Ola(Ola, oleaje, mar): formado debido a la adhesión de partículas de líquido y aire; Al deslizarse sobre la superficie lisa del agua, al principio el aire crea ondas y solo entonces, actuando sobre sus superficies inclinadas, se desarrolla gradualmente la agitación de la masa de agua. La experiencia ha demostrado que las partículas de agua no tienen movimiento hacia adelante; se mueve sólo verticalmente. Las olas del mar son el movimiento del agua sobre la superficie del mar que se produce en determinados intervalos.

El punto más alto de la onda se llama peine o la parte superior de la ola, y el punto más bajo es único. Altura de una onda es la distancia desde la cresta hasta su base, y longitud esta es la distancia entre dos crestas o suelas. El tiempo entre dos crestas o valles se llama período ondas.

Causas principales

En promedio, la altura de una ola durante una tormenta en el océano alcanza los 7-8 metros, por lo general puede extenderse en longitud, hasta 150 metros y hasta 250 metros durante una tormenta.

En la mayoría de los casos, las olas del mar son formadas por el viento. La fuerza y ​​el tamaño de dichas olas dependen de la fuerza del viento, así como de su duración y "aceleración", la longitud del camino a lo largo del cual el viento actúa sobre el agua. superficie. En ocasiones las olas que azotan la costa pueden originarse a miles de kilómetros de la costa. Pero hay muchos otros factores en la aparición de olas marinas: estas son las fuerzas de marea de la Luna y el Sol, las fluctuaciones en la presión atmosférica, las erupciones de volcanes submarinos, los terremotos submarinos y el movimiento de los barcos marinos.

Las olas observadas en otros cuerpos de agua pueden ser de dos tipos:

1) Viento creado por el viento, adquiriendo un carácter estable después de que el viento deja de actuar y llamado olas establecidas u oleaje; Las ondas de viento se crean debido a la acción del viento (movimiento de masas de aire) sobre la superficie del agua, es decir, inyección. El motivo de los movimientos oscilatorios de las olas se vuelve fácil de entender si se observa el efecto del mismo viento sobre la superficie de un campo de trigo. Es claramente visible la inconstancia de los flujos de viento, que crean olas.

2) Olas de movimiento Las ondas estacionarias, u ondas estacionarias, se forman como resultado de fuertes temblores en el fondo durante los terremotos o se excitan, por ejemplo, por un cambio brusco en la presión atmosférica. Estas ondas también se denominan ondas únicas.

A diferencia de las mareas y las corrientes, las olas no mueven masas de agua. Las olas se mueven, pero el agua permanece en su lugar. Un barco que se balancea sobre las olas no se aleja flotando con la ola. Podrá moverse ligeramente a lo largo de una pendiente inclinada sólo gracias a la fuerza de la gravedad terrestre. Las partículas de agua en una onda se mueven a lo largo de anillos. Cuanto más lejos están estos anillos de la superficie, más pequeños se vuelven y, finalmente, desaparecen por completo. Al estar en un submarino a una profundidad de 70 a 80 metros, no sentirá el efecto de las olas del mar, incluso durante la tormenta más fuerte en la superficie.

Tipos de olas del mar

Las olas pueden viajar grandes distancias sin cambiar de forma y prácticamente sin perder energía, mucho después de que el viento que las causó haya amainado. Rompiendo en la orilla, las olas del mar liberan una enorme energía acumulada durante el viaje. La fuerza de las olas que rompen continuamente cambia la forma de la costa de diferentes maneras. Las olas que se extienden y se mueven bañan la costa y por eso se llaman constructivo. Las olas que chocan contra la orilla la destruyen poco a poco y arrasan con las playas que la protegen. Por eso se llaman destructivo.

Las olas bajas, anchas y redondeadas que se encuentran alejadas de la orilla se llaman marejadas. Las olas hacen que las partículas de agua describan círculos y anillos. El tamaño de los anillos disminuye con la profundidad. A medida que la ola se acerca a la orilla inclinada, las partículas de agua que contiene describen óvalos cada vez más aplanados. Al acercarse a la orilla, las olas del mar ya no pueden cerrar sus óvalos y la ola se rompe. En aguas poco profundas, las partículas de agua ya no pueden cerrar sus óvalos y la ola se rompe. Los promontorios se forman a partir de rocas más duras y se erosionan más lentamente que las secciones adyacentes de la costa. Las fuertes olas del mar socavan los acantilados rocosos de la base, creando nichos. A veces los acantilados se derrumban. La terraza, suavizada por las olas, es todo lo que queda de las rocas destruidas por el mar. A veces, el agua sube a lo largo de grietas verticales de la roca hasta la cima y sale a la superficie formando un embudo. La fuerza destructiva de las olas amplía las grietas de la roca, formando cuevas. Cuando las olas desgastan la roca por ambos lados hasta encontrarse en una ruptura, se forman arcos. Cuando la parte superior del arco cae al mar, quedan pilares de piedra. Sus cimientos se socavan y los pilares se derrumban, formando cantos rodados. Los guijarros y la arena de la playa son resultado de la erosión.

