Всички обичаме да ходим на плаж и да се наслаждаваме на хубавото време, да правим слънчеви бани и да плуваме приятно. Във ветровитите дни обаче вълните ни пречат да се потопим в освежаващото. Вероятно някога сте се чудили как се образуват тези безкрайни вълни, които никога не свършват, но не знаете защо или какво всъщност представляват вълните.
Искате ли да знаете какво представляват океанските вълни и как се образуват?
Какво е вълна?
Вълната е просто вълничка от вода по повърхността на морето. Вълните могат да се разпространяват на много километри през океана и, в зависимост от вятъра, с различна скорост. Когато вълните достигнат плажа, те се разбиват и цикълът им приключва. Можете също да научите повече за това как се измерва височината на вълната в тази статия за измерване на вълните и как това може да повлияе на предотвратяването на опасни вълни.
Произход
Въпреки че често се смята, че вълните са причинени от вятъра, реалността е много по-сложна. Истинският източник на вълната не е вятърът, а слънцето. Слънцето нагрява земната атмосфера, но не равномерно. Някои части на Земята се нагряват повече от други поради влиянието на слънцето. Когато това се случи, атмосферното налягане се променя. В райони, където въздухът е по-топъл, атмосферното налягане е по-високо, създавайки зони на стабилност и хубаво време, където преобладават антициклони. Обратно, в райони, по-слабо нагрявани от слънцето, атмосферното налягане е по-ниско. Това кара ветровете да се образуват в посока от по-високо към по-ниско налягане.
Динамиката на атмосферния вятър функционира подобно на тази на водата. Флуидът, в този случай вятърът, има тенденция да се движи от области с по-високо налягане към области с по-ниско налягане. Колкото по-голяма е разликата в налягането между една област и друга, толкова по-силен ще бъде вятърът, което ще доведе до образуването на бури. Интересно е също да се наблюдава как океанските течения влияят върху образуването на вълни.
Когато вятърът започне да духа и въздейства върху повърхността на морето, въздушните частици се трият в водните частици, създавайки малки вълнички. Те се наричат капилярни вълни и са просто малки вълни с дължина само няколко милиметра. Ако вятърът духа на няколко километра разстояние, тези капилярни вълни нарастват и в крайна сметка се превръщат в по-големи вълни. Важно е също така да се вземе предвид как глобалното затопляне влияе на морското равнище.
Фактори, участващи в неговото формиране
Няколко фактора могат да повлияят на образуването и размера на вълните. По-силните ветрове очевидно генерират по-високи вълни, но скоростта и интензитетът на вятъра, както и продължителността на тази скорост, също трябва да се вземат предвид. Други фактори, влияещи върху образуването на различни видове вълни, са засегнатата зона и дълбочината. С приближаването на вълните към брега те се забавят поради по-плитката вода, докато гребенът им се увеличава на височина. Този процес продължава, докато издигането на вълните се движи по-бързо от подводната част, при което движението става нестабилно и вълната се разбива.
Съществува и друг вид вълна, която е по-ниска и по-заоблена, образувана от разликите в налягането, температурата и солеността в съседните области. Тези разлики карат водата да се движи, създавайки течения, които образуват малки вълни. Това се нарича вълнение. Интересно е също да се проучи концепцията за вълновото действие, за да се разбере по-добре как тези образувания взаимодействат, както можете да видите в тази статия за вълновото действие.
Най-често срещаните вълни, които виждаме на плажа, обикновено са с височина между 0,5 и 2 метра и дължина между 10 и 40 метра, въпреки че някои вълни могат да достигнат височина от 10 до 15 метра. Важно е също да се има предвид, че размерът на вълните може да варира в различните части на света.
Друг начин за производство
Съществува и друг естествен процес, който също води до образуването на вълни, и това не е вятърът. Това са земетресенията. Земетресенията са геоложки процеси, които, ако се случат в морска зона, могат да генерират гигантски вълни, наречени цунами.
Когато на океанското дъно се случи земетресение, внезапната промяна на повърхността генерира вълни с дължина стотици километри около засегнатата зона. Тези вълни се разпространяват през океана с невероятно бързи скорости, достигайки до 700 км/ч . Тази скорост е сравнима с тази на реактивен самолет.
Когато приливните вълни са далеч от брега, вълните се движат на няколко метра височина. Тогава се приближава до брега, когато те се издигат на височина между 10 и 20 метра и са автентични водни планини, които въздействат върху плажовете и причиняват сериозни щети на околните сгради и цялата инфраструктура в района.
Цунами са причинили множество бедствия през цялата история. Поради тази причина много учени изучават видовете вълни, които се образуват в морето, за да направят бреговете по-безопасни и освен това да използват огромното количество енергия, освободена от тях, за генериране на електроенергия като възобновяем ресурс. Освен това, изучаването на земетресенията предоставя ценна информация за промените в еластичните свойства на земната кора, които са свързани и с изменението на климата.
Видове вълни
Има няколко вида вълни в зависимост от силата и височината, които имат:
- Свободни или трептящи вълни. Това са вълни, които се намират на повърхността и се дължат на промени в морското ниво. В тях водата не напредва, а само описва завой, докато се издига и спада почти на същото място, откъдето е започнало покачването на вълната.
- Преводни вълни. Тези вълни се появяват близо до брега. Когато напредват, те докосват морското дъно и в крайна сметка се разбиват с бреговата линия, образувайки много пяна. Когато водата се върне отново, махмурлукът се образува.
- Принудителни вълни. Те се произвеждат от бурното действие на вятъра и могат да бъдат много високи.
Вследствие на глобалното затопляне, морското равнище се покачва и вълните все повече ще увреждат бреговите линии. Ето защо е от съществено значение да разберем колкото е възможно повече за динамиката на вълните, за да направим бреговете си по-безопасни. Освен това е важно да се вземат предвид видовете метеорологични събития, които могат да повлияят на това явление и как те могат да бъдат свързани с изменението на климата.
