Физические свойства вод океана

Влияние параметров гидросферы на движение подвижных объектов морского базирования.

Гидросфера Земли и ее свойства.

Гидросфера (от гидро... и сфера), прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и твёрдой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши.

Физические свойства дистиллированной воды зависят только от двух параметров: температуры и давления.

Плотность. Одной из важнейших характеристик морской воды является плотность. Плотностью морской воды в океанографии принято называть отношение массы единицы объема воды при той температуре, которую она имела в момент наблюдений, к массе единицы объема дистиллированной воды при 4° С, т. е. при температуре ее наибольшей плотности. Плотность морской воды существенно растет с увеличением солености. Возрастанию плотности поверхностных слоев воды способствует охлаждение, испарение и образование льда. В открытом океане плотность, как правило, определяется температурой и поэтому от экватора к полюсам растет. С глубиной плотность воды в океане увеличивается.

Давление и сжимаемость. Вода значительно плотнее воздуха. Поэтому изменение давления с увеличением глубины в океане происходит гораздо быстрее, чем в атмосфере. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Нетрудно подсчитать, что на глубинах порядка 10 км давление достигает 1 тыс. атм.

Оптические свойства морской воды. Лучистая энергия Солнца, проникая в толщу воды, рассеивается и поглощается. От степени ее рассеивания и поглощения зависит прозрачность воды. Под прозрачностью воды понимают глубину, на которой белый стандартный диск диаметром 30 см (диск Секки) перестает быть видимым с поверхности моря. В Саргассовом море эта глубина достигает 67 м, в Средиземном - 50 м, в Черном - 25 м, в Азовском – 3 м.

Распространение звука в океане. Скорость звука в океане зависит от сжимаемости воды, которая определяется температурой, соленостью и давлением. А так как соленость и температураводы в Мировом океане меняются от места к месту и от сезона ксезону, то и условия распространения звука в море меняются.Скорость звука в океанах может колебаться от 1400 до 1550 м/с. Максимальные скорости приурочены к глубинам 1200-1300 м. На этом уровне в воде существует своеобразный «звуковой канал», в котором звук распространяется, как в «трубе», на очень большие расстояния без потери энергии.

Параметры гидросферы влияют на гидродинамику подвижных объектов морского базирования.

Гидродинамика судна - раздел прикладной гидромеханики, решающий задачи теории корабля с использованием методов, разработанных применительно к внешним и внутренним задачам гидромеханики несжимаемой жидкости.

Методы решения внешней задачи гидромеханики несжимаемой жидкости служили основой для изучения динамики корабля, его ходкости, управляемости, качки и определения внешних сил при расчете прочности.

Методы внутренней задачи применяются при расчетах движителей и судовых систем.

Помимо теоретических методов в решениях задач гидродинамики судна широкое распространение получили экспериментальные методы. Они дают возможность определить гидродинамические силы, действующие на корпус судна и отдельные судовые конструкции типа подводных крыльев, рулей, стабилизаторов для судов различных типов в различных условиях движения (установившееся, неустановившееся, прямолинейное, криволинейное).

Движение объекта морского базирования в водной среде накладывает определённые требования к решению задачи навигации.

Современные навигационные комплексы подвижных объектов морского базирования позволяют подробно изучать небо, поверхность моря и морское дно. Среди них перископный секстан (для определения угловых высот солнца, луны и звезд), радиолокационное дальномерное оборудование, телесистемы ночного видения и эхолоты. Инерциальная навигационная система, обеспечивает очень точную прокладку курса подвижных объектов морского базирования. Внесение поправок осуществляется лишь раз в несколько дней с помощью спутниковой навигационной системы.

Дата добавления: 2014-01-03