Las olas destructivas erosionan gradualmente la costa y se llevan arena y guijarros de las playas del mar. Al llevar todo el peso del agua y del material arrastrado a las laderas y acantilados, las olas destruyen su superficie. Exprimen agua y aire en cada grieta, en cada grieta, a menudo con energía explosiva, separando y debilitando gradualmente las rocas. Los fragmentos de roca rotos se utilizan para una mayor destrucción. Incluso las rocas más duras se destruyen gradualmente y la tierra de la costa cambia bajo la influencia de las olas. Las olas pueden destruir la orilla del mar a una velocidad asombrosa. En Lincolnshire, Inglaterra, la erosión (destrucción) avanza a un ritmo de 2 m por año. Desde que en 1870 se construyó el faro más grande de Estados Unidos en el cabo Hatteras, el mar ha arrasado playas a 426 m tierra adentro.

tsunami

tsunami Son olas de enorme poder destructivo. Son causados ​​por terremotos submarinos o erupciones volcánicas y pueden cruzar océanos más rápido que un avión a reacción: 1000 km/h. En aguas profundas pueden medir menos de un metro, pero, al acercarse a la orilla, disminuyen su velocidad y crecen hasta 30-50 metros antes de colapsar, inundando la orilla y arrasando con todo lo que encuentran a su paso. El 90% de todos los tsunamis registrados ocurrieron en el Océano Pacífico.

Las razones más comunes.

Alrededor del 80% de los casos de generación de tsunamis son terremotos submarinos. Durante un terremoto bajo el agua, se produce un desplazamiento vertical mutuo del fondo: parte del fondo se hunde y parte se eleva. Los movimientos oscilatorios se producen verticalmente en la superficie del agua, tendiendo a volver al nivel original -el nivel medio del mar- y generar una serie de olas. No todos los terremotos submarinos van acompañados de un tsunami. Tsunamigénico (es decir, que genera una ola de tsunami) suele ser un terremoto con una fuente poco profunda. El problema de reconocer la tsunamigenicidad de un terremoto aún no se ha resuelto y los servicios de alerta se guían por la magnitud del terremoto. Los tsunamis más poderosos se generan en zonas de subducción. Además, es necesario que el choque submarino resuene con las oscilaciones de las olas.

Derrumbes. Los tsunamis de este tipo ocurren con más frecuencia de lo estimado en el siglo XX (alrededor del 7% de todos los tsunamis). A menudo un terremoto provoca un deslizamiento de tierra y también genera una ola. El 9 de julio de 1958, un terremoto en Alaska provocó un deslizamiento de tierra en la bahía de Lituya. Desde una altura de 1100 m se desplomó una masa de hielo y rocas terrestres, en la orilla opuesta de la bahía se formó una ola que alcanzó una altura de más de 524 m. Estos casos son bastante raros y no se consideran estándar. . Pero los deslizamientos de tierra submarinos ocurren con mucha más frecuencia en los deltas de los ríos, que no son menos peligrosos. Un terremoto puede provocar un deslizamiento de tierra y, por ejemplo, en Indonesia, donde la sedimentación de la plataforma continental es muy grande, los tsunamis por deslizamiento de tierra son especialmente peligrosos, ya que ocurren regularmente y provocan olas locales de más de 20 metros de altura.

Erupciones volcánicas representan aproximadamente el 5% de todos los tsunamis. Las grandes erupciones submarinas tienen el mismo efecto que los terremotos. En las grandes explosiones volcánicas, no sólo se generan ondas a partir de la explosión, sino que el agua también llena las cavidades del material en erupción o incluso la caldera, lo que da como resultado una onda larga. Un ejemplo clásico es el tsunami generado tras la erupción del Krakatoa en 1883. Se observaron enormes tsunamis procedentes del volcán Krakatoa en puertos de todo el mundo, que destruyeron un total de más de 5.000 barcos y mataron a unas 36.000 personas.

Señales de un tsunami.

• rápido repentino la extracción de agua de la orilla a una distancia considerable y el secado del fondo. Cuanto más retrocede el mar, más altas pueden ser las olas del tsunami. Personas que están en la orilla y no saben peligros, puede quedarse por curiosidad o para recolectar peces y conchas. En este caso, es necesario abandonar la costa lo antes posible y alejarse lo más posible de ella; esta regla debe seguirse, por ejemplo, en Japón, en la costa del Océano Índico de Indonesia o en Kamchatka. En el caso de un teletsunami, la ola suele acercarse sin que el agua retroceda.
• Terremoto. El epicentro de un terremoto suele estar en el océano. En la costa, el terremoto suele ser mucho más débil y, a menudo, no se produce ningún terremoto. En las regiones propensas a los tsunamis, existe la regla de que si se siente un terremoto, es mejor alejarse de la costa y al mismo tiempo subir una colina, preparándose así de antemano para la llegada de la ola.
• Deriva inusual hielo y otros objetos flotantes, formación de grietas en hielo fijo.
• Grandes fallas inversas en los bordes de hielo estacionario y arrecifes, formación de multitudes y corrientes.

olas rebeldes

olas rebeldes(Olas errantes, olas monstruosas, olas anormales - olas anómalas): las olas gigantes que surgen en el océano, de más de 30 metros de altura, tienen un comportamiento inusual para las olas del mar.

