Val(val, val, more) - nastaju zbog prianjanja čestica tekućine i zraka; Kližući po glatkoj površini vode, zrak isprva stvara valove, a tek onda, djelujući na njezine nagnute površine, postupno razvija uzbuđenje vodene mase. Iskustvo je pokazalo da čestice vode nemaju translatorno gibanje; kreće samo okomito. Morski valovi su kretanje vode na površini mora koje se događa u pravilnim vremenskim razmacima.

Najviša točka vala zove se grb ili vrh vala, a najniža točka - jedini. Visina val je udaljenost od vrha do njegovog potplata, i duljina je udaljenost između dva grebena ili tabana. Vrijeme između dva grebena ili tabana naziva se razdoblje valovi.

Glavni uzroci pojave

U prosjeku, visina vala tijekom oluje u oceanu doseže 7-8 metara, obično se može protezati u duljinu - do 150 metara i do 250 metara tijekom oluje.

Morske valove u većini slučajeva stvara vjetar, ao snazi ​​i veličini vjetra ovisi i njegovo trajanje te "ubrzanje" - duljina staze kojom vjetar djeluje na vodu. površinski. Ponekad valovi koji se razbijaju o obalu mogu potjecati tisućama kilometara od obale. Ali postoje mnogi drugi čimbenici u pojavi morskih valova: to su sile koje stvaraju plimu Mjeseca, Sunca, fluktuacije atmosferskog tlaka, erupcije podvodnih vulkana, podvodni potresi i kretanje brodova.

Valovi promatrani u drugim vodenim prostorima mogu biti dvije vrste:

1) vjetar, stvoren vjetrom, poprimajući prestankom djelovanja vjetra, postojan karakter i naziva se stalnim valovima, ili valovima; Vjetrovalovi nastaju djelovanjem vjetra (kretanje zračnih masa) na površinu vode, odnosno ubrizgavanjem. Razlog za oscilatorna kretanja valova postaje lako razumljiv ako se primijeti učinak istog vjetra na površini žitnog polja. Jasno je vidljiva nedosljednost tokova vjetra koji stvaraju valove.

2) Valovi pomaka, ili stojeći valovi, nastaju kao posljedica jakih udara na dnu tijekom potresa ili uzbuđeni, na primjer, oštrom promjenom atmosferskog tlaka. Ovi valovi se također nazivaju usamljeni valovi.

Za razliku od morskih mijena, plima i struja, valovi ne pokreću vodene mase. Valovi dolaze, ali voda ostaje gdje je. Čamac koji se ljulja na valovima ne plovi s valovima. Moći će se malo pomaknuti po nagibu, samo zahvaljujući sili zemljine teže. Čestice vode u valu kreću se duž prstenova. Što su ti prstenovi dalje od površine, to postaju manji i na kraju potpuno nestaju. U podmornici na dubini od 70-80 metara nećete osjetiti djelovanje morskih valova ni za vrijeme najjače oluje na površini.

Vrste morskih valova

Valovi mogu prijeći goleme udaljenosti bez promjene oblika i gubljenja malo ili nimalo energije, dugo nakon što vjetar koji ih je uzrokovao utihne. Razbijajući se o obalu, morski valovi oslobađaju ogromnu energiju nakupljenu tijekom putovanja. Snaga neprestanog loma valova na različite načine mijenja oblik obale. Valovi koji se prelijevaju i kotrljaju zapljuskuju obalu i zato se zovu konstruktivna. Valovi koji udaraju o obalu postupno je uništavaju i ispiru plaže koje je štite. Stoga se i zovu destruktivno.

Niski, široki, zaobljeni valovi udaljeni od obale nazivaju se swell. Valovi čine da čestice vode opisuju krugove, prstenove. Veličina godova smanjuje se s dubinom. Kako se val približava kosoj obali, čestice vode u njemu opisuju sve više i više spljoštenih ovala. Približavajući se obali, morski valovi više ne mogu zatvoriti svoje ovale, te se val lomi. U plitkoj vodi čestice vode više ne mogu zatvoriti svoje ovale i val se lomi. Rtovi se formiraju od tvrđih stijena i uništavaju se sporije od susjednih dijelova obale. Strmi, visoki morski valovi potkopavaju stjenovite litice u podnožju, tvoreći niše. Litice se ponekad ruše. Terasa izglađena valovima je sve što je ostalo od stijena koje je uništilo more. Ponekad se voda diže duž okomitih pukotina u stijeni do vrha i izbija na površinu, tvoreći lijevak. Razorna snaga valova proširuje pukotine u stijenama tvoreći špilje. Kada valovi potkopaju stijenu s dvije strane dok se ne spoje u procjep, nastaju lukovi. Kada vrh luka padne u more, ostaju kameni stupovi. Njihove baze su potkopane, a stupovi se ruše, tvoreći gromade. Šljunak i pijesak na plaži rezultat su erozije.

