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¿Por qué las ondas de marea aparecen de repente en algunos ríos?

Como la marea enfoques en la parte inferior de algunos ríos (por ejemplo, Ganges), de varios metros de altura ola que entra desde el mar contra la corriente del río (haciendo un gran ruido), y el nivel de agua de repente se alza como la ola de ganancias.

Yo esperaría que el nivel de agua a elevarse lentamente y poco a poco, a medida que el ángulo entre la luna y el cenit de forma continua los cambios de $90^{\circ}$ a $0^{\circ}$ (o $180^{\circ}$).

¿Por qué la ola aparecer tan de repente?

Yo estoy seguro de si esto ocurre en los mares así, pero he visto este fenómeno en los ríos, cerca del mar.

43voto

Stefan Puntos 21

Lo que está describiendo es llamado un tidal bore.

Citado de Wikipedia - Tidal bore - Descripción:

Los taladros se producen en relativamente pocos lugares en todo el mundo, generalmente en áreas con un gran rango de marea (normalmente más de 6 metros (20 pies) entre la marea alta y baja) y en donde las mareas entrantes están concentrados en una superficial, el estrechamiento del río o lago a través de una amplia bahía. El embudo-como forma no sólo aumenta el rango de mareas, pero también puede disminuir la duración de la la inundación de la marea, hasta un punto donde el agua aparece como un aumento repentino de la en el nivel del agua. Un tidal bore se lleva a cabo durante la inundación de la marea y nunca durante el reflujo de la marea.

En el mar el nivel del mar se eleva muy lentamente (sólo un par de pies por hora). Pero en las aguas poco profundas de los ríos (y también en forma de embudo bahías) esto resultará en una repentina ola-como la subida del nivel de agua. Debido a la poca pendiente del río de la lenta elevación vertical (un par de metros por hora) se convierte horizontal de alta velocidad (varios kilómetros por hora) de el de frente de onda. Y debido a la forma de embudo de la forma (a partir de un ancho mar de la bahía a un río estrecho) la altura del frente de onda que se acumula en el camino.

tidal bore
(imagen de Pesca y Océanos de Canadá - los Fenómenos de las Mareas aburre)

Aquí es una imagen real del fenómeno. enter image description here (imagen de la Espectacular tidal bore oleadas de China del río)

26voto

John R Ramsden Puntos 143

El fenómeno que se describe es conocido como un tidal bore. Para entender esto, uno tiene que ir más allá de lo estrictamente idealizada de la teoría lineal de ondas como se enseña en la mayoría de los cursos de física y considerar las olas que llegan a un número finito de profundidad bajo la superficie del agua. Esto es debido a la atracción de la Luna sobre el agua afecta a la totalidad del océano, desde la superficie hasta su profundidad, y crea ondas que pueden considerarse como análoga a la del tsunami en el sentido de que afecta a toda la columna de agua (aunque mareas crear mucho más leves ondas de tsunami).

El primer paso para la formación de un tidal bore es el enfoque de la muy suave, de larga longitud de onda de la onda de marea para una amplia bahía poco profunda. Como el oleaje entra en las aguas poco profundas, se trata de conservar algo de su impulso y energía al convertirse en más y más alto, lo que también distorsiona la forma de la onda. Esto puede ser derivado de Stokes, de la teoría de la onda y se conoce como onda de asomeramiento. El shoaled onda es entonces más concentrados en el río y puede aumentar aún más la amplitud de la perforación.

En el ideal de un conjunto de circunstancias, lo que se forma en el río se llama una onda solitaria. Aunque se trata de una onda solitaria, que no se dispersa debido a la interacción con el lecho del río, y esta es la base de la tidal bore. Algunos bastante afinado circunstancias necesarias para que una tidal bore, sin embargo, es fácil de dispersar en la bahía, o de la onda de marea, simplemente no es fuerte y lo suficientemente rápido como para formar una onda solitaria en el primer lugar. Así que tienes la suerte de haber experimentado en su región!

4voto

chasly from UK Puntos 413

Soy consciente de que esto es una física sitio sin embargo, después de haber experimentado el fenómeno. Me gustaría ofrecer un laicos explicación.

Cuando la marea viene en un muy poco profundos, de entrada, la vanguardia de los movimientos de agua muy rápidamente.

Anécdota

He utilizado para anclar mi barco de vela en un secado de amarre (Bidston, Mersyside, reino unido). La playa de arena de la bahía era largo y estrecho y no tenía ningún río que fluye en él. Sólo la marea podía entrar. Yo caminaba a mi barco justo antes de que la marea se debió, a continuación, sentarse y esperar. Tal era la velocidad del agua en lugar de que mi barco (que se inclinó por encima debido a su quilla) iría desde inclinado hacia arriba en apenas un par de minutos. La vanguardia de la marea se mueve más rápido que una persona pueda ejecutar. Nota: Este efecto provoca que muchas de las muertes de la ignorancia de los turistas en ciertas costas.