Hace apenas 10 o 15 años, los científicos consideraban que las historias de los marineros sobre olas gigantescas que aparecían de la nada y hundían barcos eran simplemente folklore marítimo. Por mucho tiempo olas errantes fueron considerados ficción, ya que no encajaban en ningún modelo matemático que existiera en ese momento para calcular la ocurrencia y su comportamiento, porque en los océanos del planeta Tierra no pueden existir olas con una altura de más de 21 metros.

Una de las primeras descripciones de una ola monstruosa se remonta a 1826. Su altura era de más de 25 metros y fue observado en el Océano Atlántico cerca del Golfo de Vizcaya. Nadie creyó este mensaje. Y en 1840, el navegante Dumont d'Urville se arriesgó a presentarse en una reunión de la Sociedad Geográfica Francesa y declarar que había visto con sus propios ojos una ola de 35 metros. Los presentes se rieron de él. Pero hay historias sobre enormes olas fantasma. que de repente aparecían en medio del océano incluso con poca tormenta, y su pendiente parecía paredes escarpadas de agua, se hacía más y más.

Evidencia histórica de olas rebeldes

Entonces, en 1933, el barco de la Armada de los EE. UU. Ramapo quedó atrapado en una tormenta en el Océano Pacífico. Durante siete días el barco fue sacudido por las olas. Y en la mañana del 7 de febrero, un pozo de increíble altura se arrastró repentinamente por detrás. Primero, el barco fue arrojado a un profundo abismo y luego elevado casi verticalmente sobre una montaña de agua espumosa. La tripulación, que tuvo la suerte de sobrevivir, registró una altura de ola de 34 metros. Se movía a una velocidad de 23 m/seg, o 85 km/h. Hasta ahora, se considera la ola rebelde más alta jamás medida.

Durante la Segunda Guerra Mundial, en 1942, el transatlántico Queen Mary transportó a 16 mil militares estadounidenses desde Nueva York al Reino Unido (por cierto, un récord para la cantidad de personas transportadas en un barco). De repente apareció una ola de 28 metros. "La cubierta superior estaba a su altura habitual, y de repente, ¡de repente!, se hundió de repente", recordó el Dr. Norval Carter, que se encontraba a bordo del desafortunado barco. El barco se inclinó en un ángulo de 53 grados; si el ángulo hubiera sido incluso tres grados más, la muerte habría sido inevitable. La historia de "Queen Mary" formó la base de la película de Hollywood "Poseidón".

Sin embargo, el 1 de enero de 1995, en la plataforma petrolera Dropner en el Mar del Norte frente a la costa de Noruega, los instrumentos registraron por primera vez una ola con una altura de 25,6 metros, llamada ola Dropner. El proyecto Maximum Wave nos permitió echar una nueva mirada a las causas de la muerte de los buques de carga seca que transportaban contenedores y otras cargas importantes. Investigaciones posteriores registraron durante tres semanas alrededor del mundo más de 10 olas gigantes individuales, cuya altura superó los 20 metros. El nuevo proyecto se llama Wave Atlas y prevé la elaboración de un mapa mundial de olas monstruosas observadas y su posterior procesamiento y adición.

Causas

Existen varias hipótesis sobre las causas de las olas extremas. Muchos de ellos carecen de sentido común. Las explicaciones más sencillas se basan en el análisis de una simple superposición de ondas de diferentes longitudes. Sin embargo, las estimaciones muestran que la probabilidad de que se produzcan olas extremas en un sistema de este tipo es demasiado pequeña. Otra hipótesis destacable sugiere la posibilidad de concentrar la energía de las olas en algunas estructuras de corrientes superficiales. Estas estructuras, sin embargo, son demasiado específicas para que un mecanismo de concentración de energía explique la aparición sistemática de ondas extremas. La explicación más confiable para la aparición de ondas extremas debería basarse en los mecanismos internos de las ondas superficiales no lineales sin involucrar factores externos.

Curiosamente, estas ondas pueden ser tanto crestas como valles, como lo confirman testigos presenciales. Otras investigaciones involucran los efectos de la no linealidad en las ondas del viento, que pueden conducir a la formación de pequeños grupos de ondas (paquetes) u ondas individuales (solitones) que pueden viajar largas distancias sin cambiar significativamente su estructura. En la práctica también se han observado paquetes similares muchas veces. Los rasgos característicos de estos grupos de ondas, que confirman esta teoría, son que se mueven independientemente de otras ondas y tienen una anchura pequeña (menos de 1 km), con alturas que disminuyen bruscamente en los bordes.

Sin embargo, hasta ahora no ha sido posible aclarar completamente la naturaleza de las ondas anómalas.