Razorni valovi postupno nanose obalu i odnose pijesak i šljunak s morskih plaža. Spuštajući svu težinu svoje vode i ispranog materijala na padine i litice, valovi uništavaju njihovu površinu. Oni tjeraju vodu i zrak u svaku pukotinu, svaku pukotinu, često uz energiju eksplozije, postupno razdvajajući i slabeći stijene. Fragmenti stijena koji su se odvojili koriste se za daljnje uništavanje. I najtvrđe stijene postupno se uništavaju, a kopno na obali mijenja se djelovanjem valova. Valovi mogu uništiti morsku obalu nevjerojatnom brzinom. U Lincolnshireu, Engleska, erozija (uništavanje) napreduje brzinom od 2 m godišnje. Od 1870. godine, kada je na rtu Hatteras sagrađen najveći svjetionik u Sjedinjenim Državama, more je odnijelo plaže 426 m u unutrašnjosti.

tsunami

tsunami To su valovi goleme razorne moći. Uzrokuju ih podvodni potresi ili vulkanske erupcije i mogu prijeći oceane brže od mlaznog zrakoplova: 1000 km/h. U dubokim vodama mogu biti niži od jednog metra, ali kako se približavaju obali, usporavaju svoj trk i narastu do 30-50 metara prije nego što se uruše, preplave obalu i odnose sve što im se nađe na putu. 90% svih zabilježenih tsunamija događa se u Tihom oceanu.

Najčešći razlozi.

Oko 80% generacija tsunamija su podvodni potresi. Pri potresu pod vodom dolazi do međusobnog pomicanja dna po vertikali: dio dna pada, a dio se izdiže. Na površini vode dolazi do oscilatornih gibanja duž vertikale, pokušavajući se vratiti na početnu razinu - srednju razinu mora - i generira niz valova. Ne prati svaki podvodni potres tsunami. Tsunamigenski (tj. koji stvara val tsunamija) obično je potres s plitkim izvorom. Problem prepoznavanja tsunamigenosti potresa još nije riješen, a službe za upozoravanje vode se magnitudom potresa. Najjači tsunamiji nastaju u zonama subdukcije. Također, potrebno je da podvodni potisak uđe u rezonanciju s valnim oscilacijama.

Klizišta. Tsunamiji ovog tipa javljaju se češće nego što se procjenjivalo u 20. stoljeću (oko 7% svih tsunamija). Često potres uzrokuje odron i stvara val. Dana 9. srpnja 1958. godine, kao posljedica potresa na Aljasci, došlo je do odrona u zaljevu Lituya. Masa leda i kopnenih stijena srušila se s visine od 1100 m. Formirao se val koji je na suprotnoj obali zaljeva dosegnuo visinu veću od 524 m. Takvi su slučajevi prilično rijetki i ne smatraju se standardom. Ali mnogo češće se podvodna klizišta javljaju u deltama rijeka, koje nisu ništa manje opasne. Potres može uzrokovati klizište, a primjerice u Indoneziji, gdje je sedimentacija na šelfu vrlo velika, posebno su opasni tsunamiji od klizišta koji se redovito pojavljuju i uzrokuju lokalne valove visine veće od 20 metara.

Vulkanske erupciječine oko 5% svih tsunamija. Velike podvodne erupcije imaju isti učinak kao potresi. U jakim vulkanskim eksplozijama, ne samo da su valovi od eksplozije, već voda također ispunjava šupljine iz eruptiranog materijala ili čak kaldere, što rezultira dugim valom. Klasičan primjer je tsunami koji je nastao nakon erupcije Krakatoe 1883. Ogromni tsunamiji iz vulkana Krakatau primijećeni su u lukama diljem svijeta i uništili su ukupno više od 5.000 brodova, ubivši oko 36.000 ljudi.

Znakovi tsunamija.

• naglo brzo povlačenje vode s obale na znatnu udaljenost i isušivanje dna. Što se more više povlači, valovi tsunamija mogu biti viši. Ljudi koji su na obali, a ne znaju za opasnost, mogu ostati iz znatiželje ili skupljati ribe i školjke. U tom slučaju potrebno je što prije napustiti obalu i udaljiti se od nje na najveću moguću udaljenost - ovo pravilo treba slijediti, na primjer, dok je u Japanu, na obali Indijskog oceana Indonezije, Kamčatke. U slučaju telecunamija, val se obično približava bez povlačenja vode.
• Potres. Epicentar potresa obično je u oceanu. Na obali je potres obično znatno slabiji, a često ga uopće nema. U regijama sklonim tsunamiju postoji pravilo da je, ako se osjeti potres, bolje odmaknuti se od obale i pritom se popeti na brdo te se tako unaprijed pripremiti za nailazak vala.
• neobičan zanos leda i drugih plutajućih predmeta, stvaranje pukotina u tvrdom ledu.
• Ogromni preokreti na rubovima nepomičnog leda i grebena, stvaranje gužve, struje.

ubojiti valovi

ubojiti valovi(Wandering waves, monster waves, freak wave - anomalous wave) - divovski valovi koji se javljaju u oceanu, viši od 30 metara, imaju ponašanje neuobičajeno za morske valove.

