Človek vníma mnohé prírodné javy ako samozrejmosť. Sme zvyknutí na leto, jeseň, zimu, dážď, sneh, vlny a nerozmýšľame nad dôvodmi. A predsa, prečo sa v mori tvoria vlny? Prečo sa na hladine vody objavujú vlnky aj v úplnom pokoji?

Pôvod

Existuje niekoľko teórií vysvetľujúcich pôvod morských a oceánskych vĺn. Vznikajú v dôsledku:

• zmeny atmosférického tlaku;
• príliv a odliv;
• podmorské zemetrasenia a sopečné erupcie;
• pohyby lodí;
• silný vietor.

Aby sme pochopili mechanizmus formovania, musíme si uvedomiť, že voda sa nedobrovoľne hýbe a osciluje - v dôsledku fyzického nárazu. Kamienok, čln, ruka, ktorá sa ho dotýka, uvedú tekutú hmotu do pohybu a vytvárajú vibrácie rôznej sily.

Charakteristika

Vlny sú tiež pohyb vody na povrchu nádrže. Sú výsledkom adhézie častíc vzduchu a kvapaliny. Najprv symbióza voda-vzduch spôsobí vlnenie na hladine vody a potom spôsobí pohyb vodného stĺpca.

Veľkosť, dĺžka a sila sa líšia v závislosti od sily vetra. Počas búrky sa mohutné stĺpy dvíhajú na 8 metrov a tiahnu sa do dĺžky takmer štvrť kilometra.

Niekedy je sila taká ničivá, že padá na pobrežný pás, vyvracia dáždniky, sprchy a iné plážové budovy, ničí všetko, čo jej stojí v ceste. A to aj napriek tomu, že výkyvy sa tvoria niekoľko tisíc kilometrov od pobrežia.

Všetky vlny možno rozdeliť do 2 kategórií:

• vietor;
• stojaci.

vietor

Veterné mlyny, ako už názov napovedá, vznikajú pod vplyvom vetra. Jeho poryvy sa rútia na dotyčnicu, nútia vodu a nútia ju pohybovať sa. Vietor tlačí tekutú hmotu dopredu pred sebou, no gravitácia proces spomaľuje a tlačí ju späť. Pohyby na povrchu, vyplývajúce z vplyvu dvoch síl, pripomínajú vzostupy a pády. Ich vrcholy sa nazývajú hrebene a ich základne sa nazývajú podrážky.

Po zistení, prečo sa na mori tvoria vlny, zostáva otvorená otázka, prečo robia oscilačné pohyby hore a dole? Vysvetlenie je jednoduché – nestálosť vetra. Potom rýchlo a prudko zaútočí, potom sa upokojí. Výška hrebeňa, frekvencia kmitov priamo závisí od jeho sily a výkonu. Ak rýchlosť pohybu a sila prúdov vzduchu prekročí normu, zdvihne sa búrka. Ďalším dôvodom je obnoviteľná energia.

Obnoviteľná energia

Niekedy je more úplne pokojné a tvoria sa vlny. prečo? Oceánografi a geografi pripisujú tento fenomén obnoviteľnej energii. Kolísanie vody je jej zdrojom a spôsobmi, ako udržať potenciál po dlhú dobu.

V reálnom živote to vyzerá takto. Vietor vytvára v jazierku určité množstvo vibrácií. Energia týchto kmitov bude trvať niekoľko hodín. Kvapalné útvary počas tejto doby prekonajú vzdialenosť desiatok kilometrov a „zakotvia“ v oblastiach, kde je slnečno, bezvetrie a v nádrži je pokoj.

stojaci

Stojaté alebo osamelé vlny vznikajú v dôsledku otrasov na dne oceánu, charakteristických pre zemetrasenia, sopečné erupcie, a tiež v dôsledku prudkej zmeny atmosférického tlaku.

