ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Жалпы жертану» 5В011600 – «География»мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары

Орасан көп қирау мен адам қүрбандықтары цунамимен байланысты. 1960 жылы 22майда Анд тауларындағы жер сіл-кінулерден туған цунами Чили жағалауларында, Американың батыс жағасынан Калифорнияға дейін, Жаңа Зеландия жаға-сында, Австралияда, Филиппин, Гавай аралдарында, Жапония-да, Курил аралдарында болды.

Камчатканың оңтүстік-шығыс жағаларына цунами жер сіл-кінуден сон тура бір тәуліктен кейін келді. Егерде Чилиді есептемесек, әсіресе күшті зардап шеккен Жапонияда толқынның биіктігі 10 метрге жетті.

Цунами жақындап келе жатқандығын тек судың шегінген-дігінен ғана емес, сондай-ақ цунами жылдамдығынан көптеген есе асып түсетін жылдамдықпен, су ішінде тарайтын және сіл-кіну кезінде туған сейсмикалық толқындар мен қысым толқындарын тіркеудің көмегімен де күні бұрын білуге болады. Цунами басқалардан жиі болып тұратын елдерде цунами туралы болжау айтып хабарлайтын арнаулы Қызмет ұйымдастырылған.

Мұхиттағы толысулар (толысу толқындары). Бірінші тарау-да қарастырылған, толысу қүрайтын күштер Дүние жүзілік мүхит суының барлық массасының қозғалысын тудырады. Күн тәулігінің ішінде жерді екі толысу толқыны айналып өтеді. Мүхитта толысу толқыны деңгейдің ен. жоғарғы жағдай-ына (толық су) кетерілуін және оның түсуі ең аз жағдайын (шағын су) тудырады. Деңгей көтерілетін уақыт аралығын – деңгей өсуінің ұзақтығы; деңгей төмендейтін уақыт аралығын деңгейдің түсу ұзащтығы деп аталады. Вертикаль бойынша то-лық және шағын су араларындағы қашықтық – толысу шамасы. Толысу шамасының жартысы толысу амплитудасы. То-лық (немесе шағын) су келуінің екі ең жақын моменттерінің арасындағы уақыт аралығы – толысу кезеңі. Ашық мүхитта толысу толқындарынын, биіктігі 1 метрдей, жағаларда кей-жер-лерде 10–18 метрге дейін жетеді. Жарты тәуліктік (ай тәулігі ішінде 2 толық және 2 шағын су), тәуліктік (ай тәулігі ішінде бір толық және бір шағын су) және аралас (тәуліктік және жартылай тәуліктік толысулар бірін-бірі алмастырады) толы-сулар болып бөлінеді. Амплитудасы бірдей және деңгейдің есуі мен түсуі үзақтығы тең толысуларды дүрыс деп атайды, бірақ шындығында мұндай толысулар мүлде дерлік болмайды. Биік-тігі (орташа шамадан толысулар амплитудасының ауытқуы) мен уақыты (орташадан деңгейдің өсу және түсу үзақтығының ауытқуы) жағынан толысулардың теңсіздігі туады.

Негізгі теңсіздіктерден басқа толысулардың жалпы көріні-сін төтенше күрделендіретін тольш жатқан екінші дәрежелі тенсіздіктер болады.

Ауырлық күшінің және Күн мен Айдың толысулар түзетін күштерінің ықпалымен уақыттың әр моментінде тепе-теңдікте болатын және толысу элипсоидын түзетін Мүхит түтас қабат-пен Жерді бүркеп жатады дегенге жол бере отырып, Ньютон-ның өзі-ақ (статикалық теория) толысулар құбылысына түсінік берген. Статикалық теория су массасында әрекеттенетін іліні-су, инерция, үйкеліс күштерін еске алмайды, Мұхит түбінің-рельеф ықпалы есептелінбейді. Сондықтан да толысудың се-бептерін, олардың периодтылығы мен теңсіздіктерін ол дүрыс түсіндіргенімен, кейбір нақтылы толысулардың маңызды ерек-: -шеліктері оның қорытындыларымен сай келмейді. Нақтылы ай-күн толысуы статикалықтан (тепе-теңдіктен) гөрі едәуір күр-делі.

аралығы деп аталатын біраз уақыт аралығына Ай кульмина-циясы моментіне қарағанда әрқашан да кешігіп отырады 1. Ай аралықтары 15 тәулік бойына оқтын-оқтын өзгеріп отырады, сонымен бірге орташа шамадан ауытқу ±1 сағаттан аспайды. Ай аралықтарынан орташа шама – орташа қосымша сағат.

