Волнение воды — периодические колебания ее частиц около положения их равновесия. Они объясняются нарушением равновесия водной поверхности и способностью воды восстанавливать нарушенное равновесие.
Главная причина возникновения волн на поверхности Океана — ветер. Большое значение в отдельных случаях имеют и другие причины: землетрясения, вулканические извержения, резкие изменения атмосферного давления и т. д.
Волны, существующие под непосредственным воздействием вызывающих их сил, называются вынужденными волнами; волны, продолжающие существовать после того, как вызвавшая их сила прекратила действие, — свободными.
При правильном волновом движении частицы воды перемещаются по орбитам, близким к окружностям, расположенным перпендикулярно гребням волн. В верхней части орбиты частицы двигаются в направлении движения волны, в нижней — в обратном направлении. Горизонтальные и вертикальные смещения частиц при этом равны.
Видимое поступательное движение волны — движение ее формы, не сопровождающееся сколько-нибудь значительным поступательным перемещением частиц. Это можно видеть, наблюдая в безветренную погоду за предметом, плавающим на волнующейся водной поверхности: предмет то поднимается, то опускается; поднимаясь, он несколько смещается в направлении движения волны, опускаясь, перемещается в обратном направлении.

Элементы волны. В поперечном разрезе (рис. 77) волны видна ее форма. Верхняя часть волны, выступающая над уровнем водной поверхности, называется гребнем. Наиболее углубленная часть волны — ее подошва. Между гребнем и подошвой находятся склоны волны.
Волна характеризуется длиной, высотой, крутизной, периодом и скоростью (элементы волны). Длина волны (λ) — горизонтальное расстояние между гребнями или подошвами двух соседних волн. Высота волны (H) — вертикальное расстояние гребня волны над ее подошвой. Крутизна (а) — отношение высоты волны к половине ее длины — h:λ/2. Период волны (τ) — промежуток времени, в течение которого каждая точка волны перемещается на расстояние, равное ее длине. Скорость (V) — расстояние, пробегаемое в единицу времени (в секунду) гребнем волны.
В зависимости от значений характеризующих их элементов, волны подразделяются на короткие и длинные, правильные и неправильные. Короткими называются волны, длина которых значительно меньше глубины в месте их распространения. Соответственно волны, длина которых превосходит глубину, называются длинными. К длинным относятся волны сейсмические и приливо-отливные, к коротким — ветровые.

Ветровые волны. При возникновении ветровых волн ветер воздействует на поверхность воды и выводит ее частицы из состояния равновесия, заставляя их двигаться по орбитам (по часовой стрелке), с одинаковой скоростью. При этом, если представить себе, что ветер дует слева направо, частицы воды, находящиеся слева, начнут колебаться раньше, чем частицы, расположенные правее их. В результате каждая частица будет отставать в своем движении от частицы, лежащей справа от нее, и все они будут находиться в разных фазах. Пусть частица 1 находится в самой низкой точке орбиты. В это время частица, 2 отстает -в своем движении от частицы 1 на угол φ, частица 3 отстает на такой же угол от частицы 2 и т. д. Соединив одновременное положение всех частиц плавной кривой, получим троходиду.
Если рассмотреть положение частиц через некоторый промежуток времени, окажется, что все они переместились по орбите на одно и то же расстояние и заняли положение 1', 2', 3' и т. д. На рисунке 78 видно, что форма волны сместилась вправо — по направлению ветра. Частицы, находящиеся на наветренном склоне волны, опустились, в то время как частицы, находящиеся на подветренном склоне, поднялись.
Поглощая энергию ветра, волны «развиваются». Воздействуя на гребень волны, ветер ускоряет движение частиц, перемещающихся по орбитам в направлении ветра. Воздействие ветра на подошву волны имеет обратный эффект. В результате ветер опрокидывает гребни, образуя «барашки».
Под влиянием ветра волны растут одновременно в высоту и в длину, при этом увеличиваются и период и скорость. Чем больше скорость волны, тем слабее давление ветра на ее наветренный склон. Поэтому интенсивность роста волны определяется отношением ее скорости к скорости ветра. Когда скорость ветра и скорость волны становятся равными, волны теоретически достигают наибольшей высоты.