Tento jav sa nazýva seiches, čo sa z francúzštiny prekladá ako „hojdať sa“. Seiches sú typické pre zálivy, zálivy a niektoré moria, predstavujú nebezpečenstvo pre pláže, stavby v pobrežnom pásme, lode kotviace pri móle a ľudí na palube.

konštruktívne a deštruktívne

Formácie, ktoré prekonávajú veľké vzdialenosti a nemenia tvar a nestrácajú energiu, narážajú na pobrežie a lámu sa. Každý nábeh má zároveň na pobrežný pás iný vplyv. Ak umýva breh, je klasifikovaný ako konštruktívny.

Ničivý príval vody dopadá svojou silou na pobrežie, ničí ho a postupne odplavuje piesok a kamienky z pásu pláže. V tomto prípade je prírodný jav klasifikovaný ako deštruktívny.

Deštrukcia má rôznu deštruktívnu silu. Niekedy je taký silný, že zráža svahy, rozdeľuje útesy, oddeľuje skaly. Postupom času sú zničené aj tie najtvrdšie skaly. Najväčší maják Ameriky bol postavený na Cape Hatteras v roku 1870. Odvtedy sa more posunulo takmer o 430 metrov do vnútrozemia a odplavilo pobrežie a pláže. Toto je len jeden z desiatok faktov.

Tsunami je druh ničivých vodných útvarov vyznačujúcich sa veľkou ničivou silou. Rýchlosť ich pohybu dosahuje 1000 km/h. To je vyššie ako v prípade prúdového lietadla. V hĺbke je výška hrebeňa cunami malá, ale v blízkosti pobrežia sa spomaľujú, ale zvyšujú výšku na 20 metrov.

V 80% prípadov sú cunami výsledkom podvodných zemetrasení, vo zvyšných 20% - sopečných erupcií a zosuvov pôdy. V dôsledku zemetrasení sa dno posúva vertikálne: jedna jeho časť klesá a druhá stúpa paralelne. Na hladine nádrže sa tvoria výkyvy rôznej sily.

Anomálni vrahovia

Sú tiež známi ako tuláci, príšery, anomálne a charakteristické pre oceány.

Ešte pred 30-40 rokmi boli príbehy námorníkov o anomálnom kolísaní vody považované za fikciu, pretože výpovede očitých svedkov nezapadali do existujúcich vedeckých teórií a výpočtov. Výška 21 metrov bola považovaná za hranicu oceánskych a morských vibrácií.

Odkiaľ pochádzajú obrovské vlny?

Čo spôsobuje objavenie sa väčšiny vĺn v oceánoch a moriach, o energii vĺn ao najobrovskejších vlnách.

Hlavným dôvodom vzniku morských vĺn je vplyv vetra na vodnú hladinu. Rýchlosť niektorých vĺn sa môže vyvinúť a dokonca prekročiť 95 km za hodinu. Hrebeň od hrebeňa môže byť oddelený 300 metrov. Cestujú na veľké vzdialenosti po povrchu oceánu. Väčšina ich energie sa spotrebuje skôr, než sa dostanú na pevninu, možno obchádzajú najhlbšie miesto na svete- Mariánska priekopa. A áno, sú stále menšie. A ak sa vietor upokojí, vlny sa stanú pokojnejšími a hladšími.

Ak je v oceáne silný vánok, výška vĺn zvyčajne dosahuje 3 metre. Ak vietor začne byť búrlivý, môžu dosiahnuť 6 m. Pri silnej víchrici môže byť ich výška už viac ako 9 m a sú strmé, s výdatným postrekom.

Počas búrky, keď je v oceáne ťažká viditeľnosť, výška vĺn presahuje 12 metrov. Ale počas silnej búrky, keď je more úplne pokryté penou a dokonca aj malé lode, jachty alebo lode (a nielen ryby, dokonca najväčšia ryba) sa môže jednoducho stratiť medzi 14 vlnami.

