Слой скачка

Слой скачка — слой воды в океане (море), в котором вертикальные градиенты океанографических характеристик (температура, солёность, плотность, скорость звука и др.) резко возрастают по сравнению с вертикальными градиентами в выше- и нижележащих слоях.

Характеристика

Слой скачка образуется при интенсивном ветровом и конвективном перемешивании поверхностного слоя или при наложении друг на друга двух масс воды различного происхождения. Слой температурного скачка (термоклин) обычно возникает при сильном прогревании верхнего слоя воды и его ветровом перемешивании. Слой скачка солёности (галоклин) и плотности (пикноклин) образуется при распространении по поверхности моря пресных вод материкового стока или образующихся при таянии льдов.

Мощность слоя скачка колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров, а величина вертикального градиента в нём может превышать по температуре 8-10 °C на метр, по солёности 5 ‰ на метр, по плотности 0,05-0,07 кг/м³ на метр. Слой скачка характерен для небольших глубин моря. В отдельных случаях по вертикали могут располагаться несколько слоев скачка.

Использование

Наибольший интерес слой скачка представляет для гидроакустики. Влияние его на скорость и направление звука может радикально изменять условия акустического наблюдения. В свою очередь, на скорость звука больше всего влияет температура воды. Поэтому на практике для определения акустических условий замеряют прежде всего температуру. Подводные лодки для этого пользуются бортовыми, а надводные корабли и авиация — опускаемыми батитермографами.

Если скорость звука в нижележащих слоях больше чем в вышележащих (градиент положительный) направление распространения звука изменяется в сторону меньших глубин. Иначе говорят, что звуковой луч искривляется кверху. При скачкообразном росте скорости звука, эффект подобен отражению звука от твердой поверхности, например от дна. В этом случае очень малая часть звуковой энергии проникает под слой скачка, и он служит барьером, маскируя источники звука, находящиеся по другую сторону.

Если градиент отрицательный, происходит обратное — звуковой луч искривляется книзу. В результате образуются зоны акустической тени — зоны, недоступные для гидроакустики при использовании прямого распространения звука.

Когда градиент переходит из отрицательного в положительный, это представляет особую ситуацию, и называется подводный звуковой канал (ПЗК).

Слой плотностного скачка означает, что в воде с большей плотностью плавучесть погруженных тел возрастает. Соответственно, если бо́льшая плотность встречается глубже (градиент положительный), тело, которое тонет в выше расположенных слоях, может плавать в слое скачка. Этот эффект может использоваться подводными лодками для того чтобы занять устойчивое равновесное положение без хода и, следовательно, шума — тактический прием, называемый «покладка на жидкий грунт». Очевидно, жидкие грунты встречаются только в определенных районах, обычно с малыми и средними глубинами, и носят сезонный характер. Примером может служить южная часть Балтийского моря.

См. также

• Хемоклин — слой скачка в меромиктических водоёмах.

Литература

• Шендеров, Е. Л. Волновые задачи гидроакустики. Л., Судостроение, 1972.
• Атлас океанов. Т.1: Тихий океан; Т.2: Атлантический и Индийский океаны. М., Главное управление геодезии и картографии при министерстве обороны СССР, 1983—1984.

