Войти
Береговые выступы Береговые выступы представляют собой образования береговой линии, состоящие из отложений различной степени тяжести в виде дуги. Рога сделаны из более грубого материала, а заливка содержит более мелкий осадок.
Их можно найти по всему миру, и они наиболее заметны на береговой линии с более крупнозернистыми отложениями, такими как галечные пляжи. Однако они могут возникать с отложениями любого размера. Они почти всегда имеют регулярную структуру с выступами равного размера и промежутками, появляющимися на участках береговой линии. Эти бугры чаще всего составляют несколько метров в длину. Однако они могут достигать 60 м (200 футов) в поперечнике. Хотя происхождение бугров еще не доказано, после создания бугров они становятся самоподдерживающимся образованием. Это связано с тем, что, когда набегающая волна ударяется о рог выступа пляжа, она разделяется и разбивается в двух направлениях. Удар волны по выступам замедляет ее скорость, в результате чего более крупный осадок выпадает из суспензии и оседает на выступах. Затем волны текут вдоль заливов (собирая более мелкий осадок) и сталкиваются друг с другом посередине. После этого столкновения эти волны пытаются вернуться в море, где их встречают набегающие волны. Поэтому, как только образуется выступ, более крупный осадок постоянно откладывается на роге, а более мелкий осадок размывается вдали от заливов. Этот процесс заставляет рога и заливы, по крайней мере, сохранять свой размер, если не увеличиваться.
Существует ряд теорий относительно того, почему образуются куспиды пляжа, но в настоящее время есть только два объяснения, которые действительно заслуживают доверия.
Теория стоячей волны Теория стоячей волны основана на взаимодействии вблизи береговой линии между волнами, которые приближаются к берегу, и волнами, которые возникли. перпендикулярно береговой линии, называемой «краевыми волнами». Регулярный приход набегающих волн в прибрежные воды вызывает развитие волн, перпендикулярных направлению набегающих волн; их называют «краевыми волнами». Эти краевые волны застревают у береговой линии, и когда две из них сходятся с противоположных сторон, образуется стоячая краевая волна. Модели движения этих волн фиксированы, и поэтому их можно определить как две области интереса, узловую и антинодальную точки.
Антинодальная точка - это то место, где происходит все движение, когда вода поднимается и опускается, создавая серию пиков и впадин. Между этими антинодальными точками находятся узловые точки, в которых не происходит вертикального движения. Набегающая волна имеет почти одинаковую высоту, но когда она сталкивается со стоячей краевой волной, это меняется. Если она сталкивается с пиком, высота волны увеличивается, а если она сталкивается с впадиной, то ее высота уменьшается. На соседней диаграмме две волны нейтрализуют друг друга, создавая плоскую поверхность. Однако это сильно упрощенная версия событий. Входящая волна имеет тот же период волны, что и краевая волна, поэтому приходящая волна меняется с пика на минимум за тот же период, что и стоячая волна, чтобы измениться, поэтому они сохраняют ту же картину. Они известны как синхронные волны и встречаются очень редко.
Наиболее распространенными стоячими краевыми волнами являются субгармонические, и они могут иметь период волны вдвое больше, чем приходящая волна. Это создает гораздо более сложную систему волн, поскольку к тому времени, когда приходящая волна завершает один цикл от пика до впадины, стоячие краевые волны уже сделали два. Итак, то, что начиналось как пик стоячей кромочной волны в впадине приходящей волны, изменится на впадину до того, как изменится приходящая волна, поэтому то, что изначально получало повышение по высоте, теперь испытывает спад. По сути, это означает, что на набегающей волне есть регулярно расположенные серии пиков и впадин по длине, которые вызваны ее взаимодействием со стоячими краевыми волнами, и именно они вызвали развитие выступов пляжа.
В областях, где высота волны была увеличена, волна теперь имеет большую мощность и поэтому может разрушаться сильнее, а в областях, где высота волны была уменьшена, волна теперь имеет меньшую мощность и поэтому не будет разрушаться, поскольку много. Это то, что формирует бугорки, так как области с высокой эрозией становятся заливом бугорка, а области с низкой эрозией становятся рогами.