Tlkot vĺn

Veľké vlny postupne odplavujú brehy. Malé vlny môžu pláž pomaly vyrovnať sedimentmi. Vlny narážajú na pobrežie pod určitým uhlom, takže sediment vyplavený na jednom mieste bude vynášaný a uložený na inom.

Počas najsilnejších hurikánov alebo búrok môže dôjsť k takým zmenám, že obrovské úseky pobrežia sa môžu náhle výrazne premeniť.

A nielen pobrežie. Raz, v roku 1755, veľmi ďaleko od nás, vlny vysoké 30 metrov zmietli Lisabon zo zemského povrchu, ponorili mestské budovy pod tony vody, zmenili ich na ruiny a zabili viac ako pol milióna ľudí. A stalo sa tak na veľký katolícky sviatok – Sviatok všetkých svätých.

vražedné vlny

Najväčšie vlny sa zvyčajne pozorujú pozdĺž ihlového prúdu (alebo prúdu Agulhas) pri pobreží Južnej Afriky. Tu to bolo tiež zaznamenané najvyššia vlna v oceáne. Jej výška bola 34 m. Vo všeobecnosti najväčšiu vlnu, akú kedy videli, zaznamenal poručík Frederick Margo na lodi na ceste z Manily do San Diega. Bolo to 7. februára 1933. Výška tej vlny bola tiež asi 34 metrov. Námorníci dali takýmto vlnám prezývku „vražedné vlny“. Neobvykle vysokej vlne spravidla vždy predchádza rovnako hlboká depresia (alebo pokles). Je známe, že veľké množstvo lodí zmizlo v takýchto priehlbinách - poruchách. Mimochodom, vlny, ktoré vznikajú počas prílivu a odlivu, nie sú spojené s prílivom a odlivom. Spôsobuje ich podmorské zemetrasenie alebo sopečná erupcia na dne mora alebo oceánu, ktorá vytvára pohyb obrovských más vody a v dôsledku toho aj veľké vlny.

Zdá sa, že je to banálna otázka, ale existujú zaujímavé nuansy.

Vlny vznikajú z rôznych dôvodov: vplyvom vetra, prejazdom lode, pádom predmetu do vody, príťažlivosťou Mesiaca, zemetrasením, erupciou podvodnej sopky alebo zosuvom pôdy. Ak sú však spôsobené vytlačením kvapaliny z prechádzajúcej lode alebo padajúceho objektu, príťažlivosť Mesiaca a Slnka prispieva k vzniku prílivových vĺn a zemetrasenie môže spôsobiť cunami, s vetrom je to ťažšie.

Takto to ide...

Tu ide o pohyb vzduchu - sú v ňom chaotické víry, malé na povrchu a veľké v diaľke. Keď prejdú cez nádrž, tlak sa zníži a na jej povrchu sa vytvorí vydutina. Vietor začne silnejšie tlačiť na svoj náveterný svah, čo vedie k tlakovému rozdielu a kvôli nemu začne pohyb vzduchu „pumpovať“ energiu do vlny. V tomto prípade je rýchlosť vlny úmerná jej dĺžke, to znamená, že čím väčšia je dĺžka, tým väčšia je rýchlosť. Výška vlny a dĺžka vlny spolu súvisia. Preto, keď vietor zrýchľuje vlnu, jej rýchlosť sa zvyšuje, a preto sa zväčšuje dĺžka a výška. Je pravda, že čím je rýchlosť vĺn bližšie k rýchlosti vetra, tým menej energie môže vietor poskytnúť vlne. Ak sú ich rýchlosti rovnaké, vietor energiu do vlny vôbec neprenáša.

Teraz sa pozrime na to, ako vo všeobecnosti vznikajú vlny. Za ich vznik sú zodpovedné dva fyzikálne mechanizmy: gravitácia a povrchové napätie. Keď časť vody stúpa, gravitácia sa ju snaží priviesť späť, a keď klesá, vytláča susedné častice, ktoré sa tiež pokúšajú vrátiť. Sila povrchového napätia je jedno, akým smerom je povrch kvapaliny ohnutý, pôsobí v každom prípade. Výsledkom je, že častice vody kmitajú ako kyvadlo. Susedné oblasti sú od nich „infikované“ a vzniká povrchová postupná vlna.

