Cum se formează valurile în ocean. Formarea valurilor mării. Constructiv și distructiv

Valurile pe care suntem obișnuiți să le vedem la suprafața mării se formează în principal sub influența vântului. Cu toate acestea, undele pot apărea și din alte motive, atunci se numesc;

Tidal, format sub influența forțelor de maree ale Lunii și Soarelui;

Presiunea barică, care apare în timpul schimbărilor bruște ale presiunii atmosferice;

Seismic (tsunami) format ca urmare a unui cutremur sau a unei erupții vulcanice;

Probleme cu navele care apar atunci când nava se mișcă.

Valurile vântului sunt predominante pe suprafața mărilor și oceanelor. Undele de maree, seismice, de presiune și de nave nu au un impact semnificativ asupra navigației navelor în ocean, așa că nu ne vom opri asupra descrierii lor. Valurile vântului sunt unul dintre principalii factori hidrometeorologici care determină siguranța și eficiența economică a navigației, deoarece valul, care curge pe navă, o lovește, o balansează, lovește lateral, inundă punțile și suprastructurile și reduce viteza. Mișcarea creează liste periculoase, îngreunează determinarea poziției navei și epuizează foarte mult echipajul. Pe lângă pierderea vitezei, valurile fac ca vasul să se rotească și să se abată de la cursul dat, iar pentru a-l menține este necesară o schimbare constantă a cârmei.

Valurile vântului sunt procesul de formare, dezvoltare și propagare a valurilor induse de vânt pe suprafața mării. Valurile vântului au două caracteristici principale. Prima caracteristică este neregularitatea: dezordinea în dimensiunile și formele undelor. Un val nu se repetă pe altul; unul mare poate fi urmat de unul mic sau poate chiar mai mare; Fiecare val individual își schimbă continuu forma. Cremele valurilor se mișcă nu numai în direcția vântului, ci și în alte direcții. O astfel de structură complexă a suprafeței mării perturbate se explică prin natura turbulentă a vântului, care formează valuri. A doua caracteristică a valurilor este variabilitatea rapidă a elementelor sale în timp și spațiu și este, de asemenea, asociată cu vântul. Cu toate acestea, dimensiunea valurilor depinde nu numai de viteza vântului, de durata acțiunii acestuia, zona și configurația suprafeței apei au o importanță semnificativă. Din punct de vedere practic, nu este nevoie să cunoaștem elementele fiecărei unde individuale sau fiecare vibrație a valului. Prin urmare, studiul undelor se reduce în cele din urmă la identificarea tiparelor statistice, care sunt exprimate numeric prin dependențele dintre elementele de undă și factorii care le determină.

3.1.1. Elemente ondulatorii

Fiecare val este caracterizat de anumite elemente,

Elementele comune pentru valuri sunt (Fig. 25):

Sus - punctul cel mai înalt creasta valului;

Fundul este punctul cel mai de jos al valului;

Înălțimea (h) - depășirea vârfului valului;

Lungimea (L) este distanța orizontală dintre vârfurile a două creste adiacente pe un profil de undă desenat în direcția generală de propagare a undei;

Perioada (t) - intervalul de timp dintre trecerea a două vârfuri de undă adiacente printr-o verticală fixă; cu alte cuvinte, este perioada de timp în care valul parcurge o distanță egală cu lungimea sa;

Panta (e) este raportul dintre înălțimea unui val dat și lungimea sa. Abruptul undei în diferite puncte ale profilului undei este diferit. Abruptitatea medie a undei este determinată de raportul:

Orez. 25. Elemente de bază ale undelor.

Pentru practică, este importantă cea mai mare pantă, care este aproximativ egală cu raportul dintre înălțimea valului h și jumătatea sa λ/2

- viteza undei c - viteza de deplasare a crestei undei in directia de propagare a acesteia, determinata pe un interval scurt de timp de ordinul perioadei undei;

Frontul de undă este o linie pe planul unei suprafețe rugoase, care trece de-a lungul vârfurilor crestei unei unde date, care sunt determinate de un set de profile de undă desenate paralel cu direcția generală de propagare a undei.

Pentru navigare cea mai mare valoare au elemente de undă precum înălțimea, perioada, lungimea, abruptul și direcția generală a mișcării valurilor. Toate depind de parametrii fluxului vântului (viteza și direcția vântului), lungimea acestuia (accelerația) deasupra mării și durata acțiunii sale.

În funcție de condițiile de formare și propagare, valurile vântului pot fi împărțite în patru tipuri.

