Warum bilden sich Wellen im Meer? Wie entstehen Wellen? Wie Wellen im Meer entstehen

Woher kommen Riesenwellen?

Was verursacht das Auftreten der meisten Wellen in den Ozeanen und Meeren, über die Energie der Wellen und über die gigantischsten Wellen.

Der Hauptgrund für das Auftreten von Meereswellen ist der Einfluss von Winden auf die Wasseroberfläche. Die Geschwindigkeit einiger Wellen kann sich entwickeln und sogar 95 km pro Stunde überschreiten. Kamm von Kamm können 300 Meter voneinander entfernt sein. Sie legen große Entfernungen über die Meeresoberfläche zurück. Der größte Teil ihrer Energie wird verbraucht, bevor sie Land erreichen, möglicherweise unter Umgehung der tiefste Ort der Welt- Der Marianengraben. Und ja, sie werden kleiner. Und wenn der Wind nachlässt, werden die Wellen ruhiger und glatter.

Wenn im Ozean eine starke Brise weht, erreicht die Höhe der Wellen normalerweise 3 Meter. Beginnt der Wind stürmisch zu werden, können sie 6 m hoch werden, bei starkem Sturm können sie schon über 9 m hoch werden und werden steil, mit reichlich Gischt.

Während eines Sturms, wenn die Sicht im Ozean schwierig ist, übersteigt die Höhe der Wellen 12 Meter. Aber während eines schweren Sturms, wenn das Meer vollständig mit Schaum bedeckt ist und sogar kleine Schiffe, Yachten oder Schiffe (und sogar nicht nur Fische der größte Fisch) kann zwischen 14 Wellen einfach verloren gehen.

Der Schlag der Wellen

Große Wellen spülen allmählich die Ufer weg. Kleine Wellen können den Strand langsam mit Sedimenten ebnen. Wellen treffen in einem bestimmten Winkel auf die Ufer, daher werden Sedimente, die an einer Stelle weggespült werden, an einer anderen Stelle abgetragen und abgelagert.

Während der stärksten Hurrikane oder Stürme können solche Veränderungen auftreten, dass sich riesige Küstenabschnitte plötzlich stark verändern können.

Und nicht nur die Küste. Es war einmal, im Jahr 1755, weit von uns entfernt, rissen 30 Meter hohe Wellen Lissabon vom Erdboden, tauchten die Gebäude der Stadt unter Tonnen von Wasser, verwandelten sie in Ruinen und töteten mehr als eine halbe Million Menschen. Und es geschah an einem großen katholischen Feiertag – Allerheiligen.

Killerwellen

Die größten Wellen werden normalerweise entlang des Needle Current (oder Agulhas Current) vor der Küste Südafrikas beobachtet. Hier wurde es auch vermerkt höchste Welle im Ozean. Seine Höhe betrug 34 m. Im Allgemeinen wurde die größte jemals gesehene Welle von Leutnant Frederick Margo auf einem Schiff auf dem Weg von Manila nach San Diego aufgezeichnet. Es war der 7. Februar 1933. Die Höhe dieser Welle betrug ebenfalls etwa 34 Meter. Seeleute gaben solchen Wellen den Spitznamen „Killerwellen“. In der Regel geht einer ungewöhnlich hohen Welle immer die gleiche tiefe Senke (oder Senke) voraus. Es ist bekannt, dass eine große Anzahl von Schiffen in solchen Hohlräumen verschwand. Die Wellen, die sich während der Gezeiten bilden, hängen übrigens nicht mit den Gezeiten zusammen. Sie werden durch ein Unterwasserbeben oder einen Vulkanausbruch auf dem Meeres- oder Meeresboden verursacht, der die Bewegung riesiger Wassermassen und in der Folge große Wellen erzeugt.

Der Mensch nimmt viele Naturphänomene als selbstverständlich wahr. Wir sind an Sommer, Herbst, Winter, Regen, Schnee, Wellen gewöhnt und denken nicht über die Gründe nach. Und doch, warum bilden sich Wellen im Meer? Warum bilden sich auch bei völliger Windstille Wellen auf der Wasseroberfläche?