Još prije 10-15 godina znanstvenici su priče mornara o ogromnim valovima ubojicama koji se pojavljuju niotkuda i potapaju brodove smatrali samo pomorskim folklorom. Dugo vremena lutajući valovi smatrani su fikcijom, budući da se nisu uklapali ni u jedan od tada postojećih matematičkih modela za izračun nastanka i njihovog ponašanja, jer valovi viši od 21 metra u oceanima planete Zemlje ne mogu postojati.

Jedan od prvih opisa čudovišnog vala datira iz 1826. godine. Njegova visina bila je više od 25 metara, a primijećena je u Atlantskom oceanu u blizini Biskajskog zaljeva. Nitko nije vjerovao ovoj poruci. A 1840., moreplovac Dumont d'Urville odvažio se pojaviti na sastanku Francuskog geografskog društva i izjaviti da je vlastitim očima vidio val od 35 metara. više i više.

Povijesni dokazi o "valovima ubojicama"

Tako je 1933. godine USS Ramapo zahvatila oluja u Tihom oceanu. Sedam dana brod je bio bačen preko valova. A ujutro 7. veljače, okno nevjerojatne visine iznenada se prikralo s leđa. Prvo je brod bačen u duboki ponor, a zatim podignut gotovo okomito na planinu zapjenjene vode. Posada, koja je imala sreću da preživi, ​​zabilježila je visinu vala od 34 metra. Kretala se brzinom od 23 m/s, odnosno 85 km/h. Do sada se ovo smatra najvišim lažnim valom ikada izmjerenim.

Tijekom Drugog svjetskog rata, 1942. godine, brod Queen Mary prevezao je 16.000 američkih vojnika iz New Yorka u Veliku Britaniju (usput, rekorder po broju ljudi prevezenih na jednom brodu). Odjednom je nastao val od 28 metara. "Gornja paluba bila je na uobičajenoj visini i odjednom - jednom! - naglo je pala dolje", prisjetio se dr. Norval Carter, koji je bio na palubi zlosretnog broda. Brod se nagnuo pod kutom od 53 stupnja - da je kut bio barem tri stupnja veći, smrt bi bila neizbježna. Priča o "Kraljici Mariji" bila je osnova holivudskog filma "Posejdon".

No, 1. siječnja 1995. prvi put je na naftnoj platformi Dropner u Sjevernom moru uz obalu Norveške zabilježen val visok 25,6 metara, nazvan Dropnerov val. Projekt "Maximum Wave" omogućio je novi pogled na uzroke pogibije brodova za suhi teret koji su prevozili kontejnere i druge važne terete. Daljnjim istraživanjem zabilježeno je više od 10 pojedinačnih divovskih valova diljem svijeta u tri tjedna, čija je visina prelazila 20 metara. Novi projekt nazvan je Wave Atlas (Atlas valova), koji predviđa sastavljanje svjetske karte opaženih čudovišnih valova te njezinu naknadnu obradu i dodavanje.

Uzroci

Postoji nekoliko hipoteza o uzrocima ekstremnih valova. Mnogima od njih nedostaje zdrav razum. Najjednostavnija objašnjenja temelje se na analizi jednostavne superpozicije valova različitih duljina. Procjene, međutim, pokazuju da se vjerojatnost ekstremnih valova u takvoj shemi pokazuje premalom. Još jedna značajna hipoteza ukazuje na mogućnost fokusiranja energije valova u nekim strukturama površinskih struja. Međutim, te su strukture previše specifične da bi mehanizam fokusiranja energije mogao objasniti sustavnu pojavu ekstremnih valova. Najpouzdanije objašnjenje za pojavu ekstremnih valova trebalo bi se temeljiti na unutarnjim mehanizmima nelinearnih površinskih valova bez uključivanja vanjskih čimbenika.

Zanimljivo je da takvi valovi mogu biti i vrhovi i doline, što potvrđuju i očevici. Daljnja istraživanja uključuju učinke nelinearnosti valova vjetra, koji mogu dovesti do stvaranja malih skupina valova (paketa) ili pojedinačnih valova (solitona) koji mogu putovati velikim udaljenostima bez značajnih promjena u svojoj strukturi. Slični paketi također su više puta uočeni u praksi. Karakteristične značajke takvih skupina valova, koje potvrđuju ovu teoriju, su da se kreću neovisno o drugim valovima i imaju malu širinu (manje od 1 km), s oštrim padom visina na rubovima.

Međutim, još uvijek nije bilo moguće u potpunosti razjasniti prirodu anomalnih valova.

Valovi koje smo navikli vidjeti na površini mora nastaju uglavnom djelovanjem vjetra. Međutim, valovi se mogu pojaviti i iz drugih razloga, tada se nazivaju;

Plima, nastala pod djelovanjem sila koje stvaraju plimu Mjeseca i Sunca;

Barić, koji nastaje zbog naglih promjena atmosferskog tlaka;

Seizmički (tsunami), koji je posljedica potresa ili vulkanske erupcije;

Brodski, proizlazi iz kretanja plovila.