Vânt - un sistem de valuri care, în momentul observării, se află sub influența vântului de care este cauzat. Direcțiile de propagare a valurilor vântului și a vântului în apă adâncă coincid sau diferă de obicei cu cel mult patru puncte (45°).

Valurile de vânt se caracterizează prin faptul că panta lor sub vânt este mai abruptă decât cea sub vânt, astfel încât vârfurile crestelor se prăbușesc de obicei, formând spumă sau chiar sunt rupte de vânturile puternice. Când valurile intră în ape puțin adânci și se apropie de țărm, direcțiile de propagare a valurilor și a vântului pot diferi cu mai mult de 45°.

Swell - valuri induse de vânt care se propagă în zona de formare a valurilor după ce vântul slăbește și/sau își schimbă direcția sau valuri induse de vânt care vin din zona de formare a valurilor într-o altă zonă în care vântul suflă cu o viteză diferită și/sau o altă direcție. Caz special O umflatură care se răspândește în absența vântului se numește swell moartă.

Mixte - valuri formate ca urmare a interacțiunii valurilor de vânt și umflarea.

Transformarea valurilor de vânt este o modificare a structurii valurilor de vânt cu modificări în adâncime. În acest caz, forma valurilor este distorsionată, ele devin mai abrupte și mai scurte, iar la o adâncime mică, care nu depășește înălțimea valului, crestele acestuia din urmă se răstoarnă și valurile sunt distruse.

În felul meu aspect valurile vântului se caracterizează prin diferite forme.

Ripple este forma inițială de dezvoltare a valului de vânt care apare sub influența unui vânt slab; Crestele valurilor seamănă cu solzi atunci când se unduiesc.

Undele tridimensionale sunt un set de valuri a căror lungime medie a crestei este de câteva ori mai mare decât lungimea medie de undă.

Undele regulate sunt undele în care forma și elementele tuturor undelor sunt aceleași.

Mulțimea este o perturbare haotică care apare ca urmare a interacțiunii undelor care călătoresc în direcții diferite.

Valurile care se sparg peste maluri, recife sau stânci se numesc spargeri. Valurile care se prăbușesc în zona de coastă se numesc surf. În apropierea țărmurilor abrupte și în apropierea facilităților portuare, surf-ul are forma unui val invers.

Valurile de la suprafața mării se împart în libere, când forța care le-a provocat încetează să mai acționeze și valurile se mișcă liber, și forțate, când forța care a determinat formarea valurilor nu se oprește.

Pe baza variabilității elementelor valurilor în timp, acestea sunt împărțite în valuri constante, adică valuri de vânt, în care caracteristicile statistice ale valurilor nu se modifică în timp, și valuri în curs de dezvoltare sau în descompunere, care își schimbă elementele în timp.

În funcție de forma lor, undele sunt împărțite în două dimensiuni - un set de valuri a căror lungime medie a crestei este de multe ori mai mare decât lungimea medie de undă, tridimensionale - un set de valuri a căror lungime medie a crestei este de câteva ori mai mare decât lungimea de undă , și solitar, având doar o creastă în formă de cupolă fără talpă.

În funcție de raportul dintre lungimea de undă și adâncimea mării, valurile sunt împărțite în scurte, a căror lungime este semnificativ mai mică decât adâncimea mării, și lungi, a căror lungime este mai mare decât adâncimea mării.

În funcție de natura mișcării formei de undă, acestea pot fi translaționale, în care există o mișcare vizibilă a formei de undă și în picioare - fără mișcare. Pe baza modului în care sunt localizate undele, acestea sunt împărțite în suprafață și interne. Undele interne se formează la una sau alta adâncime la interfața dintre straturile de apă de diferite densități.

3.1.2. Metode de calcul al elementelor de undă

Când se studiază valurile mării, anumite principii teoretice sunt folosite pentru a explica anumite aspecte ale acestui fenomen. Legile generale Structura undelor și natura mișcării particulelor lor individuale sunt luate în considerare de teoria trohoidală a undelor. Conform acestei teorii, particulele individuale de apă din undele de suprafață se mișcă pe orbite elipsoidale închise, făcând o revoluție completă într-un timp egal cu perioada undei t.

Mișcarea de rotație a particulelor de apă situate succesiv, deplasate cu un unghi de fază în momentul inițial al mișcării, creează aspectul mișcării de translație: particulele individuale se mișcă pe orbite închise, în timp ce profilul valului se mișcă translațional în direcția vântului. Teoria undelor trohoidale a făcut posibilă fundamentarea matematică a structurii undelor individuale și legarea elementelor acestora între ele. Au fost obținute formule care au făcut posibilă calcularea elementelor de undă individuale

unde g este accelerația căderii libere, lungimea de undă K, viteza de propagare a acesteia C și perioada t sunt legate între ele prin dependența K = Cx.