Статикалық толысулардың еқ көп шамасы сизигий момен-тінде байқалуға тиіс, шындығында ол (үйкелістің әсерінен) 2–3 тәулікке кешігеді. Сизигий моменті мен жоғары толық судың түсуі арасындағы уақыт аралығын толысудың жасы деп атайды.

Статикалық теорияньщ қорытындыларына сәйкес бірдей параллельдердің үстінде жатқан барлық жер үшін тәуліктік теңсіздік бірдей, ал экваторда бұлар жоқ болуға тиіс. Шынды-ғында бүл олай емес.

Статикалық теория түсіндірмейтін толысулардың бірқатар ерекшеліктерін динамикалық теория түсіндіреді (Лаплас, 1775 ж) Осы теорияға сәйкес толысу түзетін күштер Жердің су қабығына ықпал ете отырып, оның толқын қозғалысын үздіксіз тудырады. Мүнда судың бөлшектері кейбір орбиталар бо-йынша орын ауыстырады.

Толысу толқынының жалы осы сәтте оны тудырған шырақтың (Айдың, Күннің) түрған меридианы бойынша созылып жатады. Толысу толқындары шырақтың соңынан аспан күмбезінде ол қалай орын ауыстырса, қандай жылдамдығы болса, сондай жылдамдықпен еріп отырады, яғни еріксіз (байланысты) тол-қын болып табылады. Осы меридианда толысу түзетін күштер-дің әрекеті тоқтағанда (шырақ меридиан арқылы өтіп кеткен-де), инерция бойынша бөлшектердің тербелу қозғалыстары жалғаса береді және түзілген толысу толқыны өзінін, энергия-сы үйкелісті жеңуге жүмсалып біткенше енді одан әрі еркін толқын сияқты тарала береді.

Мұхиттың толысу-қайту қозғалыстарын динамикалық тео-рия еріксіз және еркін толысу толқындарының жиынтық әреке-тінің нәтижесі ретінде алып қарайды. Егер, еріксіз толқындар тудырған күштердің периоды еркін толқындардың периодынан кіші болса, еріксіз толқындардың бағытына тура қарама-қарсы жалпы тербеліс туатындығы, әрі керісінше, егер күш периоды еркін толқын периодынан көп болса, тербелістер күш әрекетіне сай келетіндігі еріксіз тербелістер теориясынан мәлім-ді.

Еркін толысу толқындарынын, таралу жылдамдығы, олар-дың таралған жерінде мүхит неғүрлым терен, болса, соғүрлым көп болады».

Еркін толқын экваторда еріксіз толқындай 1 жылдамдықпен, одан қалыспай таралуы үшін мүхиттың тереңдігі 22 км. болу керектігін есептеулер керсетеді. 60 ендікте 5 км тереңдік жет-кілікті болады.

Шындығында мұндай тереңдіктердің жаппай таралуы тиісті ендіктерде Мүхитта жоқ. Жоғарғы ейдіктер бұған қосылмайды (70°-тан жоғары). Сондықтан да жоғары ендіктерде тура, (Жер-дің меридианы арқылы өткен шырақтың), ал экваторда айнал-ған (меридиан арқылы шырақ, өтіп кеткенде қайту болады) толысу болуы тиіс. Сірә, экватормен полюс аралығындағы кей-бір кеңістікте толысулар жалпы білінбей қалуы мүмкін. Жоғарғы ендіктерде толысулар мүз жамылғысымен «сөнеді».

Динамикалық теория толысуларды толқын қозғалысының бір түрінен деп қарастырады, бірақ олардьщ барлық ерекше-ліктерін түсіндірмейді. Түпкі тереңдік пен бассейннің берілген сипаттары жағДайларында толысу толқынының таралу ерекше-т ліктерін Эридіқ «канал» теориясымен түсіндіреді. Толысу толқыныньщ амплитудасы каналдьщ қимасы мен тереңдігі өз-гергенде канал енінің квадрат түбіріне және тереңдігінің төр-тінші дәрежелі түбіріне кері пропорционал өзгеретіндігі анықталған. Мұнымен тар және үзын шығанақтардағы толысулар-дың өсуі түсіндіріледі. Толысулардың биіктігі, әсіресе жағаға бара жатқан толысу толқыны жағадан шалқып қайтқан толы-су толқынымен қосылған жағдайда күшті еседі, мысалы, Фан-ди шығанағында (18 м), Пенжин шығанағында (.13 м), Ақ теңіз тамағында (10 м). Англия жағаларында толысу толқындары-ның шалқып қайтуы арқасында (Уайт және Уэймут аралдары аралығында) кейде тәулігіне 2 емес 4 толысу болады.

