Морские волны

Области, где возникает вздутие

Основные области, где генерируются волны, — это те, где ветры дуют с запада в умеренных поясах обоих полушарий. За пределами этих регионов есть только одна важная область с генерацией волн. Это Аравийское море. В этом районе в июне, июле и августе наблюдается сильная волна, вызванная летним муссоном.

Пассаты очень редко создают большие волны. Тем не менее, тропические циклоны действительно генерируют сильные волны неправильной формы. Большинство волн, наблюдаемых в тропических регионах, происходят из регионов более высоких широт и свободно распространяются на тысячи километров.

В регионах, где частота ветров выше, возникают волны большей активности и больших размеров. Южный штормовой пояс — это область, способная генерировать самые большие волны, так как регистрируются самые сильные и стойкие ветры.

Типы

Порто-Кову

С течением времени возникают три разных типа ветровых волн:

• Капиллярные волны или рябь, в которой преобладает эффект поверхностного натяжения.
• Гравитационные волны, где преобладают гравитационная и инерционная силы.
  • Море, поднятое ветром.
  • Волны, которые отошли от того места, где они были подняты ветром, и в большей или меньшей степени рассеялись.

Волны появляются на гладкая вода, когда дует ветер, но быстро умрет, если ветер прекратится. Возвращающая сила, которая позволяет им распространяться, составляет поверхностное натяжение. Морские волны представляют собой крупномасштабные, часто нерегулярные движения, возникающие при устойчивых ветрах. Эти волны, как правило, длятся намного дольше, даже после того, как ветер стих, а восстанавливающая сила, которая позволяет им распространяться, — это гравитация. По мере того, как волны распространяются от области своего происхождения, они естественным образом разделяются на группы с общим направлением и длиной волны. Наборы волн, сформированные таким образом, известны как волны.

Отдельные «волны-убийцы » (также называемые «волны-уроды», «волны-монстры», «волны-убийцы» и «волны короля») намного выше, чем другие волны в состояние моря может произойти. В случае волны Драупнера ее высота 25 м (82 фута) в 2,2 раза превышала значительную высоту волны. Такие волны отличаются от приливов, вызванных Луной и Солнцем, гравитационным притяжением, цунами, которые вызваны подводными землетрясениями или оползнями, а волны, вызванными подводными взрывами или падением метеоритов — все они имеют гораздо более длительный срок длины волн, чем ветровые волны.

Крупнейшие из когда-либо зарегистрированных ветровых волн — это не волны-убийцы, а стандартные волны в экстремальных морских условиях. Например, волны высотой 29,1 м (95 футов) были зарегистрированы на RRS Discovery в море со значительной высотой волны 18,5 м (61 фут), поэтому самая высокая волна была только в 1,6 раза больше высоты значительной волны. Самый большой зарегистрированный буй (по состоянию на 2011 год) был 32,3 м (106 футов) в высоту во время тайфуна Krosa 2007 г. возле Тайваня.

Цунами

Особый вид представляют собой волны, возникающие на море при перемене атмосферного давления. Они называются
сейши и микросейши. Их изучением занимается океанология.

✦ Итак, мы поговорили и о коротких, и о длинных волнах на море, как о поверхностных, так и внутренних. А теперь вспомним, что в океане возникают
длинные волны не только от ветров и циклонов, но и от процессов, протекающих в земной коре и даже в более глубоких районах «нутра» нашей планеты. Длина таких
волн многократно превосходит самые длинные волны океанской зыби. Эти волны называются цунами. По высоте волны цунами не намного превосходят большие штормовые
волны, но длина их достигает сотен километров. Японское слово «цунами» означает в приблизительном
переводе «портовая волна» или «прибрежная волна». В какой-то мере это название передаёт суть явления. Дело в том, что в открытом океане цунами не
представляет никакой опасности. На достаточном удалении от берегов цунами не буйствует, не производит разрушений, её невозможно даже заметить или ощутить.
Все беды от цунами происходят на берегу, в портах и гаванях.

Возникает цунами чаще всего от землетрясений, вызванных перемещением тектонических плит земной коры, а также от сильных извержений вулканов.