Las olas que estamos acostumbrados a ver en la superficie del mar se forman principalmente bajo la influencia del viento. Sin embargo, las ondas también pueden surgir por otros motivos, entonces se llaman;

De marea, formado bajo la influencia de las fuerzas de marea de la Luna y el Sol;

Presión bárica, que se produce durante cambios bruscos de presión atmosférica;

Sísmico (tsunami) formado como resultado de un terremoto o erupción volcánica;

Problemas del barco que surgen cuando el barco está en movimiento.

Las ondas de viento predominan en la superficie de los mares y océanos. Las mareas, los terremotos, la presión y las olas de los barcos no tienen un efecto significativo en la navegación de los barcos en mar abierto, por lo que no nos detendremos en su descripción. Las olas del viento son uno de los principales factores hidrometeorológicos que determinan la seguridad y eficiencia económica de la navegación, ya que la ola, al chocar contra el barco, lo golpea, lo balancea, golpea el costado, inunda las cubiertas y superestructuras y reduce la velocidad. El movimiento crea escoras peligrosas, dificulta la determinación de la posición del barco y agota enormemente a la tripulación. Además de la pérdida de velocidad, las olas hacen que el barco gire y se desvíe del rumbo dado, y para mantenerlo es necesario un cambio constante del timón.

Las olas de viento son el proceso de formación, desarrollo y propagación de olas inducidas por el viento en la superficie del mar. Las ondas de viento tienen dos características principales. La primera característica es la irregularidad: desorden en los tamaños y formas de las olas. Una ola no se repite: a una grande puede seguirle una pequeña, o quizá una aún mayor; Cada onda individual cambia continuamente de forma. Las crestas de las olas se mueven no sólo en la dirección del viento, sino también en otras direcciones. Una estructura tan compleja de la superficie del mar perturbada se explica por el vórtice y la naturaleza turbulenta del viento que forma olas. La segunda característica de las olas es la rápida variabilidad de sus elementos en el tiempo y el espacio y también está asociada con el viento. Sin embargo, el tamaño de las olas no sólo depende de la velocidad del viento; la duración de su acción, el área y la configuración de la superficie del agua son de gran importancia. Desde un punto de vista práctico, no es necesario conocer los elementos de cada onda individual ni la vibración de cada onda. Por lo tanto, el estudio de las olas se reduce en última instancia a identificar patrones estadísticos que se expresan numéricamente mediante las dependencias entre los elementos de las olas y los factores que los determinan.

3.1.1. Elementos de onda

Los elementos comunes de las ondas son (Fig. 25):

Ápice: el punto más alto de la cresta de la ola;

El fondo es el punto más bajo de la vaguada de la onda;

Altura (h): superior a la cima de la ola;

La longitud (L) es la distancia horizontal entre las cimas de dos crestas adyacentes en un perfil de onda dibujado en la dirección general de propagación de la onda;

Período (t): el intervalo de tiempo entre el paso de dos picos de onda adyacentes a través de una vertical fija; es decir, es el periodo de tiempo durante el cual la onda recorre una distancia igual a su longitud;

La pendiente (e) es la relación entre la altura de una ola determinada y su longitud. La pendiente de la ola en diferentes puntos del perfil de la ola es diferente. La pendiente media de las olas está determinada por la relación:

Arroz. 25. Elementos básicos de las olas.

El frente de onda es una línea en el plano de una superficie rugosa que pasa a lo largo de los vértices de la cresta de una onda dada, que están determinadas por un conjunto de perfiles de onda trazados paralelos a la dirección general de propagación de la onda.

Para la navegación, los elementos de las olas como la altura, el período, la longitud, la pendiente y la dirección general del movimiento de las olas son de gran importancia. Todos ellos dependen de los parámetros del flujo del viento (velocidad y dirección del viento), su longitud (aceleración) sobre el mar y la duración de su acción.

Dependiendo de las condiciones de formación y propagación, las ondas de viento se pueden dividir en cuatro tipos.

Viento: un sistema de olas que, en el momento de la observación, se encuentra bajo la influencia del viento que lo provoca. Las direcciones de propagación de las ondas de viento y del viento en aguas profundas suelen coincidir o diferir en no más de cuatro puntos (45°).

Las olas de viento se caracterizan por tener una pendiente de sotavento más pronunciada que la de barlovento, por lo que las cimas de las crestas suelen colapsar formando espuma o incluso ser arrancadas por los fuertes vientos. Cuando las olas entran en aguas poco profundas y se acercan a la costa, las direcciones de propagación de las olas y del viento pueden diferir en más de 45°.

Oleaje: ondas inducidas por el viento que se propagan en el área de formación de olas después de que el viento se debilita y/o cambia de dirección, u ondas inducidas por el viento que vienen del área de formación de olas a otra área donde el viento sopla a una velocidad diferente. y/o una dirección diferente. Un caso especial de oleaje que se propaga en ausencia de viento se llama oleaje muerto.

Mixto: olas formadas como resultado de la interacción de las olas del viento y el oleaje.

