Изучение процесса волнения морской воды
По-видимому, первая попытка объяснения причины волнения принадлежит знаменитому живописцу и ученому XV—XVI столетий Леонардо да Винчи, высказавшему много совершенно справедливого и верного по вопросу о волнении; между прочим, он первый указал, что при волнообразном движении воды передвигается только форма волны.
Первые теоретические исследования явления волнения были сделаны Ньютоном и помещены в его «Philosophiae Naturalis Princi-pia Mathematica», 1726 г. Затем этот вопрос был снова разобран Лапласоы в прибавлении к его труду «Systerne du monde», 1776 г. Через 10 лет этими исследованиями занялся Лангранж, напечатавший свою работу в 1786 г. Его формула для выражения скорости движения формы волны употребляется и теперь.
Первые довольно обстоятельные опыты волнового движения были сделаны Фложергом, и описание их опубликовано в 1793 г. в трудах Ученого общества в Гаарлеме в Голландии.
В 1802 г. Герстнер, профессор в Праге, издал свой труд по теории волн, в котором значительно подвинул этот вопрос. Он впервые показал, что с увеличением глубины в арифметической прогрессии радиусы орбит частиц убывают в геометрической прогрессии.
Затем некоторые шаги вперед были сделаны французским эмигрантом Ла Кудрэ в 1796 г. в трудах Ученого общества в Копенгагене, где он изучал вопросы о ветре и волнении. В этом же труде затронут вопрос и о влиянии масла на характер волнения, причем автор относится отрицательно к возможности успокоить волнение разливанием масла по поверхности воды.
Бремонтье производил в 1809 г. опыты над явлением волнения, такие же, как и выполненные Фложергом.
Важные исследования по теории волнения принадлежат Пуассону, он напечатал их в 1816 г. в трудах Парижской академии наук. Его результаты сошлись с теми, какие были найдены позднее из их опытов братьями Веб ер в 1825 г. Почти одновременно этим вопросом занимался и Коши.
В 1823 г. итальянец Бидоне произвел ряд опытов, подтвердивших теоретические выводы Пуассона.
Два года спустя братья Вебер опубликовали свой большой труд о волнах вообще и, между прочим, о волнах 'в жидкостях и описали свои обстоятельные опыты по этим вопросам. Труд братьев Вебер „Wellenlehre auf Experiment gegriindet oder die Wellen tropfbarer Flus-sigkeiten mit Anwendung auf die Schall und Lichtwellen, 1825" был для своего времени исчерпывающим и до сих пор он сохранил свое значение и ценность.
Скотт Росселем в 1834—1844 гг. были повторены опыты братьев Вебер в гораздо большем масштабе и более точными приемами; опыты Росселя и до сих пор являются одними из лучших.
В 1842 г. Эри опубликовал обширную работу по теории волнового движения.
Первые наблюдения над океанскими волнами принадлежат американскому морскому офицеру Уилксу; они были сделаны во время его плавания в высоких широтах южного полушария в 1838—1842 гг.
Затем обстоятельные наблюдения над явлением волнения в океане были сделаны Скоресби, моряком английского торгового флота, который в течение своих многочисленных плаваний собрал богатый материал по разного рода явлениям природы.
В 1862 г. Фруд издал результаты своих исследований по изучению явления волнения, и в том же году Р а н к и н напечатал свою геометрическую теорию волнового движения, являющуюся одним из наилучших изложений этого вопроса. Вопросы о явлении волнения у берегов и на малых глубинах были разобраны в 1863 г. Га геном.
Обширные и обстоятельнейшие наблюдения над волнением на океанском просторе были произведены лейтенантом французского флота Пари в течение его плаваний в 1867—1870 гг.
В 1866 г. итальянский морской инженер А. Чиальди издал большой труд „Sul moto ondoso del mare e su le correnti di esso special-ment su quelle littorali, 1866, где собран целый ряд сведений об изучении волнения и большая литература по этому вопросу.
Французский инженер-кораблестроитель Бус синее к издал в 1872 г. весьма важное исследование по теории волн.
Обстоятельное изложение и изучение этого вопроса имеется также в трудах другого французского инженера-кораблестроителя Бертэн.
Многочисленные наблюдения, произведенные французскими морскими офицерами на судах военного флота, по примеру лейтенанта Пари, были обработаны и использованы Г. Антоан в 1874 г., который обратил большое внимание на вопрос о соотношении между силой ветра и размерами волнения.
Следует еще упомянуть о работе германского океанографа Г.Шотта, совершившего в 1891 и 1892 гг. плавание на трех парусных судах торгового германского флота в Атлантическом и Индийском океанах. Он произвел некоторое число наблюдений и при обработке их разобрал данные других наблюдателей.
Североамериканский морской инженер Гайарв 1904 г. издал большой труд по исследованию волнения у берегов Канады и в больших озерах Северной Америки.
Наконец, во время плавания германского военного судна Planet в 1906—1907 гг. в Атлантическом и Индийском океанах производились опыты для наблюдения -волнения при помощи фотограмметрического способа.
Характер волнения, волны ветровые, от землетрясений и стоячие. Волны, наблюдаемые в природе в разных водоемах, могут быть трех родов. Во-первых, возбужденные ветром, затем волны, возникшие как результат сильного толчка на дне или около берегов, что случается иногда при землетрясениях; тогда возникает волна громадных размеров, распространяющаяся на обширные пространства.
Наконец, бывают волны, возбужденные каким-либо резким изменением в давлении атмосферы или другой причиной; тогда вся масса воды в бассейне приходит в колебание, образуя стоячие волны.
|
|
Читайте в рубрике «Морские волны»: |