Na površini mora i oceana prevladavaju valovi vjetra. Plimni, seizmički, tlačni i brodski valovi nemaju značajnijeg utjecaja na plovidbu brodova otvorenim oceanom, pa se nećemo zadržavati na njihovom opisu. Valovi vjetra jedan su od glavnih hidrometeoroloških čimbenika koji određuju sigurnost i ekonomičnost plovidbe, budući da val, nailazeći na brod, pada na njega, zaljulja se, udari o bok, poplavi palube i nadgrađa te smanji brzinu. Nagib stvara opasna prevrtanja, otežava određivanje položaja plovila i jako iscrpljuje posadu. Osim gubitka brzine, val uzrokuje skretanje broda i izbjegavanje zadanog kursa, a potrebno je stalno pomicanje kormila da bi se zadržao.

Vjetrovalovi su proces nastanka, razvoja i širenja valova izazvanih vjetrom na površini mora. Valovi vjetra imaju dvije glavne karakteristike. Prvo obilježje je nepravilnost: poremećaj veličina i oblika valova. Jedan val ne ponavlja drugi, veliki može slijediti mali, a možda i veći; svaki pojedini val neprestano mijenja svoj oblik. Vrhovi valova kreću se ne samo u smjeru vjetra, već iu drugim smjerovima. Ovako složena struktura poremećene površine mora objašnjava se vrtložnom, turbulentnom prirodom vjetra koji oblikuje valove. Druga značajka vala je brza promjenjivost njegovih elemenata u vremenu i prostoru i također je povezana s vjetrom. No, veličina valova ne ovisi samo o brzini vjetra, bitno je i trajanje njegova djelovanja, površina i konfiguracija vodene površine. S gledišta prakse nije potrebno poznavati elemente svakog pojedinog vala ili svakog valnog titranja. Stoga se proučavanje valova u konačnici svodi na identifikaciju statističkih obrazaca, koji su numerički izraženi ovisnostima između elemenata valova i čimbenika koji ih određuju.

3.1.1. Valoviti elementi

Uobičajeni elementi za valove su (slika 25):

Vrh - najviša točka vrha vala;

Potplat - najniža točka šupljine vala;

Visina (h) - višak vrha vala;

Duljina (L) je vodoravna udaljenost između vrhova dvaju susjednih vrhova na profilu vala nacrtanom u općem smjeru širenja vala;

Period (t) - vremenski interval između prolaska dvaju susjednih vrhova vala kroz fiksnu vertikalu; drugim riječima, to je vremenski interval tijekom kojeg val prijeđe udaljenost jednaku svojoj duljini;

Strmina (e) - omjer visine danog vala i njegove duljine. Strmina vala na različitim točkama profila vala je različita. Prosječna strmina vala određena je omjerom:

Riža. 25. Osnovni elementi valova.

Valna fronta - linija na tlocrtu hrapave površine, koja prolazi duž vrhova brijega danog vala, a koji su određeni skupom valnih profila nacrtanih paralelno s općim smjerom širenja vala.

Za navigaciju su od najveće važnosti elementi valova kao što su visina, period, duljina, strmina i opći smjer kretanja valova. Sve one ovise o parametrima strujanja vjetra (brzina i smjer vjetra), njegovoj duljini (ubrzanju) nad morem i trajanju djelovanja.

Ovisno o uvjetima nastanka i širenja, valovi vjetra mogu se podijeliti u četiri vrste.

Vjetar - sustav valova koji je u trenutku promatranja pod utjecajem vjetra kojim je uzrokovan. Smjerovi širenja valova vjetra i vjetra u dubokoj vodi obično se podudaraju ili razlikuju za najviše četiri točke (45°).

Za vjetrovite valove karakteristično je da im je zavjetrina strmija od privjetrinske, pa se vrhovi grebena obično ruše, stvarajući pjenu, ili čak odlome jak vjetar. Kada valovi uđu u plitku vodu i približe se obali, smjerovi širenja valova i vjetra mogu se razlikovati za više od 45°.

Swell - valovi izazvani vjetrom koji se šire u području formiranja valova nakon što vjetar oslabi i/ili promijeni smjer, ili valovi izazvani vjetrom koji dolaze iz područja formiranja valova u drugo područje gdje vjetar puše drugom brzinom i/ili smjerom . Poseban slučaj valovitosti koja se širi bez vjetra naziva se mrtvi valovi.

Mješoviti - uzbuđenje koje je rezultat interakcije valova vjetra i valova.

Transformacija valova vjetra – promjena strukture valova vjetra s promjenom dubine. U tom slučaju, oblik valova je iskrivljen, oni postaju strmiji i kraći, a na maloj dubini koja ne prelazi visinu vala, vrhovi potonjeg se prevrću, a valovi se uništavaju.

Vjetrovalovi se po svom izgledu odlikuju različitim oblicima.