По мере развития волн изменяется и их внешний вид. Сначала они образуют параллельные ряды, затем, с увеличением скорости ветра и с ростом волн, последние разбиваются на отдельные «холмы», т. е. из двухмерных превращаются в трехмерные, характеризующиеся не только длиной и высотой, но и шириной. При дальнейшем усилении ветра на поверхности Океана вновь появляются параллельные ряды очень высоких волн, осложненных трехмерными волнами. При изменении направления и скорости ветра могут образовываться различные системы волн.
Когда скорость ветра уменьшается, волнение начинает затухать. Сначала исчезают мелкие волны, затем крупные, и остаются только очень длинные пологие волны — мертвая зыбь. Волны зыби растягиваются в длину на несколько сотен метров (до 840 м) при высоте всего несколько метров (не более 4), поэтому в открытом Океане они на глаз почти незаметны. Волны зыби уходят на тысячи километров от места возникновения и могут появиться при полном штиле там, где их, казалось, трудно было ожидать. Пробегая огромные расстояния быстрее самого быстроходного судна, они неожиданно обрушиваются на берег.

Энергия ветровых волн. Ветровые волны обладают энергией, переданной им ветром.
Энергия волн состоит из двух частей: энергии частиц, движущихся по орбитам (кинетическая энергия), и энергии массы воды, поднятой над уровнем моря (потенциальная энергия). Кинетическая энергия при достаточной глубине остается на месте, потенциальная перемещается вместе с формой волны. Энергия волны прямо пропорциональна квадрату ее высоты и длине. С глубиной высота волн быстро уменьшается, уменьшается и энергия волн, которая, таким образом, концентрируется в верхних слоях Океана.
При высоте волны 5 м и длине ее 100 м (средние размеры штормовых волн) на каждый квадратный километр волнующейся поверхности приходится 3 млрд. квт энергии. Так как пространство, охваченное волнением, имеет площадь в сотни квадратных километров, запасы энергии ветровых волн колоссальны. При ударе о препятствие разрушительная сила волны увеличивается за счет обрушивания массы гребня волны, достигающей сотен тонн. На малых глубинах большая часть энергии переходит в гребень волны, поэтому волны обрушиваются на берег с огромной силой. Давление, оказываемое волной высотой 3,5 м, равно 7,8 т/м2. Волноломы, предохраняющие берег от разрушения, проектируются с учетом конкретных условий. Так, для Балтийского моря они рассчитаны на давление 11 т/м2, в Бискайском заливе — 21 т/м2, а на Марокканском берегу Африки — 25 т/м2.
Волны разрушают горные породы и одновременно переносят и откладывают продукты разрушения, формируя берега. Роль волнового движения в формировании рельефа очень велика.
Размеры ветровых волн. Высота большинства океанских волн — 4—4,5 м. Волны выше 6—7 м возникают сравнительно редко. Максимальная высота наблюдавшихся ветровых волн в Атлантическом океане — 16 м, в Тихом — 18 м. Длина штормовых волн не более 250 м, длина волн зыби — до 840 м. В морях размеры ветровых волн меньше, чем в Океане: их высота не более 3 м, длина — до 150 м.
Изменение ветровых волн с глубиной. С глубиной волнение быстро затухает, так как диаметры орбиты, по которым движется частица воды, быстро уменьшаются, а вместе с тем уменьшается и высота волн. Длина волн, их скорость и период с глубиной не изменяются. Вычислено, что с увеличением глубины в арифметической прогрессии высота волн убывает в прогрессии геометрической (табл. 22).
На глубине, равной длине волны, последняя имеет высоту в 500 с лишним раз меньшую, чем на поверхности, т. е. практически на этой глубине волнение затухает.
Штормовые волны в Океане достигают высоты 8 м и длины 180 м; на глубине 150 м их высота всего 16 мм. Наибольшая глубина, на которой обнаружена песчаная рябь, созданная волнами, — 180 м. Эту глубину считают предельной глубиной распространения волн.