De remarcat faptul că teoria undelor trohoidale este valabilă doar pentru undele bidimensionale obișnuite, care se observă în cazul valurilor de vânt liber - swell. În valurile tridimensionale ale vântului, căile orbitale ale particulelor nu sunt orbite circulare închise, deoarece sub influența vântului, transferul orizontal al apei are loc pe suprafața mării în direcția de propagare a valurilor.

Teoria trohoidală valurile marii nu dezvăluie procesul de dezvoltare și atenuare a acestora, precum și mecanismul de transfer de energie de la vânt la val. Între timp, rezolvarea exactă a acestor probleme este necesară pentru a obține dependențe fiabile pentru calcularea elementelor valurilor vântului.

Prin urmare, dezvoltarea teoriei valurilor mării a luat calea dezvoltării legăturilor teoretice și empirice între vânt și valuri, ținând cont de diversitatea valurilor reale ale vântului mării și de natura nestaționară a fenomenului, adică ținând cont de acestea. dezvoltare si atenuare.

ÎN vedere generală formulele de calcul al elementelor valului vântului pot fi exprimate în funcție de mai multe variabile

H, t, L, C=f(W, Dt, H),

Unde W este viteza vântului; D - accelerație, t - durata acțiunii vântului; H - adâncimea mării.

Pentru zonele de mare mică adâncime, dependențele pot fi utilizate pentru a calcula înălțimea și lungimea valurilor

Coeficienții a și z sunt variabili și depind de adâncimea mării

A = 0,0151 H 0,342; z = 0,104H 0,573.

Pentru zonele de mare deschisă, elementele valurilor, a căror probabilitate de înălțime este de 5%, și lungimile de undă medii sunt calculate în funcție de dependențe:

H = 0,45 W 0,56 D 0,54 A,

L = 0,3 lW 0,66 D 0,64 A.

Coeficientul A se calculează folosind formula

Pentru zonele oceanice deschise, elementele valurilor sunt calculate folosind următoarele formule:

unde e este abruptul undei la accelerații mici, D PR este accelerația maximă, km. Înălțimea maximă a valurilor de furtună poate fi calculată folosind formula

unde hmax este înălțimea maximă a undei, m, D este lungimea accelerației, mile.

La Institutul Oceanografic de Stat, pe baza teoriei statistice spectrale a valurilor, s-au obținut conexiuni grafice între elementele valurilor și viteza vântului, durata acțiunii acestuia și lungimea accelerației. Aceste dependențe ar trebui considerate cele mai fiabile, oferind rezultate acceptabile, pe baza cărora nomogramele pentru calcularea înălțimii valurilor au fost construite la Centrul Hidrometeorologic al URSS (V.S. Krasyuk). Nomograma (Fig. 26) este împărțită în patru cadrane (I-IV) și constă dintr-o serie de grafice dispuse într-o anumită succesiune.

În cadranul I (numărând din colțul din dreapta jos) al nomogramei, este dată o grilă de grade, fiecare diviziune a cărei diviziune (pe orizontală) corespunde la 1° din meridianul la o latitudine dată (de la 70 la 20° N) pentru hărți la o scară de 1:15 000000 proiecții stereografice polare. Grila de grade este necesară pentru a converti distanța dintre izobarele n și raza de curbură a izobarelor R, măsurată pe hărți de o scară diferită, la o scară de 1:15 000000. În acest caz, determinăm distanța dintre izobarele n și raza de curbură a izobarelor R în grade meridiane la o latitudine dată. Raza de curbură a izobarelor R este raza cercului cu care secțiunea izobarei care trece prin sau în apropierea punctului pentru care se efectuează calculul are cel mai mare contact. Se determină folosind un metru selectându-l în așa fel încât un arc trasat din centrul găsit să coincidă cu o anumită secțiune a izobarei. Apoi mai departe grila de grade Reprezentăm grafic valorile măsurate la o latitudine dată, exprimate în grade meridiane, iar folosind o busolă determinăm raza de curbură a izobarelor și distanța dintre izobare corespunzătoare unei scari de 1:15.000.000.

Cadranul II al nomogramei prezintă curbe care exprimă dependența vitezei vântului de gradientul de presiune și latitudine geografică locuri (fiecare curbă corespunde unei anumite latitudini - de la 70 la 20° N). Pentru a trece de la vântul de gradient calculat la vântul care sufla lângă suprafața mării (la o altitudine de 10 m), a fost derivată o corecție care ține cont de stratificarea stratului de suprafață al atmosferei. Când se calculează pentru partea rece a anului (stratificare stabilă t w 2°C), coeficientul este 0,6.