Valovi - početni oblik razvoja valova vjetra, koji nastaju pod utjecajem slabog vjetra; vrhovi valova s ​​mreškanjem nalikuju ljuskama.

Trodimenzionalno uzbuđenje - skup valova čija je prosječna duljina vrha nekoliko puta veća od prosječne valne duljine.

Pravilni val - val u kojem su oblik i elementi svih valova isti.

Gužva - kaotično uzbuđenje koje proizlazi iz interakcije valova koji teku u različitim smjerovima.

Valovi koji se razbijaju o obale, grebene ili stijene nazivaju se razbijačima. Valovi koji se lome u obalnom području nazivaju se valovima. Na strmim obalama iu lučkim objektima valovi imaju oblik reversnog rasjeda.

Valovi na površini mora dijele se na slobodne, kada prestane djelovati sila koja ih je izazvala i valovi se slobodno kreću, i prisilne, kada ne prestaje djelovanje sile koja je uzrokovala nastanak valova.

Prema promjenljivosti elemenata valova u vremenu, dijele se na ustaljene, tj. vjetrovalove, kod kojih se statističke karakteristike valova ne mijenjaju u vremenu, i na razvojne ili prigušne - koji mijenjaju svoje elemente u vremenu.

Prema obliku valova dijele se na dvodimenzionalne - skup valova, čija je prosječna duljina vrha višestruko veća od prosječne valne duljine, trodimenzionalne - skup valova, prosječne duljine čija je krijesta nekoliko puta veća od valne duljine i usamljena, koja ima samo kupolastu krestu bez potplata.

Ovisno o omjeru valne duljine i dubine mora, valovi se dijele na kratke, čija je duljina znatno manja od dubine mora, i duge valove, čija je duljina veća od dubine mora. more.

Po prirodi kretanja valnog oblika, oni su translatorni, u kojima postoji vidljivo kretanje valnog oblika, i stojeći - bez kretanja. Prema tome kako su valovi smješteni, dijele se na površinske i unutarnje. Unutarnji valovi nastaju na jednoj ili drugoj dubini na granici između slojeva vode različite gustoće.

3.1.2. Metode proračuna valnih elemenata

Rotacijsko gibanje uzastopnih čestica vode pomaknutih za fazni kut u početnom trenutku gibanja stvara privid translatornog gibanja: pojedine se čestice gibaju po zatvorenim orbitama, dok se profil vala pomiče translatorno u smjeru vjetra. Trohoidna teorija valova omogućila je matematički potkrijepiti strukturu pojedinih valova i međusobno povezati njihove elemente. Dobivene su formule koje omogućuju izračunavanje pojedinih elemenata valova

Valja napomenuti da trohoidna teorija valova vrijedi samo za pravilne dvodimenzionalne valove, koji se promatraju kod valova slobodnog vjetra - valova. Kod trodimenzionalnih valova vjetra orbitalne staze čestica nisu zatvorene kružne orbite, budući da pod utjecajem vjetra dolazi do horizontalnog prijenosa vode na površini mora u smjeru širenja valova.

Trohoidna teorija morskih valova ne otkriva proces njihova razvoja i slabljenja, kao ni mehanizam prijenosa energije s vjetra na val. U međuvremenu, rješenje upravo ovih pitanja je neophodno kako bi se dobile pouzdane ovisnosti za proračun elemenata valova vjetra.

Stoga je razvoj teorije morskih valova išao putem razvijanja teorijskih i empirijskih odnosa između vjetra i valova, uzimajući u obzir raznolikost stvarnih valova morskih vjetrova i nestacionarnost pojave, tj. uzimajući u obzir njihov razvoj i prigušenje.

Općenito, formule za izračunavanje elemenata valova vjetra mogu se izraziti kao funkcija nekoliko varijabli

H, t, L, C \u003d f (Š, D t, H),

Gdje je W - brzina vjetra; D - ubrzanje, t - trajanje djelovanja vjetra; H je dubina mora.

Za plitka područja mora, za izračun visine i valne duljine, možete koristiti ovisnosti

A \u003d 0,0151 H = 0,342; z = 0,104H 0,573.

Za otvorena područja mora, elementi valova čija je pokrivenost visine 5% i prosječne vrijednosti valnih duljina izračunavaju se prema ovisnostima:

H = 0,45 Š 0,56 D 0,54 A,

L \u003d 0,3lW 0,66 D 0,64 A.

Koeficijent A izračunava se po formuli

U Državnom oceanografskom institutu, na temelju spektralne statističke teorije valova, dobiveni su grafički odnosi između valnih elemenata i brzine vjetra, trajanja njegova djelovanja i duljine ubrzanja. Ove ovisnosti treba smatrati najpouzdanijima, dajući prihvatljive rezultate, na temelju kojih su izrađeni nomogrami u Hidrometeorološkom centru SSSR-a (V.S. Krasyuk) za izračunavanje visine valova. Nomogram (slika 26) podijeljen je u četiri kvadranta (I-IV) i sastoji se od niza grafikona poredanih u određenom nizu.