Деформация волн на мелководье. При переходе волны на мелководье движение частиц воды замедляется (рис. 79). Правильные круговые орбиты становятся эллиптическими, как бы сплющиваются. По мере уменьшения глубины эллипсы все более вытягиваются по горизонтальной оси, и у дна частицы начинают двигаться прямолинейно — от берега при прохождении гребня и к берегу при прохождении ложбины. При этом скорость перемещения частиц становится неравномерной: они движутся быстрее к берегу и медленнее от берега. В результате нарушается симметрия волны; гребни сдвигаются вперед, а затем обрушиваются. Возникает прибой у берега и бурун на отмели, на рифах.
При уменьшении глубины энергия волнового движения распределяется все в меньшем сечении, концентрируясь главным образом в гребнях. Количество энергии, переносимое в единицу времени через единицу площади сечения, возрастает до самого момента обрушивания гребня, когда вся энергия или часть ее (в зависимости от уклона дна) гасится. Высота волны на мелководье возрастает и становится наибольшей перед обрушиванием. Длина волны и ее скорость, наоборот, уменьшаются, соответственно крутизна волн растет.
На подходе к берегу волны изменяют свое направление. Каким бы ни было направление волны в открытом Океане, к берегу она подходит в направлении, близком перпендикулярному. Это происходит потому, что, двигаясь под углом к берегу, волна в той части, которая раньше вступает на мелководье, начинает испытывать влияние трения, замедляющего движение, в то время как остальная часть волны продолжает двигаться с прежней скоростью. Таким образом, волна постепенно развертывается «фронтом» к берегу. Это явление называют рефракцией волн (преломлением) (рис. 80). Чем больше скорость волн, тем меньше их рефракция. Высокие волны преломляются меньше, чем низкие. Так как при рефракции фронт волны растягивается, энергия, заключенная в гребнях волны, уменьшается, что отражается на ее высоте. Если берег извилист, волны преломляются неодинаково на разных участках, и в результате их высота также различна.

Сейсмические волны. Сейсмические волны образуются при землетрясении и подводных извержениях, при этом волнение охватывает всю толщу воды. В зависимости от толчков возникает одна волна (одиночная) или серия волн, следующих одна за другой. Эти волны получили японское название цунами. Крупные цунами — явление сравнительно редкое, но очень грозное. Особенно больших размеров достигают цунами, вызванные землетрясениями, сопровождающимися сдвигами и разломами дна. Так, например, в сентябре 1923 г. в заливе Сагами (близ Токио) землетрясение вызвало резкое изменение глубин. В некоторых местах дно опустилось на 400 м, а поблизости, на расстоянии всего 2 км, поднялось на 230 м. В результате этих перемещений около 22,6 км3 воды было вытеснено выше спокойного уровня Океана. Образовалась волна (цунами) высотой около 7 м, частично вынесенная в Океан, а частично обрушившаяся на побережье залива и вызвавшая очень большие разрушения.
Цунами распространяются в направлении, перпендикулярном линии возникшего сброса, со скоростью, пропорциональной глубине Океана. V = 360 √H, где V — скорость распространения цунами в км/сек, H — средняя глубина в км.
Скорость распространения цунами колеблется от 150 км/час (при Н=250 м) до 900 км/час (при H=6 км). Над глубокими частями Океана она увеличивается, над мелкими уменьшается до 50 км в час.
Высота цунами, обрушивающихся на берег, определяется особенностями конфигурации последнего, достигая максимума (до 20—30 м) в клинообразных бухтах и в узких заливах. Высоко поднимаются цунами в местах резких переходов с больших глубин на узкую полосу пляжа. На низменных побережьях высота цунами незначительная.
Перед приходом цунами в течение нескольких минут (10—15) вода обычно отступает от берега на сотни метров, а иногда (при малой глубине) и на километры. Чем дальше отступила вода от берега, тем большей высоты цунами надо ожидать.