Ссылки[править | править код]

1. Горелик Г. С. Колебания и волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику. — М.: Гос. издат. ф.— м. лит-ры, 1959, с. 144.
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Wave
3. http://bse.sci-lib.com/article012647.html
4. Paul R Pinet. op. cit.. p. 242. ISBN 0763759937. http://books.google.com/books?id=6TCm8Xy-sLUC&pg=PA242.
5. Paul R Pinet. op. cit.. p. 242. ISBN 0763759937. http://books.google.com/books?id=6TCm8Xy-sLUC&pg=PA242.
6. Mischa Schwartz, William R. Bennett, and Seymour Stein (1995). Communication Systems and Techniques. John Wiley and Sons. p. 208. ISBN 9780780347151. http://books.google.com/books?id=oRSHWmaiZwUC&pg=PA208&dq=sine+wave+medium++linear+time-invariant&lr=&as_brr=3&ei=u69cSpuKNZDKkASph-GaBw.
7. See Eq. 5.10 and discussion in A. G. G. M. Tielens (2005). The physics and chemistry of the interstellar medium. Cambridge University Press. pp. 119 ff. ISBN 0521826349. http://books.google.com/books?id=wMnvg681JXMC&pg=PA119. ; Eq. 6.36 and associated discussion in Otfried Madelung (1996). Introduction to solid-state theory (3rd ed.). Springer. pp. 261 ff. ISBN 354060443X. http://books.google.com/books?id=yK_J-3_p8_oC&pg=PA261. ; and Eq. 3.5 in F Mainardi (1996). «Transient waves in linear viscoelastic media». in Ardéshir Guran, A. Bostrom, Herbert Überall, O. Leroy. Acoustic Interactions with Submerged Elastic Structures: Nondestructive testing, acoustic wave propagation and scattering. World Scientific. p. 134. ISBN 9810242719. http://books.google.com/books?id=UfSk45nCVKMC&pg=PA134.
8. Aleksandr Tikhonovich Filippov (2000). The versatile soliton. Springer. p. 106. ISBN 0817636358. http://books.google.com/books?id=TC4MCYBSJJcC&pg=PA106.
9. Seth Stein, Michael E. Wysession (2003). An introduction to seismology, earthquakes, and earth structure. Wiley-Blackwell. p. 31. ISBN 0865420785. http://books.google.com/books?id=Kf8fyvRd280C&pg=PA31.
10. Michael A. Slawinski, Klause Helbig (2003). «Wave equations». Seismic waves and rays in elastic media. Elsevier. pp. 131 ff. ISBN 0080439306. http://books.google.com/books?id=s7bp6ezoRhcC&pg=PA134.
11. Jalal M. Ihsan Shatah, Michael Struwe (2000). «The linear wave equation». Geometric wave equations. American Mathematical Society Bookstore. pp. 37 ff. ISBN 0821827499. http://books.google.com/books?id=zsasG2axbSoC&pg=PA37.
12. Karl F Graaf (1991). Wave motion in elastic solids (Reprint of Oxford 1975 ed.). Dover. pp. 13‒14. http://books.google.com/books?id=5cZFRwLuhdQC&printsec=frontcover.
13. Christian Jirauschek (2005). FEW-cycle Laser Dynamics and Carrier-envelope Phase Detection. Cuvillier Verlag. p. 9. ISBN 3865374190
14. Fritz Kurt Kneubühl (1997). Oscillations and waves. Springer. p. 365. ISBN 354062001X
15. Mark Lundstrom (2000). Fundamentals of carrier transport. Cambridge University Press. p. 33. ISBN 0521631343
16. Chin-Lin Chen (2006). «§ 13.7.3 Pulse envelope in nondispersive media». Foundations for guided-wave optics. Wiley. p. 363. ISBN 0471756873. http://books.google.com/books?id=LxzWPskhns0C&pg=PA363.
17. Chin-Lin Chen (2006). «§ 13.7.3 Pulse envelope in nondispersive media». Foundations for guided-wave optics. Wiley. p. 363. ISBN 0471756873. http://books.google.com/books?id=LxzWPskhns0C&pg=PA363.
18. Stefano Longhi, Davide Janner (2008). «Localization and Wannier wave packets in photonic crystals». in Hugo E. Hernández-Figueroa, Michel Zamboni-Rached, Erasmo Recami. Localized Waves. Wiley-Interscience. p. 329. ISBN 0470108851. http://books.google.com/books?id=xxbXgL967PwC&pg=PA329.

Примеры волнового движения

Природа постоянно представляет нам примеры волнового движения, иногда это очевидно, а иногда нет, как в случае со светом: откуда мы знаем, что он движется как волна?

