Приливы и приливные течения в устьях рек

На некоторых реках, впадающих в моря, наблюдаются значитель­ные приливы. Реки можно представить как естественные каналы, по которым приливные волны распространяются вверх по течению. Распространяющаяся волна сильно видоизменяется благодаря малым глу­бинам, течению и изменению в очертаниях русла реки. В некоторых реках приливные волны распространяются на значительные расстоя­ния (до нескольких сотен километров).

Приходящая с приливной волной морская вода, как более тяже­лая, распространяется вначале по дну, под речной водой. Подъем уровня воды в устье реки при приливе создает приливное течение, ко­торое останавливает собственное течение реки и обращает его даже в противоположную сторону.

Если приливная волна заходит в реку на большое расстояние, то подъем уровня воды в реке продолжается еще и тогда, когда в устье уже наступил отлив. При отливе направление отливного течения сов­падает с направлением течения реки.

Приливное течение в устьях рек, по сравнению с отливным, зани­мает меньше времени. Благодаря этому более длительно держится вы­сокая вода, которая дает возможность морским судам заходить в устья рек.

В периоды половодий приливные явления в устьях рек уменьшают­ся, а иногда исчезают совершенно.

Скорости приливных течений в устьях рек нередко превышают скорости приливных течений моря. Это происходит в связи с тем, что за счет уменьшения живого сечения русла значительно увеличивается величина прилива. В период, когда наступает отлив, из-за уклона вод­ного зеркала и совместного стока морской и речной воды скорость так­же намного увеличивается. В устьях северных рек СССР эти скорости доходят до 2 м/с и более.

При распространении приливной волны вверх по реке ее форма иногда очень резко меняется из-за того, что скорость распространения гребня больше, чем подошвы. Передний склон волны при этом до­стигает высоты более l—2 м и становится очень крутым, почти отвес­ным. Волна быстро, иногда со скоростью До 15—20 км/ч, распростра­няется вверх по реке, разбивается на мелких местах с сильным шумом. Нередко за первой волной проходит вторая и третья, но меньшей вы­соты и с меньшей скоростью. При движении вверх волны постепен­но уменьшаются. Это явление распространения приливной волны называется в Англии— бор, а во Франции — маскарэ.

В устье Северной Двины наблюдается несколько другое явле­ние — маниха. При манихе после малой воды подъем уровня при­останавливается и около двух часов остается почти неизменным. После этого уровень вновь поднимается, пока не наступит полная вода. В течение суток происходит четыре подъема и четыре понижения уров­ня. Явления, подобные манихе, наблюдаются и на некоторых других реках.

Судоводители при плавании в морских устьях рек обязаны учиты­вать изменение уровней воды и своеобразие течений на этих участках. Приливные течения представляют собой периодические горизон­тальные перемещения воды под воздействием приливообразующих сил. Эти течения имеют строгую периодичность и захватывают всю толщу воды от поверхности до дна, лишь несколько уменьшая на глубине

Свою - скорость из-за трения у дна. Характер приливных течений в от­крытом море и у берегов различен.

В открытом море отсутствует смена течений. Приливные течения здесь не прекращаются, но направление их и скорость, например в северном полушарии, постоянно изменяются по часовой стрелке (в южном — наоборот). Течения «обходят» картушку компаса при полу­суточных приливах за 12 ч 25 мин, а при суточном — за 24 ч 50 мин. Такие течения называются вращательными.

В открытом море с достаточно большими глубинами, где величи­на прилива невелика, скорость приливных течений сравнительно не­большая (0,2—1,0 км/ч).

Наибольшая скорость приливных течений наблюдается во время полных и малых вод. В период сизигий скорость приливных течений резко возрастает, а при квадратурах уменьшается в два-три раза. При увеличении склонения Луны и перемещении ее от апогея к пери­гею скорость приливных течений увеличивается.

