Miks tekivad meres lained? Kuidas lained ilmuvad? Kuidas meres laineid tekitatakse

Kust tulevad hiiglaslikud lained?

Mis põhjustab enamiku lainete ilmumist ookeanidesse ja meredesse, lainete energia ja kõige hiiglaslike lainete kohta.

Ookeani lainete ilmnemise peamine põhjus on tuulte mõju veepinnale. Mõne laine kiirus võib areneda ja ületada isegi 95 km tunnis. Harja ja harja vahe on 300 meetrit. Nad läbivad pikki vahemaid üle ookeani pinna. Suurem osa nende energiast kulub ära enne maale jõudmist, võib-olla möödudes sügavaim koht maailmas- Mariaani kraav. Ja jah, nad muutuvad väiksemaks. Ja kui tuul vaibub, muutuvad lained vaiksemaks ja tasasemaks.

Kui ookeanis puhub tugev tuul, siis lainete kõrgus ulatub tavaliselt 3 meetrini. Kui tuul hakkab muutuma tormiseks, siis võivad need tõusta 6 m. Tugeva tuulega võib nende kõrgus olla juba üle 9 m ja järsuks, rohke pritsiga.

Tormi ajal, kui ookeanil on raske nähtavus, ulatub lainete kõrgus üle 12 meetri. Kuid tugeva tormi ajal, kui meri on üleni vahuga kaetud ja isegi väikesed laevad, jahid või laevad (ja mitte ainult kalad, isegi suurim kala) võib 14 laine vahele lihtsalt ära eksida.

Lainete löök

Suured lained uhuvad järk-järgult kaldaid minema. Väikesed lained võivad ranna setetega aeglaselt tasandada. Lained löövad kaldaid teatud nurga all, mistõttu ühes kohas ära uhutud sete kandub välja ja ladestub teise.

Tugevamate orkaanide või tormide ajal võivad tekkida sellised muutused, et tohutud rannikualad võivad ootamatult oluliselt muutuda.

Ja mitte ainult rannik. Kunagi ammu, 1755. aastal, puhusid meist väga kaugel 30 meetri kõrgused lained Lissaboni maa pealt, uputasid linna hooned tonnide viisi vee alla, muutsid need varemeteks ja tapsid üle poole miljoni inimese. Ja see juhtus suurel katoliku pühal – kõigi pühakute päeval.

tapja lained

Suurimaid laineid täheldatakse tavaliselt nõelhoovuse (või Agulhase hoovuse) ääres Lõuna-Aafrika ranniku lähedal. Siin märgiti ka ära kõrgeim laine ookeanis. Selle kõrgus oli 34 m. Üldiselt registreeris seni nähtud suurima laine leitnant Frederick Margo laeval, mis oli teel Manilast San Diegosse. Oli 7. veebruar 1933. aastal. Ka selle laine kõrgus oli umbes 34 meetrit. Meremehed andsid sellistele lainetele hüüdnime "tapjalained". Ebatavaliselt kõrgele lainele eelneb reeglina alati sama sügav depressioon (või langus). Teatavasti kadus sellistes lohkudes-riketes suur hulk laevu. Muide, loodete ajal tekkivad lained ei ole loodetega seotud. Neid põhjustab veealune maavärin või vulkaanipurse mere või ookeani põhjas, mis tekitab tohutute veemasside liikumise ja selle tulemusena suured lained.

Inimene tajub paljusid loodusnähtusi iseenesestmõistetavatena. Oleme harjunud suve, sügise, talve, vihma, lume, lainetusega ega mõtle põhjustele. Ja veel, miks tekivad meres lained? Miks tekivad veepinnale lained isegi täielikus tuulevaikuses?

Päritolu

On mitmeid teooriaid, mis selgitavad mere- ja ookeanilainete päritolu. Need moodustuvad järgmistel põhjustel:

atmosfäärirõhu muutused;
mõõnad ja mõõnad;
veealused maavärinad ja vulkaanipursked;
laevade liikumine;
tugev tuul.

Tekkemehhanismi mõistmiseks tuleb meeles pidada, et vesi on erutatud ja võngub tahtmatult – füüsilise mõju tagajärjel. Kivike, paat, seda puudutav käsi panid vedela massi liikuma, tekitades erineva tugevusega vibratsioone.