Transformación de las olas del viento: cambios en la estructura de las olas del viento con cambios de profundidad. En este caso, la forma de las olas se distorsiona, se vuelven más pronunciadas y más cortas, y a poca profundidad, sin exceder la altura de la ola, las crestas de esta última se vuelcan y las olas se destruyen.

En su apariencia, las ondas de viento se caracterizan por diferentes formas.

La ondulación es la forma inicial de desarrollo de ondas de viento que se produce bajo la influencia de un viento débil; Las crestas de las olas parecen escamas cuando se ondulan.

Las ondas tridimensionales son un conjunto de ondas cuya longitud media de cresta es varias veces mayor que la longitud de onda media.

Las ondas regulares son ondas en las que la forma y los elementos de todas las ondas son iguales.

La multitud es una perturbación caótica que surge como resultado de la interacción de ondas que viajan en diferentes direcciones.

Las olas que rompen sobre bancos, arrecifes o rocas se llaman rompientes. Las olas que rompen en la zona costera se llaman surf. Cerca de costas escarpadas y cerca de instalaciones portuarias, el oleaje tiene la forma de un oleaje inverso.

Las olas en la superficie del mar se dividen en libres, cuando la fuerza que las provocó deja de actuar y las olas se mueven libremente, y forzadas, cuando la fuerza que provocó la formación de las olas no cesa.

Según la variabilidad de los elementos de las olas a lo largo del tiempo, se dividen en olas estables, es decir, olas de viento, en las que las características estadísticas de las olas no cambian con el tiempo, y olas en desarrollo o atenuadas, que cambian sus elementos con el tiempo.

Según su forma, las ondas se dividen en bidimensionales: un conjunto de ondas cuya longitud promedio de cresta es muchas veces mayor que la longitud de onda promedio, tridimensionales: un conjunto de ondas cuya longitud promedio de cresta es varias veces mayor que la longitud de onda. , y solitario, que tiene sólo una cresta en forma de cúpula sin suela.

Dependiendo de la relación entre la longitud de onda y la profundidad del mar, las olas se dividen en cortas, cuya longitud es significativamente menor que la profundidad del mar, y largas, cuya longitud es mayor que la profundidad del mar.

Según la naturaleza del movimiento de la forma de onda, pueden ser traslacionales, en los que hay un movimiento visible de la forma de onda, y estacionarios, sin movimiento. Según cómo se ubican las ondas, se dividen en superficiales e internas. Las ondas internas se forman a una profundidad particular en la interfaz entre capas de agua de diferentes densidades.

3.1.2. Métodos para calcular elementos de onda.

El movimiento de rotación de las partículas de agua ubicadas sucesivamente, desplazadas en un ángulo de fase en el momento inicial del movimiento, crea la apariencia de un movimiento de traslación: las partículas individuales se mueven en órbitas cerradas, mientras que el perfil de la onda se mueve de traslación en la dirección del viento. La teoría de las ondas trocoidales hizo posible fundamentar matemáticamente la estructura de las ondas individuales y relacionar sus elementos entre sí. Se obtuvieron fórmulas que permitieron calcular elementos de onda individuales.

Cabe señalar que la teoría de las ondas trocoidales es válida sólo para las ondas bidimensionales regulares, que se observan en el caso de ondas de viento libre: oleaje. En las ondas de viento tridimensionales, las trayectorias orbitales de las partículas no son órbitas circulares cerradas, ya que bajo la influencia del viento se produce una transferencia horizontal de agua a la superficie del mar en la dirección de propagación de las ondas.

La teoría trocoidal de las olas del mar no revela el proceso de su desarrollo y atenuación, ni el mecanismo de transferencia de energía del viento a las olas. Mientras tanto, es necesario resolver precisamente estos problemas para obtener dependencias confiables para calcular los elementos de las ondas de viento.

Por lo tanto, el desarrollo de la teoría de las olas del mar tomó el camino del desarrollo de conexiones teóricas y empíricas entre el viento y las olas, teniendo en cuenta la diversidad de las olas reales del viento del mar y el carácter no estacionario del fenómeno, es decir, teniendo en cuenta su desarrollo y atenuación.

En general, las fórmulas para calcular los elementos de las olas de viento se pueden expresar en función de varias variables.

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

Donde W es la velocidad del viento; D - aceleración, t - duración de la acción del viento; H - profundidad del mar.

Para áreas marinas poco profundas, las dependencias se pueden utilizar para calcular la altura y longitud de las olas.

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

Para zonas de mar abierto, los elementos de las olas, cuya probabilidad de altura es del 5%, y las longitudes de onda medias se calculan según las dependencias:

Alto = 0,45 Ancho 0,56 Fondo 0,54 A,

L = 0,3 l W 0,66 D 0,64 A.

El coeficiente A se calcula mediante la fórmula.