Orez. 26. Nomogramă pentru calcularea elementelor valurilor și a vitezei vântului din hărțile câmpului de presiune de suprafață, unde izobarele sunt desenate la intervale de 5 mbar (a) și 8 mbar (b). 1 - iarna, 2 - vara.

În cadranul III se ia în considerare influența curburii izobare asupra vitezei geostrofice a vântului. Curbele corespunzătoare diferitelor valori ale razei de curbură (1, 2, 5 etc.) sunt date prin linii continue (iarna) și întrerupte (vara). Semnul oo înseamnă că izobarele sunt drepte. De obicei, atunci când raza de curbură depășește 15°, nu este necesar să se ia în considerare curbura în calcule. De-a lungul axei absciselor care separă cheile III și IV, se determină viteza vântului W pentru un punct dat.

În cadranul IV există curbe care permit determinarea înălțimii așa-numitelor unde semnificative (h 3H), care au o probabilitate de 12,5%, în funcție de viteza vântului, accelerație sau durata acțiunii vântului.

Dacă este posibil, la determinarea înălțimii valului, să se utilizeze nu numai date despre viteza vântului, ci și despre accelerația și durata vântului, calculul se efectuează folosind accelerația și durata vântului (în ore). Pentru a face acest lucru, din cadranul III al nomogramei coborâm perpendiculara nu la curba de accelerație, ci la curba duratei vântului (6 sau 12 ore). Din rezultatele obținute (în ceea ce privește accelerația și durata) se ia valoarea mai mică a înălțimii valului.

Calculul folosind nomograma propusă se poate face numai pentru zonele „de adâncime”, adică pentru zonele în care adâncimea mării nu este mai mică de jumătate din lungimea de undă. Când accelerația depășește 500 km sau durata vântului depășește 12 ore, se folosește dependența înălțimii valurilor de vânt corespunzătoare condițiilor oceanului (curba îngroșată în cadranul IV).

Astfel, pentru a determina înălțimea valurilor într-un punct dat, este necesar să se efectueze următoarele operații:

A) găsiți raza de curbură a izobarei R care trece printr-un punct dat sau în apropierea acestuia (folosind o busolă prin selecție). Raza de curbură a izobarelor se determină numai în cazul curburii ciclonice (în cicloni și jgheaburi) și se exprimă în grade meridiane;

B) determinați diferența de presiune n prin măsurarea distanței dintre izobarele adiacente în zona punctului selectat;

C) folosind valorile găsite ale lui R și n, în funcție de perioada anului, găsim viteza vântului W;

D) cunoscând viteza vântului W și accelerația D sau durata vântului (6 sau 12 ore), găsim înălțimea valurilor semnificative (h 3H).

Accelerația se găsește după cum urmează. Din fiecare punct pentru care se calculează înălțimea valului, se trasează o linie de curent în direcția împotriva vântului până când direcția acesteia se schimbă față de cea inițială cu un unghi de 45° sau ajunge la țărm sau la marginea gheții. Aproximativ aceasta va fi accelerația sau calea vântului, de-a lungul căreia ar trebui să se formeze valuri, care ajung într-un punct dat.

Durata acțiunii vântului este definită ca timpul în care direcția vântului rămâne neschimbată sau se abate de la original cu cel mult ±22,5°.

Conform nomogramei din fig. 26a, puteți determina înălțimea undei dintr-o hartă a câmpului de presiune de suprafață, pe care sunt desenate izobare cu 5 mbar. Dacă izobarele sunt trase cu 8 mbar, atunci nomograma prezentată în Fig. 26 b.

Perioada și lungimea valului pot fi calculate din datele despre viteza vântului și înălțimea valurilor. Un calcul aproximativ al perioadei valurilor poate fi realizat folosind graficul (Fig. 27), care arată relația dintre perioade și înălțimea valurilor de vânt la diferite viteze ale vântului (W). Lungimea undei este determinată de perioada sa și de adâncimea mării într-un punct dat conform graficului (Fig. 28).

Motivul principal pentru formarea valurilor este vântul care sufla deasupra apei. Prin urmare, magnitudinea valului depinde de puterea și timpul impactului său. Datorită vântului, particulele de apă se ridică în sus, uneori desprinzându-se de la suprafață, dar după un timp, sub influența gravitației naturale, ele cad inevitabil. De la distanță poate părea că valul se mișcă înainte, dar, de fapt, dacă acest val, desigur, nu este un tsunami, (un tsunami are o altă natură de apariție), el doar cade și se ridică. Deci, de exemplu, o pasăre de mare care a aterizat la suprafața unei mări agitate se va legăna pe valuri, dar nu se va deplasa de la locul său.