За последнее тысячелетие зарегистрировано всего 357 крупных цунами. При этом одна треть их приходится на северо-западную часть Тихоокеанского сейсмического пояса.
С цунами связаны огромные разрушения и человеческие жертвы. Цунами, вызванные чилийским землетрясением 22 мая 1960 г., обрушились на побережье Чили, на западные берега Америки до Калифорнии, на берега Новой Зеландии, Австралии, Филиппинских, Гавайских и Курильских о-вов, Японии. К берегам юго-восточной части Камчатки цунами пришли почти ровно через сутки после землетрясения. В Японии, пострадавшей, если не считать Чили, особенно сильно, высота волн достигала 10 м, было затоплено около 50000 домов.
О приближении цунами можно узнать заранее не только по отступлению воды, но и с помощью регистрации сейсмических волн и воли давления, возникающих при землетрясении и распространяющихся в воде со скоростью, во много раз превосходящей скорость цунами. В странах, чаще других испытывающих влияние цунами, организована специальная Служба предсказаний цунами и оповещения о них.
Одиночные волны, приносящие бедствия жителям побережий, могут возникать под влиянием метеорологических (барических) причин. Их вызывают тропические циклоны. При резком изменении давления и определенном распределении ветров уровень Океана в передней части тропического циклона понижается, а в тыловой — повышается. Кроме того, благодаря пониженному давлению в центре циклона поверхность Океана несколько вспучивается, и это может повлечь образование одиночной волны. В сентябре 1959 г. ураганные волны затопили и разрушили третий по величине город Японии — Нагоя.
Сейши. При неодинаковом атмосферном давлении на разные части поверхности моря, залива, озера или при сгонах и нагонах воды ветром, реже при сейсмических явлениях поверхность моря принимает наклонное положение. С прекращением воздействия силы, вызвавшей наклон, поверхность стремится возвратиться в положение равновесия. Прежде чем равновесие установится, масса воды испытывает колебания, постепенно затухающие под влиянием трения. Колебания массы воды происходят около одной или нескольких горизонтальных осей (узлов), остающихся неподвижными, и образуют так называемые стоячие волны — сейши.
Сейши могут быть одно- или двуузловыми, возможны сейши с тремя узлами и более. На размеры сейш влияют рельеф дна и конфигурация берегов. Обычно высота сейш — несколько дециметров, в исключительных случаях — 2—2,5 м. Если плотность воды с глубиной изменяется, могут возникнуть внутренние сейши. Сейши способны вызывать ритмичные течения, охватывающие всю массу воды, участвующую в колебаниях.
Приливные волны (приливы). Приливообразующие силы, действие которых на Землю было рассмотрено в главе II, вызывают колебательные движения всей массы вод Мирового океана. Образуются поверхностные и внутренние приливные волны. Поверхностные приливные волны в открытом Океане имеют высоту 1 м. Обходя Землю, приливная волна вызывает поднятие уровня до наивысшего положения (полная вода) и опускание его до наинизшего (малая вода). Промежуток времени, в течение которого уровень поднимается, называется продолжительностью роста уровня, промежуток времени, в течение которого уровень понижается, — продолжительностью падения уровня. Расстояние по вертикали между уровнями полной и малой воды — величина прилива. Половина величины прилива — амплитуда прилива. Промежуток времени между двумя ближайшими моментами наступления полной (или малой) воды — период прилива.
Если в течение суток наблюдаются две полные и две малые воды с одинаковой амплитудой прилива и с равной продолжительностью роста и падения уровня, прилив называют правильным. В действительности правильных приливов почти никогда не наблюдается. Возникают неравенства приливов по высоте (отклонение амплитуды приливов от средней величины) и по времени (отклонение продолжительности роста и падения уровня от среднего).
Неравенства приливов. В связи с изменением взаимного расположения Луны и Солнца, два раза в течение лунного месяца прилив бывает наибольшим (в сизигии) и два раза наименьшим (в квадратуры). Высота полных и малых вод может отличаться на 40—50%.