Herkunft

Es gibt mehrere Theorien, die den Ursprung von Meeres- und Ozeanwellen erklären. Sie entstehen aufgrund von:

• Änderungen des atmosphärischen Drucks;
• Ebbe und Flut;
• Unterwasserbeben und Vulkanausbrüche;
• Schiffsbewegungen;
• starker Wind.

Um den Entstehungsmechanismus zu verstehen, muss man sich vor Augen führen, dass Wasser unwillkürlich in Schwingung versetzt wird – durch physikalische Einwirkung. Ein Kiesel, ein Boot, eine Hand, die es berührt, versetzt die flüssige Masse in Bewegung und erzeugt Schwingungen unterschiedlicher Stärke.

Eigenschaften

Wellen sind auch die Bewegung von Wasser auf der Oberfläche eines Reservoirs. Sie sind das Ergebnis der Anhaftung von Luftpartikeln und Flüssigkeit. Die Wasser-Luft-Symbiose verursacht zunächst Wellen auf der Wasseroberfläche und bringt dann die Wassersäule in Bewegung.

Größe, Länge und Stärke variieren je nach Windstärke. Während eines Sturms erheben sich mächtige Säulen auf 8 Meter und erstrecken sich über fast einen Viertelkilometer.

Manchmal ist die Kraft so zerstörerisch, dass sie auf den Küstenstreifen fällt, Regenschirme, Duschen und andere Strandgebäude entwurzelt, alles auf ihrem Weg zerstört. Und das, obwohl sich Schwankungen mehrere tausend Kilometer von der Küste entfernt bilden.

Alle Wellen lassen sich in 2 Kategorien einteilen:

• Wind;
• Stehen.

Wind

Windmühlen entstehen, wie der Name schon sagt, unter dem Einfluss von Wind. Seine Böen rauschen tangential, zwingen das Wasser und zwingen es, sich zu bewegen. Der Wind schiebt die flüssige Masse vor sich her, aber die Schwerkraft verlangsamt den Vorgang und drückt sie zurück. Bewegungen auf der Oberfläche, die durch den Einfluss zweier Kräfte entstehen, gleichen einem Auf und Ab. Ihre Spitzen heißen Kämme und ihre Basen heißen Sohlen.

Nachdem herausgefunden wurde, warum sich Wellen auf dem Meer bilden, bleibt die Frage offen, warum sie oszillierende Bewegungen auf und ab machen? Die Erklärung ist einfach - die Unbeständigkeit des Windes. Dann stürzt er schnell und ungestüm ab und lässt dann nach. Die Höhe des Kamms und die Frequenz der Schwingungen hängen direkt von seiner Stärke und Kraft ab. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit und die Stärke der Luftströmungen die Norm überschreiten, erhebt sich ein Sturm. Ein weiterer Grund sind erneuerbare Energien.

Erneuerbare Energie

Manchmal ist das Meer völlig ruhig und die Wellen bilden sich. Wieso den? Ozeanographen und Geographen führen dieses Phänomen auf erneuerbare Energien zurück. Wasserschwankungen sind seine Quelle und Möglichkeiten, das Potenzial für lange Zeit zu erhalten.

Im wirklichen Leben sieht es so aus. Der Wind erzeugt eine gewisse Vibration im Teich. Die Energie dieser Schwingungen hält mehrere Stunden an. Während dieser Zeit legen flüssige Formationen eine Entfernung von mehreren zehn Kilometern zurück und "machen" in Gebieten fest, in denen es sonnig ist, es keinen Wind gibt und der Stausee ruhig ist.

Stehen

Stehende oder einzelne Wellen entstehen durch Erschütterungen auf dem Meeresboden, die für Erdbeben, Vulkanausbrüche und auch durch eine starke Änderung des atmosphärischen Drucks charakteristisch sind.