Energia vĺn sa dobre prenáša len v smere, v ktorom sa častice môžu voľne pohybovať. Je ľahšie to urobiť na povrchu ako v hĺbke. Vzduch totiž nevytvára žiadne obmedzenia, pričom v hĺbke sú častice vody vo veľmi stiesnených podmienkach. Dôvodom je slabá stlačiteľnosť. Vďaka tomu môžu vlny na povrchu cestovať na veľké vzdialenosti, ale v hĺbke sa veľmi rýchlo rozpadajú.

Je dôležité, aby sa počas vlny častice tekutiny takmer nepohybovali. Vo veľkých hĺbkach má trajektória ich pohybu tvar kruhu, v malých hĺbkach - predĺžená horizontálna elipsa. Vďaka tomu sa lode v prístave, vtáky či kusy dreva hojdajú na vlnách bez toho, aby sa skutočne pohybovali po hladine.

Špeciálnym typom povrchových vĺn sú takzvané zabijácke vlny – obrie osamelé vlny. Prečo k nim dochádza, zatiaľ nie je známe. V prírode sú zriedkavé a nie je možné ich simulovať v laboratóriu. Väčšina vedcov sa však domnieva, že vražedné vlny vznikajú v dôsledku prudkého poklesu tlaku nad hladinou mora alebo oceánu. Čaká nás však ich dôkladnejšie štúdium.

Tu sme podrobne

Na mnohé javy vyskytujúce sa na našej planéte sme si už dávno zvykli, bez toho, aby sme sa vôbec zamysleli nad povahou ich výskytu a mechanikou ich pôsobenia. Ide o zmenu klímy, zmenu ročných období, zmenu dennej doby a tvorbu vĺn na mori a v oceánoch.

A dnes chceme venovať pozornosť len poslednej otázke, otázke, prečo sa na mori tvoria vlny.

Prečo sa v mori tvoria vlny

Existujú teórie, že vlny v moriach a oceánoch vznikajú v dôsledku poklesu tlaku. Často sú to však len domnienky ľudí, ktorí sa rýchlo snažia nájsť vysvetlenie takéhoto prírodného javu. V skutočnosti sa veci majú trochu inak.

Pamätajte si, čo robí vodu "starosti". Toto je fyzický efekt. Vhodením niečoho do vody, prejdením rukou, prudkým nárazom do vody určite začnú prechádzať vibrácie rôznych veľkostí a frekvencií. Na základe toho možno pochopiť, že vlny sú výsledkom fyzického dopadu na hladinu vody.

Prečo sa však na mori objavujú veľké vlny, ktoré z diaľky prichádzajú k brehu? Môže za to ďalší prírodný úkaz – vietor.

Faktom je, že poryvy vetra prechádzajú nad vodou pozdĺž dotyčnice, čo má fyzický vplyv na hladinu mora. Práve táto činnosť pumpuje vodu a núti ju pohybovať sa vo vlnách.

Niekto si, samozrejme, položí inú otázku, prečo sa vlny na mori a v oceáne pohybujú oscilačnými pohybmi. Odpoveď na túto otázku je však ešte jednoduchšia ako samotná podstata vĺn. Faktom je, že vietor pôsobí na hladinu vody nie trvalo, pretože k nej smerujú nárazy rôznej sily a sily. To ovplyvňuje skutočnosť, že vlny majú inú veľkosť a frekvenciu kmitov. Samozrejme, silné vlny, skutočná búrka, nastanú, keď vietor prekročí normu.

