Kāpēc jūrā veidojas viļņi? Kā parādās viļņi? Kā jūrā rodas viļņi

No kurienes nāk milzu viļņi?

Kas izraisa lielākās daļas viļņu parādīšanos okeānos un jūrās, par viļņu enerģiju un par gigantiskākajiem viļņiem.

Galvenais okeāna viļņu parādīšanās iemesls ir vēja ietekme uz ūdens virsmu. Dažu viļņu ātrums var attīstīties un pat pārsniegt 95 km stundā. Kori no grēdas var atdalīt par 300 metriem. Viņi veic lielus attālumus pa okeāna virsmu. Lielākā daļa to enerģijas tiek iztērēta, pirms tie sasniedz zemi, iespējams, apejot dziļākā vieta pasaulē- Marianas tranšeja. Un jā, tie kļūst mazāki. Un, ja vējš norimst, tad viļņi kļūst mierīgāki un gludāki.

Ja okeānā pūš stiprs vējš, tad viļņu augstums parasti sasniedz 3 metrus. Ja vējš sāk kļūt vētrains, tad tie var kļūt par 6 m. Spēcīgā vējā to augstums jau var būt lielāks par 9 m un tie kļūst stāvi, ar bagātīgu smidzinājumu.

Vētras laikā, kad okeānā ir apgrūtināta redzamība, viļņu augstums pārsniedz 12 metrus. Bet spēcīgas vētras laikā, kad jūra ir pilnībā pārklāta ar putām un pat maziem kuģiem, jahtām vai kuģiem (un ne tikai zivīm, pat lielākā zivs) var vienkārši pazust starp 14 viļņiem.

Viļņu sitiens

Lieli viļņi pamazām izskalo krastus. Mazie viļņi var lēnām izlīdzināt pludmali ar nogulumiem. Viļņi skar krastus noteiktā leņķī, tāpēc vienā vietā izskalotie nogulumi tiks iznesti un nogulsnēti citā.

Spēcīgāko viesuļvētru vai vētru laikā var notikt tādas izmaiņas, ka milzīgi krasta posmi pēkšņi var būtiski transformēties.

Un ne tikai piekraste. Reiz, 1755. gadā, ļoti tālu no mums, Lisabonu no zemes virsas nopūta 30 metrus augsti viļņi, iegremdējot pilsētas ēkas zem tonnām ūdens, pārvēršot tās drupās un nogalinot vairāk nekā pusmiljonu cilvēku. Un tas notika lielos katoļu svētkos – Visu svēto dienā.

slepkavas viļņi

Lielākie viļņi parasti tiek novēroti adatu straumē (vai Agulhas straumē), Dienvidāfrikas piekrastē. Šeit tas arī tika atzīmēts augstākais vilnis okeānā. Tā augstums bija 34 m. Kopumā lielāko vilni, kādu jebkad redzējis, fiksēja leitnants Frederiks Margo uz kuģa, kas bija ceļā no Manilas uz Sandjego. Bija 1933. gada 7. februāris. Arī šī viļņa augstums bija aptuveni 34 metri. Jūrnieki šādiem viļņiem deva iesauku "killer waves". Parasti pirms neparasti augsta viļņa vienmēr ir tāda pati dziļa depresija (vai kritums). Ir zināms, ka liela daļa kuģu pazuda šādās ieplakās. Starp citu, viļņi, kas veidojas plūdmaiņu laikā, nav saistīti ar plūdmaiņām. Tos izraisa zemūdens zemestrīce vai vulkāna izvirdums jūras vai okeāna dibenā, kas rada milzīgu ūdens masu kustību un rezultātā lielus viļņus.

Cilvēks daudzas dabas parādības uztver kā pašsaprotamas. Mēs esam pieraduši pie vasaras, rudens, ziemas, lietus, sniega, viļņiem un nedomājam par iemesliem. Un tomēr, kāpēc jūrā veidojas viļņi? Kāpēc uz ūdens virsmas parādās viļņi pat pilnīgā mierā?

Izcelsme

Ir vairākas teorijas, kas izskaidro jūras un okeāna viļņu izcelsmi. Tie veidojas šādu iemeslu dēļ:

atmosfēras spiediena izmaiņas;
bēgumi un bēgumi;
zemūdens zemestrīces un vulkānu izvirdumi;
kuģu kustība;
stiprs vējš.

Lai saprastu veidošanās mehānismu, jāatceras, ka ūdens ir satraukts un svārstās neviļus – fiziskas ietekmes rezultātā. Akmens, laiva, tai pieskaroties roka, iekustina šķidro masu, radot dažāda stipruma vibrācijas.

Raksturlielumi

Viļņi ir arī ūdens kustība pa rezervuāra virsmu. Tie ir gaisa daļiņu un šķidruma saķeres rezultāts. Sākumā ūdens un gaisa simbioze izraisa viļņošanos uz ūdens virsmas un pēc tam izraisa ūdens staba pārvietošanos.