En el Instituto Oceanográfico Estatal, basándose en la teoría estadística espectral de las olas, se obtuvieron conexiones gráficas entre los elementos de las olas y la velocidad del viento, la duración de su acción y la longitud de la aceleración. Estas dependencias deben considerarse las más fiables y dan resultados aceptables, a partir de las cuales se construyeron nomogramas para calcular la altura de las olas en el Centro Hidrometeorológico de la URSS (V.S. Krasyuk). El nomograma (Fig. 26) se divide en cuatro cuadrantes (I-IV) y consta de una serie de gráficos dispuestos en una secuencia determinada.

En el cuadrante I (contando desde la esquina inferior derecha) del nomograma, se proporciona una cuadrícula de grados, cada división de la cual (horizontalmente) corresponde a 1° del meridiano en una latitud determinada (de 70 a 20° N) para mapas en una escala de 1:15 000000 proyecciones estereográficas polares. La cuadrícula de grados es necesaria para convertir la distancia entre las isobaras n y el radio de curvatura de las isobaras R, medidos en mapas de diferente escala, a una escala de 1:15 000000. En este caso, determinamos la distancia entre las isobaras n y el radio de curvatura de las isobaras R en grados de meridiano en una latitud determinada. El radio de curvatura de las isobaras R es el radio del círculo con el que tiene mayor contacto la sección de la isobara que pasa por el punto para el que se realiza el cálculo, o cerca de él. Se determina utilizando un metro seleccionándolo de tal manera que un arco trazado desde el centro encontrado coincida con una sección determinada de la isobara. Luego, en una cuadrícula de grados, trazamos los valores medidos en una latitud determinada, expresados ​​en grados del meridiano, y con una brújula determinamos el radio de curvatura de las isobaras y la distancia entre las isobaras, correspondiente a una escala. de 1:15.000.000.

Arroz. 26. Nomograma para calcular los elementos de las olas y la velocidad del viento a partir de mapas de campos de presión superficial, donde las isobaras se dibujan a intervalos de 5 mbar (a) y 8 mbar (b). 1 - invierno, 2 - verano.

En el cuadrante IV existen curvas que permiten determinar la altura de las llamadas olas significativas (h 3H), que tienen una probabilidad del 12,5%, en función de la velocidad del viento, la aceleración o la duración de la acción del viento.

Si es posible, al determinar la altura de las olas, utilizar no solo datos sobre la velocidad del viento, sino también sobre la aceleración y la duración del viento, el cálculo se realiza utilizando la aceleración y la duración del viento (en horas). Para ello, desde el cuadrante III del nomograma bajamos la perpendicular no a la curva de aceleración, sino a la curva de duración del viento (6 o 12 horas). De los resultados obtenidos (en términos de aceleración y duración), se toma el valor menor de la altura de la ola.

El cálculo utilizando el nomograma propuesto sólo se puede realizar para zonas del “mar profundo”, es decir, para zonas donde la profundidad del mar no es inferior a la mitad de la longitud de onda. Cuando la aceleración supera los 500 km o la duración del viento supera las 12 horas, se utiliza la dependencia de la altura de las olas del viento correspondiente a las condiciones del océano (curva engrosada en el cuadrante IV).

Así, para determinar la altura de las olas en un punto determinado, es necesario realizar las siguientes operaciones:

A) encuentre el radio de curvatura de la isobara R que pasa por un punto dado o cerca de él (usando una brújula por selección). El radio de curvatura de las isobaras se determina únicamente en el caso de curvatura ciclónica (en ciclones y vaguadas) y se expresa en grados de meridiano;

B) determinar la diferencia de presión n midiendo la distancia entre isobaras adyacentes en el área del punto seleccionado;

C) utilizando los valores encontrados de R y n, según la época del año, encontramos la velocidad del viento W;

D) conociendo la velocidad del viento W y la aceleración D o la duración del viento (6 o 12 horas), encontramos la altura de las olas significativas (h 3H).

La aceleración se encuentra de la siguiente manera. Desde cada punto para el que se calcula la altura de las olas, se traza una línea de corriente en dirección contraria al viento hasta que su dirección cambia con respecto a la inicial en un ángulo de 45° o llega a la orilla o al borde del hielo. Aproximadamente esta será la aceleración o trayectoria del viento, a lo largo de la cual se deben formar olas, llegando a un punto determinado.

La duración de la acción del viento se define como el tiempo durante el cual la dirección del viento permanece sin cambios o se desvía de la original en no más de ±22,5°.

Según el nomograma de la Fig. 26a, se puede determinar la altura de la ola a partir de un mapa del campo de presión superficial, en el que están dibujadas isobaras de hasta 5 mbar. Si las isobaras se dibujan hasta 8 mbar, entonces el nomograma que se muestra en la Fig. 26b.

El período y la longitud de las olas se pueden calcular a partir de los datos de velocidad del viento y altura de las olas. Se puede realizar un cálculo aproximado del período de las olas utilizando el gráfico (Fig. 27), que muestra la relación entre los períodos y la altura de las olas del viento a diferentes velocidades del viento (W). La longitud de la onda está determinada por su período y la profundidad del mar en un punto determinado según el gráfico (Fig. 28).