Полумесячное неравенство во времени связано с ежедневным запаздыванием (на 50 мин.) прохождения Луны через меридиан мира по отношению к прохождению Солнца через тот же меридиан. В течение половины лунного месяца (14,5 суток) продолжительность роста и падения уровня изменяется.
Суточные неравенства по высоте возникают оттого, что склонение Луны и Солнца периодически изменяется. На рисунке 81 изображено положение приливного эллипсоида (разрез по меридиану) при нулевом склонении, на рисунке 82 — при северном склонении Луны. Пунктиром показан уровень Океана, не нарушенный приливом.
Zn — ось приливного эллипсоида, направленная на Луну, ав — граница освещения Земли Луной, NS — ось вращения Земли.
Пусть точка занимает на поверхности Океана (рис. 82) положение Z, в котором наблюдается полная вода. Через некоторое время, когда точка займет на той же широте положение Z1 (т. е. когда она окажется на границе освещения), в ней будет малая вода, затем в положении Z2 наступит вторая полная вода, но значительно меньше, чем первая (Z1D1>Z2D2).

При склонении Луны, не равном нулю, возникает суточное неравенство во времени. На рисунке 82 видно, что дуга ZZ1 > дуги Z1Z2 и, следовательно, время, за которое точка, двигающаяся при суточном вращении Земли с определенной постоянной скоростью, проходит эти расстояния, неодинаково. Продолжительность падения уровня от первой полной воды до первой малой окажется больше, чем продолжительность подъема его от первой малой воды до второй полной. При склонении Луны, не равном нулю, в высоких широтах приливы теряют полусуточный характер и становятся суточными. Например, когда точка с (рис. 82), перемещаясь при вращении Земли, окажется в положении а (около круга освещения), в ней наступит малая вода, второй полной и второй малой воды не будет.
Как известно, склонение Луны изменяется от 28°31' С до 28°31' Ю за лунный месяц, склонение Солнца — от 23°27' С до 23°27' Ю за солнечный год. Поэтому на поверхности Мирового океана всюду, кроме полюсов и экватора, суточные неравенства лунных приливов изменяются приблизительно в течение 14 суток, солнечные — в течение полу-года. Единые лунно-солнечные приливы изменяются примерно в течение 19 лет.
Высота приливов изменяется с изменением расстояния Луны и Солнца от Земли. При положении Луны в перигее ее приливообразующая сила на 40% больше, чем при положении в апогее. В результате создается параллактическое неравенство высоты лунных приливов с периодом 27 1/3 средних суток (лунный месяц). Параллактическое неравенство высоты солнечных приливов имеет период 365,25 суток (год). Приливообразующая сила Солнца в перигее на 10% больше, чем в апогее. Период изменений параллактических неравенств для единых приливов — около 2 лет.
До сих пор, рассматривая приливы, мы, следуя статической теории приливов, созданной Ньютоном, допускали, что Океан покрывает Землю сплошным слоем, находящимся во всякий момент времени в равновесии под влиянием силы тяжести и приливообразующих сил Луны и Солнца и образующим приливной эллипсоид. По статической теории не принимаются во внимание силы сцепления, инерции, трения, действующие в массе воды. В ней не учтено влияние рельефа дна Океана. Поэтому, хотя статическая теория и объясняет правильно причины приливов, их периодичность и неравенства, однако некоторые важные особенности приливов не согласуются с ее выводами.
В соответствии со статической теорией момент наступления полной воды должен совпадать с моментом прохождения Луны через меридиан места. В действительности под влиянием трения полная вода всегда запаздывает по отношению к моменту кульминации Луны на некоторый промежуток времени, называемый лунным промежутком. Лунные промежутки периодически изменяются в течение 15 суток, причем отклонения от среднего значения не превышают ±1 час. Средняя величина из лунных промежутков — средний прикладной час.
Наибольшая величина приливов, согласно статической теории, должна наблюдаться в моменты сизигий, фактически же она запаздывает (также под влиянием трения) на 2—3 суток. Промежуток времени между моментом сизигии и наступлением наиболее высокой полной воды называется возрастом прилива.