Волновая природа света обсуждалась веками. Таким образом, Ньютон был убежден, что свет представляет собой поток частиц, а Томас Янг в начале девятнадцатого века показал, что он ведет себя как волна.

Наконец, сто лет спустя Эйнштейн, ко всеобщему спокойствию, подтвердил, что свет был двойным: волна и частица одновременно, в зависимости от того, изучается ли его распространение или способ взаимодействия с материей.

Кстати, то же самое происходит с электронами в атоме, они тоже двойственные сущности. Это частицы, но они также испытывают явления, уникальные для волн, такие как, например, дифракция.

Давайте теперь рассмотрим несколько повседневных примеров очевидного волнового движения:

Характеристики волны[править | править код]

Временна́я и пространственная периодичностиправить | править код

В отличие от стационарного колебания волны имеют две основные характеристики:

• временну́ю периодичность — скорость изменения фазы с течением времени в какой-то заданной точке, называемую частотой волны ff ;
• пространственную периодичность — скорость изменения фазы в определённый момент времени с изменением координаты — длина волны λ\lambda.

Временная и пространственная периодичности взаимосвязаны, что отражено в законе дисперсии, который определяет, как именно волны будут выглядеть и распространяться. В упрощённом виде для линейных волн эта зависимость имеет следующий вид:
f=cλf = \frac{c}{\lambda}\,
Где: c — скорость распространения волны в данной среде.

Строго говоря, это равенство справедливо только для гармоничных волн.

Интенсивность волныправить | править код

О силе волны судят по её амплитуде. В отличие от колебания амплитуда волны — скалярная величина.

Но для количественной характеристики переносимой волной энергии используется вектор плотности потока энергии II. Его направление совпадает с направлением переноса энергии, а абсолютная величина равна количеству энергии, переносимой волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению вектора. При небольших амплитудах:
I=kA2I = k A^2\,      где AA — амплитуда; kk — коэффициент пропорциональности, зависящий от природы волны и свойств среды, где эта волна распространяется.

Виды волн

1. Клозауты (close-out) закрываются по всей длине целыми секциями. Не самый подходящий вариант для катания, если только вы не учитесь кататься в пене. Когда размер волн больше 2 метров, то такие волны могут быть опасны. Распознать клозауты можно по ширине пика волны, который может достигать нескольких метров.
2. Пологие волны (Spilling waves) неспеша подходят к берегу и, благодаря небольшому уклону дна, неторопливо начинают ломаться, не образуя резкой стенки и трубы. На такие волны нужно заранее начинать разгребаться, и они больше подходят для начинающих сёрферов и лонгбордистов.
3. Трубящиеся волны (Plunging waves). Быстрые, мощные, резкие волны, которые образуют трубу. Возникают, когда свелл сталкивается с препятствием на своём пути. Например, это может быть выступающий риф или каменная плита. Такие волны мы привыкли видеть на сёрф-фото и в сёрф-видео. Позволяют делать проезды в трубе и эйры (прыжки). Опасны для начинающих сёрферов.

Видео штормового моря на Черном море (Анапе)

Купание в море во время шторма очень опасно. Обычно довольно трудно преодолеть зону бурунов и попасть в открытое море, где можно относительно спокойно держаться на воде, поднимаясь и опускаясь при прохождении каждой волны. Гораздо труднее уставшему человеку снова попасть на берег через преграду из рушащихся и пенящихся волн. Его то и дело относит обратно в море. Были случаи, когда здесь тонули даже люди, умевшие неплохо плавать. Поэтому-то на городских и санаторных пляжах и вывешивают во время шторма таблички с предостерегающими надписями. Уместно напомнить здесь, что все животные, медузы, морские блохи и другие организмы уходят перед штормом из опасной прибойной зоны, чайки улетают на берег, однако можно видеть, как некоторые люди избирают время шторма для того, чтобы демонстрировать свою «храбрость», качаясь на волнах.

Огромна сила ударов волн о берега и сооружения. Вблизи Сочи она превышает 100 тонн на квадратный метр. При таких ударах возникают всплески высотой в несколько десятков метров. Колоссальная энергия прибойных волн расходуется на раздробление горных пород и перемещение наносов. Без воздействия волн выносы рек скатывались бы постепенно на глубину, волны же возвращают их к берегу и заставляют перемещаться вдоль него. Например, вдоль кавказского побережья Черного моря идет постоянный поток наносов. От Туапсе до Пицунды волны перемещают 30 — 35 тысяч кубических метров наносов в год.

