Omul percepe multe fenomene naturale ca fiind evidente. Suntem obisnuiti cu vara, toamna, iarna, ploaie, zapada, valuri si nu ne gandim la motive. Și totuși, de ce se formează valuri în mare? De ce apar ondulații la suprafața apei chiar și într-un calm total?

Origine

Există mai multe teorii care explică originea valurilor mării și oceanice. Ele se formează datorită:

• modificări ale presiunii atmosferice;
• curge și reflux;
• cutremure subacvatice și erupții vulcanice;
• mișcările navei;
• vânt puternic.

Pentru a înțelege mecanismul formării, trebuie să ne amintim că apa este agitată și oscilează involuntar - ca urmare a impactului fizic. O pietricică, o barcă, o mână care o atinge au pus masa lichidă în mișcare, creând vibrații de diferite forțe.

Caracteristici

Valurile sunt, de asemenea, mișcarea apei pe suprafața unui rezervor. Sunt rezultatul aderenței particulelor de aer și a lichidului. La început, simbioza apă-aer provoacă ondulații la suprafața apei, iar apoi determină mișcarea coloanei de apă.

Dimensiunea, lungimea și puterea variază, în funcție de puterea vântului. În timpul unei furtuni, stâlpi puternici se ridică la 8 metri și se întind în lungime pe aproape un sfert de kilometru.

Uneori, forța este atât de distructivă încât cade pe fâșia de coastă, smulge umbrele, dușuri și alte clădiri de pe plajă, dărâmă totul în cale. Și asta în ciuda faptului că fluctuațiile se formează la câteva mii de kilometri de coastă.

Toate valurile pot fi împărțite în 2 categorii:

• vânt;
• permanent.

vânt

Morile de vânt, după cum sugerează și numele, se formează sub influența vântului. Rafalele sale se repezi la o tangentă, forțând apa și forțând-o să se miște. Vântul împinge masa lichidă înainte în fața ei, dar gravitația încetinește procesul, împingând-o înapoi. Mișcările la suprafață, rezultate din influența a două forțe, seamănă cu urcușuri și coborâșuri. Vârfurile lor sunt numite creste, iar bazele lor sunt numite tălpi.

După ce am aflat de ce se formează valurile pe mare, rămâne deschisă întrebarea de ce fac mișcări oscilatorii în sus și în jos? Explicația este simplă - inconstanța vântului. Apoi se aruncă rapid și impetuos, apoi se potolește. Înălțimea crestei, frecvența oscilațiilor depind direct de puterea și puterea acesteia. Dacă viteza de mișcare și puterea curenților de aer depășesc norma, se ridică o furtună. Un alt motiv este energia regenerabilă.

Energie regenerabila

Uneori, marea este complet calmă, iar valurile se formează. De ce? Oceanografii și geografii atribuie acest fenomen energiei regenerabile. Fluctuațiile apei sunt sursa și modalitățile sale de a păstra potențialul pentru o lungă perioadă de timp.

În viața reală, așa arată. Vântul creează o anumită vibrație în iaz. Energia acestor oscilații va dura câteva ore. În acest timp, formațiunile lichide acoperă o distanță de zeci de kilometri și „acostează” în zonele în care este însorit, nu bate vânt, iar rezervorul este calm.

permanent

Undele stătătoare sau solitare apar din cauza șocurilor de pe fundul oceanului, caracteristice cutremurelor, erupțiilor vulcanice, dar și din cauza unei schimbări bruște a presiunii atmosferice.

Acest fenomen se numește seiches, care este tradus din franceză prin „a legăna”. Seiches sunt tipice pentru golfuri, golfuri și unele mări; ele reprezintă un pericol pentru plaje, structurile din fâșia de coastă, navele ancorate la debarcader și oamenii de la bord.

constructivă și distructivă

Formațiuni care depășesc distanțe mari și nu își schimbă forma și nu pierd energie, lovesc coasta și se sparg. În același timp, fiecare ascensiune are un efect diferit asupra fâșiei de coastă. Daca spala malul este clasificat ca constructiv.

Valul distructiv al apei cade cu puterea sa pe coastă, distrugându-l, spălând treptat nisipul și pietricelele de pe fâșia de plajă. În acest caz, fenomenul natural este clasificat ca fiind distructiv.

Distrugerea are o putere distructivă diferită. Uneori este atât de puternic încât dă jos pante, desparte stânci, desparte stâncile. În timp, chiar și cele mai dure roci sunt distruse. Cel mai mare far din America a fost construit la Cape Hatteras în 1870. De atunci, marea s-a mutat aproape 430 de metri în interior, spălând coasta și plajele. Acesta este doar unul dintre zecile de fapte.

