UNUTARNJI VALOVI

 

Unutarnji valovi u fluidu (moru, atmosferi) se općenito javljaju zbog nehomogenosti svojstava fluida, te predstavljaju barokline oscilacije. U moru unutarnji valovi su posljedica vertikalne stratificiranosti morskog stupca, te se zbog toga na granicama između slojeva mogu javiti valna gibanja. Ovakva gibanja često nije moguće primijetiti na površini mora, no u slučaju kada je gornji sloj mora plitak i nehomogen (npr. u estuarijima) te kad je generirajuća sila jaka (npr. plimotvorna sila), unutarnji valovi se manifestiraju na površini mora.

 

Spektakularna pojava unutarnjih valova u atmosferi.

 

Satelitska slika unutarnjeg plimnog vala u Gilbratarskom tjesnacu (preuzeto sa stranica projekta The tropical and subtropical ocean viewed by ERS SAR).

 

Relaksirajuća ili povratna sila nije sila teža već reducirana sila teža, koja je umnožak sile teže i relativnog uzgona mora. Ako pretpostavimo dvoslojni fluid, u kojem je gustoća gornjeg sloja ρ1 a donjeg sloja ρ2, tada se iznos reducirane sile teže računa kao

 

 

Zbog malih vertikalnih promjena gustoće, iznos reduciranog g se kreće od 10-3 m/s2 u otvorenim manje stratificiranim vodama do 10-1 m/s2 u visoko stratificiranim estuarijima. Dakle, povratna sila teža je 102 do 104 puta slabija od iste koja se javlja pri barotropnim valovima. Stoga su unutarnji valovi mnogo većih amplituda i perioda od pripadajućih površinskih valova. Točnije, amplitude unutarnjih valova mogu biti više desetaka metara, a periodi više sati, dana i tjedana, za razliku od barotropnih težinskih valova koji imaju period od nekoliko sekundi do najviše jednog dana.

Karakteristika unutarnjih valova u dubokom moru, odnosno kod kojih je površinski sloj bitno plići od pridnenog, jest da su brzine u površinskoj sloju bitno veće i suprotne nego u pridnenom sloju. Točnije, u dvoslojnoj aproksimaciji omjeri brzina su, zbog ukupnog sačuvanja mase, obrnuto proporcionalni omjeru debljina slojeva

 

 

gdje su V i h brzina u površinskom sloju te njegova debljina, dok su V' i h' iste veličine u donjem sloju. Stoga pripadajuće struje mogu biti vrlo jake, npr. u Jadranu su bilježene s amplitudama i do 30 cm/s, dvostruko više od amplituda barotropnih plimnih struja.

 

Animacija prvog i drugog moda unutarnjeg jezerskog seša.

 

Animacija progresivnog unutarnjeg vala.

 

Mjerenja unutarnjih valova u Mesinskom tjesnacu (preuzeto s stranica projekta The tropical and subtropical ocean viewed by ERS SAR).

 

Vezane stranice projekta