Там, где есть пляж, волны теряют большую часть своей энергии. Там, где его нет, они разрушают коренные породы. В период Великой Отечественной войны размыв берега южнее порта Сочи достигал 4 метров в год. Сразу же после окончания войны были начаты берегоукрепительные работы в этом районе, и размыв побережья прекратился.

Вдоль кавказского побережья моря проходит железная дорога. В прибрежной зоне построены санатории , театры, морские вокзалы и жилые дома. Поэтому берега моря надо охранять от размыва. Лучшей защитой в этом отношении является пляж, где волны разрушаются, не доходя до берега. Для закрепления пляжей сооружаются буны и подводные волноломы. Эти сооружения препятствуют движению гальки вдоль берега в другие районы и уходу ее в глубь моря. Так нарастает пляж.

Бывают ли на Черном море волны цунами, вызываемые землетрясениями, как у нас на Дальнем Востоке? Цунами бывают, но очень слабые. Они регистрируются только приборами и даже не ощущаются человеком.

На какую глубину распространяются обычные волны? Уже на глубине 10 метров они меньше, чем на поверхности, а на глубине 50 метров совсем незаметны. Может быть, в глубинах царит покой, которого ничто не нарушает? Нет, это не так. Там существуют свои, так называемые внутренние волны. От поверхностных они отличаются своими размерами (десятки метров в высоту и километры в длину), да и причины происхождения их иные. Возникают они, как правило, на границе раздела двух слоев с разными плотностями. Хотя на поверхности они не видны, но подводные лодки во время такого «подводного шторма» сталкиваются с большими трудностями.

Волна
(Wave, surge, sea) — образуется благодаря сцеплению частиц жидкости и воздуха; скользя по гладкой поверхности воды, поначалу воздух создаёт рябь, а уже затем, действует на ее наклонные поверхности, развивает постепенно волнение водной массы. Опыт показал, что водяные частицы не имеют поступательного движения; перемещается только вертикально. Морскими волнами называют движение воды на морской поверхности, возникающее через определённые промежутки времени.

Высшая точка волны называется гребнем
или вершиной волны, а низшая точка — подошвой
. Высотой
волны называется расстояние от гребня до её подошвы, а длина
это расстояние между двумя гребнями или подошвами. Время между двумя гребнями или подошвами называется периодом
волны.

Почему возникают волны на море

Существуют теории о том, что волны на морях и в океанах возникают по причине перепадов показателей давления. Однако зачастую это лишь предположения людей, которые быстро пытаются найти объяснение подобному природному явлению. В действительности все обстоит несколько иначе.

Вспомните, что заставляет воду «волноваться». Это физическое воздействие. Бросив что-либо в воду, проведя по ней рукой, резко ударив по воде, по ней непременно начинают идти колебания разного размера и частоты. Исходя из этого, можно понять, что волны – это результат физического воздействия на поверхность воды.

Однако почему на море появляются большие волны, приходящие к берегу издалека? Виной всему является другое природное явление – ветер.

Дело в том, что порывы ветра проходят над водой по касательной линии, оказывая на морскую поверхность физическое воздействие. Именно это воздействие нагнетает воду и заставляет её двигаться волнами.

Кто-то, разумеется, задастся и другим вопросом о том, почему волны на море и в океане идут колебательными движениями. Однако ответ на данный вопрос является еще более простым, чем сама природа волн. Дело в том, что ветер оказывает непостоянное физическое воздействие на поверхность воды, ведь он направляется к ней порывами разной силы и мощности. Это и влияет на то, что волны имеют разный размер и частоту колебания. Разумеется, сильные волны, настоящий шторм, возникают тогда, когда ветер превышает показатели нормы.

Серфинг

Основная статья: Серфинг

Серфингист в Оаху

‎ Серфинг обычно известен, как вид поверхностного водного спорта, в котором человек (или спортсмен) проходит лицо ломающейся океанской волны («прибой»). Однако, серфинг не ограничен условиями морского пространства, он может иногда иметь место на реках, используя постоянную волну. Этот случай был создан в 1700-ых, где европейские путешественники на острове Tаити использовали доски леса .