Omadused

Lained on ka vee liikumine reservuaari pinnal. Need on õhuosakeste ja vedeliku adhesiooni tulemus. Algul põhjustab vee-õhu sümbioos veepinnal lainetust ja seejärel veesamba liikumist.

Suurus, pikkus ja tugevus varieeruvad sõltuvalt tuule tugevusest. Tormi ajal tõusevad võimsad sambad 8 meetri kõrgusele ja ulatuvad ligi veerand kilomeetrini.

Mõnikord on jõud nii hävitav, et langeb rannaribale, kisub välja vihmavarjud, dušid ja muud rannahooned, lammutab kõik, mis teele jääb. Ja seda hoolimata asjaolust, et kõikumised tekivad mitu tuhat kilomeetrit rannikust.

Kõik lained võib jagada kahte kategooriasse:

tuul;
seistes.

tuul

Tuulikud, nagu nimigi ütleb, tekivad tuule mõjul. Selle tuuleiilid sööstavad puutujaga, sundides vett ja sundides seda liikuma. Tuul lükkab vedela massi enda ees ette, gravitatsioon aga aeglustab protsessi, lükates tagasi. Liikumised pinnal, mis tulenevad kahe jõu mõjust, sarnanevad tõusude ja mõõnadega. Nende tippe nimetatakse harjadeks ja nende aluseid talladeks.

Olles välja selgitanud, miks lained merel tekivad, jääb lahtiseks küsimus, miks nad teevad üles-alla võnkuvaid liigutusi? Seletus on lihtne – tuule püsimatus. Seejärel hüppab ta kiiresti ja hoogsalt, seejärel vaibub. Harja kõrgus, võnkumiste sagedus sõltuvad otseselt selle tugevusest ja võimsusest. Kui liikumiskiirus ja õhuvoolude tugevus ületavad normi, tõuseb torm. Teine põhjus on taastuvenergia.

Taastuv energia

Mõnikord on meri täiesti rahulik ja lained tekivad. Miks? Okeanograafid ja geograafid omistavad selle nähtuse taastuvenergiale. Vee kõikumine on selle allikas ja viis potentsiaali pikaks säilitamiseks.

Päriselus näeb see välja selline. Tuul tekitab tiigis teatud vibratsiooni. Nende võnkumiste energia kestab mitu tundi. Selle aja jooksul katavad vedelad moodustised kümneid kilomeetreid ja "silmuvad" piirkondades, kus on päikesepaisteline, tuul puudub ja veehoidla on rahulik.

seistes

Seisulained või üksikud lained tekivad ookeanipõhja löökidest, mis on iseloomulikud maavärinatele, vulkaanipursetele ja ka atmosfäärirõhu järsu muutuse tõttu.

Seda nähtust nimetatakse seichesiks, mis on prantsuse keelest tõlgitud kui "kõikuma". Seiches on tüüpilised lahtedele, lahtedele ja mõnele merele, mis kujutavad endast ohtu randadele, rannariba rajatistele, muuli äärde sildunud laevadele ja pardal viibivatele inimestele.

konstruktiivne ja hävitav

Kihistused, mis ületavad pikki vahemaid ja ei muuda kuju ega kaota energiat, tabavad rannikut ja purunevad. Samas mõjub iga ülesjooks rannaribale erinevalt. Kui see peseb kallast, siis liigitatakse see konstruktiivseks.

Purustav veetulva langeb oma jõuga rannikule, hävitades seda, uhudes rannaribalt järk-järgult liiva ja kivikesi. Sel juhul liigitatakse loodusnähtus hävitavaks.

Hävitamisel on erinev hävitav jõud. Mõnikord on see nii võimas, et viib nõlvad alla, lõhestab kaljusid, eraldab kive. Aja jooksul hävivad ka kõige kõvemad kivid. Ameerika suurim tuletorn ehitati Hatterase neemele 1870. aastal. Sellest ajast alates on meri nihkunud ligi 430 meetrit sisemaale, uhudes minema rannajoont ja randu. See on vaid üks kümnetest faktidest.

Tsunamid on teatud tüüpi hävitavad veemoodustised, mida iseloomustab suur hävitav jõud. Nende liikumise kiirus ulatub 1000 km / h. See on suurem kui reaktiivlennukitel. Sügavusel on tsunami harja kõrgus väike, kuid ranniku lähedal aeglustavad need, kuid suurendavad kõrgust 20 meetrini.

