В океанографии приливной резонанс возникает, когда прилив возбуждает одну из резонансных мод океана. [1] Эффект наиболее заметен, когда континентальный шельф имеет ширину около четверти длины волны. Тогда падающая приливная волна может быть усилена отражениями между побережьем и краем шельфа, в результате чего приливной диапазон на побережье становится намного выше .
Известные примеры этого эффекта можно найти в заливе Фанди , где, как сообщается, наблюдаются самые высокие приливы в мире, и в Бристольском заливе . Менее известен залив Лиф, часть залива Унгава недалеко от входа в Гудзонов пролив ( Канада ), где приливы похожи на приливы залива Фанди . [2] Другие резонансные регионы с большими приливами включают Патагонский шельф и континентальный шельф северо-западной Австралии . [3]
Большинство резонансных областей также отвечают за большую часть общего количества приливной энергии, рассеиваемой в океанах. Данные спутникового альтиметра показывают, что прилив M 2 рассеивает приблизительно 2,5 ТВт, из которых 261 ГВт теряется в комплексе Гудзонова залива , 208 ГВт на европейских шельфах (включая Бристольский залив), 158 ГВт на северо-западном австралийском шельфе, 149 ГВт в Желтом море и 112 ГВт на Патагонском шельфе . [4]
Скорость длинных волн в океане определяется с хорошим приближением по формуле , где g — ускорение свободного падения, а h — глубина океана. [5] [6] [7] Для типичного континентального шельфа глубиной 100 м скорость составляет приблизительно 30 м/с. Таким образом, если приливной период составляет 12 часов, шельф в четверть длины волны будет иметь ширину около 300 км.
При более узком шельфе резонанс все еще есть, но он не совпадает с частотой приливов и поэтому оказывает меньшее влияние на амплитуды приливов. Однако эффект все еще достаточен, чтобы частично объяснить, почему приливы вдоль побережья, лежащего за континентальным шельфом, часто выше, чем на островах в открытом море в глубоком океане (одним из дополнительных частичных объяснений является закон Грина ). Резонансы также генерируют сильные приливные течения, и именно турбулентность, вызванная течениями, ответственна за большое количество приливной энергии, рассеиваемой в таких регионах.
В глубоком океане, где глубина обычно составляет 4000 м, скорость длинных волн увеличивается примерно до 200 м/с. Разница в скорости по сравнению с шельфом ответственна за отражения на краю континентального шельфа. Вдали от резонанса это может уменьшить приливную энергию, перемещающуюся на шельф. Однако вблизи резонансной частоты фазовое соотношение между волнами на шельфе и в глубоком океане может иметь эффект перетягивания энергии на шельф.
Повышенная скорость длинных волн в глубоком океане означает, что приливная длина волны там составляет порядка 10 000 км. Поскольку океанские бассейны имеют схожий размер, они также имеют потенциал быть резонансными. [8] [9] На практике резонансы в глубоком океане трудно наблюдать, вероятно, потому, что глубокий океан слишком быстро теряет приливную энергию на резонансных шельфах.