Слово «серфинг» используется для того, когда нужно обозначить езду на волнах, используя приспособления, на котором стоит серфингист и управляет своим перемещением. Другие формы включают bodyboarding, в котором человек, скользящий на волне и не использует никакие приспособления. Он только частично поднимает свою верхнюю часть тела от поверхности воды при движении. Т.о.катания на гребне волны происходят без доски, где, вообще, не используется никакое управление.

Виды морских волн

Волны могут проходить огромные расстояния, не изменяя формы и практически не теряя энергии, долго после того, как вызвавший их ветер утихнет. Разбиваясь о берег, морские волны высвобождают огрмную энергию, накопленную за время странствия. Сила непрерывно разбивающихся волн по-разному изменяет форму берега. Разливающиеся и накатывающиеся волны намывают берег и поэтому называются конструктивными
. Волны, обрушивающиеся на берег, постепенно разрушают его и смывают защищающие его пляжи. Поэтому они называются деструктивными
.

Низкие, широкие, закругленные волны вдали от берега называются зыбью. Волны заставляют частички воды описывать кружки, кольца. Размер колец уменьшается с глубиной. По мере приближения волны к покатому берегу частицы воды в ней описывают все более сплющенные овалы. Приближаясь к берегу, морские волны больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. На мелководье частицы воды больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. Мысы образованы из более твердой породы и разрушаются медленнее, чем соседние участки берега. Крутые, высокие морские волны подтачивают скалистые утесы у основания, образуя ниши. Утесы порой обрушиваются. Сглаженная волнами терраса — это все, что остается от разрушенных морем скал. Иногда вода поднимается по вертикальным трещинам в скале до вершины и вырывается на поверхность, образуя воронку. Разрушительная сила волн расширяет трещины в скале, образуя пещеры. Когда волны подтачивают скалу с двух сторон, пока не соединятся в проломе, образуются арки. Когда верх арки падает в море, остаются каменные столбы. Их основания подтачиваются, и столбы обрушиваются, образуя валуны. Галька и песок на пляже — это результат эрозии.

Деструктивные волны постепенно размывают берег и уносят песок и гальку с морских пляжей. Обрушивая всю тяжесть своей воды и смытого материала на склоны и обрывы, волны разрушают их поверхность. Они вжимают воду и воздух в каждую трещину, каждую расщелину, часто с энергией взрыва, постепенно разделяя и ослабляя скалы. Отколовшиеся обломки скал используются для дальнейшего разрушения. Даже самые твердые скалы постепенно уничтожаются, и суша на берегу изменяется под действием волн.
Волны могут разрушать морской берег с поразительной быстротой. В графстве Линкольншир, в Англии, эрозия (разрушение) надвигается со скоростью 2 м в год. С 1870 г., когда был построен самый большой в США маяк на мысе Гаттерас, море смыло пляжи на 426 м в глубину побережья.

Волновые характеристики

Как уже известно, ветер отвечает за генерацию волн, которые движутся по поверхности воды морей и океанов и играют фундаментальную роль в морской жизни. Кроме того, волны влияют на модификация прибрежных зон. В зависимости от типа волны на берегу она будет принимать ту или иную форму.

Волны делятся на несколько типов в зависимости от места и интенсивности, с которой они формируются. Первый — это глубоководные волны которые образуются в местах с очень низким уровнем морского дна и никаким образом не влияют на генерацию и динамику волн. С другой стороны, у нас есть прибрежные волны на которые влияет морфология морского дна, поскольку оно имеет меньшую глубину.

Волны — это волновые движения, периодические колебания морской поверхности, образованные гребнями и впадинами, движущимися горизонтально. Для них в основном характерны длина волны, период, наклон, высота, амплитуда и скорость распространения.

Волны слишком изменчивы, чтобы их можно было проанализировать и описать. Поэтому используются статистические методы. Глубоководные волны вызывают более или менее регулярное движение на поверхности морей и океанов, которое мы называем зыбью, при которой высота волны относительно мала по сравнению с длиной волны. Волна распространяется по океану, достигая мест, очень далеких от источника.