Abia în apropierea țărmului, unde nu mai este adâncă, apa se mișcă înainte, rostogolindu-se pe țărm. Apropo, marinarii cu experiență determină gradul de stare a mării uitându-se la creasta de pulverizare din picăturile sparte care formează o creastă pe un val, dacă abia au început să se formeze o creastă și spumă, atunci starea mării este de 3 puncte.

Ce fel de val de mare se numește un val?

Valurile pe mare pot exista fără vânt, acestea sunt tsunami cauzate de dezastre naturale ca erupțiile vulcanice subacvatice și un val pe care marinarii îl numesc o alergare. Se formează pe mare după o furtună puternică, când vântul s-a stins, dar din cauza masei mari de apă puse în mișcare de vânt și a unui fenomen numit rezonanță, valurile continuă să se balanseze. Trebuie remarcat faptul că astfel de valuri nu sunt cu mult mai sigure decât o furtună și pot răsturna cu ușurință o navă sau o barcă cu marinari neexperimentați.

În acest articol vom vorbi despre unde vin valurile și cum sunt. La urma urmei, valurile sunt un fenomen natural unic care oferă surferilor o mulțime de emoții și senzații, forțându-i să renunțe la multe. Surfingul este despre valuri. Și navigarea bună este imposibilă fără cunoașterea modului în care sunt create valurile, a ceea ce le afectează viteza, puterea și forma și fără a înțelege că fiecare val este diferit de celălalt.

De unde vin valurile din ocean?

Totul ține de umflătură. Dacă n-ar fi umflarea, nu ar fi valuri. Ce este umflarea? Swellul este energia eoliană transferată în valuri. Există mai multe tipuri de swell, vânt și fund (fundswell, roll-up):

După cum sugerează și numele, o umflare a vântului se formează din cauza vântului. Acest tip de swell apare atunci când vântul suflă direct în larg (de exemplu, în timpul unei furtuni) și creează un cot (perturbare haotică la suprafața oceanului). Swellurile de vânt nu sunt foarte potrivite pentru surfing.
Ondularea, din cauza căreia se formează valuri de surf pe malul oceanului, se numește valuri de fund. De aici provin valurile de care sunt interesați surferii.

Cum apare umflarea?

Departe, în ocean, o furtună cu vânturi puternice năvăli. Aceste vânturi încep să agite apa. Cu cât vântul este mai puternic, cu atât mărimea valului este mai mare. O anumită viteză a vântului corespunde unei dimensiuni foarte specifice a valului. Funcționează ca o pânză și permite vântului să se accelereze și să facă mai mult.

Când valurile ating dimensiunea maximă posibilă, ele încep să călătorească spre țărmuri îndepărtate în direcția în care bate vântul. După ceva timp, valurile devin asemănătoare între ele - cele mai mari le absorb pe cele mici, iar cele rapide le mănâncă pe cele lente. Grupul rezultat de valuri de aproximativ aceeași dimensiune și putere se numește umflare. O valuri poate parcurge sute sau chiar mii de kilometri înainte de a ajunge la coasta.

Pe măsură ce umflarea se apropie de adâncimi mai mici, fluxurile inferioare de apă lovesc fundul, încetinesc și nu au unde să meargă decât să se deplaseze în sus, împingând toată apa deasupra lor. Când apa nu își mai poate suporta propria greutate, începe să se prăbușească. De fapt, de aici vin valurile pe care poți naviga.

Închideri sunt închise pe toată lungimea în secțiuni întregi. Nu este cea mai bună opțiune pentru patinaj decât dacă înveți să călărești în spumă. Când mărimea valurilor este mai mare de 2 metri, atunci astfel de valuri pot fi periculoase. Închiderile pot fi recunoscute după lățimea vârfului valului, care poate ajunge la câțiva metri.
Valuri revărsate se apropie incet de tarm si, datorita pantei usoare a fundului, incet incet sa se rupa, fara sa formeze un perete sau teava ascutita. Aceste valuri trebuie abordate devreme și sunt mai potrivite pentru surferii începători și longboarderii.
Valuri cufundate. Unde rapide, puternice, ascuțite care formează o țeavă. Acestea apar atunci când o umflătură întâlnește un obstacol în calea sa. De exemplu, acesta ar putea fi un recif proeminent sau o placă de rocă. Suntem obișnuiți să vedem astfel de valuri în fotografiile și videoclipurile de surf. Vă permite să faceți treceri într-o țeavă și aerisire (sărituri). Periculoasă pentru surferii începători.