Согласно выводам статической теории суточные неравенства для всех мест, лежащих на одной и той же параллели, одинаковы, а на экваторе они должны отсутствовать. На самом деле это не так.
Ряд особенностей приливов, необъяснимых статической теорией, раскрывает динамическая теория приливов. По этой теории приливообразующие силы, воздействуя на водную оболочку Земли, непрерывно вызывают ее колебательные движения волнообразного характера, при которых частицы воды перемещаются по некоторым орбитам. Гребень приливной волны вытянут по меридиану, на котором находится в данный момент вызвавшее ее светило (Луна, Солнце). Приливные волны следуют за светилом с той же скоростью, с какой оно перемещается по небосводу, т. е. они являются вынужденными (связанными) волнами.
Когда действие приливообразующей силы на данном меридиане прекращается (когда светило прошло через меридиан), колебательное движение частиц по инерции продолжается и образовавшаяся приливная волна распространяется дальше как свободная до тех пор, пока ее энергия не будет израсходована на преодоление трения. Скорость перемещения свободных волн тем больше, чем глубже Океан. Для того чтобы свободная волна распространялась с той же скоростью» с какой и вынужденная приливная волна (т. е. чтобы она не отставала от нее), глубина Океана на экваторе должна достигать 22 000 м, на 60°ш. — 5000 м. Средняя свободная волна распространяется всюду, кроме высоких широт (выше 70°), со скоростью меньшей, чем вынужденная. В высоких широтах скорость свободной волны гасится ледяным покровом.
Приливо-отливные колебания уровня Океана рассматриваются как результат совокупного действия свободных приливных волн, приходящих из других районов, и вынужденной приливной волны, создающейся в данном месте.
Из теории вынужденных колебаний известно, что, если период сил, вызвавших вынужденные волны, меньше периода свободных волy, колебание, являющееся результатом их сложения, прямо противоположно направлению действия сил, и наоборот, если периоды сил больше, колебания совпадают с действием сил. На экваторе, где период приливообразующей силы меньше периода свободных колебаний, возникают «обратные» приливы, т. е. прилив наступает тогда, когда должен наступать отлив, и наоборот. У полюсов период приливообразующих сил больше периода свободных колебаний; поэтому приливы прямые, т. е. они следуют за прохождением светила через меридиан места. Очевидно, на некотором пространстве между полюсом и экватором приливы не выражены.
Динамическая теория не объясняет местных особенностей приливов. Распространение приливной волны в условиях конечной глубины и заданных очертаний бассейна объясняет «каналовая» теория. При входе в узкий залив приливная волна ведет себя, как в канале. Амплитуда возрастает обратно пропорционально некоторой степени глубины и ширины канала. Так, например, если при неизменной ширине глубина канала уменьшится в 10 раз, амплитуда приливной волны возрастет примерно в 3 раза. При неизменной ширине, но при уменьшении глубины в 10 раз амплитуда волны увеличится вдвое. У берегов высота прилива особенно возрастает в том случае, если приливная волна, идущая к берегу, «складывается» с приливной волной, отраженной от берега. Этим объясняются приливы с очень большими амплитудами в заливе Фанди (18 м), в Пенжинском заливе (13 м), в горле Белого моря (10 м). Благодаря отражению приливной волны у берегов Англии (между о-вами Уайт и Уэймут) иногда возникают не два, а четыре прилива в сутки.
В некоторых заливах и морях в результате отражения образуются стоячие приливные волны. Например, в Красном море вся масса воды колеблется так, что, когда в западной части уровень повышается, в восточной он понижается, а в средней остается почти неизменным.
При значительной ширине материковой отмели энергия приливов затрачивается на преодоление трения. Поэтому, например, в Восточное Сибирском море у берегов материка высота приливов не более 30 см, тогда как у о-ва Де-Лонга — до 2 м.
Явление прилива на реках. Распространяясь вверх по некоторым рекам, приливная волна вызывает колебания уровня, заметные на большом расстоянии от устья. Это расстояние зависит от уклона дна реки и от скорости ее течения.