Проблема с теорией стоячей кромочной волны заключается в том, что она учитывает только начальное образование каспа, а не его дальнейший рост впоследствии, потому что по мере увеличения размера каспа амплитуда краевой волны уменьшается до точки. где это уже не фактор.
Эта теория была первоначально отвергнута из-за сложностей с ней, но с использованием более продвинутых компьютерных симуляций она была развита до такой степени, что теперь обеспечивает разумная альтернатива теории стоячих волн. Теория состоит из двух основных моментов, которые пытаются объяснить формирование регулярно расположенных бугров пляжа.
Во-первых, положительная обратная связь между морфологией пляжа и течением воды создает рельефные узоры. На плоском пляже участки поверхности будут иметь несколько более низкий рельеф, чем их окрестности. Области с более низким рельефом притягивают и ускоряют частицы воды, а это означает, что они обладают большей энергией, и область подвергается дальнейшей эрозии. Благодаря положительной обратной связи область становится все более и более размытой, и это создает заливку. Развитие этих областей с более низким рельефом приводит к понижению среднего уровня пляжа, и поэтому области, которые изначально находились на этом уровне, теперь ниже среднего и, как таковые, теперь являются районами с более высоким рельефом. Участки с более высоким рельефом замедляют движение воды, и на них оседает осадок, что увеличивает их воздействие. Это создает рога.
Равномерное расстояние между выступами вызвано сообщением градиентов поверхности вдоль пляжа за счет сглаживания поверхности пляжа, когда пляж пытается перестроиться, чтобы уменьшить вариации в плоскости.
Второй важный момент, связанный с регулярным расположением выступов, заключается в том, что отрицательная обратная связь снижает степень чистой эрозии и отложений внутри правильно сформированного выступа. Когда волна ударяется о пляж, она сначала соприкасается с выступами, которые замедляют движение воды. Это приводит к потере энергии и осаждению более тяжелых отложений, которые он несет. Однако потеря этого осадка дает воде дополнительную энергию, и она использует ее для удаления осадка из заливки при обратной промывке.
Проблема с этой теорией заключается в том, что этот метод формирования выступов потребует времени, и если бы вы наблюдали их формирование, вы бы увидели несколько случайных выступов, образующихся вдоль берега, которые затем медленно распространяются по берегу. по мере того, как они выравниваются по размеру, при этом маленькие бугры соединяются вместе, а бугры большего размера разделяются на две части. Но в полевых условиях бугорки почти мгновенно образуют регулярный узор, и все они появляются одновременно.
Пляжные выступы в Вестерли, Род-Айленд В последние годы возникли серьезные споры о том, связано ли формирование прибрежных выступов с наличием стоячих краевых волн (теория стоячих краевых волн), возникает в результате самоорганизующейся обратной связи между изменением топографии и наклонным движением (теория самоорганизации) или объясняется рядом других, менее популярных механизмов.
Национальный центр научных исследований в Франции собрал большой объем данных лабораторных экспериментов и полевых исследований, опубликованных за последние 50 лет, для проверки прогнозов. двух основных гипотез о формировании острых выступов. Эти анализы с использованием большего количества данных, чем предыдущие попытки, подтверждают, что существует возможная связь между развитием выступов и как краевыми волнами, так и обратной связью с наклонными осадками, и что невозможно обеспечить убедительную поддержку одной теории над другой с помощью простых измерений.
Морская исследовательская лаборатория, корпоративная исследовательская лаборатория ВМС США и Корпуса морской пехоты, почти девять лет выполняла видеоизображение из Дака, Северная Каролина для определения времени формирования куспида (с точностью до половины дня ) и расстояний, разделяющих последовательные рога куспида ( с точностью до полуметра). Дополнительные данные, предоставленные прибрежными приборами и исследовательскими машинами, использовались для документирования условий окружающей среды во время разработки куспида.
Эти обширные наблюдения убедительно демонстрируют, что каспы в этом месте развиваются после бурь во время перехода от состояния волн с высокой энергией к условиям с низкой энергией, когда угол волны приближается к нормальному падению. Было обнаружено своеобразное предположение о гистерезисе во временном ряду расстояния между выступами, которое может указывать на необходимость переформулирования существующих теорий образования бугорков.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Пляжные выступы. |
