В первые моменты действия воздушного потока, когда поверх- ность воды сохраняется гладкой, в движение приходит лишь тон- кий поверхностный слой, составляющий несколько миллиметров. Лабораторные — эксперименты — убедительно показывают, что на границе пришедшего в движение слоя жидкости и неподвижной толщи воды нет (не видно ни визуально, ни на кадрах стационар- ной киносъемки) каких-либо вихорьков, но отчетливо выражены вращения относительно своих центров — визуализирующих — поток твердых частиц. В последующие моменты, когда на поверхности воды возникают ветровая рябь и мелкие ветровые волны, наряду с интенсивным переносом воды в поверхностном слое по направ- лению ветра, в глубинных слоях возникает слабый компенсацион- ный перенос, направленный навстречу ветру. В таких условиях на границе раздела прямого и компенсационного потоков появляются мелкие вихри преимущественно круговых и эллиптических очерта- ний с горизонтальной осью вращения (рис. 2.4 а). Поперечные раз- меры вихрей и продолжительность существования каждого из них увеличиваются по мере увеличения продолжительности действия ветра и нарастания волнения. Когда нижняя граница дрейфового течения опускается при- мерно до горизонта 0,3Н, поперечные размеры наиболее крупных вихрей достигают примерно половины глубины лотока Н, а про- должительность их существования на экспериментальной уста- новке с глубиной 0,3—0,5 м составляет в среднем 2—5 с. При дальнейшем увеличении — продолжительности — действия ветра нижняя граница дрейфового течения продолжает заглуб- ляться, а поперечные размеры вихревых образований увеличива- ются и наибольшие из них охватывают всю толщу — воды (рис. 2.4 6, в). Некоторые из вихрей могут существовать при ука- занной глубине потока до 10—20 с. Между крупными вихревыми образованиями практически всегда возникают более мелкие вихри, поперечные размеры и продолжительность существования которых примерно на порядок меньше, чем крупных вихрей. Большинство. мелких вихрей приурочено к придонному слою. С момента охвата потоком прямого направления всей толщи воды некоторые завихрения небольших размеров обнаруживаются лишь в отдельных местах придонного слоя. В основной — толще потока на одних кадрах стационарной киносъемки при этом видны плавно восходящие, а на других — нисходящие траектории частиц (рис. 2.4 г). Судя по наклону траекторий к линии дна и скорости потока, их продольные размеры в несколько раз превышают глу- бину потока, а наибольшие поперечные размеры равны последней. Эти данные дают основание полагать, что в однонаправленном Рис. 2.4. Изменение траекторий частиц и общего вида вихревых образований (с горизонтальными осями вращения) в процессе развития однонаправлениого. по глубине ветрового течения на экспериментальной установке. Время от начала появления ветра н волн; @— 35 с, б — 1 мин 40 с, в — 1 мин 50 с, г — 3 мнн 50 с. 53.