80% juhtudest on tsunamid veealuse maavärina tagajärg, ülejäänud 20% -l vulkaanipursked ja maalihked. Maavärinate tagajärjel nihkub põhi vertikaalselt: üks osa sellest vajub, teine osa tõuseb paralleelselt. Veehoidla pinnale tekivad erineva tugevusega kõikumised.

Anomaalsed palgamõrvarid

Neid tuntakse ka kui rändajaid, koletisi, anomaalseid ja ookeanidele rohkem iseloomulikke.

Veel 30-40 aastat tagasi peeti meremeeste jutte vee anomaalsetest kõikumistest väljamõeldisteks, sest pealtnägijate jutud ei sobinud olemasolevate teaduslike teooriate ja arvutustega. Ookeani ja mere vibratsiooni piiriks peeti 21 meetri kõrgust.

Lainete tekke peamiseks põhjuseks on vee kohal puhuv tuul. Seetõttu sõltub laine suurus selle löögi tugevusest ja ajast. Tuule mõjul tõusevad veeosakesed üles, mõnikord murduvad pinnast lahti, kuid mõne aja pärast loodusliku gravitatsiooni mõjul langevad need paratamatult alla. Kaugelt vaadates võib tunduda, et laine liigub edasi, aga tegelikult, kui see laine pole muidugi tsunami, (tsunamidel on erinev esinemislaad), siis see ainult laskub ja tõuseb. Nii näiteks kõigub kareda mere pinnale laskunud merelind lainetel, kuid ei liigu.

Alles kalda lähedal, kus pole enam sügav, liigub vesi edasi, veeredes kaldale. Muide, lainel harja moodustavate eraldunud tilkade pihusti kammkarbi järgi määravad kogenud meremehed merehäiringu astme, kui hari ja vaht sellel on just hakanud tekkima, siis meri on 3 punkti.

Millist merelainet nimetatakse rannikuks.

Lained merel võivad eksisteerida ka ilma tuuleta, need on tsunamid, mis on põhjustatud loodusõnnetustest nagu veealused vulkaanipursked, ja laine, mida meremehed nimetavad rannikuks. See tekib merel pärast tugevat tormi, kui tuul vaibus, kuid tuulest liikuma hakanud suure veemassi ja resonantsi nimelise nähtuse tõttu jätkavad lained kõikumist. Tuleb märkida, et sellised lained ei ole palju ohutumad kui torm ja võivad kogenematute meremeestega laeva või paadi kergesti ümber lükata.

Esialgu ilmub laine tuule tõttu. Avaookeanis, rannikust kaugel tekkinud torm tekitab tuule, mis hakkab mõjutama veepinda, seoses sellega hakkab tekkima paisumine. Tuul, selle suund ja kiirus, kõik need andmed on näha ilmaennustuste kaartidel. Tuul hakkab vett paisuma ja tekkima hakkavad "väikesed" (kapillaar-) lained, mis esialgu hakkavad liikuma selles suunas, milles tuul puhub.

Tuul puhub tasasel veepinnal, mida kauem ja tugevamalt tuul puhuma hakkab, seda suurem on mõju veepinnale. Aja jooksul lained ühinevad ja laine suurus hakkab suurenema. Pidev tuul hakkab moodustama suurt lainetust. Tuul avaldab palju suuremat mõju juba tekkinud lainetele, kuigi mitte suurele – palju rohkem kui vaiksele veelaiusele.

Lainete suurus sõltub otseselt neid moodustava puhuva tuule kiirusest. Konstantse kiirusega puhuv tuul võib tekitada võrreldava suurusega laine. Ja niipea, kui laine omandab suuruse, mille tuul sellesse pani, muutub see täielikult moodustunud laineks, mis läheb ranniku poole.

Lainetel on erinevad kiirused ja perioodid. Pika perioodiga lained liiguvad piisavalt kiiresti ja katavad suuremaid vahemaid kui nende analoogid väiksema kiirusega. Tuule allikast eemaldudes moodustuvad lained koos lainetuse, mis läheb ranniku poole. Laineid, mida tuul enam ei mõjuta, nimetatakse "põhjalaineteks". Need on lained, mida kõik surfajad jahivad.