Tsunami-urile sunt un tip de formațiuni de apă distructive caracterizate printr-o mare putere distructivă. Viteza de mișcare a acestora ajunge la 1000 km/h. Aceasta este mai mare decât cea a unui avion cu reacție. La adâncime, înălțimea crestei tsunami-ului este mică, dar lângă coastă încetinesc, dar cresc înălțimea la 20 de metri.

În 80% din cazuri, tsunami-urile sunt rezultatul unor cutremure subacvatice, în restul de 20% - erupții vulcanice și alunecări de teren. Ca urmare a cutremurelor, fundul se deplasează pe verticală: o parte din el se scufundă, iar cealaltă parte se ridică în paralel. Pe suprafața rezervorului se formează fluctuații de rezistență diferită.

Asasini Anormali

Sunt cunoscuți și ca rătăcitori, monștri, anormali și mai caracteristici oceanelor.

Chiar și acum 30-40 de ani, poveștile marinarilor despre fluctuațiile anormale ale apei erau considerate ficțiune, deoarece relatările martorilor oculari nu se încadrau în teoriile și calculele științifice existente. O înălțime de 21 de metri a fost considerată limita pentru vibrațiile oceanice și ale mării.

De unde vin valurile gigantice?

Ce provoacă apariția majorității valurilor în oceane și mări, despre energia valurilor și despre cele mai gigantice valuri.

Motivul principal pentru apariția valurilor oceanului este influența vântului asupra suprafeței apei. Viteza unor valuri se poate dezvolta și chiar depăși 95 km pe oră. Creasta de creasta poate fi despărțită la 300 de metri. Ei parcurg distante mari pe suprafata oceanului. Cea mai mare parte a energiei lor este consumată înainte de a ajunge la pământ, poate ocolind cel mai adânc loc din lume- Şanţul Marianelor. Și da, sunt din ce în ce mai mici. Și dacă vântul se calmează, atunci valurile devin mai calme și mai lin.

Dacă există o adiere puternică în ocean, atunci înălțimea valurilor ajunge de obicei la 3 metri. Dacă vântul începe să devină vijeliu, atunci pot deveni 6 m. Într-un furtună puternică, înălțimea lor poate fi deja mai mare de 9 m și devin abrupte, cu pulverizare abundentă.

În timpul unei furtuni, când vizibilitatea este dificilă în ocean, înălțimea valurilor depășește 12 metri. Dar în timpul unei furtuni puternice, când marea este complet acoperită de spumă și chiar de nave mici, iahturi sau nave (și nu doar pește, chiar și cel mai mare pește) se poate pierde pur și simplu între 14 valuri.

Bataia valurilor

Valurile mari spală treptat țărmurile. Valurile mici pot nivela încet plaja cu sedimente. Valurile lovesc țărmurile la un anumit unghi, prin urmare, sedimentele spălate într-un loc vor fi efectuate și depuse în altul.

În timpul celor mai puternice uragane sau furtuni, pot apărea astfel de schimbări încât întinderi uriașe ale coastei se pot transforma brusc în mod semnificativ.

Și nu doar coasta. Odată, în 1755, foarte departe de noi, valuri de 30 de metri înălțime au aruncat Lisabona de pe suprafața pământului, scufundând clădirile orașului sub tone de apă, transformându-le în ruine și ucigând peste jumătate de milion de oameni. Și s-a întâmplat într-o mare sărbătoare catolică - Ziua Tuturor Sfinților.

valuri ucigașe

Cele mai mari valuri sunt de obicei observate de-a lungul Needle Current (sau Agulhas Current), în largul coastei Africii de Sud. Tot aici s-a notat cel mai înalt val din ocean. Înălțimea sa era de 34 m. În general, cel mai mare val văzut vreodată a fost înregistrat de locotenentul Frederick Margo pe o navă în drumul său din Manila spre San Diego. Era 7 februarie 1933. Înălțimea acelui val era și ea de aproximativ 34 de metri. Marinarii au dat porecla de „valuri ucigașe” unor astfel de valuri. De regulă, un val neobișnuit de înalt este întotdeauna precedat de aceeași depresiune profundă (sau scufundare). Se știe că un număr mare de nave au dispărut în astfel de goluri-eșecuri. Apropo, valurile care se formează în timpul mareelor ​​nu sunt legate de maree. Sunt cauzate de un cutremur subacvatic sau de o erupție vulcanică pe fundul mării sau oceanului, care creează mișcarea unor mase uriașe de apă și, ca urmare, a valurilor mari.