Prečo sú na mori vlny bez vetra

Veľmi rozumnou nuansou je otázka, prečo sú na mori vlny, aj keď je absolútny pokoj, ak vietor úplne chýba.

A tu bude odpoveďou na otázku fakt, že vodné vlny sú ideálnym zdrojom obnoviteľnej energie. Faktom je, že vlny sú schopné uchovať svoj potenciál na veľmi dlhú dobu. To znamená, že vietor, ktorý priviedol vodu do činnosti a vytvoril určitý počet kmitov (vĺn), môže stačiť na to, aby vlna pokračovala vo svojej oscilácii veľmi dlho a samotný vlnový potenciál sa nevyčerpal ani po desiatkach. kilometrov od miesta pôvodu vlny.

To sú všetky odpovede na otázky, prečo sú na mori vlny.

Vlny sú vytvárané vetrom. Búrky vytvárajú vetry, ktoré ovplyvňujú hladinu vody a spôsobujú vlnky. Rovnako ako vlnky vo vašej šálke kávy po surfovaní, keď na ňu fúkate. Samotný vietor je možné vidieť na mapách s predpoveďou počasia: ide o oblasti nízkeho tlaku. Čím väčšia je ich koncentrácia, tým silnejší bude vietor. Malé (kapilárne) vlny sa spočiatku pohybujú v smere vetra. Čím silnejší a dlhší vietor fúka, tým väčší je jeho vplyv na hladinu vody. Postupom času sa vlny začnú zväčšovať. Keď vietor stále fúka a ním generované vlny sú ním naďalej ovplyvňované, začínajú rásť malé vlny. Vietor má na ne väčší vplyv ako na pokojnú hladinu vody. Veľkosť vlny závisí od rýchlosti vetra, ktorý ju tvorí. Vietor fúkajúci určitou konštantnou rýchlosťou bude schopný generovať vlnu určitej veľkosti. A akonáhle vlna dosiahne svoju maximálnu možnú veľkosť pri danom vetre, stane sa „plne sformovaná“. Generované vlny majú rôzne rýchlosti a periódy vĺn. (Viac podrobností nájdete v terminológii vĺn.) Vlny s dlhými periódami sa pohybujú rýchlejšie a cestujú na dlhšie vzdialenosti ako ich pomalšie náprotivky. Keď sa vlny vzďaľujú od zdroja vetra (šíria sa), vytvárajú vlny príbojov (swells), ktoré sa nevyhnutne valia na breh. Pravdepodobne už poznáte pojem "wave set" (wave set)! Vlny, ktoré už nie sú ovplyvnené vetrom, ktorý ich vytvoril, sa nazývajú spodné vlny (groundswell). To je presne to, čo surferi hľadajú! Čo ovplyvňuje veľkosť príboja (swell)? Veľkosť vĺn na šírom mori ovplyvňujú tri hlavné faktory: Rýchlosť vetra – čím je vyššia, tým väčšia bude vlna. Trvanie vetra je podobné predchádzajúcemu. Fetch (aport, „oblasť pokrytia“) – opäť platí, že čím väčšia plocha pokrytia, tým väčšia vlna sa vytvorí. Len čo na ne ustane vplyv vetra, vlny začnú strácať svoju energiu. Pohybovať sa budú až do momentu, keď výbežky morského dna alebo iné prekážky v ich ceste (napríklad veľký ostrov) pohltia všetku energiu. Existuje niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú veľkosť vlny na určitom mieste v príboji. Medzi nimi: Smer príboja (swell) - umožní nám to dostať vlnu na miesto, ktoré potrebujeme? Dno oceánu je vlnobitie, ktoré sa pohybuje z hlbín oceánu k útesu a vytvára veľké vlny so sudmi vo vnútri. Plytká dlhá rímsa tiahnuca sa k brehu vlny spomalí a tie stratia energiu. Príliv a odliv – niektoré športy sú na ňom úplne závislé. Zistite viac v časti o tom, ako vyzerajú najlepšie vlny.