Mis mõjutab turse suurust? Avaookeani lainete suurust mõjutavad kolm tegurit:
Tuule kiirus – mida suurem on kiirus, seda suurem on lõpuks laine.
Tuule kestus - mida kauem tuul puhub, on sarnaselt eelmisele faktorile laine suurem.
Tõmba (tuule leviala) – mida suurem on leviala, seda suurem on laine.
Kui tuule mõju lainetele lakkab, hakkavad nad oma energiat kaotama. Nad jätkavad liikumist, kuni tabavad mõne suure ookeanisaare lähedal asuvat põhjaäärt ja surfar tabab hea õnne korral ühe neist lainetest.

On tegureid, mis mõjutavad lainete suurust konkreetses kohas. Nende hulgas:
Paisumise suund on see, mis võimaldab lainetel jõuda meile vajalikku kohta.
Ookeani põhi – avaookeanilt liikuv paisumine põrkub veealusele kiviharjale ehk riffile – moodustab suuri laineid, millega nad võivad toruks keerduda. Või madal põhjaserv – vastupidi, see aeglustab laineid ja nad kulutavad osa oma energiast.
Loodete tsükkel – paljud surfikohad on sellest nähtusest otseselt sõltuvad.

Merede ja ookeanide pind on harva rahulik: see on tavaliselt kaetud lainetega ja surf tuksub pidevalt kallastel.

Hämmastav vaatepilt: massiivne kaubalaev, mida avaookeanil mängivad hiiglaslikud tormilained, ei tundu olevat pähklikoorest suurem. Katastroofifilmid on selliseid pilte täis – laine on sama kõrge kui kümnekorruseline maja.

Merepinna lainevõnkumised tekivad tormi ajal, kui pikalt puhanguline tuul koos atmosfäärirõhu muutustega moodustab keeruka kaootilise lainevälja.

Jooksvad lained, surfi keev vaht

Tormi tekitanud tsüklonist eemaldudes saab jälgida, kuidas lainemuster teiseneb, kuidas lained ühtlustuvad ja sihvakad read liiguvad üksteise järel ühes suunas. Neid laineid nimetatakse paisumiseks. Selliste lainete kõrgus (st laine kõrgeima ja madalaima punkti tasandite erinevus) ja pikkus (kahe kõrvuti asetseva tipu vaheline kaugus), samuti levimiskiirus on üsna konstantsed. Kahte harja võib eraldada kuni 300 m vahemaa ja sellised lained võivad ulatuda 25 m kõrgusele.Lainevibratsioon sellistest lainetest levib kuni 150 m sügavusele.

Tekkimispiirkonnast levivad paisulained väga kaugele, isegi täieliku rahu korral. Näiteks Newfoundlandi rannikult mööduvad tsüklonid tekitavad laineid, mis jõuavad kolme päevaga Prantsusmaa lääneranniku lähedale Biskaia lahte – ligi 3000 km kaugusele nende tekkekohast.

Kaldale lähenedes muudavad need lained sügavuse vähenedes oma välimust. Kui lainevõnkumised jõuavad põhja, siis lainete liikumine aeglustub, hakkavad deformeeruma, mis lõpeb harjade kokkuvarisemisega. Selliseid laineid ootavad surfarid pikisilmi. Need on eriti suurejoonelised piirkondades, kus merepõhi ranniku lähedal järsult langeb, näiteks Guinea lahes Lääne-Aafrikas. See koht on surfarite seas üle kogu maailma väga populaarne.

Looded: globaalsed lained

Tõusud on hoopis teine nähtus. Need on perioodilised merepinna kõikumised, mis on rannikul selgelt nähtavad ja korduvad ligikaudu iga 12,5 tunni järel. Need on põhjustatud ookeanivete gravitatsioonilisest vastasmõjust peamiselt Kuuga. Loodete periood määratakse Maa ööpäevase ümber oma telje pöörlemise perioodide ja Kuu ümber Maa pöörlemise perioodide suhtega. Loodete tekkes osaleb ka päike, kuid vähemal määral kui Kuu. Vaatamata massilisele ülekaalule. Päike on maast liiga kaugel.

Loodete koguväärtus sõltub seega Maa, Kuu ja Päikese suhtelisest asukohast, mis kuu jooksul muutub. Kui nad on samal joonel (mis juhtub täiskuu ja noorkuu ajal), saavutavad looded oma maksimumväärtused. Suurimad looded on täheldatud Kanada rannikul Fundy lahes: siinse merepinna maksimaalse ja minimaalse positsiooni erinevus on umbes 19,6 m.