Вблизи берегов, в узких заливах, бухтах или проливах, а также в устьях рек приливные и отливные течения меняют направление и называются реверсивными течениями.

При полусуточном цикле приливных течений движение масс воды происходит с возрастанием скорости в продолжение 3 ч, а затем в продолжение последующих 3 ч скорость уменьшается, после чего на­правление течения меняется на обратное. Движение воды при суточном цикле происходит в одном направлении в продолжение 12 ч. В первые 6 ч периода происходит увеличение скорости течения, а во вторые 6 ч — уменьшение.

Изменение направления реверсивных течений происходит около момента полной или малой воды или при среднем уровне. В период изменения реверсивных течений наблюдаются моменты, когда течение совершенно отсутствует и вода находится в покое.

Приливные течения в узкостях имеют значительно большую ско­рость по сравнению с открытым океаном. Вблизи берегов Советского Союза в узкостях и проливах скорость приливных течений достигает значительных величин (5—13 км/.ч). Например, в Карском море у о. Белого скорость приливного течения достигает 6,5 км/ч, у о. Бегичева в районе моря Лаптевых — 4,5 км/ч, в горле Белого моря — 4,5 км/ч, а в проливе Лаперуза — 9 км/ч.

При выходе из проливов или из-за мысов сильные приливные-отливные течения, расходясь веерообразно, создают своеобразные во­довороты, встречные течения, толчею воды с пенистыми полосами, называемыми сулоями. Сулои — это крутые волны со взбросами и водовороты, возникающие в некоторых районах с сильными при­ливными течениями. Сулои наблюдаются почти во всех проливах.

Небольшие сулои наблюдаются в Черном море (в Керченском.про­ливе), более сильные — в узкостях у Тихоокеанских берегов. Наиболь­ших размеров сулои достигают в мелководных районах с сильными реверсивными течениями, например в Курильских проливах. Особен­но сильные сулои создаются течениями рек, впадающими в моря, на­пример в Карском море вблизи Обской губы и Енисейского залива.

Рис. 48. Схемы образования сулоев

Образование сулоев обычно связывают с взаимодействием двух:

встречных потоков воды (рис. 48, а). Во фронтальной зоне образуются вихри, выходящие на поверхность в виде беспорядочных волн, энер--гия которых тем больше, чем больше скорость потоков.

Сулои создаются также в результате выхода потока на мелководье (рис. 48, б), когда возникают большие скорости, вихри и волны на поверхности воды. Наибольшие сулои этого вида создаются на прилив­ных течениях, когда поток охватывает всю толщу воды от поверхно­сти до дна и несет в себе большую энергию. Энергия такого потока при выходе на мелководье из-за уменьшения сечения концентрируется в меньшем объеме воды и создает беспорядочные волны.

Сулои, создаваемые при встрече двух водных потоков, наблюда­ются вблизи бухт северного побережья Кольского полуострова. Здесь приливный поток, заходя в заливы, создает уклон поверхности воды. - Вызванное этим уклоном течение встречается с приливным и в горле этих бухт и заливов создаются сулои.

Сулои опасны для плавания. Даже крупные суда испытывают на них беспорядочную качку и рыскливость. Высокая волна может на­нести большие повреждения палубным механизмам и устройствам. Пересечение района сулоя мелкими судами может вызвать гибель по­следних. Приближаясь к районам сулоев, судоводители должны учитывать фазы прилива и выбирать время прохода через опасный район.

В некоторых случаях в прибрежной полосе моря со сложным рель­ефом дна, извилистыми очертаниями берегов и определенным сочета­нием направлений приливных течений создаются водовороты. Водово­роты наиболее сильны в периоды сизигий и при соответствующих на­правлениях ветра. Так же как и сулои, сильные водовороты в узкостях и среди островов представляют опасность для плавания (особенно для мелких судов). Водовороты наблюдаются в Белом море, в проли­ве Маточкин Шар, в Енисейском заливе, в Обской губе, в Хатангском заливе и других местах.