Отрывок, характеризующий Слой скачка

Эскадрон объехал пехоту и батарею, также торопившуюся идти скорее, спустился под гору и, пройдя через какую то пустую, без жителей, деревню, опять поднялся на гору. Лошади стали взмыливаться, люди раскраснелись.
– Стой, равняйся! – послышалась впереди команда дивизионера.
– Левое плечо вперед, шагом марш! – скомандовали впереди.
И гусары по линии войск прошли на левый фланг позиции и стали позади наших улан, стоявших в первой линии. Справа стояла наша пехота густой колонной – это были резервы; повыше ее на горе видны были на чистом чистом воздухе, в утреннем, косом и ярком, освещении, на самом горизонте, наши пушки. Впереди за лощиной видны были неприятельские колонны и пушки. В лощине слышна была наша цепь, уже вступившая в дело и весело перещелкивающаяся с неприятелем.
Ростову, как от звуков самой веселой музыки, стало весело на душе от этих звуков, давно уже не слышанных. Трап та та тап! – хлопали то вдруг, то быстро один за другим несколько выстрелов. Опять замолкло все, и опять как будто трескались хлопушки, по которым ходил кто то.
Гусары простояли около часу на одном месте. Началась и канонада. Граф Остерман с свитой проехал сзади эскадрона, остановившись, поговорил с командиром полка и отъехал к пушкам на гору.
Вслед за отъездом Остермана у улан послышалась команда:
– В колонну, к атаке стройся! – Пехота впереди их вздвоила взводы, чтобы пропустить кавалерию. Уланы тронулись, колеблясь флюгерами пик, и на рысях пошли под гору на французскую кавалерию, показавшуюся под горой влево.
Как только уланы сошли под гору, гусарам ведено было подвинуться в гору, в прикрытие к батарее. В то время как гусары становились на место улан, из цепи пролетели, визжа и свистя, далекие, непопадавшие пули.
Давно не слышанный этот звук еще радостнее и возбудительное подействовал на Ростова, чем прежние звуки стрельбы. Он, выпрямившись, разглядывал поле сражения, открывавшееся с горы, и всей душой участвовал в движении улан. Уланы близко налетели на французских драгун, что то спуталось там в дыму, и через пять минут уланы понеслись назад не к тому месту, где они стояли, но левее. Между оранжевыми уланами на рыжих лошадях и позади их, большой кучей, видны были синие французские драгуны на серых лошадях.


Ростов своим зорким охотничьим глазом один из первых увидал этих синих французских драгун, преследующих наших улан. Ближе, ближе подвигались расстроенными толпами уланы, и французские драгуны, преследующие их. Уже можно было видеть, как эти, казавшиеся под горой маленькими, люди сталкивались, нагоняли друг друга и махали руками или саблями.
Ростов, как на травлю, смотрел на то, что делалось перед ним. Он чутьем чувствовал, что ежели ударить теперь с гусарами на французских драгун, они не устоят; но ежели ударить, то надо было сейчас, сию минуту, иначе будет уже поздно. Он оглянулся вокруг себя. Ротмистр, стоя подле него, точно так же не спускал глаз с кавалерии внизу.
– Андрей Севастьяныч, – сказал Ростов, – ведь мы их сомнем…
– Лихая бы штука, – сказал ротмистр, – а в самом деле…
Ростов, не дослушав его, толкнул лошадь, выскакал вперед эскадрона, и не успел он еще скомандовать движение, как весь эскадрон, испытывавший то же, что и он, тронулся за ним. Ростов сам не знал, как и почему он это сделал. Все это он сделал, как он делал на охоте, не думая, не соображая. Он видел, что драгуны близко, что они скачут, расстроены; он знал, что они не выдержат, он знал, что была только одна минута, которая не воротится, ежели он упустит ее. Пули так возбудительно визжали и свистели вокруг него, лошадь так горячо просилась вперед, что он не мог выдержать. Он тронул лошадь, скомандовал и в то же мгновение, услыхав за собой звук топота своего развернутого эскадрона, на полных рысях, стал спускаться к драгунам под гору. Едва они сошли под гору, как невольно их аллюр рыси перешел в галоп, становившийся все быстрее и быстрее по мере того, как они приближались к своим уланам и скакавшим за ними французским драгунам. Драгуны были близко. Передние, увидав гусар, стали поворачивать назад, задние приостанавливаться. С чувством, с которым он несся наперерез волку, Ростов, выпустив во весь мах своего донца, скакал наперерез расстроенным рядам французских драгун. Один улан остановился, один пеший припал к земле, чтобы его не раздавили, одна лошадь без седока замешалась с гусарами. Почти все французские драгуны скакали назад. Ростов, выбрав себе одного из них на серой лошади, пустился за ним. По дороге он налетел на куст; добрая лошадь перенесла его через него, и, едва справясь на седле, Николай увидал, что он через несколько мгновений догонит того неприятеля, которого он выбрал своей целью. Француз этот, вероятно, офицер – по его мундиру, согнувшись, скакал на своей серой лошади, саблей подгоняя ее. Через мгновенье лошадь Ростова ударила грудью в зад лошади офицера, чуть не сбила ее с ног, и в то же мгновенье Ростов, сам не зная зачем, поднял саблю и ударил ею по французу.