Формирование волн

NOAA отправляют Делавэр II в плохую погоду на Банке Georges

Большая часть прерывателей волн наблюдается в результате следствия границ отдаленных ветров. На формирование волн воздушным потоком влияют следующие факторы:

• скорость воздушного потока;
• расстояние открытой воды, которую ветер прошел (названный усилием);
• продолжительность времени прохождения потоком ветра данной области;
• водная глубина;

Все эти факторы взаимодействуют и влияют на размер волн при действии воздушного потока (ветра). Чем больше каждая из переменных, тем больших размеров образуются волны.

Параметры волн:

• Высота волны — от основания волны (подошвы) до гребня;
• Длина волны — (от гребня до гребня),
• Период (временной интервал между прибытием последовательных гребней в постоянном пункте),
• Механизм распространения волны.

Волны в данной области параметров обычно имеют диапазон высот. Для погодного сообщения и для научного анализа статистики волны ветра, их характерная высота в течение времени обычно выражается через высоту волны. Эта фигура представляет среднюю высоту самой высокой одной трети волн в данном периоде времени (обычно выбранный где-нибудь в диапазоне от 20 минут до двенадцати часов), или в определенной волне или штормовой системе. Учитывая изменчивость высоты волны, наибольшие индивидуальные волны, вероятно, учитываются две важные высоты волны, о которой сообщают в течение характерного дня или шторма.

Ссылки

1. Holthuijsen (2007), page 5.
2. Young, I. R. (1999). Wind generated ocean waves. Elsevier. ISBN 0080433170. p. 83.
3. R.J. Dean and R.A. Dalrymple (2002). Coastal processes with engineering applications. Cambridge University Press. ISBN 0-521-60275-0. p. 96–97.
4. For the particle trajectories within the framework of linear wave theory, see for instance:Phillips (1977), page 44. Lamb, H. (1994). Hydrodynamics (6th edition ed.). Cambridge University Press. ISBN 9780521458689. Originally published in 1879, the 6th extended edition appeared first in 1932. See §229, page 367.
   L. D. Landau and E. M. Lifshitz (1986). Fluid mechanics. Course of Theoretical Physics. 6 (Second revised edition ed.). Pergamon Press. ISBN 0 08 033932 8. See page 33.
5. A good illustration of the wave motion according to linear theory is given by Prof. Robert Dalrymple Java applet
6. For nonlinear waves, the particle paths are not closed, as found by George Gabriel Stokes in 1847, see the original paper by Stokes. Or in Phillips (1977), page 44: «To this order, it is evident that the particle paths are not exactly closed … pointed out by Stokes (1847) in his classical investigation».
7. Solutions of the particle trajectories in fully nonlinear periodic waves and the Lagrangian wave period they experience can for instance be found in:
   J.M. Williams (1981). «Limiting gravity waves in water of finite depth». Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A 302 (1466): 139–188. doi:10.1098/rsta.1981.0159.
   J.M. Williams (1985). Tables of progressive gravity waves. Pitman. ISBN 978-0273087335
8. In deep water, the group velocity is half the phase velocity, as is shown here.
9. Another reference ishttp://musr.physics.ubc.ca/~jess/hr/skept/Waves/node12.html

Виды морских волн

Существуют классификации явления по следующим признакам:

• зарождение (приливные, ветровые, от движения судов и другие);
• силы, пытающиеся вернуть водные частицы в состояние устойчивости;
• местонахождение в слоях воды;
• форма, длина, перемещение в пространстве.

Ветровые

Виновник их появления — сильный ветер. Величина напрямую зависит от мощи ветра.

Когда ветер ослабевает или прекращается совсем, на морской поверхности появляется зыбь — продолжение колебания по инерции.

Внутренние

Появляются под водой. На это влияют разная плотность, степень солености, температура воды. Волновые колебания образуются в том месте, где различные слои воды соприкасаются.

Впервые о них заговорил ученый из Норвегии Нансен, когда проводил исследования за полярным кругом.

Внутренние волны могут быть выше поверхностных в несколько десятков раз, но их скорость ниже. Они обладают мощной разрушительной силой, опасны для подводных лодок, причалов, портовых построек.

Барические

В тех местах, где нередки циклоны, быстро меняется давление в атмосфере, образуются барические волны-одиночки. Проходя несколько сотен километров от того места, где образовались, они с огромной разрушительной силой внезапно обрушиваются на берег.

В 1935 году девятиметровая барическая волна ударила по берегу штата Флорида. Погибли несколько сотен человек. Такие явления часто случаются на индийском, японском, китайском побережьях.