Izmērs, garums un stiprums atšķiras atkarībā no vēja stipruma. Vētras laikā spēcīgi stabi paceļas līdz 8 metriem un stiepjas garumā gandrīz ceturtdaļkilometra garumā.

Reizēm spēks ir tik postošs, ka uzkrīt uz piekrastes joslu, izrauj ar saknēm lietussargus, dušas un citas pludmales ēkas, nojauc visu, kas ceļā nonāk. Un tas neskatoties uz to, ka svārstības veidojas vairākus tūkstošus kilometru no krasta.

Visus viļņus var iedalīt 2 kategorijās:

vējš;
stāvus.

vējš

Vējdzirnavas, kā norāda nosaukums, veidojas vēja ietekmē. Tā brāzmas steidzas pie pieskares, piespiežot ūdeni un liekot tam kustēties. Vējš stumj šķidro masu uz priekšu tai priekšā, bet gravitācija procesu bremzē, atstumjot to atpakaļ. Kustības uz virsmas, kas rodas divu spēku ietekmes rezultātā, atgādina kāpumus un kritumus. To virsotnes sauc par cekulām, un to pamatnes sauc par zolēm.

Noskaidrojot, kāpēc jūrā veidojas viļņi, paliek atklāts jautājums, kāpēc tie veic svārstīgas kustības augšup un lejup? Izskaidrojums ir vienkāršs – vēja nepastāvība. Pēc tam viņš ātri un enerģiski paceļas, tad norimst. Korpusa augstums, svārstību biežums ir tieši atkarīgs no tā spēka un jaudas. Ja kustības ātrums un gaisa straumju stiprums pārsniedz normu, saceļas vētra. Vēl viens iemesls ir atjaunojamā enerģija.

Atjaunojamā enerģija

Dažreiz jūra ir pilnīgi mierīga, un veidojas viļņi. Kāpēc? Okeanogrāfi un ģeogrāfi šo fenomenu saista ar atjaunojamo enerģiju. Ūdens svārstības ir tās avots un veidi, kā saglabāt potenciālu ilgu laiku.

Reālajā dzīvē tas izskatās šādi. Vējš dīķī rada zināmu vibrāciju. Šo svārstību enerģija ilgs vairākas stundas. Šajā laikā šķidrie veidojumi veic desmitiem kilometru garu attālumu un "tauvojas" vietās, kur ir saulains laiks, nav vēja, ūdenskrātuvē ir mierīgs.

stāvus

Stāvošie vai vientuļie viļņi rodas triecienu dēļ okeāna dibenā, kas raksturīgi zemestrīcēm, vulkānu izvirdumiem, kā arī krasām atmosfēras spiediena izmaiņām.

Šo fenomenu sauc par seiches, kas no franču valodas tiek tulkots kā "šūpot". Seiches ir raksturīgas līčiem, līčiem un dažām jūrām, kas apdraud pludmales, piekrastes joslas būves, piestātnē pietauvotus kuģus un cilvēkus uz klāja.

konstruktīvs un destruktīvs

Veidojumi, kas pārvar lielus attālumus un nemaina formu un nezaudē enerģiju, atsitas pret krastu un lūst. Tajā pašā laikā katrs uzskrējiens atšķirīgi ietekmē piekrastes joslu. Ja tas mazgā krastu, tas tiek klasificēts kā konstruktīvs.

Iznīcinošais ūdens pieplūdums ar savu spēku krīt piekrastē, to iznīcinot, pamazām izskalojot smiltis un oļus no pludmales joslas. Šajā gadījumā dabas parādība tiek klasificēta kā destruktīva.

Iznīcināšanai ir dažāds postošais spēks. Dažkārt tas ir tik spēcīgs, ka nogāž nogāzes, sašķeļ klintis, atdala akmeņus. Laika gaitā pat viscietākie akmeņi tiek iznīcināti. Amerikas lielākā bāka tika uzcelta Haterasas ragā 1870. gadā. Kopš tā laika jūra ir pārvietojusies gandrīz 430 metrus iekšzemē, izskalojot krasta līniju un pludmales. Tas ir tikai viens no vairākiem desmitiem faktu.

Cunami ir destruktīvu ūdens veidojumu veids, kam raksturīgs liels postošais spēks. Viņu kustības ātrums sasniedz 1000 km / h. Tas ir augstāks nekā reaktīvo lidmašīnu rādītājs. Dziļumā cunami virsotnes augstums ir neliels, bet piekrastes tuvumā tie palēninās, bet palielina augstumu līdz 20 metriem.

