110 
Глава 
4
возникших движений происходила существенно быстрее, чем в
северной части озера. 
_
Особенности баротропных движений исследовались путем
контроля за формой рельефа возвышений свободной поверхности
на разных временных этапах расчета. Через 5 ч после окончания
воздействия ветра в озере имели место три основные циркуляции,
а перепад уровня в 
Большом Онего и у острова Василисин
достигал 16—10 мм. Через 1 сут перепад уровня составлял всего
8-10 мм, а через 2 сут — 2 мм. Скорость течений в верхнем слое
с 15—20 см/с падает до 1 см/с. Через 1 сут после воздействия
ветра уже заметно развитие движений, имеющих тенденцию к
вращению против часовой стрелки. Основные вихри распадаются
и формируются в относительно небольшие круговороты с гори-
зонтальными размерами порядка нескольких километров. Часто-
ты топографических волн и бароклинных волн Кельвина не
совпадают, что обусловлено неодинаковым наклоном дна и бе-
регов в западной и восточной частях озера. Поэтому топогра-
фические волны у восточного берега опережают волны Кельвина,
а в спектрах колебаний течений в низкочастотной области отме-
чаются два максимума энергии, соответствующих указанным
движениям.
4.5.3. Внутренние волны
Внутренние, или бароклинные, волны существуют в озерах
при наличии устойчивой плотностной стратификации. Особен-
ности этих волн зависят в основном от характера стратификации
и устойчивости вод. Если под действием каких-либо сил страти-
фицированная водная масса будет выведена из состояния рав-
новесия, то разность плотностей частиц воды приведет к возник-
новению архимедовой силы, возвращающей систему в состояние
равновесия. Под действием сил инерции частицы воды пройдут
положение равновесия и будут колебаться около точки равно-
весия до тех пор, пока под действием сил внутреннего трения их
энергия не диссипирует. Поскольку частицы воды связаны, коле-
бания распространяются в пространстве в.виде внутренних волн.
На рис. 4.5.4 приведены примеры записи температуры воды в
Онежском озере, на которых видны колебания, связанные с
внутренними волнами.
ПНричины, вызывающие внутренние волны в озерах, могут
быть различными:
1) колебания атмосферного давления;
ТЕРМО-ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОЗЕРАХ 
1
Расстояние, км 
Конец 15.15
чеч 
& &
-
!-
Рис. 4.5.4. Распределение температуры воды в Онежском озере с проявлением
©,
волн Кельвина и Пуанкаре. Числа рядом с кривыми — температура воды, С
1) поверхностные волны, сейши;
° 2) неустойчивость экмановского слоя и параметрическая
неустойчивость;
3) сдвиговая неустойчивость;
4) обтекание потоком неровностей дна;
5) межволновые взаимодействия.
По сравнению с морями специфические озобенности тене-
рации внутренних волн в озерах, в значительной мере, связаны с _
расположением близко к поверхности термоклина и с влиянием
неровностей дна и берегов.
Для теоретического описания внутренних волн в озерах ис-
пользуют два подхода: либо в виде системы уравнений для двух
(или более) слоев воды с постоянной плотностью, на границе
раздела которых возникают волны, либо в виде уравнения,
преобразованного для вертикальной составляющей скорости У.
Основные 
свойства 
внутренних 
волн, 
полученные 
путем
математического описания процесса через послойную структуру
или через модель © непрерывной плотностью, оказались в общем
одинаковыми и подтверждаются натурными данными.
Свойства внутренних волн зависят от частоты
д = |8%0., 
(4.5.10)
до @&