Dieses Phänomen wird Seiches genannt, was aus dem Französischen mit „schwanken“ übersetzt wird. Seiches sind typisch für Buchten, Golfe und einige Meere; sie stellen eine Gefahr für Strände, Strukturen im Küstenstreifen, an der Pier festgemachte Schiffe und Menschen an Bord dar.

konstruktiv und destruktiv

Formationen, die große Entfernungen überwinden und ihre Form nicht ändern und keine Energie verlieren, treffen auf die Küste und brechen. Gleichzeitig wirkt sich jeder Auflauf anders auf den Küstenstreifen aus. Wenn es das Ufer spült, wird es als konstruktiv eingestuft.

Die zerstörerische Wasserwelle fällt mit ihrer Wucht auf die Küste, zerstört sie und spült nach und nach Sand und Kieselsteine ​​vom Strandstreifen weg. In diesem Fall wird das Naturphänomen als destruktiv eingestuft.

Zerstörung ist von unterschiedlicher Zerstörungskraft. Manchmal ist es so stark, dass es Hänge hinunterstürzt, Klippen spaltet, Felsen trennt. Mit der Zeit werden selbst die härtesten Steine ​​zerstört. Amerikas größter Leuchtturm wurde 1870 am Cape Hatteras gebaut. Seitdem ist das Meer fast 430 Meter landeinwärts gewandert und hat die Küste und die Strände weggespült. Das ist nur eine von Dutzenden Fakten.

Tsunamis sind eine Art zerstörerischer Wasserformationen, die sich durch große Zerstörungskraft auszeichnen. Die Geschwindigkeit ihrer Bewegung erreicht 1000 km / h. Das ist höher als bei einem Düsenflugzeug. In der Tiefe ist die Höhe des Tsunami-Kamms gering, aber in Küstennähe verlangsamen sie sich, erhöhen aber die Höhe auf 20 Meter.

In 80 % der Fälle sind Tsunamis die Folge von Unterwasserbeben, in den restlichen 20 % Vulkanausbrüche und Erdrutsche. Infolge von Erdbeben verschiebt sich der Boden vertikal: Ein Teil davon sinkt, und der andere Teil steigt parallel an. An der Oberfläche des Reservoirs bilden sich Schwankungen unterschiedlicher Stärke aus.

Anomale Assassinen

Sie sind auch als Wanderer, Monster, Anomalie und eher charakteristisch für die Ozeane bekannt.

Noch vor 30-40 Jahren galten Seemannsgeschichten über anomale Wasserschwankungen als Fiktion, weil Augenzeugenberichte nicht in die bestehenden wissenschaftlichen Theorien und Berechnungen passten. Eine Höhe von 21 Metern galt als Grenze für Ozean- und Meeresschwingungen.

Der Hauptgrund für die Entstehung von Wellen ist der Wind, der über das Wasser weht. Daher hängt die Größe der Welle von der Stärke und dem Zeitpunkt ihres Aufpralls ab. Durch den Wind steigen Wasserpartikel auf, lösen sich manchmal von der Oberfläche, fallen aber nach einiger Zeit unter dem Einfluss der natürlichen Schwerkraft unweigerlich herunter. Aus der Ferne mag es scheinen, als würde sich die Welle vorwärts bewegen, aber tatsächlich, wenn diese Welle natürlich kein Tsunami ist (Tsunamis haben eine andere Art des Auftretens), geht sie nur ab und zu. So wird beispielsweise ein Seevogel, der auf der Oberfläche einer rauen See gelandet ist, auf den Wellen schwanken, sich aber nicht rühren.

Nur in Ufernähe, wo es nicht mehr tief ist, bewegt sich das Wasser vorwärts und rollt ans Ufer. Übrigens bestimmen erfahrene Segler gemäß der Gischtmuschel aus abgelösten Tropfen, die einen Kamm auf einer Welle bilden, den Grad der Seestörung. Wenn sich der Kamm und der Schaum darauf gerade zu bilden begonnen haben, beträgt das Meer 3 Punkte.

Welche Art von Meereswelle wird als Küste bezeichnet?