80% gadījumu cunami ir zemūdens zemestrīču rezultāts, pārējos 20% - vulkāna izvirdumi un zemes nogruvumi. Zemestrīču rezultātā dibens nobīdās vertikāli: viena tā daļa nogrimst, bet otra paralēli paceļas. Uz rezervuāra virsmas veidojas dažāda stipruma svārstības.

Anomālie slepkavas

Tos sauc arī par klejotājiem, briesmoņiem, anomāliem un vairāk raksturīgiem okeāniem.

Vēl pirms 30-40 gadiem jūrnieku stāsti par anomālām ūdens svārstībām tika uzskatīti par izdomājumiem, jo aculiecinieku stāsti neiekļāvās esošajās zinātniskajās teorijās un aprēķinos. 21 metra augstums tika uzskatīts par okeāna un jūras vibrāciju robežu.

Galvenais viļņu veidošanās iemesls ir vējš, kas pūš virs ūdens. Tāpēc viļņa lielums ir atkarīgs no tā trieciena stipruma un laika. Vēja ietekmē ūdens daļiņas paceļas uz augšu, dažkārt atraujoties no virsmas, bet pēc kāda laika dabiskās gravitācijas ietekmē tās neizbēgami nokrīt. No tālienes var šķist, ka vilnis virzās uz priekšu, bet patiesībā, ja šis vilnis, protams, nav cunami, (cunami rašanās raksturs ir atšķirīgs), tas tikai nolaižas un paceļas. Tā, piemēram, jūras putns, kas nolaidies uz nelīdzenas jūras virsmas, šūpojas uz viļņiem, bet nekustēsies.

Tikai pie krasta, kur vairs nav dziļš, ūdens virzās uz priekšu, ripojot uz krastu. Starp citu, pēc aerosola ķemmīšgliemenes no atdalītiem pilieniem, kas veido cekuli uz viļņa, pieredzējuši jūrnieki nosaka jūras traucējuma pakāpi, ja cekuls un putas uz tās ir tikko sākušas veidoties, tad jūra ir 3 balles.

Kādu jūras vilni sauc par piekrasti.

Viļņi jūrā var pastāvēt pat bez vēja, tie ir cunami, ko izraisa dabas katastrofas, piemēram, zemūdens vulkāna izvirdumi, un vilnis, ko jūrnieki sauc par piekrasti. Tas veidojas jūrā pēc spēcīgas vētras, vējam pierimstot, taču no vēja kustībā nonākušās lielās ūdens masas un parādības, ko sauc par rezonansi, viļņi turpina šūpoties. Jāpiebilst, ka šādi viļņi nav daudz drošāki par vētru un var viegli apgāzt kuģi vai laivu ar nepieredzējušiem jūrniekiem.

Sākotnēji vilnis parādās vēja dēļ. Vētra, kas izveidojusies atklātā okeānā, tālu no krasta, radīs vējus, kas sāks ietekmēt ūdens virsmu, saistībā ar to sāk rasties uzbriest. Vējš, tā virziens, kā arī ātrums, visus šos datus var redzēt laika prognožu kartēs. Vējš sāk uzpūst ūdeni, un sāks parādīties "Mazie" (kapilārie) viļņi, sākotnēji tie sāk virzīties tajā virzienā, kurā pūš vējš.

Vējš pūš uz līdzenas ūdens virsmas, jo ilgāk un spēcīgāk sāk pūst vējš, jo lielāka ietekme uz ūdens virsmu. Laika gaitā viļņi saplūst un viļņa izmērs sāk palielināties. Pastāvīgais vējš sāk veidoties pamatīga viļņošanās. Vējš daudz vairāk ietekmē jau izveidotos viļņus, lai arī ne lielus - daudz vairāk nekā rāmo ūdens klajumu.

Viļņu lielums ir tieši atkarīgs no pūšošā vēja ātruma, kas tos veido. Vējš, kas pūš nemainīgā ātrumā, var radīt līdzīga izmēra vilni. Un, tiklīdz vilnis iegūst tādu izmēru, kādu vējš tajā ienes, tas kļūst par pilnībā izveidojušos vilni, kas virzās uz krastu.

Viļņiem ir dažādi ātrumi un periodi. Viļņi ar ilgu periodu pārvietojas pietiekami ātri un veic lielākus attālumus nekā to kolēģi ar mazāku ātrumu. Attālinoties no vēja avota, viļņi apvienojas, veidojot pietūkumu, kas virzās uz krastu. Viļņus, kurus vējš vairs neietekmē, sauc par "dibena viļņiem". Tie ir viļņi, kurus meklē visi sērfotāji.