U kvadrantu I (računajući od donjeg desnog kuta) nomograma, dana je mreža stupnjeva, čija svaka podjela (horizontalno) odgovara 1 ° meridijanu na danoj geografskoj širini (od 70 do 20 ° N) za karte mjerila od 1:15 000000 polarnih stereografskih projekcija. Mreža stupnjeva potrebna je za pretvorbu udaljenosti između izobara n i polumjera zakrivljenosti izobara R, mjerenih na kartama drugog mjerila, u mjerilo 1:15 000000. U ovom slučaju određujemo udaljenost između izobara n i polumjer zakrivljenosti izobara R u meridijanskim stupnjevima na danoj geografskoj širini. Polumjer zakrivljenosti izobara R je polumjer kruga s kojim dio izobare koji prolazi kroz točku za koju se proračun provodi ili blizu nje ima najveći kontakt. Određuje se pomoću metra izborom na način da se luk povučen iz pronađenog središta poklapa sa zadanim odsječkom izobare. Zatim na rešetku stupnjeva ucrtavamo izmjerene vrijednosti na zadanoj zemljopisnoj širini, izražene u stupnjevima meridijana, te rješenjem kompasa određujemo polumjer zakrivljenosti izobara i udaljenost između izobara, što odgovara mjerilu 1: 15 000 000.

Riža. Slika 26. Nomogram za izračunavanje elemenata valova i brzine vjetra iz karata polja površinskog tlaka, gdje su izobare ucrtane u intervalima od 5 mbar (a) i 8 mbar (b). 1 - zima, 2 - ljeto.

U kvadrantu IV nalaze se krivulje koje omogućuju određivanje visine takozvanih značajnih valova (h 3H) s vjerojatnošću od 12,5% prema brzini vjetra, ubrzanju ili trajanju vjetra.

Ako je pri određivanju visine valova moguće koristiti ne samo podatke o brzini vjetra, već i o ubrzanju i trajanju vjetra, proračun se izvodi na temelju ubrzanja i trajanja vjetra (u satima) . Da bismo to učinili, iz kvadranta III nomograma spuštamo okomicu ne na krivulju ubrzanja, već na krivulju trajanja djelovanja vjetra (6 ili 12 sati). Iz dobivenih rezultata (ubrzanje i trajanje) uzima se manja vrijednost visine vala.

Proračun pomoću predloženog nomograma može se napraviti samo za područja "dubokog mora", odnosno za područja gdje dubina mora nije manja od polovice valne duljine. Za ubrzanje veće od 500 km ili trajanje vjetra veće od 12 h koristi se ovisnost visine valova o vjetru koja odgovara oceanskim uvjetima (podebljana krivulja u kvadrantu IV).

Dakle, za određivanje visine valova u određenoj točki potrebno je izvršiti sljedeće radnje:

A) Nađite polumjer zakrivljenosti izobare R koja prolazi kroz zadanu točku ili blizu nje (koristeći šestar odabirom). Polumjer zakrivljenosti izobara određuje se samo u slučaju ciklonske zakrivljenosti (u ciklonama i dolinama) i izražava se u meridijanskim stupnjevima;

B) odredite razliku tlaka n mjerenjem udaljenosti između susjednih izobara u području odabrane točke;

C) prema pronađenim vrijednostima R i n, ovisno o godišnjem dobu, nalazimo brzinu vjetra W;

D) znajući brzinu vjetra W i ubrzanje D ili trajanje vjetra (6 ili 12 sati), nalazimo visinu značajnih valova (h 3H).

Ubrzanje je kako slijedi. Od svake točke za koju se izračunava visina vala povlači se strujnica u smjeru protiv vjetra sve dok se njezin smjer ne promijeni u odnosu na početni za kut od 45° ili dosegne obalu ili rub leda. Otprilike, to će biti ubrzanje ili putanja vjetra, tijekom koje bi se trebali formirati (valovi koji dolaze u danu točku.

Trajanje vjetra definirano je kao vrijeme tijekom kojeg je smjer vjetra nepromijenjen ili odstupa od izvornog za najviše ± 22,5 °.

Prema nomogramu na Sl. 26a, može se odrediti visina vala iz karte polja površinskog tlaka, na kojoj su izobare ucrtane kroz 5 mbar. Ako su izobare povučene kroz 8 mbar, tada nomogram prikazan na sl. 26 b.

Period i valna duljina mogu se izračunati iz podataka o brzini vjetra i visini vala. Približan izračun perioda vala može se napraviti prema grafikonu (slika 27), koji prikazuje odnos između perioda i visine valova vjetra pri različitim brzinama vjetra (W). Valna duljina određena je njezinim periodom i dubinom mora u određenoj točki prema grafu (slika 28).

Čovjek mnoge prirodne pojave doživljava kao samorazumljive. Navikli smo na ljeto, jesen, zimu, kišu, snijeg, valove i ne razmišljamo o razlozima. Pa ipak, zašto nastaju valovi u moru? Zašto se mreškanje pojavljuje na površini vode čak iu potpunom miru?