La gente da por sentado muchos fenómenos naturales. Estamos acostumbrados al verano, al otoño, al invierno, a la lluvia, a la nieve, a las olas y no pensamos en los motivos. Y sin embargo, ¿por qué se forman olas en el mar? ¿Por qué aparecen ondas en la superficie del agua incluso en completa calma?

Origen

Existen varias teorías que explican la aparición de las olas del mar y del océano. Se forman debido a:

• cambios en la presión atmosférica;
• flujos y reflujos;
• terremotos submarinos y erupciones volcánicas;
• movimientos de barcos;
• viento fuerte.

Para comprender el mecanismo de formación, es necesario recordar que el agua se agita y vibra con fuerza, como resultado del impacto físico. Un guijarro, un barco o una mano que lo toca ponen la masa líquida en movimiento, creando vibraciones de diferentes intensidades.

Características

Las olas son también el movimiento del agua sobre la superficie de un embalse. Son el resultado de la adhesión de partículas de aire y líquido. Al principio, la simbiosis agua-aire provoca ondas en la superficie del agua y luego hace que la columna de agua se mueva.

El tamaño, la longitud y la resistencia varían según la fuerza del viento. Durante una tormenta, poderosos pilares se elevan 8 metros y se extienden casi un cuarto de kilómetro de largo.

A veces la fuerza es tan destructiva que golpea la franja costera, arranca sombrillas, duchas y otros edificios de la playa, y derriba todo a su paso. Y esto a pesar de que las oscilaciones se forman a varios miles de kilómetros de la costa.

Todas las olas se pueden dividir en 2 categorías:

• viento;
• de pie.

Viento

Los de viento, como su nombre indica, se forman bajo la influencia del viento. Sus ráfagas barren tangencialmente, bombeando el agua y obligándola a moverse. El viento empuja la masa líquida hacia delante, pero la gravedad ralentiza el proceso y la empuja hacia atrás. Los movimientos en la superficie resultantes de la influencia de dos fuerzas se parecen a ascensos y descensos. Sus picos se llaman crestas y sus bases, suelas.

Habiendo descubierto por qué se forman las olas en el mar, la pregunta sigue abierta: ¿por qué hacen movimientos oscilatorios hacia arriba y hacia abajo? La explicación es simple: la variabilidad del viento. Vuela rápida e impetuosamente y luego cede. La altura de la cresta y la frecuencia de las oscilaciones dependen directamente de su fuerza y ​​potencia. Si la velocidad del movimiento y la fuerza de las corrientes de aire exceden la norma, surge una tormenta. Otra razón es la energía renovable.

Energía renovable

A veces el mar está completamente en calma, pero se forman olas. ¿Por qué? Oceanógrafos y geógrafos atribuyen este fenómeno a las energías renovables. Las vibraciones del agua son su fuente y formas de mantener el potencial durante mucho tiempo.

En la vida se parece a esto. El viento crea una cierta cantidad de vibraciones en una masa de agua. La energía de estas vibraciones durará varias horas. Durante este tiempo, las formaciones líquidas cubren distancias de decenas de kilómetros y “amaran” en áreas donde hace sol, no hay viento y la masa de agua está en calma.

de pie

Las olas estacionarias o únicas surgen debido a los temblores en el fondo del océano, característicos de los terremotos, las erupciones volcánicas y también debido a un cambio brusco en la presión atmosférica.

Este fenómeno se llama seiche, que se traduce del francés como "balancearse". Los seiches son típicos de bahías, bahías y algunos mares, representan un peligro para las playas, las estructuras de la franja costera, los barcos amarrados en el muelle y las personas a bordo.

Constructivo y destructivo

Las formaciones que viajan largas distancias sin cambiar de forma ni perder energía golpean la costa y se rompen. Además, cada oleada tiene un efecto diferente en la franja costera. Si baña la orilla se clasifica como constructivo.

La destructiva oleada de agua golpea con su fuerza la costa, destruyéndola y arrastrando gradualmente arena y guijarros de la franja de playa. En este caso, el fenómeno natural se clasifica como destructivo.

La destrucción se presenta en diferentes poderes destructivos. A veces es tan poderoso que derrumba pendientes, parte acantilados y separa rocas. Con el tiempo, incluso las rocas más duras se erosionan. El faro más grande de Estados Unidos se construyó en Cabo Hatteras en 1870. Desde entonces, el mar se ha adentrado casi 430 metros en la costa, arrasando la franja costera y las playas. Este es sólo uno de docenas de hechos.

Los tsunamis son un tipo de formaciones de agua destructivas que se caracterizan por un gran poder destructivo. Su velocidad alcanza hasta 1000 km/h. Esto es más alto que el de un avión a reacción. En profundidad, la altura de la cresta del tsunami es pequeña, pero cerca de la orilla disminuyen la velocidad, pero aumentan de altura a 20 metros.

En el 80% de los casos, los tsunamis son el resultado de terremotos submarinos, en el 20% restante, erupciones volcánicas y deslizamientos de tierra. Como resultado de los terremotos, el fondo se desplaza verticalmente: una parte desciende y la otra sube en paralelo. En la superficie del depósito se forman vibraciones de diferente intensidad.

