliwości pływów i ma mniejszy wpływ na amplitudy pływów. Jednak efekt jest nadal wystarczający, aby częściowo wyjaśnić, dlaczego pływy wzdłuż wybrzeża leżącego za szelfem kontynentalnym są często wyższe niż na przybrzeżnych wyspach w głębokim oceanie (jednym z dodatkowych częściowych wyjaśnień jest prawo Greena ) . Rezonanse generują również silne prądy pływowe i to właśnie turbulencje powodowane przez prądy są odpowiedzialne za dużą ilość energii pływów rozpraszanej w takich regionach.
W głębokim oceanie, gdzie głębokość wynosi zazwyczaj 4000 m, prędkość długich fal wzrasta do około 200 m/s. Różnica prędkości w porównaniu z szelfem odpowiada za odbicia na krawędzi szelfu kontynentalnego. Z dala od rezonansu może to zmniejszyć energię pływów przemieszczającą się na półkę. Jednak w pobliżu częstotliwości rezonansowej zależność fazowa między falami na szelfie i w głębokim oceanie może mieć wpływ na przyciąganie energii na szelfie.
Zwiększona prędkość długich fal w głębokim oceanie oznacza, że długość fali pływów jest tam rzędu 10 000 km. Ponieważ baseny oceaniczne mają podobny rozmiar, mają również potencjał rezonansu. W praktyce rezonanse głębokiego oceanu są trudne do zaobserwowania, prawdopodobnie dlatego, że głęboki ocean zbyt szybko traci energię pływów do półek rezonansowych.
Zobacz też
- Seiche
- Severn Barrage (proponowany dla kanału Bristol).
- Stojąca fala
- Rezonator wnękowy