Podrijetlo

Postoji nekoliko teorija koje objašnjavaju podrijetlo morskih i oceanskih valova. Nastaju zbog:

• promjene atmosferskog tlaka;
• oseke i tokovi;
• podvodni potresi i vulkanske erupcije;
• kretanje brodova;
• jak vjetar.

Da bismo razumjeli mehanizam nastanka, moramo imati na umu da je voda uzburkana i nehotično oscilira - kao rezultat fizičkog udara. Kamenčić, čamac, ruka koja ga dodiruje pokreću tekuću masu stvarajući vibracije različite jačine.

Karakteristike

Valovi su također kretanje vode na površini rezervoara. Oni su rezultat adhezije čestica zraka i tekućine. Najprije simbioza vode i zraka uzrokuje mreškanje na površini vode, a zatim uzrokuje pomicanje vodenog stupca.

Veličina, duljina i snaga variraju, ovisno o jačini vjetra. Tijekom oluje, moćni stupovi se dižu na 8 metara i protežu se u duljinu gotovo četvrt kilometra.

Ponekad je sila toliko razorna da se obruši na obalni pojas, čupa suncobrane, tuševe i druge objekte na plaži, ruši sve što joj se nađe na putu. I to unatoč činjenici da se fluktuacije formiraju nekoliko tisuća kilometara od obale.

Svi valovi se mogu podijeliti u 2 kategorije:

• vjetar;
• stajati.

vjetar

Vjetrenjače, kao što naziv govori, nastaju pod utjecajem vjetra. Njegovi naleti jure tangentno, tjeraju vodu i tjeraju je da se kreće. Vjetar gura tekuću masu naprijed ispred sebe, ali gravitacija usporava proces, gurajući je natrag. Pokreti na površini, koji su rezultat utjecaja dviju sila, nalikuju usponima i padovima. Njihovi vrhovi nazivaju se vrhovi, a baze tabani.

Nakon što smo saznali zašto valovi nastaju na moru, ostaje otvoreno pitanje zašto oni čine oscilatorna kretanja gore-dolje? Objašnjenje je jednostavno - nepostojanost vjetra. Zatim se brzo i naglo obruši, a zatim utihne. Visina grebena, frekvencija oscilacija izravno ovise o njegovoj snazi ​​i snazi. Ako brzina kretanja i jakost zračnih struja premaše normu, diže se oluja. Drugi razlog je obnovljiva energija.

Obnovljiva energija

Ponekad je more potpuno mirno, pa se stvaraju valovi. Zašto? Oceanografi i geografi pripisuju ovaj fenomen obnovljivoj energiji. Kolebanja vode su njen izvor i načini da se potencijal zadrži dugo vremena.

U stvarnom životu to izgleda ovako. Vjetar stvara određenu količinu vibracija u ribnjaku. Energija tih oscilacija trajat će nekoliko sati. Tijekom tog vremena, tekuće formacije pokrivaju udaljenost od desetak kilometara i "privezuju se" u područjima gdje je sunčano, nema vjetra, a rezervoar je miran.

stajati

Stojeći ili pojedinačni valovi nastaju zbog udara na dnu oceana, karakterističnih za potrese, vulkanske erupcije, kao i zbog oštre promjene atmosferskog tlaka.

Taj se fenomen naziva seiches, što se s francuskog prevodi kao "ljuljati se". Seiše su tipične za zaljeve, zaljeve i neka mora, predstavljaju opasnost za plaže, objekte u obalnom pojasu, brodove usidrene uz pristanište i ljude na njima.

konstruktivna i destruktivna

Formacije koje svladavaju velike udaljenosti, a ne mijenjaju oblik i ne gube energiju, udaraju o obalu i razbijaju se. Pritom svaki zalet različito utječe na obalni pojas. Ako ispira obalu, klasificira se kao konstruktivna.

Razorni val vode svojom se snagom obrušava na obalu, uništava je, postupno ispirajući pijesak i šljunak s obalnog pojasa. U ovom slučaju, prirodni fenomen je klasificiran kao destruktivan.

Destrukcija je različite razorne moći. Ponekad je toliko moćan da ruši strmine, cijepa litice, odvaja stijene. S vremenom se i najtvrđe stijene uništavaju. Najveći američki svjetionik sagrađen je na rtu Hatteras 1870. Od tada se more pomaknulo gotovo 430 metara u unutrašnjost, ispravši obalu i plaže. Ovo je samo jedna od desetina činjenica.

Tsunamiji su vrsta razornih vodenih formacija koje karakterizira velika razorna moć. Brzina njihovog kretanja doseže 1000 km / h. To je više nego kod mlaznog zrakoplova. Na dubini je visina vrha tsunamija mala, ali u blizini obale usporavaju, ali povećavaju visinu na 20 metara.