Pare a fi o întrebare banală, dar există câteva nuanțe interesante.

Valurile apar din diverse motive: din cauza vântului, a trecerii unei nave, a căderii unui obiect în apă, a atracției Lunii, a unui cutremur, a unei erupții a unui vulcan subacvatic sau a unei alunecări de teren. Dar dacă sunt cauzate de deplasarea lichidului de pe o navă care trece sau de un obiect în cădere, atracția Lunii și a Soarelui contribuie la apariția valurilor de maree, iar un cutremur poate provoca un tsunami, este mai dificil cu vânt.

Iată cum merge...

Aici materia se află în mișcarea aerului - în el sunt vârtejuri haotice, mici la suprafață și mari în depărtare. Când trec peste un rezervor, presiunea scade și se formează o umflătură pe suprafața acestuia. Vântul începe să împingă mai tare pe panta lui spre vânt, ceea ce duce la o diferență de presiune și, din cauza acesteia, mișcarea aerului începe să „pompeze” energia în val. În acest caz, viteza undei este proporțională cu lungimea acesteia, adică cu cât lungimea este mai mare, cu atât viteza este mai mare. Înălțimea valului și lungimea valului sunt legate. Prin urmare, atunci când vântul accelerează valul, viteza acestuia crește, prin urmare, lungimea și înălțimea cresc. Adevărat, cu cât viteza valurilor este mai aproape de viteza vântului, cu atât vântul poate oferi mai puțină energie valului. Dacă vitezele lor sunt egale, vântul nu transferă deloc energie valului.

Acum să vedem cum se formează undele în general. Două mecanisme fizice sunt responsabile de formarea lor: gravitația și tensiunea superficială. Când o parte din apă se ridică, gravitația încearcă să o aducă înapoi, iar când coboară, deplasează particulele învecinate, care încearcă și ele să revină. Forța tensiunii superficiale nu îi pasă în ce fel este îndoită suprafața lichidului, ea acționează în orice caz. Ca rezultat, particulele de apă oscilează ca un pendul. Zonele învecinate sunt „infectate” de ele și apare un val de suprafață.

Energia valurilor este bine transmisă numai în direcția în care particulele se pot mișca liber. Este mai ușor să faci acest lucru la suprafață decât în ​​adâncime. Acest lucru se datorează faptului că aerul nu creează nicio restricție, în timp ce la adâncime particulele de apă sunt în condiții foarte înghesuite. Motivul este compresibilitatea slabă. Din această cauză, undele pot călători pe distanțe lungi la suprafață, dar se degradează foarte repede în profunzime.

Este important ca în timpul valului particulele de fluid aproape să nu se miște. La adâncimi mari, traiectoria mișcării lor are forma unui cerc, la adâncimi mici - o elipsă orizontală alungită. Datorită acestui fapt, navele din port, păsările sau bucățile de lemn se leagănă pe valuri fără să se miște efectiv la suprafață.

Un tip special de unde de suprafață sunt așa-numitele valuri ucigașe - unde gigant solitare. De ce apar ele este încă necunoscut. Sunt rare în natură și nu pot fi simulate în laborator. Cu toate acestea, majoritatea oamenilor de știință cred că valurile ucigașe se formează din cauza unei scăderi puternice a presiunii la suprafața mării sau oceanului. Dar urmează un studiu mai amănunțit al acestora.

Aici suntem în detaliu

Ne-am obișnuit de mult timp cu multe fenomene care au loc pe planeta noastră, fără să ne gândim deloc la natura apariției lor și la mecanismul acțiunii lor. Aceasta este schimbarea climatică și schimbarea anotimpurilor și schimbarea orei și formarea valurilor pe mare și în oceane.

Și astăzi vrem doar să fim atenți la ultima întrebare, întrebarea de ce se formează valurile pe mare.

De ce se formează valurile în mare

Există teorii conform cărora valurile în mări și oceane apar din cauza căderilor de presiune. Cu toate acestea, acestea sunt adesea doar presupunerile oamenilor care încearcă rapid să găsească o explicație pentru un astfel de fenomen natural. În realitate, lucrurile stau oarecum altfel.

Amintiți-vă ce face ca apa să „îngrijoreze”. Acesta este un efect fizic. Aruncarea ceva în apă, trecerea unei mâini peste el, lovirea puternică a apei, vibrațiile de diferite dimensiuni și frecvențe vor începe cu siguranță să treacă prin ea. Pe baza acestui fapt, se poate înțelege că valurile sunt rezultatul unui impact fizic asupra suprafeței apei.