Wellen auf dem Meer können auch ohne Wind existieren, das sind Tsunamis, die durch Naturkatastrophen wie Vulkanausbrüche unter Wasser verursacht werden, und eine Welle, die Seeleute eine Küste nennen. Es entsteht auf See nach einem starken Sturm, als der Wind nachließ, aber aufgrund der großen Wassermasse, die durch den Wind in Bewegung kam, und eines Phänomens namens Resonanz, schwanken die Wellen weiter. Es ist zu beachten, dass solche Wellen nicht viel sicherer sind als ein Sturm und ein Schiff oder Boot mit unerfahrenen Seglern leicht zum Kentern bringen können.

Anfangs erscheint die Welle aufgrund des Windes. Ein Sturm, der sich im offenen Ozean weit von der Küste entfernt bildet, wird Winde erzeugen, die die Wasseroberfläche beeinflussen, in Verbindung damit beginnt eine Dünung aufzutreten. Wind, seine Richtung sowie Geschwindigkeit, all diese Daten können auf Wettervorhersagekarten eingesehen werden. Der Wind beginnt, das Wasser aufzublasen, und "kleine" (kapillare) Wellen beginnen zu erscheinen, zunächst beginnen sie, sich in die Richtung zu bewegen, in die der Wind weht.

Der Wind weht auf einer flachen Wasseroberfläche, je länger und stärker der Wind zu wehen beginnt, desto größer ist der Aufprall auf die Wasseroberfläche. Mit der Zeit verschmelzen die Wellen und die Größe der Welle beginnt zuzunehmen. Der konstante Wind beginnt, eine große Dünung zu bilden. Auf die bereits erzeugten, wenn auch nicht großen Wellen wirkt der Wind viel stärker als auf die ruhige Wasserfläche.

Die Größe der Wellen hängt direkt von der Geschwindigkeit des wehenden Windes ab, der sie bildet. Ein Wind, der mit konstanter Geschwindigkeit weht, kann eine Welle vergleichbarer Größe erzeugen. Und sobald die Welle die Größe erreicht, die der Wind ihr gegeben hat, wird sie zu einer voll ausgebildeten Welle, die auf die Küste zugeht.

Wellen haben unterschiedliche Geschwindigkeiten und Perioden. Wellen mit langer Periode bewegen sich schnell genug und legen größere Entfernungen zurück als ihre Gegenstücke mit geringerer Geschwindigkeit. Wenn Sie sich von der Windquelle entfernen, verbinden sich die Wellen zu einer Dünung, die in Richtung Küste geht. Wellen, die nicht mehr vom Wind beeinflusst werden, werden „Bottom Waves“ genannt. Das sind die Wellen, nach denen alle Surfer jagen.

Was beeinflusst die Größe einer Schwellung? Es gibt drei Faktoren, die die Größe der Wellen im offenen Ozean beeinflussen:
Windgeschwindigkeit - Je höher die Geschwindigkeit, desto größer wird die Welle letztendlich.
Winddauer - Je länger der Wind weht, ähnlich wie beim vorherigen Faktor, wird die Welle größer.
Fetch (Windabdeckungsbereich) - Je größer der Abdeckungsbereich, desto größer die Welle.
Wenn die Wirkung des Windes auf die Wellen aufhört, beginnen sie, ihre Energie zu verlieren. Sie bewegen sich weiter, bis sie in der Nähe einer großen ozeanischen Insel auf die Grundvorsprünge treffen und der Surfer im Falle von Glück eine dieser Wellen erwischt.

Es gibt Faktoren, die die Größe der Wellen an einem bestimmten Ort beeinflussen. Unter ihnen:
Die Richtung der Dünung ermöglicht es den Wellen, an die Stelle zu kommen, die wir brauchen.
Meeresboden - Eine Dünung, die sich vom offenen Ozean bewegt, stößt auf einen Unterwasserfelsenrücken oder ein Riff - und bildet große Wellen, mit denen sie sich zu einer Röhre winden können. Oder ein flacher Vorsprung am Boden - im Gegenteil, es verlangsamt die Wellen und sie verbrauchen einen Teil ihrer Energie.
Der Gezeitenzyklus – viele Surfspots sind direkt von diesem Phänomen abhängig.