Imagina que la marea está entrando en un delta del río. Veamos dos casos hipotéticos.

  1. Ha habido una sequía y el lecho del río seco. En este caso, la de las mareas entrada será suave. No habrá ningún bulto y no aburrir.

  2. Ha habido fuertes lluvias y el río está en la inundación. En este caso existe una cantidad considerable de agua se aproxima al mar, con la oposición por una considerable cantidad de agua tratando de viajar hasta el cauce del río. Si este último es mayor que la primera, el efecto es una onda que viaja por el río contrario a su el flujo natural de descenso.

Otros factores

  1. Como otros han mencionado, el efecto es mucho más evidente durante la primavera de la marea. Esta marea 'resortes' más rápidamente y más que durante el durante el neap mareas. Las mareas son, por supuesto, no se debe a la temporada (Primavera), pero a la alineación del Sol y la Luna. Cuando se alinean hay una Primavera de la marea y cuando está en ángulo recto con relación a la Tierra que crear un Neap marea.

  2. Una delta del río se estrecha a medida que continuar el viaje por el río. Por lo tanto hay un gran volumen de agua tratando de pasar a través de un más pequeño y más pequeño canal. Este dramáticamente se manifiesta un largo camino de subida.

  3. En algunas partes del mundo, de la marea (cambios de altura) son mucho mayores que en otros. Esto es debido a un número de factores, incluyendo submarinos de la topología de la costa, forma y así sucesivamente.

... la media de rango de marea en el Mediterráneo es de unos 30 cm, que es a menos que los cambios en el nivel del mar provocada por la acción de las olas y las condiciones atmosféricas. Las mareas no son por lo tanto importantes en la Mediterráneo, excepto por el Norte del Adriático y el Golfo de Gabes donde el rango de marea alcanza alrededor de 1 m. http://www.shadowservices.com/nature/Maltese/Geomorph/geog.htm#:~:text=The%20Mediterranean%20has%20an%20average%20depth%20of%201500,brought%20about%20by%20wave%20action%20and%20atmospheric%20conditions.

El más grande del mundo, el rango de mareas de 16,3 metros (53.5 pies) se produce en La bahía de Fundy , Canadá y el Reino Unido regularmente experiencias rangos de marea de hasta 15 metros (49 pies) entre Inglaterra y país de Gales en el Estuario del Severn . (el énfasis es mío) https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_range#:~:text=The%20world%27s%20largest%20tidal%20range%20of%2016.3%20metres,between%20England%20and%20Wales%20in%20the%20Severn%20Estuary.

Severn calibre - reino unido

enter image description here

https://www.severn-bore.co.uk/

Conclusión

Para los más notables aburrir a necesitar los siguientes factores:

  1. Un gran rango de marea en promedio

  2. Una primavera de la marea

  3. Un río cuyo cauce (delta) se estrecha y, al mismo tiempo, la pendiente en el interior de la dirección del interior es pequeño.

  4. Un río de flujo completo.

4voto

Febry Ghaisani Puntos 36

Solo añadir un comentario no cubiertos por las anteriores respuestas que ya son buenas.

Yo recomiendo hacer experimentos en casa. El ingrediente básico es un gran cuerpo de agua que está siendo suavemente la punta en un estrechamiento de aguas poco profundas de forma de embudo (el río con su estuario). El amplio cuerpo de agua sólo debe mover despacio, pero a medida que se cumple el estrechamiento de embudo que el agua no tiene que mover más y más rápidamente y también se vuelven más profundos. El resultado es una "pila" de agua "derrame" hasta el río, un poco como la forma en que un derrame de agua en el suelo viajar hacia el exterior.

1voto

ElectronicDrug Puntos 8

El año pasado asistí a una charla invitado por Sir Michael Berry, de la Universidad de Bristol, reino unido. La conferencia fue sobre este mismo tema (Ver aquí). Era perspicaz y un poderoso recordatorio de que el poder del pensamiento a partir de primeros principios.

Os animo a ver este como debería ser más satisfactorio que cualquier respuesta que yo podía escribir aquí. Sin embargo, como se mencionó en otras respuestas, el único comportamiento de las mareas aburre en una marea sistema se deriva de la relación de las profundidades $r$ de aguas arriba y aguas abajo del río profundidades, que se denota por $d_1$ e $d_0$respectivamente: \begin{equation} r = \frac{d_1}{d_0} \end{equation}

donde un tidal bore es definida como la presencia de $r > 1$. Esto se deriva de asumir la continuidad de un elemento de agua y la ley de Newton se aplica a ese elemento.

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