Tipuri de locuri de surf

Natura valului este determinată de locul unde apare, acest loc se numește loc de surf. Locurile de surf sunt împărțite în mai multe tipuri.

Vacanță la plajă: o umflătură vine pe o plajă cu fundul nisipos și valul, ciocnind de o spălătură de nisip în fund, începe să se spargă. Particularitatea pauzelor de plajă este că vârfurile se ridică în locurile în care se formează aluviuni nisipoase, iar forma și poziția lor se pot schimba în fiecare zi, în funcție de vânt, curenți, mișcarea mareelor și alți factori.
Odată cu schimbarea formei și mărimii aluviunilor, se schimbă și caracteristicile valurilor, adică valurile pot fi atât trâmbițe ascuțite, cât și blânde. Fundul nisipos nu este deosebit de periculos, așa că vacanțele pe plajă sunt grozave pentru a învăța să faceți surf. În Bali, pauzele de plajă includ întreaga plajă de-a lungul Kuta, Legian și Seminyak, precum și Brava Beach, Eco Beach și altele.
Reef-break.Acest tip de spot de surf se caracterizează prin prezența unui recif la fund. Reciful poate fi fie recife de corali, fie un fund stâncos sub formă de pietre individuale sau plăci întregi. Forma, puterea și lungimea de undă depind de forma recifului de pe fundul oceanului. Într-un loc cu o pauză de recif, puteți oricând să preziceți unde va apărea vârful valului. Rupurile de recif sunt mult mai periculoase decât cele de plajă din cauza recifelor și stâncilor ascuțite de pe fund.În Bali, cele mai multe locuri de surf sunt rupturi de recif. Uluwatu, Balangan, Padang Padang, Batu Bolong și mulți alții.
Punct-break- asta e când cu Well se ciocnește de un fel de obstacol care iese din mal. Ar putea fi o creastă de stâncă, o pelerină sau o mică peninsulă. După ciocnire, valurile ocolesc acest obstacol și încep să se spargă unul după altul. În astfel de locuri apar valuri de cea mai obișnuită formă, merg unul după altul și vă pot oferi treceri foarte, foarte lungi.Un exemplu de punct break în Bali este locul Medewi.

Vânt și cantitate de apă

Pe lângă locație și umflături, vântul și înălțimea apei (mareele înalte și joase) influențează și de unde provin valurile de surf.

De unde vin valurile pentru călărie sau „suflate de vânt”?
Calitatea valurilor depinde de vântul de pe mal. Cel mai bun vânt pentru surfing nu este vântul. Acesta este motivul pentru care surferii se trezesc la 4 dimineața sau mai devreme pentru a ajunge la fața locului înainte de zori, când vântul încă nu s-a trezit și apa este încă sticloasă.

Dacă vântul bate, valurile nu vor fi deteriorate (și uneori chiar mai bine) dacă sunt îndreptate de la țărm în ocean. Acest tip de vânt se numește offshore. Offshore împiedică valurile să nu se spargă, făcându-le mai ascuțite.

Vântul care bate din ocean spre țărm se numește pe uscat. Rupe valurile, făcându-le să se închidă prematur, suflând vârfurile. Vântul cel mai puțin preferat dintre toate. Un țărm puternic poate ucide, în general, întreaga targă.

Vântul poate sufla și de-a lungul coastei, se numește crossshore. Aici depind foarte mult de puterea și direcția sa. Uneori, un crossshore poate strica ușor valurile, iar uneori poate acționa la fel de negativ ca un țărm.

Curge și reflux
Puteți citi despre maree și despre modul în care acestea afectează valurile în acest articol

Anatomia unui val

Există mai multe elemente în structura unui val:
Perete (față/perete)- secțiunea de val în care surferul își petrece cea mai mare parte a timpului.
Buze- căderea creastă a valului.
Umăr- un loc unde valul se estompează treptat.
Talpă (jgheab)- chiar fundul valului.
Conductă (tub/butoaie)- un loc în care apa înconjoară surferul din toate părțile.

Acum știi de unde vin valurile, dar teoria este teorie și poți cunoaște cu adevărat valurile doar în procesul de surfing. Cu cât privești și călări mai mult pe valuri, cu atât vei deveni mai bine citind oceanul, ceea ce îți va permite să prinzi din ce în ce mai multe valuri grozave. Acum pune tabla sub braț și fugi! 🙂

Cum se formează undele? Rapoartele privind starea de suprafață și prognozele de formare a valurilor sunt compilate pe baza rezultatelor cercetarea stiintificași modelarea vremii. Pentru a afla ce unde se vor forma în viitorul apropiat, este important să înțelegem cum se formează.