Die Oberfläche der Meere und Ozeane ist selten ruhig: Sie ist normalerweise mit Wellen bedeckt, und die Brandung schlägt ständig an die Ufer.

Ein erstaunlicher Anblick: Ein riesiges Frachtschiff, das von riesigen Sturmwellen im offenen Ozean bespielt wird, scheint nicht größer als eine Nussschale zu sein. Katastrophenfilme sind voll von solchen Bildern – eine Welle so hoch wie ein zehnstöckiges Gebäude.

Wellenschwingungen der Meeresoberfläche treten während eines Sturms auf, wenn ein langer böiger Wind in Kombination mit Änderungen des atmosphärischen Drucks ein komplexes chaotisches Wellenfeld bildet.

Laufende Wellen, kochender Schaum der Brandung

Wenn man sich von dem Wirbelsturm entfernt, der den Sturm verursacht hat, kann man beobachten, wie sich das Wellenmuster verändert, wie die Wellen gleichmäßiger werden und sich schmale Reihen nacheinander in eine Richtung bewegen. Diese Wellen werden Dünung genannt. Die Höhe solcher Wellen (dh der Höhenunterschied zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt der Welle) und ihre Länge (der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen) sowie ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit sind ziemlich konstant. Zwei Kämme können bis zu 300 m voneinander entfernt sein, und solche Wellen erreichen eine Höhe von 25 m. Wellenschwingungen solcher Wellen breiten sich bis zu einer Tiefe von 150 m aus.

Aus dem Entstehungsbereich breiten sich Dünungswellen auch bei völliger Windstille sehr weit aus. Beispielsweise verursachen Wirbelstürme, die an der Küste von Neufundland vorbeiziehen, Wellen, die in drei Tagen den Golf von Biskaya vor der Westküste Frankreichs erreichen - fast 3000 km vom Ort ihrer Entstehung entfernt.

Wenn Sie sich dem Ufer nähern und die Tiefe abnimmt, ändern diese Wellen ihr Aussehen. Wenn Wellenschwingungen den Boden erreichen, verlangsamt sich die Bewegung der Wellen, sie beginnen sich zu verformen, was mit dem Zusammenbruch der Kämme endet. Solche Wellen werden von Surfern sehnsüchtig erwartet. Besonders spektakulär sind sie dort, wo der Meeresboden in Küstennähe stark abfällt, zum Beispiel im Golf von Guinea in Westafrika. Dieser Ort ist bei Surfern auf der ganzen Welt sehr beliebt.

Gezeiten: globale Wellen

Gezeiten sind ein ganz anderes Phänomen. Dies sind periodische Schwankungen des Meeresspiegels, die vor der Küste deutlich sichtbar sind und sich etwa alle 12,5 Stunden wiederholen. Sie werden durch die gravitative Wechselwirkung des Ozeanwassers hauptsächlich mit dem Mond verursacht. Die Periode der Gezeiten wird durch das Verhältnis der Perioden der täglichen Rotation der Erde um ihre Achse und der Rotation des Mondes um die Erde bestimmt. Auch die Sonne ist an der Gezeitenbildung beteiligt, jedoch in geringerem Maße als der Mond. Trotz der Überlegenheit in der Masse. Die Sonne ist zu weit von der Erde entfernt.

Der Gesamtwert der Gezeiten hängt daher von der relativen Position von Erde, Mond und Sonne ab, die sich im Laufe des Monats ändert. Wenn sie sich auf derselben Linie befinden (was bei Vollmond und Neumond der Fall ist), erreichen die Gezeiten ihre Höchstwerte. Die höchsten Gezeiten werden in der Bay of Fundy an der Küste Kanadas beobachtet: Der Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Position des Meeresspiegels beträgt hier etwa 19,6 m.

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