118 ' Глава 4 оценками для внутренних волн Кельвина. В центре озера, на расстоянии более 7 км от берега, флюктуации течений на этой частоте отсутствуют. Здесь доминируют колебания течений и температуры воды с частотой, близкой к инерционной. Таким: образом, спектр $ (е,!) из полициклического в прибрежной зоне в центральной зоне вырождается в двухмодальный. При анализе взаимной корреляционной функции векторного и скалярного процессов, Кй('г) (течений и температуры) для центральной части озера можно заметить, что доминируют флюк- туации, имеющие вращение вектора по часовой стрелке с периодом 13,5 ч, т.е. с инерционным периодом. Проявляются они в вертикальных колебаниях слоя воды. Такие особенности типичны для внутренних волн Пуанкаре. Амплитуда этих волн в металимнионе, оцененная по спектрам Б(а›, ;)‚ для июля — ав- густа составляет 1-2 м, осенью они вырождаются в горизон- тальные флюктуации поля скорости, т.е. становятся чисто инерционными колебаниями. В прибрежной зоне озера взаимная связь течений и э температуры воды К.„(г) обусловлена р Рг У внутренними волнами Кельвина. Вектор течений здесь имеет тенденцию к циклоническому вращению (рис. 4.5.6). Анализ разности фаз между буйковыми станциями позволил оценить направление и скорость течений. Получено, что волна распро- страняется вдоль берега против часовой стрелки со скоростью 15 см/с. Из-за изрезанности береговой линии и неоднородностей рельефа дна параметры внутренних волн Кельвина варьируют по периметру озера. Волны обычно разрушаются, не совершив и нескольких циклов, т.е. время их существования сравнимо: с характерным периодом синоптических флюктуации атмосферы. Вероятностный анализ течений и скорости ветра показывает, что генерируются внутренние волны М Кельвина — атмосферными процессами. В ` В спектрах течений $(е,!) прибрежной и глубоководной частей озера наблюдаются долгопериодные колебания с вре- менными масштабами, близкими к временным масштабам внут- ренних волн Кельвина. Однако они не проявляются во флюктуациях температуры воды. Такие волны имеют тенденцию распространяться против часовой стрелки. Эти натурные факты, а’также результаты численного моделирования показывают, что ТЕРМО-ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОЗЕРАХ 19 Рис.4.5.6. Взаимная корреляционная функция течений и температуры воды в глубоководной (а) и прибрежной (6) зонах озера обнаруженные — волны — представляют собой — баротропные топографические волны. В спектрах течений и температуры воды Онежского озера также существуют флюктуации, по временным масштабам приближающиеся к баротропным сейшам. Течения на цент- ральном разрезе на частоте @ > 0,1 рад/ч имеют реверсивный характер. В этой части озера отмечаются Зоны интенсивного экмановского прибрежного апвеллинга. Вероятной причиной обнаруженных флюктуаций скорости и температуры могут быть поверхностные сейши. Ранее отмечался ВоЗМОЖНЫй механизм генерации внутренних сейш поверхностными сейшами. Исследовать экспериментально особенности — внутренних волн в озере сложной формы представляется весьма непростым делом, трактовка полученных результатов неоднозначна. Гораздо эффективнее волны Кельвина и Пуанкаре могут быть изучены в озере простой формы, каким, например, является Болышой Севан, имеющий ровное дно и почти идеально крутлую форму. В таком озере значительно меныше факторов, влияющих на характе- ристики внутренних волн, и отсутствуют топографические