Сейсмические

Подводные землетрясения, извержения вулканов, разломы земной коры на дне океанов вызывают образование сейсмических волновых колебаний. Сначала они не слишком большие, но по мере приближения к берегу становятся огромными. Их называют цунами.

Приливные

Образуются из-за приливов и отливов, вызываемых Луной. В месте зарождения они не выше двух метров, но приближаясь к берегу, вырастают до 18 м на Северном побережье Атлантики и до 13 м у берегов Охотского моря.

Стоячие (сейши)

Возникают в бухтах, заливах и в отдельных морях. Название сейши (фр. «раскачиваться») упомянул ученый из Швейцарии Франсуа-Альфонс Форель. Зарождение стоячих столбов воды с гребнем является следствием землетрясений, но ветер также причастен к их образованию.

Морская волна, гонимая ветром, сталкивается с той, что вернулась после удара о берег, — так образуются стоячие волны. Их величина зависит от рельефа берега и глубины водоема.

Волны-убийцы

Основная статья по этой ссылке.

Их называют странствующими чудовищами. Чаще всего они возникают в океанах.

Еще полвека назад морякам, рассказывающим о сильных волнах на море: крупных, небывалой высоты, — никто не верил. Научные теории о колебаниях воды в морях и океанах не фиксировали водных столбов выше 21 метра. Позднее участились случаи встреч с громадным водным чудовищем, высота которого превышала 25 метров, поэтому пришлось признать факт существования таких волн.

Факторы, влияющие на их появление, до конца не изучены, объяснения существуют на уровне гипотез.

2.

Энергия волн хорошо передается только в том направлении, в каком частицы могут свободно перемещаться. На поверхности это делать проще, чем на глубине. Все потому, что воздух не создает никаких ограничений, в то время как на глубине частицы воды находятся в весьма стесненных условиях. Причина — плохая сжимаемость. Из-за нее волны могут перемещаться на большие расстояния по поверхности, но очень быстро затухают вглубь.

Важно, что во время волны частицы жидкости почти не двигаются. На большой глубине траектория их движения имеет форму окружности, на малой — вытянутого горизонтального эллипса

Благодаря этому корабли в гавани, птицы или кусочки дерева качаются на волнах, фактически не перемещаясь по поверхности.

Виды волн.

Благодаря своей энергии волны способны преодолеть большие расстояния в море или океане, даже если спровоцировавший их ветер уже давно утих. Их мощная энергия, собранная во время путешествия, освобождается только после встречи с берегом. Разбиваясь о берег, волны существенно изменяют его форму и состояние. Те, которые намывают пляжи, считаются конструктивными. Другие виды волн, разрушающие и смывающие побережья, принято называть деструктивными. Именно из-за негативного воздействия деструктивных волн пляжи на море становятся неудобными для отдыха. Безжалостные потоки воды разрушают их, стремительно унося большое количество песка и гальки. Иногда их пагубная энергия рушит даже скалы, после того как вода и воздух проникают в каждую трещину возвышенности. Таким волнам по силам за считанные дни уничтожить весь берег моря, включая мощные скалы. Поэтому отдыхающим на море всегда стоит сохранять бдительность, особенно во время купания. Если говорить о самых разрушительных волнах, обязательно стоит упомянуть цунами. Эти стихийные природные явления обычно возникают после сильных подводных землетрясений или извержений вулканов. С огромной скоростью, которая может достигать 1000 км/ч, они пересекают просторы океана, постепенно набирая высоту. Метровые волны в начале своего движения по мере приближения к побережью замедляются и вырастают до ужасающих 30-50 метров. Страшно представить, с какой разрушительной силой цунами обрушивается на берег, угрожая жизням тысяч людей и создавая масштабную катастрофу. При этом местом рождения почти 90% всех зарегистрированных цунами становится Тихий океан. Согласно исследованиям, самая распространенная причина их возникновения – это подводные землетрясения. Они провоцируют вертикальное смещение дна океана, при котором его разные части одновременно поднимаются и опускаются. В это время вода на поверхности производит колебательные движения и пытается сохранить свой нормальный уровень, порождая таким образом группы опасных волн. Стоит отметить, что вовсе не все подводные землетрясения провоцируют цунами, а чаще всего, когда их очаг расположен на небольшой глубине. Распознать цунамигенность подводного землетрясения – главная задача служб предупреждения всех стран. Еще одним разрушительным катаклизмом считаются оползни. Они довольно часто становятся главным звеном в опасной цепочке вместе с землетрясением и последующим цунами. Возвращаясь в прошлое, наведем пример такого опасного соединения. В июле далекого 1958-го года в обычно тихой бухте Литуйя на Аляске из-за неожиданного землетрясения появился сильный оползень. С огромной высоты более 1000 метров начали рушиться крупнейшие глыбы льда, камни и земные породы. Волна, возникшая на другом берегу бухты Литуйя, по словам экспертов, поднялась на невероятную высоту около 520 м. Особенно часто оползневые цунами фиксируются в Индонезии. Для местных жителей не привыкать сталкиваться с эвакуацией из-за возникновения смертоносных волн. Гораздо реже цунами появляются после извержения вулкана. Вслед за сильным подводным взрывом образуются большие волны, стремительно двигающиеся к берегам. Примером такого катаклизма является мощнейшее извержение вулкана Кракатау в 1883-м году. Его следствием стало ужасное цунами, которое забрало жизни более 35 000 человек.