Kas ietekmē pietūkuma lielumu? Ir trīs faktori, kas ietekmē viļņu lielumu atklātā okeānā:
Vēja ātrums - jo lielāks ātrums, jo lielāks būs vilnis.
Vēja ilgums - jo ilgāk vējš pūtīs, līdzīgi kā iepriekšējā faktorā, vilnis būs lielāks.
Atnest (vēja pārklājuma zona) — jo lielāka pārklājuma zona, jo lielāks ir vilnis.
Kad vēja ietekme uz viļņiem apstājas, tie sāk zaudēt savu enerģiju. Viņi turpinās kustēties, līdz sasniegs dibena dzegas pie kādas lielas okeāna salas un veiksmes gadījumā sērfotājs noķer kādu no šiem viļņiem.

Ir faktori, kas ietekmē viļņu lielumu noteiktā vietā. Starp viņiem:
Pietūkuma virziens ir tas, kas ļaus viļņiem nonākt mums vajadzīgajā vietā.
Okeāna dibens – viļņi, kas virzās no atklātā okeāna, ietriecas zemūdens akmeņu grēdā vai rifā – veido lielus viļņus, ar kuriem tie var savērpties caurulē. Vai arī sekla dibena dzega – gluži otrādi, tas palēninās viļņus un tie tērēs daļu savas enerģijas.
Paisuma cikls - daudzas sērfošanas vietas ir tieši atkarīgas no šīs parādības.

Jūru un okeānu virsma reti ir mierīga: to parasti klāj viļņi, un sērfs nepārtraukti sita krastos.

Apbrīnojams skats: masīvs kravas kuģis, ko atklātā okeānā spēlē milzu vētras viļņi, šķiet ne mazāk kā riekstu čaumalā. Katastrofu filmas ir pārpildītas ar šādām bildēm - vilnis tik augsts kā desmitstāvu ēka.

Jūras virsmas viļņu svārstības notiek vētras laikā, kad ilgstošs brāzmains vējš apvienojumā ar atmosfēras spiediena izmaiņām veido sarežģītu haotisku viļņu lauku.

Skriejoši viļņi, viršanas sērfošanas putas

Attālinoties no vētru izraisījušā ciklona, var novērot, kā mainās viļņu raksts, kā viļņi kļūst vienmērīgāki un slaidas rindas virzās viena pēc otras vienā virzienā. Šos viļņus sauc par pietūkumu. Šādu viļņu augstums (tas ir, līmeņu atšķirība starp viļņa augstāko un zemāko punktu) un to garums (attālums starp divām blakus esošām virsotnēm), kā arī to izplatīšanās ātrums ir diezgan nemainīgs. Divas cekas var atdalīt ar attālumu līdz 300 m, un šādi viļņi var sasniegt 25 m augstumu.Viļņu vibrācijas no šādiem viļņiem izplatās līdz 150 m dziļumam.

No veidošanās reģiona uzbriest viļņi izplatās ļoti tālu, pat ar pilnīgu mieru. Piemēram, cikloni, kas iet garām Ņūfaundlendas krastiem, izraisa viļņus, kas trīs dienu laikā sasniedz Biskajas līci pie Francijas rietumu krastiem - gandrīz 3000 km no to veidošanās vietas.

Tuvojoties krastam, dziļumam samazinoties, šie viļņi maina savu izskatu. Kad viļņu svārstības sasniedz dibenu, viļņu kustība palēninās, tie sāk deformēties, kas beidzas ar cekulu sabrukšanu. Šādus viļņus ar nepacietību gaida sērfotāji. Tie ir īpaši iespaidīgi apgabalos, kur jūras dibens krasi krītas pie krasta, piemēram, Gvinejas līcī Āfrikas rietumos. Šī vieta ir ļoti iecienīta sērfotāju vidū visā pasaulē.

Plūdmaiņas: globālie viļņi

Plūdmaiņas ir pavisam cita parādība. Tās ir periodiskas jūras līmeņa svārstības, kas skaidri redzamas piekrastē un atkārtojas aptuveni ik pēc 12,5 stundām. Tos izraisa okeāna ūdeņu gravitācijas mijiedarbība galvenokārt ar Mēnesi. Plūdmaiņu periodu nosaka Zemes ikdienas rotācijas ap savu asi un Mēness griešanās ap Zemi periodu attiecība. Arī saule ir iesaistīta plūdmaiņu veidošanā, taču mazākā mērā nekā mēness. Neskatoties uz masu pārākumu. Saule ir pārāk tālu no zemes.

Tāpēc plūdmaiņu kopējā vērtība ir atkarīga no Zemes, Mēness un Saules relatīvā stāvokļa, kas mēneša laikā mainās. Kad tie atrodas uz vienas līnijas (kas notiek pilnmēness un jaunā mēnesī), plūdmaiņas sasniedz maksimālās vērtības. Visaugstākie paisumi ir vērojami Fundy līcī Kanādas piekrastē: atšķirība starp maksimālo un minimālo jūras līmeņa stāvokli šeit ir aptuveni 19,6 m.