Кейбір шығанақтар мен теңіздерде шағылысу нәтижесінде түрғын толысу толқындары түзіледі. Мысалы, Қызыл теңізде барлық су массасы былайша өзгереді, батыс бөлігінде деңгейі кетерілгенде, ол шығысында төмендейді, ал ортасында өзгеріс-сіз дерлік қалады.

Материктік қайраңның едәуір енді жағдайында толысу энер-гиясы үйкелісті жоюға жүмсалады. Сондықтан да, мысалы, Шығыс-Сибирь теңізінде материк жағаларында толысулар биік-тігі 30 см-ден аспайды, ал Де-Лонга аралдарында болса 2 метр-ге дейін жетеді.

Толысулар – төтенше күрделі қүбылыс екені әбдён түсінікті. Мүхит жағасында толысулар мүлде бірдей болып келетін екі жер жоқ. Тіпті сол бір жердің өзінде күннен күнге, айдан ай-ға, жылдан жылға толысулар езгеріп отырады. Шексіз әр түр-лі езгергіштік – мүхит толысуларының өзіне тән ерекшелігі.

Осының салдарынан оларды периодтылық деп атауға болмай-ды және жорымалы периодты құбылыстарға жатқызылуға тиіс. Толысу толқындары кейбір өзендермен жоғары қарай тарап сағадан үлкен қашықтықта деңгейдің тербелістерін тудырады, Бұл қашықтық өзен түбінің еңістігі мен оның ағысы-ның жылдамдығына байланысты келеді. Амазонкада толысулар сағадан 1400 км, Святой Лаврентий езенінде – 700 км, Хатан-гада –500 км, Солтүстік Двинада – 200 км аралықта «сезі-леді».

Өзенмен жоғары өрлеген толысу толқыны жалы мен таба-нының қозғалыстары жылдамдығындағы айырмашылықтардың нәтижесінде деформацияланады. Өзенді жоғары бойлап 70– 80 км кететіи (Амазонкада–300 км-ге дейін) биіктігі 1 метр және одан да биік (Амазонкада 5 км-ге дейін) вал жиі болып тұрады. Қейбір өзендерде, мысалы Сенада, Шарантада, Севернде кеме жүрісіне қауіпті бора желдерін арнаулы гидротехникалық қүралдарының кемегімен жоюға тура келеді.

Толысу толқындарыньщ.қозғалысы туралы арнаулы карталар түсінік береді. Қартада толысулардың таралуы сизигинде толық судың бір уақытта көтерілетінін көрсететін сызықтар – кодиалдық. сызықтар көмегімен бейнеленеді. Толық судың – кодиалды бөліктің – кетерілу моментін – Гринвич меридианы бойынша уақытпен белгілеу қабылданған. Бүл әр сызықта көр-сетіледі. Кодиалдық сызықтар системасы түсірілген карта кодиалдьщ деп аталады. Мұнда толысу толқыны қозғалысынын, бағыты және оның таралу жылдамдығының өзгерісі жақсы кө-рінеді.

Түрлі пункттерде толық шағын көтерілуі деңгейімен уақытын анықтау үшін деректерді, кеме жүру үшін мейлінше қажетті, толысулардың арнаулы таблицаларында алуға болады.

Ішкі толқындар. Ішкі толқындар әр түрлі тығыздығы бар қабаттардьщ шекарасында пайда болады1. Бұлар беткі толқын-дардан ондаған есе биік бола алады, бірақ жылжу жылдамды-ғы жағынан, керісінше, олардан едәуір кем соғады. Ішкі тол-қындар барлық жерде тараған, бірақ сырт бетте олар өте сирек пайда болатындықтан оларды көзбен көріп байқау мүлде мүмкін емес. Тереңдегі тербелу қозғалыстары тереңдігі температура, тұздылық және тығыздық бөлінуіндегі болып жатқан өзгерістерді мүқият өлшеу жолымен ғана табуға болады 2. Ішкі толқындар ұзын және қысқа тұрақты сондай-ақ үдемелі болуы мүмкін.

Ішкі толқындардыңпайда болу себептері әлі жеткілікті анық емес, бірақ олар бірнешеу екендігі даусыз. Бүл толысулар, атмосфера қысымыньщ кілт езгерістері, беттік толқулар, және тіпті кемелердін, қозғалысы (тығыздығы әр түрлі қабаттардың шекарасы шағын тереңдікте жатқан жерде).