Principala cauză a formării valurilor este vântul. Valurile cele mai potrivite pentru surfing sunt formate prin interacțiunea vântului deasupra suprafeței oceanului, departe de țărm. Acțiunea vântului este prima etapă a formării valurilor.

Vânturile care bat în larg într-o anumită zonă pot provoca, de asemenea, valuri, dar pot duce și la deteriorarea calității valurilor care se sparg.

S-a descoperit că vânturile care sufla dinspre mare tind să producă valuri instabile și inegale, deoarece acestea afectează direcția de deplasare a valurilor. Vânturile care bat de pe coastă servesc, într-un anumit sens, ca un fel de forță de echilibrare. Valul parcurge mulți kilometri de la adâncimea oceanului până la țărm, iar vântul de pe uscat are un efect de „frânare” pe fața valului, permițându-i să evite ruperea mai mult timp.

Zone cu presiune scăzută = valuri bune pentru surfing

În teorie, zonele de presiune scăzută promovează formarea de valuri drăguțe și puternice. În adâncurile unor astfel de zone, viteza vântului este mai mare și se formează rafale de vânt mai multe valuri. Frecarea creată de aceste vânturi ajută la formare valuri puternice, care parcurg mii de kilometri până întâlnesc obstacolele finale, adică zonele de coastă în care locuiesc oamenii.

Dacă vânturile generate în zonele de presiune scăzută continuă să sufle pe suprafața oceanului pentru o lungă perioadă de timp, valurile devin mai intense pe măsură ce se acumulează energie în toate valurile rezultate. În plus, dacă vânturile din zone de presiune scăzută afectează o zonă foarte mare a oceanului, atunci toate valurile rezultate concentrează și mai multă energie și putere, ceea ce duce la formarea unor valuri și mai mari.

De la valurile oceanului la valuri de surf: fundul mării și alte obstacole

Am analizat deja modul în care se formează perturbațiile în mare și valurile generate de acestea, dar după „naștere” astfel de valuri mai trebuie să parcurgă o distanță uriașă până la țărm. Valurile care provin din ocean au o călătorie lungă înainte de a ajunge pe uscat.

În timpul călătoriei lor, înainte ca surferii să ajungă pe ei, aceste valuri vor trebui să depășească alte obstacole. Înălțimea valului emergent nu se potrivește cu înălțimea valurilor pe care le călăresc surferii.

Pe măsură ce valurile se deplasează prin ocean, ele sunt expuse neregulilor din fundul mării. Când mase gigantice de apă în mișcare depășesc înălțimi de fundul mării, cantitatea totală de energie concentrată în valuri se modifică.

De exemplu, platformele continentale departe de coastă oferă rezistență la valurile în mișcare datorită forței de frecare, iar până când valurile ajung în apele de coastă, unde adâncimea este mică, ele și-au pierdut deja energia, puterea și puterea.

Atunci când valurile se deplasează prin apele adânci fără a întâmpina obstacole în drum, de obicei se ciocnesc în litoral cu mare putere. Adâncimile fundului oceanului și modificările acestora în timp sunt studiate prin studii batimetrice.

Folosind harta de adâncime, este ușor să găsiți cele mai adânci și mai puțin adânci ape ale oceanelor planetei noastre. Studierea topografiei fundului mării este de mare importanță pentru prevenirea epavelor și a navelor de croazieră.

În plus, studierea structurii fundului poate oferi informații valoroase pentru prezicerea surf-ului într-un anumit punct de surf. Când valurile ajung în apă puțin adâncă, viteza lor scade de obicei. În ciuda acestui fapt, lungimea de undă se scurtează și creasta crește, rezultând o creștere a înălțimii undei.

Bancurile de nisip și creasta valurilor cresc

Bancurile de nisip, de exemplu, schimbă întotdeauna natura plajelor. Acesta este motivul pentru care calitatea undelor se schimbă în timp, în bine sau în rău. Neregulile nisipoase de pe fundul oceanului permit formarea unor creste distincte, concentrate de valuri de pe care surferii isi pot incepe alunecarea.

Când un val întâlnește un nou banc de nisip, va forma de obicei o nouă creastă, deoarece un astfel de obstacol face ca creasta să se ridice, adică formarea unui val potrivit pentru surfing. Alte obstacole în calea valurilor includ inghinele, vasele scufundate sau pur și simplu recifele naturale sau artificiale.