Totuși, de ce apar valuri mari pe mare, care vin de departe la țărm? Un alt fenomen natural este de vină - vântul.

Cert este că rafale de vânt trec peste apă de-a lungul unei linii tangente, exercitând un efect fizic asupra suprafeței mării. Această acțiune pompează apa și o face să se miște în valuri.

Cineva, desigur, va pune o altă întrebare despre de ce valurile de pe mare și din ocean se mișcă cu mișcări oscilatorii. Cu toate acestea, răspunsul la această întrebare este chiar mai simplu decât însăși natura valurilor. Cert este că vântul are un efect fizic nepermanent asupra suprafeței apei, deoarece este îndreptat spre ea prin rafale de forță și putere diferită. Acest lucru afectează faptul că undele au o dimensiune și o frecvență diferite de oscilație. Desigur, valuri puternice, o adevărată furtună, apar atunci când vântul depășește norma.

De ce sunt valuri pe mare fără vânt

O nuanță foarte rezonabilă este întrebarea de ce există valuri pe mare, chiar dacă este calm absolut, dacă vântul este complet absent.

Și aici răspunsul la întrebare va fi faptul că valurile de apă sunt o sursă ideală de energie regenerabilă. Cert este că valurile își pot stoca potențialul pentru o perioadă foarte lungă de timp. Adică vântul care a adus apa în acțiune, creând un anumit număr de oscilații (valuri), poate fi suficient pentru ca valul să-și continue oscilația pentru o perioadă foarte lungă de timp, iar potențialul valului în sine nu s-a epuizat nici după zeci. de kilometri de punctul de origine al valului.

Acestea sunt toate răspunsurile la întrebările despre motivul pentru care există valuri pe mare.

Valurile sunt create de vânt. Furtunile creează vânturi care afectează suprafața apei, provocând ondulații, la fel ca și ondulațiile din ceașca ta de cafea după ce faci surfing atunci când sufli pe ea. Vântul în sine poate fi văzut pe hărțile de prognoză meteo: acestea sunt zone de joasă presiune. Cu cât concentrația lor este mai mare, cu atât vântul va fi mai puternic. Valurile mici (capilare) se deplasează inițial în direcția în care bate vântul. Cu cât vântul bate mai puternic și mai lung, cu atât efectul său asupra suprafeței apei este mai mare. În timp, valurile încep să crească în dimensiune. Pe măsură ce vântul continuă să bată și valurile generate de acesta continuă să fie afectate de acesta, valuri mici încep să crească. Vântul are un efect mai mare asupra lor decât pe o suprafață calmă a apei. Mărimea unui val depinde de viteza vântului care o formează. Vântul care sufla cu o viteză constantă va putea genera un val de o anumită dimensiune. Și de îndată ce valul atinge dimensiunea maximă posibilă cu un anumit vânt, el devine „complet format”. Undele generate au viteze și perioade diferite ale undelor. (Consultați terminologia undelor pentru mai multe detalii.) Valurile de perioade lungi călătoresc mai repede și parcurg distanțe mai lungi decât omologii lor mai lente. Pe măsură ce se îndepărtează de sursa vântului (răspândirea), valurile formează linii de surfuri (swells), care se rostogolesc inevitabil pe țărm. Probabil că ești deja familiarizat cu conceptul de „set de valuri” (set de valuri)! Undele care nu mai sunt afectate de vântul care le-a generat se numesc valuri de fund (fundă). Este exact ceea ce caută surferii! Ce afectează dimensiunea surfului (umflarea)? Există trei factori principali care afectează mărimea valurilor în marea liberă: Viteza vântului - cu cât este mai mare, cu atât valul va fi mai mare. Durata vântului este similară cu cea precedentă. Fetch (fetch, „zonă de acoperire”) - din nou, cu cât aria de acoperire este mai mare, cu atât se formează unda mai mare. De îndată ce influența vântului asupra lor încetează, valurile încep să-și piardă energia. Se vor mișca până în momentul în care proeminențele fundului mării, sau alte obstacole în calea lor (o insulă mare de exemplu) absorb toată energia. Există mai mulți factori care afectează dimensiunea unui val într-o anumită locație din surf. Printre ei: Direcția surf-ului (swell) - ne va permite să ducem swell-ul în locul de care avem nevoie? Fundul oceanului este o swell care se deplasează din adâncurile oceanului spre recif, formând valuri mari cu butoaie înăuntru. O margine lungă și puțin adâncă care se întinde spre țărm va încetini valurile și își vor pierde energia. Marea - unele sporturi depind complet de el. Aflați mai multe în secțiunea despre cum apar cele mai bune valuri.