Asesinos anormales

También se les conoce como vagabundos, monstruos, anómalos y más comunes en los océanos.

Incluso hace 30 o 40 años, las historias de los marineros sobre fluctuaciones anómalas en el agua se consideraban fábulas, porque los relatos de los testigos presenciales no encajaban en las teorías y cálculos científicos existentes. El límite de las fluctuaciones oceánicas y marinas se consideraba una altura de 21 metros.

El principal motivo de la formación de olas es el viento que sopla sobre el agua. Por tanto, la magnitud de la ola depende de la fuerza y ​​el momento de su impacto. Debido al viento, las partículas de agua se elevan y a veces se separan de la superficie, pero después de un tiempo, bajo la influencia de la gravedad natural, inevitablemente caen. Desde la distancia puede parecer que la ola avanza, pero de hecho, si esta ola, por supuesto, no es un tsunami (un tsunami tiene una naturaleza diferente de ocurrencia), solo cae y sube. Entonces, por ejemplo, un ave marina que ha aterrizado en la superficie de un mar agitado se balanceará sobre las olas, pero no se moverá de su lugar.

Sólo cerca de la orilla, donde ya no hay profundidad, el agua avanza y rueda hacia la orilla. Por cierto, los marineros experimentados determinan el grado de agitación del mar observando la cresta de espuma de las gotas rotas que forman la cresta de una ola; si la cresta y la espuma recién comienzan a formarse, entonces el estado del mar es de 3 puntos.

¿Qué tipo de ola del mar se llama oleaje?

Las olas en el mar pueden existir incluso sin viento; estos son tsunamis causados ​​por desastres naturales como erupciones volcánicas submarinas y una ola que los marineros llaman run-up. Se forma en el mar después de una fuerte tormenta, cuando el viento ha amainado, pero debido a la gran masa de agua que pone en movimiento el viento y a un fenómeno llamado resonancia, las olas continúan meciéndose. Cabe señalar que estas olas no son mucho más seguras que una tormenta y pueden volcar fácilmente un barco o una embarcación con marineros inexpertos.

Las olas son creadas por el viento. Las tormentas crean vientos que impactan la superficie del agua, lo que produce ondas, como las ondas en tu taza de café después de surfear cuando soplas sobre ella. El viento mismo se puede ver en los mapas de previsión meteorológica: son zonas de baja presión. Cuanto mayor sea su concentración, más fuerte será el viento. Las ondas pequeñas (capilares) inicialmente se mueven en la dirección en la que sopla el viento. Cuanto más fuerte y durante más tiempo sopla el viento, mayor es su impacto en la superficie del agua. Con el tiempo, las olas comienzan a aumentar de tamaño. A medida que el viento sigue soplando y las olas que genera siguen siendo afectadas por él, las pequeñas olas empiezan a crecer. El viento les afecta más que en una superficie de agua tranquila. El tamaño de la ola depende de la velocidad del viento que la forma. Un viento que sople a una determinada velocidad constante podrá generar una ola de cierto tamaño. Y tan pronto como la ola alcanza su tamaño máximo posible para un viento determinado, queda “completamente formada”. Las olas generadas tienen diferentes velocidades y períodos de ola. (Consulte la sección sobre terminología de ondas para obtener más detalles). Las ondas de período largo viajan más rápido y recorren distancias más largas que sus contrapartes más lentas. A medida que se alejan de la fuente del viento (propagación), las olas forman líneas de oleaje (oleajes) que inevitablemente ruedan hacia la orilla. ¡Probablemente ya estés familiarizado con el concepto de “conjunto de olas”! Las olas que ya no se ven afectadas por el viento que las generó se llaman pozos de tierra. ¡Esto es exactamente lo que buscan los surfistas! ¿Qué afecta el tamaño del oleaje (oleaje)? Hay tres factores principales que influyen en el tamaño de las olas en mar abierto: Velocidad del viento: cuanto más alto sea, más grande será la ola. La duración del viento es similar a la anterior. Buscar (buscar, “área de cobertura”): nuevamente, cuanto mayor es el área de cobertura, más grande se forma la ola. En cuanto el viento deja de afectarlas, las olas empiezan a perder su energía. Se moverán hasta que las protuberancias del fondo marino u otros obstáculos en su camino (una gran isla, por ejemplo) absorban toda la energía. Hay varios factores que influyen en el tamaño de la ola en un lugar particular para surfear. Entre ellos: La dirección del oleaje (oleaje): ¿permitirá que el oleaje llegue al lugar que necesitamos? Fondo del océano: un oleaje que se mueve desde las profundidades del océano hasta un arrecife, forma grandes olas con barriles en su interior. Una cornisa larga y poco profunda que se extienda hacia la orilla frenará las olas y perderán su energía. Mareas: algunos deportes dependen completamente de ellas. Descubre más en el apartado de cómo aparecen las mejores olas