Однако волны приносят не только разрушения и беды, но и удовольствие, особенно – серфингистам. Эти любители активного отдыха на морях и океанах отлично знают, откуда берутся волны, и даже создали собственную классификацию:

клозаутами (close-out) серфингисты называют состоящие из пены волны, которые не слишком подходят для катания. Они выделяются широким пиком и могут достигать высоты более 2 метра

Катаясь на клозаутах, важно сохранять бдительность;

для новичков и лонгбордистов лучше всего подойдут пологие волны (spilling waves). Они медленно приближаются к берегу, постепенно ломаются и не превращаются резку в водную стену;

трубящиеся волны (Plunging waves) – главная цель всех профессиональных серфингистов. Они образуются после столкновения свелла с каким-то водным препятствием (рифом или, например, каменной плитой). Эти волны такие сильные и быстрые, что создают трубу из воды. Именно их запечатляют фотографы на снимках с опытными серфингистами. Такая водная труба идеально подходит для трюков, однако считается небезопасной для новичков.

Морские волны.

Поверхность моря всегда подвижна, даже при полном безветрии. Но вот подул ветер, и на воде сразу появляется рябь, которая переходит в
волнение тем быстрее, чем сильнее дует ветер. Но какой бы силы ни был ветер, он не может вызвать волны больше определённых наибольших размеров.

Волны, возникающие от ветра, считаются короткими. В зависимости от силы и продолжительности ветра их длина и высота колеблются от
нескольких миллиметров до десятков метров (в шторм длина ветровых волн доходит до 150-250 метров).

Наблюдения за поверхностью моря показывают, что волнение становится сильным уже при скорости ветра более 10 м/с, при этом волны
поднимаются до высоты 2,5-3,5 метров, обрушиваясь с грохотом на берег.

Шторм

Но вот ветер переходит в шторм, и волны достигают огромных размеров. На земном шаре много мест, где дуют очень сильные ветры.
Например, в северо-восточной части Тихого океана восточнее Курильских и Командорских островов, а также к востоку от главного японского острова Хонсю в
декабре-январе максимальные скорости ветров составляют 47-48 м/с.

В южной части Тихого океана максимальные скорости ветров отмечаются в мае в районе к северо-востоку от Новой Зеландии (49 м/с) и вблизи
Южного полярного круга в районе островов Баллени и Скотта (46 м/с).

Нами лучше воспринимаются скорости, выражённые километрами в час. Так вот скорость 49 м/с составляет почти 180 км/ч. Уже при скорости ветра
более 25 м/с поднимаются волны высотой 12-15 метров. Такая степень волнения оценивается 9–10 баллами как жестокий шторм.

Почему на море волны без ветра

Весьма резонным нюансом является вопрос о том, почему на море присутствуют волны даже в том случае, если наблюдается абсолютный штиль, если ветер полностью отсутствует.

И здесь ответом на вопрос станет тот факт, что водяные волны являются идеальным источником возобновляемой энергии. Дело в том, что волны способны очень долгое время хранить свой потенциал. То есть, ветра, который привел воду в действие, создав определенное количество колебаний (волн), может быть достаточно для того, чтобы волна продолжала свое колебание очень продолжительное время, а сам потенциал волны не исчерпал себя даже через десятки километров с точки зарождения волны.

Вот и все ответы на вопросы о том, почему на море волны.