U 80% slučajeva tsunamiji su rezultat podvodnih potresa, u preostalih 20% - vulkanske erupcije i klizišta. Kao posljedica potresa, dno se pomiče okomito: jedan dio tone, a drugi dio se paralelno diže. Na površini rezervoara formiraju se fluktuacije različite jačine.

Anomalni ubojice

Također su poznati kao lutalice, čudovišta, anomalije i više karakteristični za oceane.

Čak i prije 30-40 godina, priče mornara o nenormalnim fluktuacijama vode smatrane su fikcijom, jer se iskazi očevidaca nisu uklapali u postojeće znanstvene teorije i proračune. Visina od 21 metra smatrala se granicom za oceanske i morske vibracije.

Glavni razlog za nastanak valova je vjetar koji puše iznad vode. Dakle, veličina vala ovisi o snazi ​​i vremenu njegovog udara. Zbog vjetra, čestice vode se dižu, ponekad se odvajaju od površine, ali nakon nekog vremena, pod utjecajem prirodne gravitacije, neizbježno padaju. Izdaleka se može činiti da se val kreće naprijed, ali zapravo, ako ovaj val, naravno, nije tsunami, (tsunamiji imaju drugačiju prirodu pojave), on se samo spušta i diže. Tako će se, primjerice, morska ptica koja je sletjela na površinu uzburkanog mora njihati na valovima, ali se neće pomaknuti.

Samo u blizini obale, gdje više nije duboko, voda se kreće naprijed, kotrljajući se na obalu. Usput, prema kapici prskanja od odvojenih kapljica koje tvore brijeg na valu, iskusni jedriličari određuju stupanj uznemirenosti mora, ako su se brijeg i pjena na njemu tek počeli stvarati, tada je more 3 boda.

Kakav se morski val zove obala.

Valovi na moru mogu postojati i bez vjetra, to su tsunamiji uzrokovani prirodnim katastrofama poput podvodnih vulkanskih erupcija, te val koji pomorci nazivaju obala. Nastaje na moru nakon jake oluje, kada vjetar utihne, ali zbog velike vodene mase koja se pokrenula od vjetra i pojave koja se zove rezonancija, valovi se i dalje ljuljaju. Valja napomenuti da takvi valovi nisu puno sigurniji od oluje i lako mogu prevrnuti brod ili čamac s neiskusnim nautičarima.

Valove stvara vjetar. Oluje stvaraju vjetrove koji utječu na površinu vode, uzrokujući valove. Baš poput valova u vašoj šalici kave nakon surfanja kada pušete u nju. Sam vjetar može se vidjeti na kartama vremenske prognoze: to su zone niskog tlaka. Što je njihova koncentracija veća, vjetar će biti jači. Mali (kapilarni) valovi se u početku kreću u smjeru u kojem vjetar puše. Što vjetar jače i dulje puše, to je njegov utjecaj na površinu vode veći. S vremenom se valovi počinju povećavati. Kako vjetar nastavlja puhati i valovi koje on stvara nastavljaju biti pod njegovim utjecajem, mali valovi počinju rasti. Vjetar na njih ima veći utjecaj nego na mirnu površinu vode. Veličina vala ovisi o brzini vjetra koji ga stvara. Vjetar koji puše nekom konstantnom brzinom moći će generirati val određene veličine. I čim val dosegne svoju najveću moguću veličinu s određenim vjetrom, on postaje "potpuno formiran". Generirani valovi imaju različite valne brzine i periode. (Više detalja potražite u terminologiji valova.) Valovi s dugim periodima putuju brže i prelaze veće udaljenosti od svojih sporijih valova. Kako se udaljavaju od izvora vjetra (šire se), valovi formiraju nizove valova (swalls), koji se neizbježno kotrljaju na obalu. Vjerojatno ste već upoznati s konceptom "valnog skupa" (wave set)! Valovi na koje više ne utječe vjetar koji ih je proizveo nazivaju se valovima dna (zemni valovi). To je upravo ono što surferi traže! Što utječe na veličinu valova (swell)? Tri su glavna faktora koji utječu na veličinu valova na otvorenom moru: Brzina vjetra - što je veća, to će val biti veći. Trajanje vjetra je slično prethodnom. Fetch (fetch, "područje pokrivenosti") - opet, što je veće područje pokrivanja, veći je val formiran. Čim prestane utjecaj vjetra na njih, valovi počinju gubiti svoju energiju. Kretat će se sve do trenutka kada izbočine morskog dna, ili druge prepreke na njihovom putu (veliki otok na primjer) ne upiju svu energiju. Postoji nekoliko čimbenika koji utječu na veličinu vala na određenom mjestu u surfanju. Među njima: Smjer valova (swell) - hoće li nam omogućiti da valovi dopreme do mjesta koje nam je potrebno? Oceansko dno je val koji se kreće od dubina oceana do grebena, tvoreći velike valove s bačvama unutra. Plitka dugačka izbočina koja se proteže prema obali usporit će valove i oni će izgubiti energiju. Plima i oseka - neki sportovi potpuno ovise o njoj. Saznajte više u odjeljku o tome kako izgledaju najbolji valovi.