Ішкі толқындардың пайда болуында толысу түзетін күштер-дің үлкен ролі олардың өздерінің Ай фазаларымен сай келетін-дігімен дәлелденеді. Толысу ішкі толқындары Мүхиттың көптеген аудандарында судың температурасының тұздылығының және тығыздығының периодты тербелістерін тудырады. Ішкі толысу толқындары пайда болғанда мұхит суының өте қалың қабаттары тереңнен бетіне көтеріліп оның суынуын тудырып, теңіз мұзына, оған жанасатын ауа температурасына, демек климатқа да ықпал етеді. Ғалымдар географиялық қабықта бо-лып жатқан процестерге ішкі толысу толқындарының тигізетін ықпалына үлкен маңыз береді.

Түрлі сипаттағы толқын қозғалыстары мұхит суларының үз-діксіз араласуын қамтамасыз етеді, оттектің тереңге енуіне және қоректік заттардын, шығуына мүмкіндік береді. Тыныш күйімен салыстырғанда Мүхит бетін ұлғайта отырып (он балдық жел толқынында 34 есе) олар затпен энергия алмасуы арқылы Мүхит және атмосфераның езара байланысына қолайльі жағдай жасайды.

Дүние жүзілік мұхит ағыстары. Мүхит ағыстары желдің су бетіне ықпал етуінен, ауырлық күшінің әрекетінен және толысу түзетін күштердің әрекетінен пайда болады. Туу себептеріне қа-рамастан ағыс судың ішкі үйкелісінің және Жер айналымының ауытқу әрекетінің ықпалына үшырайды. Біріншісі ағысты баяу-латады және түрлі тығыздықты қабаттар шекарасында иірілулер тудырады, екіншісі, оның бағытын өзгертеді, солтүстік жар-ты шарда оңға, оңтүстік жарты шарда солға бұрады.

Пайда болуына қарай ағыстар фрикциондық (басты себебі– қозғалған ауаның судың бетіне ықпалы), градиенттік (себебі– ауырлық күштің бетті тегістеуге және тығыздықтың әркелкі бе-лінуін жоюға тырысуы) және толысу-қайту ағыстары (се-бебі – толысуы түзетін күштердін, горизонталь құрастырушы ықпалы) болып белінеді.

Уақытша желдер тудырған фрикциондық ағыстар түрақты (басым) желдер тудырған дрейфті ағыстан айырмашылығы, желдік ағыстар деп аталады. Дүние жүзілік мүхит суының цир-куляциясында дрейфті ағыстар басты роль ойнайды.

Градиенттік ағыстар, өз кезегінде ағындық және тығыздық болып бөлінеді. Ағындық ағыстар су деңгейінің тұрақты көтерілу жағдайында, оның құйылуынан, мол атмосфералық жауын шашынның әсерінен немесе, керісінше, су деңгейінің темен түс-кен жағдайында судың ағып шығуынан, оның булануға шығын-дануынан пайда болады. Мысалы, көрші теңізден (Кариб) су ағып келу нәтижесінде деңгейдін. көтерілуіне байланысты ағын-дық ағыс Мексика шығанағынан Атлант мұхитына ағынды қам-тамасыз ететін Флорид ағысы бола алады. Өзендер ағынымен байланысты деңгейдің көтерілуінен түзілген ағындық ағыс Кара және Лаптевтер теңіздерінде байқалады. Судың айдалуын және көтерілуін тудыра отырып, жел ағындық ағысты түзуге себепші болады.

Тығыздык, ағыстары – бір тереңдіктегі су тығыздығының айырым нәтижелері. Бұларды мәселен, әр түрлі тұздылығы бар теңіздерді қосатын бүғаздарда (Босфор, Гибралтар бұғазы т. б.) байқауға болады. Егерде су тығыздығындағы айырмашы-лықтар атмосфера қысымының салдары болса, тығыздық ағыстарын бароградиенттік дейді. Тереңдеген сайын түздылық сияқ-ты температура бірте-бірте біркелкі бола түсетіндіктен тығыз-дық ағыстар басылады.

Толысу-қайту ағыстары толысулар сияқты жарты тәуліктік, тәуліктік және аралас бола алады. Олар судың бүкіл қабатын қамтиды, мүнда тереңдеген сайын басылатын басқа ағыстармен салыстырғанда бүлардың ролі арта түседі. Толысу-қайту ағыс-тарының жылдамдығы әр түрлі: ашық Мұхитта ол не бары 1 м, тар шығанақтарда 22 км/сағ-қа дейін. Толысу-қайту ағыстары қозғалысының түзу сызық бағытьш (ілгері, кейін) тек бүғаз-дарда ғана сақтайды. Ашық Мүхитта ол ауытқиды да айналу сипатына ие болады, 12 сағат 25 мин (жарты тәуліктік) немесе 24 сағат 50 мин (тәуліктік) ішікде толық айналым жасайды (солтүстік жарты шарда сағат тілі бойынша, ал оңтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы).