Dalga(Dalga, dalgalanma, deniz) - sıvı ve hava parçacıklarının yapışması nedeniyle oluşur; Suyun pürüzsüz yüzeyi boyunca kayan hava, ilk başta dalgalanmalar yaratır ve ancak o zaman eğimli yüzeylerine etki ederek yavaş yavaş su kütlesinin çalkalanmasını geliştirir. Deneyimler su parçacıklarının ileri doğru hareket etmediğini göstermiştir; yalnızca dikey olarak hareket eder. Deniz dalgaları suyun deniz yüzeyinde belli aralıklarla meydana gelen hareketidir.

Dalganın en yüksek noktasına denir tarak veya dalganın tepesi ve en alçak noktası ayak tabanı. Yükseklik Bir dalganın tepe noktasından tabanına olan uzaklığıdır ve uzunluk bu iki çıkıntı veya taban arasındaki mesafedir. İki tepe veya çukur arasındaki süreye ne denir dönem dalgalar.

Ana sebepler

Ortalama olarak, okyanustaki bir fırtına sırasında bir dalganın yüksekliği 7-8 metreye ulaşır, genellikle uzunluğu uzayabilir - fırtına sırasında 150 metreye ve 250 metreye kadar.

Çoğu durumda, deniz dalgaları rüzgar tarafından oluşturulur. Bu tür dalgaların gücü ve boyutu, rüzgarın kuvvetinin yanı sıra süresine ve "hızlanmasına" - rüzgarın suya etki ettiği yolun uzunluğuna - bağlıdır. yüzey. Bazen kıyıya vuran dalgalar kıyıdan binlerce kilometre uzaktan kaynaklanabiliyor. Ancak deniz dalgalarının oluşmasında başka birçok faktör daha vardır: Bunlar Ay ve Güneş'in gelgit kuvvetleri, atmosfer basıncındaki dalgalanmalar, su altı volkanlarının patlaması, su altı depremleri ve deniz gemilerinin hareketidir.

Diğer su kütlelerinde gözlenen dalgalar iki tipte olabilir:

1) Rüzgâr Rüzgarın yarattığı, rüzgarın etkisi sona erdikten sonra sabit bir karakter kazanan ve yerleşik dalgalar veya kabarma olarak adlandırılan; Rüzgar dalgaları, rüzgarın su yüzeyindeki hareketi (hava kütlelerinin hareketi), yani enjeksiyon nedeniyle oluşur. Aynı rüzgarın buğday tarlasının yüzeyindeki etkisini fark ederseniz, dalgaların salınım hareketlerinin nedenini anlamak kolaylaşır. Dalgaları oluşturan rüzgar akışlarının tutarsızlığı açıkça görülmektedir.

2) Hareket dalgaları Duran dalgalar, depremler sırasında dipteki güçlü sarsıntıların bir sonucu olarak veya örneğin atmosfer basıncındaki keskin bir değişiklikle heyecanlanarak oluşur. Bu dalgalara tek dalga da denir.

Gelgit ve akıntılardan farklı olarak dalgalar su kütlelerini hareket ettirmez. Dalgalar hareket eder ama su yerinde kalır. Dalgaların üzerinde sallanan bir tekne, dalgayla birlikte sürüklenip gitmez. Sadece yer çekimi kuvveti sayesinde eğimli bir yamaçta hafifçe hareket edebilecektir. Bir dalgadaki su parçacıkları halkalar boyunca hareket eder. Bu halkalar yüzeyden uzaklaştıkça küçülür ve sonunda tamamen kaybolur. 70-80 metre derinlikte bulunan denizaltıda, yüzeydeki en şiddetli fırtınada bile deniz dalgalarının etkisini hissetmezsiniz.

Deniz dalgalarının türleri

Dalgalar, onlara neden olan rüzgarın kesilmesinden çok sonra bile, şekil değiştirmeden ve neredeyse hiç enerji kaybetmeden büyük mesafelere gidebilirler. Kıyıya çarpan deniz dalgaları, yolculuk sırasında biriken muazzam enerjiyi açığa çıkarır. Sürekli kırılan dalgaların kuvveti kıyının şeklini farklı şekillerde değiştirir. Yayılan ve yuvarlanan dalgalar kıyıyı yıkar ve bu nedenle denir. yapıcı. Kıyıya çarpan dalgalar yavaş yavaş kıyıyı yok ediyor ve onu koruyan kumsalları silip süpürüyor. Bu yüzden onlara denir yıkıcı.

Kıyıdan uzaktaki alçak, geniş, yuvarlak dalgalara kabarma denir. Dalgalar su parçacıklarının daire ve halka oluşturmasına neden olur. Halkaların boyutu derinlik arttıkça azalır. Dalga eğimli kıyıya yaklaştıkça içindeki su parçacıkları giderek düzleşen ovaller çizer. Kıyıya yaklaşan deniz dalgaları artık ovallerini kapatamaz ve dalga kırılır. Sığ suda su parçacıkları artık ovallerini kapatamaz ve dalga kırılır. Burunlar daha sert kayalardan oluşur ve sahilin bitişik kesimlerine göre daha yavaş aşınır. Dik, yüksek deniz dalgaları tabandaki kayalık uçurumları aşındırarak nişler oluşturur. Bazen uçurumlar çöküyor. Dalgaların düzleştirdiği teras, denizin tahrip ettiği kayalardan geriye kalan tek şey. Bazen su, kayadaki dikey çatlaklar boyunca yukarıya doğru yükselir ve yüzeye çıkarak bir huni oluşturur. Dalgaların yıkıcı gücü kayadaki çatlakları genişleterek mağaralar oluşturur. Dalgalar her iki taraftaki kayayı bir kırılma noktasında buluşana kadar aşındırdığında kemerler oluşur. Kemerin üstü denize düştüğünde taş sütunlar kalır. Temelleri baltalanıyor ve sütunlar çökerek kayalar oluşturuyor. Sahildeki çakıl taşları ve kumlar erozyonun sonucudur.

Yıkıcı dalgalar yavaş yavaş sahili aşındırıyor ve deniz sahillerindeki kum ve çakılları alıp götürüyor. Dalgalar, suyun ve sürüklenen malzemenin tüm ağırlığını yamaçlara ve kayalıklara taşıyarak yüzeylerini tahrip eder. Her çatlağa, her çatlağa su ve havayı çoğu zaman patlayıcı bir enerjiyle sıkıştırarak kayaları yavaş yavaş ayırıp zayıflatırlar. Kırılan kaya parçaları daha fazla yıkım için kullanılır. En sert kayalar bile yavaş yavaş yok oluyor ve dalgaların etkisiyle kıyıdaki arazi değişiyor. Dalgalar deniz kıyısını inanılmaz bir hızla yok edebilir. İngiltere'nin Lincolnshire şehrinde erozyon (yıkım) yılda 2 m hızla ilerlemektedir. Amerika Birleşik Devletleri'nin en büyük deniz fenerinin Hatteras Burnu'nda inşa edildiği 1870 yılından bu yana deniz, 426 m içerideki sahilleri sürükledi.

Tsunami

Tsunami Bunlar muazzam yıkıcı güce sahip dalgalardır. Sualtı depremleri veya volkanik patlamalar nedeniyle oluşurlar ve okyanusları bir jet uçağından daha hızlı geçebilirler: 1000 km/saat. Derin sularda bir metreden daha az olabilirler, ancak kıyıya yaklaştıkça yavaşlayıp 30-50 metreye kadar büyürler, sonra çökerler, kıyıyı sular altında bırakırlar ve yollarına çıkan her şeyi süpürürler. Kaydedilen tüm tsunamilerin %90'ı Pasifik Okyanusu'nda meydana geldi.

En yaygın nedenler.

Tsunami oluşumu vakalarının yaklaşık %80'i sualtı depremleri. Su altında bir deprem sırasında, tabanın karşılıklı dikey yer değiştirmesi meydana gelir: tabanın bir kısmı batar ve kısmı yükselir. Su yüzeyinde dikey olarak meydana gelen salınım hareketleri, orijinal seviyeye (ortalama deniz seviyesi) dönme eğilimi gösterir ve bir dizi dalga oluşturur. Her sualtı depremine tsunami eşlik etmez. Tsunamijenik (yani tsunami dalgası üreten) genellikle sığ kaynaklı bir depremdir. Bir depremin tsunami oluşumunun belirlenmesi sorunu henüz çözülmemiştir ve uyarı hizmetleri depremin büyüklüğüne göre yönlendirilmektedir. En güçlü tsunamiler batma bölgelerinde üretilir. Ayrıca su altı şokunun dalga salınımlarıyla rezonansa girmesi de gereklidir.

Heyelanlar. Bu tür tsunamiler 20. yüzyılda tahmin edilenden daha sık meydana gelmektedir (tüm tsunamilerin yaklaşık %7'si). Çoğu zaman bir deprem toprak kaymasına neden olur ve aynı zamanda bir dalga da üretir. 9 Temmuz 1958'de Alaska'da meydana gelen deprem Lituya Körfezi'nde toprak kaymasına neden oldu. Körfezin karşı kıyısında 1100 metre yükseklikten çöken buz kütlesi ve 524 metreyi aşan bir dalga oluştu. . Ancak su altı heyelanları, daha az tehlikeli olmayan nehir deltalarında çok daha sık meydana gelir. Bir deprem toprak kaymasına neden olabilir ve örneğin, sahanlık sedimantasyonunun çok büyük olduğu Endonezya'da, heyelan tsunamileri özellikle tehlikelidir, çünkü düzenli olarak meydana gelirler ve 20 metreden daha yüksek yerel dalgalara neden olurlar.

Volkanik patlamalar Tüm tsunami olaylarının yaklaşık %5'ini oluşturur. Büyük sualtı patlamaları depremlerle aynı etkiye sahiptir. Büyük volkanik patlamalarda, yalnızca patlamadan kaynaklanan dalgalar oluşmaz, aynı zamanda su, patlayan malzemenin boşluklarını ve hatta kalderayı doldurarak uzun bir dalgaya neden olur. Bunun klasik örneği 1883'te Krakatoa'nın patlaması sonucu oluşan tsunamidir. Krakatoa yanardağından kaynaklanan devasa tsunamiler dünya çapındaki limanlarda gözlendi ve toplam 5.000'den fazla geminin yok olmasına ve yaklaşık 36.000 kişinin ölümüne neden oldu.

Tsunaminin işaretleri.

• Ani hızlı suyun kıyıdan önemli bir mesafeye çekilmesi ve dibin kuruması. Deniz ne kadar uzaklaşırsa tsunami dalgaları da o kadar yüksek olabilir. Kıyıda olan ve durumu bilmeyen insanlar tehlikeler, meraktan veya balık ve kabuk toplamak için kalabilirler. Bu durumda, kıyıyı mümkün olan en kısa sürede terk etmek ve mümkün olduğu kadar uzaklaşmak gerekir - örneğin Japonya'da, Endonezya'nın Hint Okyanusu kıyısında veya Kamçatka'da bu kurala uyulmalıdır. Teletsunami durumunda dalga genellikle su geri çekilmeden yaklaşır.
• Deprem. Bir depremin merkez üssü genellikle okyanustadır. Kıyıda deprem genellikle çok daha zayıftır ve çoğu zaman hiç deprem olmaz. Tsunamiye yatkın bölgelerde, bir deprem hissedilirse kıyıdan uzaklaşıp aynı zamanda bir tepeye tırmanmanın, böylece dalganın gelişine önceden hazırlanmanın daha iyi olacağı yönünde bir kural vardır.
• Olağandışı sürüklenme buz ve diğer yüzen cisimler, hızlı buzda çatlak oluşumu.
• Büyük ters faylar sabit buz ve resiflerin kenarlarında kalabalıkların ve akıntıların oluşması.

haydut dalgalar

haydut dalgalar(Gezgin dalgalar, canavar dalgalar, ucube dalgalar - anormal dalgalar) - okyanusta ortaya çıkan, 30 metreden daha yüksek dev dalgalar, deniz dalgaları için alışılmadık davranışlara sahiptir.

Bundan sadece 10-15 yıl önce bilim insanları, denizcilerin birdenbire ortaya çıkan ve gemileri batıran devasa öldürücü dalgalarla ilgili hikayelerini sadece deniz folkloru olarak görüyorlardı. Uzun zamandır Gezici dalgalar Oluşumu ve davranışlarını hesaplamak için o dönemde var olan herhangi bir matematiksel modele uymadıkları için kurgu olarak kabul edildiler, çünkü yüksekliği 21 metreden fazla olan dalgalar Dünya gezegeninin okyanuslarında bulunamaz.