Valurile sunt generate de vânt și, pe măsură ce se deplasează, sunt influențate de topografia fundului mării, precipitații, maree, curenții de ruptură de pe coastă, vânturile locale și neregularitățile fundului. Toți acești factori meteorologici și geologici contribuie la formarea valurilor potrivite pentru surfing, kitesurfing, windsurfing și boogie surfing.

Prognoza valurilor: fundamente teoretice

Undele cu perioade lungi tind să fie mai mari și mai puternice.
Valurile cu o perioadă scurtă tind să fie mai mici și mai slabe.
Perioada valurilor este timpul dintre formarea a două creste clar definite.
Frecvența undelor este numărul de unde care trec printr-un anumit punct într-un anumit timp.
Valurile mari se mișcă repede.
Valurile mici se mișcă încet.
Se formează valuri intense în zonele cu presiune scăzută.
Zonele cu presiune scăzută sunt caracterizate de vreme ploioasă și cer înnorat.
Zonele de înaltă presiune sunt caracterizate de vreme caldă și cer senin.
Valurile mai mari se formează în zonele de coastă adânci.
Tsunami-urile nu sunt potrivite pentru surfing.

Oamenii consideră multe fenomene naturale de la sine înțeles. Suntem obișnuiți cu vara, toamna, iarna, ploaie, zăpadă, valuri și nu ne gândim 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 apariția valurilor mării și oceanice. Ele se formează datorită:

modificări ale presiunii atmosferice;
fluxuri și refluxuri;
cutremure subacvatice și erupții vulcanice;
mișcările navei;
vânt puternic.

Pentru a înțelege mecanismul de formare, trebuie să vă amintiți că apa este agitată și vibrează forțat - ca urmare a impactului fizic. O pietricică, o barcă sau o mână care o atinge a 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 cu 8 metri și se întind aproape un sfert de kilometru în lungime.

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

Toate valurile pot fi împărțite în 2 categorii:

vânt;
permanent.

Vânt

Cele eoliene, după cum sugerează și numele, se formează sub influența vântului. Rafalele sale mătură tangențial, pompând 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 ascensiunile și coborârile. Vârfurile lor sunt numite creste, iar bazele lor sunt numite tălpi.

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

Energie regenerabilă

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

În viață arată cam așa. Vântul creează o anumită cantitate de vibrații într-un corp de apă. Energia acestor vibrații va dura câteva ore. În acest timp, formațiunile lichide acoperă distanțe de zeci de kilometri și „acostează” în zonele în care este însorit, nu bate vânt și corpul de apă este calm.

permanent

Valurile stătătoare sau unice apar din cauza tremurului de pe fundul oceanului, caracteristice cutremurelor, erupțiilor vulcanice și, de asemenea, din cauza unei schimbări bruște a presiunii atmosferice.

Acest fenomen se numește seiche, care se traduce din franceză ca „swinging”. 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.

Constructiv și distructiv

Formațiunile care parcurg distanțe lungi fără să-și schimbe forma sau să piardă energie lovesc malul și se sparg. Mai mult, fiecare val are un efect diferit asupra fâșiei de coastă. Dacă spală malul, este clasificat ca constructiv.

Valul distructiv al apei lovește coasta cu puterea sa, distrugându-l, spălând treptat nisipul și pietricelele de pe fâșia de plajă. În acest caz fenomen natural clasificate ca fiind distructive.

Distrugerea vine în diferite puteri distructive. Uneori este atât de puternic încât prăbușește versanții, desparte stânci și desparte stâncile. În timp, chiar și cele mai dure roci se erodează. 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 coastă, spălând fâșia de coastă și plajele. Acesta este doar unul dintre zecile de fapte.

Tsunami este un tip de formațiuni de apă distructive caracterizate printr-o mare putere distructivă. Viteza lor ajunge până la 1000 km/h. Aceasta este mai mare decât avion cu reactie. La adâncime, înălțimea crestei tsunami-ului este mică, dar în apropierea țărmului încetinesc, dar cresc în înălțime la 20 de metri.

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

Ucigași anormali

Sunt cunoscuți și ca rătăcitori, monștri, anormali și mai des întâlniți în oceane.

Chiar și în urmă cu 30-40 de ani, poveștile marinarilor despre fluctuațiile anormale ale apei erau considerate fabule, deoarece în actualul teorii științifice iar calculele relatărilor martorilor oculari nu se potriveau. O înălțime de 21 de metri a fost considerată limita pentru fluctuațiile oceanice și maritime.