По Амазонке приливы распространяются на расстояние 1400 км от устья, по реке Св. Лаврентия — на 700 км, по Северной Двине — на. 120 км, по Печоре — на 88 км. Приливная волна, поднимающаяся вверх по реке, деформируется в результате различий в скорости движения гребня и подошвы. Возникает вал, достигающий высоты 1 м и более (на Амазонке — 5 м). Это явление, чаще известное под названием бор, носит различные местные названия: маскарэ (реки Франции), поророко (Амазонка). На ряде рек (Сена, Шаранта, Северн) боры, опасные для судоходства, были устранены с помощью специальных гидротехнических сооружений.
Карты и таблицы приливов. Представление о движении приливной волны дают специальные карты.
Распространение приливов может быть изображено с помощью кодиальных линий, показывающих одновременное наступление полной воды в сизигию. Момент наступления полной воды принято обозначать лунным временем по Гринвичскому меридиану.
Кодиальной называется карта, на которой нанесена система кодиальных линий для каждого часа лунного времени. На такой карте хорошо видны направление движения приливной волны и изменение скорости ее распространения. Данные для определения изменений уровня во время прилива и наступления полной и малой воды в различных пунктах можно получить в специальных таблицах приливов, совершенно необходимых для судовождения.
Энергия приливов. Приливы обладают колоссальной энергией, определяемой приблизительно в 8*10в12 квт. На энергию приливов люди обратили внимание очень давно. Первыми установками для использования энергии были мельницы. В середине XII в. стали появляться проекты более совершенных установок. Наибольший интерес к приливным гидростанциям проявляется в странах, бедных минеральным топливом и речными гидроресурсами (Франция, Англия). Однако высокая стоимость малых приливных гидростанций мешает их созданию, постройка же мощных централизованных систем, объединяющих ряд гидростанций, в капиталистических государствах невозможна. Начавшееся строительство небольших приливных гидроэлектростанций в Брестском заливе, в заливе Пассамакуодди было прекращено. Завершается строительство приливной станции в устье реки Ране (Франция). В Советском Союзе начато строительство первой пробной приливной гидроустановки западнее Мурманска (Кислогубская станция). В перспективный план энергостроительства включена Лумбовская приливная электростанция (Кольский п-ов). Разрабатывается схема Беломорской приливной станции — будущей составной части Единой энергосистемы России.
Внутренние волны возникают на границе слоев воды, имеющих разную плотность. Высота внутренних волн может быть в десятки раз больше высоты поверхностных волн, скорость их перемещений, наоборот, значительно меньше. Внутренние волны распространены повсеместно, но так как на поверхности они проявляются очень редко, наблюдать их визуально почти невозможно. Колебательные движения на глубине обнаруживаются только тщательными измерениями изменений, происходящих в распределении температуры, солености и плотности на глубине. Внутренние волны бывают длинными и короткими, стоячими и поступательными.
Причины возникновения внутренних волн разнообразны и еще недостаточно ясны. Это могут быть приливные явления, резкие изменения атмосферного давления, поверхностные волнения и даже движение судов (там, где граница слоев воды с разной плотностью находится на малой глубине).
Большая роль приливообразующих сил в возникновении внутренних волн доказывается совпадением их прохождения с фазами Луны. Приливные внутренние волны вызывают периодические колебания температуры, солености и плотности воды во многих районах Океана. При образовании внутренних приливных волн мощные толщи океанских вод поднимаются с глубины к поверхности, вызывая ее охлаждение, влияя на морские льды, на температуру соприкасающегося с ней воздуха, а следовательно, и на климат. Влиянию внутренних приливных волн на процессы, происходящие в географической оболочке, ученые придают очень большое значение.
Волновые движения разного происхождения обеспечивают перемешивание океанских вод, способствуют проникновению кислорода на глубину и выносу питательных веществ наверх.
Обладая колоссальной энергией, волны совершают постоянную работу по формированию рельефа земной поверхности.
Открытие способов концентрирования рассеянной энергии волнения позволит людям использовать еще один источник энергии.