Canavar dalgasının ilk tanımlarından biri 1826'ya kadar uzanıyor. Yüksekliği 25 metreden fazlaydı ve Atlantik Okyanusu'nda Biscay Körfezi yakınında fark edildi. Kimse bu mesaja inanmadı. Ve 1840'ta denizci Dumont d'Urville, Fransız Coğrafya Derneği'nin bir toplantısına katılma ve 35 metrelik bir dalgayı kendi gözleriyle gördüğünü açıklama riskini aldı. Ancak devasa hayalet dalgalarla ilgili hikayeler var. Küçük bir fırtınada bile okyanusun ortasında birdenbire ortaya çıkan ve diklikleri dik su duvarlarını andıran bu kayalar giderek daha da büyüyordu.

Haydut dalgaların tarihsel kanıtı

Böylece, 1933'te ABD Donanması gemisi Ramapo, Pasifik Okyanusu'nda bir fırtınaya yakalandı. Yedi gün boyunca gemi dalgalar tarafından savruldu. Ve 7 Şubat sabahı, inanılmaz yükseklikte bir şaft aniden arkadan sürünerek geldi. İlk önce gemi derin bir uçuruma atıldı ve ardından neredeyse dikey olarak köpüklü su dağının üzerine kaldırıldı. Hayatta kalma şansına sahip olan mürettebat, 34 metrelik bir dalga yüksekliği kaydetti. 23 m/sn, yani 85 km/saat hızla hareket ediyordu. Bu şimdiye kadar ölçülen en yüksek haydut dalga olarak kabul ediliyor.

İkinci Dünya Savaşı sırasında, 1942'de Queen Mary gemisi, 16 bin Amerikan askeri personelini New York'tan İngiltere'ye taşıdı (bu arada, bir gemide taşınan insan sayısı için bir rekor). Aniden 28 metrelik bir dalga ortaya çıktı. Talihsiz gemide bulunan Dr. Norval Carter, "Üst güverte her zamanki yüksekliğindeydi ve aniden - aniden - aniden aşağıya indi" diye hatırladı. Gemi 53 derecelik bir açıyla yana yattı; açı üç derece daha fazla olsaydı ölüm kaçınılmaz olurdu. "Kraliçe Mary"nin hikayesi Hollywood filmi "Poseidon"un temelini oluşturdu.

Ancak 1 Ocak 1995'te Norveç açıklarında Kuzey Denizi'ndeki Dropner petrol platformunda Dropner dalgası adı verilen 25,6 metre yüksekliğindeki bir dalga ilk kez aletlerle kaydedildi. Maximum Wave projesi, konteyner ve diğer önemli yükleri taşıyan kuru yük gemilerinin ölüm nedenlerine yeni bir bakış atmamıza olanak sağladı. Daha ileri araştırmalar, üç hafta boyunca dünya çapında yüksekliği 20 metreyi aşan 10'dan fazla tek dev dalga kaydetti. Yeni projeye, gözlemlenen canavar dalgalarının dünya çapında bir haritasının derlenmesini ve daha sonra işlenmesini ve eklenmesini sağlayan Dalga Atlası adı veriliyor.

Nedenler

Aşırı dalgaların nedenleri hakkında çeşitli hipotezler vardır. Birçoğu sağduyudan yoksundur. En basit açıklamalar, farklı uzunluklardaki dalgaların basit bir şekilde üst üste bindirilmesinin analizine dayanmaktadır. Ancak tahminler, böyle bir şemada aşırı dalga olasılığının çok küçük olduğunu gösteriyor. Dikkate değer bir başka hipotez, dalga enerjisinin bazı yüzey akıntı yapılarında odaklanma olasılığını öne sürüyor. Ancak bu yapılar, aşırı dalgaların sistematik oluşumunu açıklayacak bir enerji odaklama mekanizması için fazla spesifiktir. Aşırı dalgaların oluşumuna ilişkin en güvenilir açıklama, dış etkenleri hesaba katmadan, doğrusal olmayan yüzey dalgalarının iç mekanizmalarına dayandırılmalıdır.

İlginçtir ki, bu tür dalgalar görgü tanıklarının da doğruladığı gibi hem tepe hem de çukur olabilir. Daha ileri araştırmalar, rüzgar dalgalarındaki doğrusal olmamanın etkilerini içerir; bu, yapılarını önemli ölçüde değiştirmeden uzun mesafeler kat edebilen küçük dalga gruplarının (paketler) veya bireysel dalgaların (solitonlar) oluşumuna yol açabilir. Benzer paketlere pratikte de birçok kez rastlanmıştır. Bu tür dalga gruplarının bu teoriyi doğrulayan karakteristik özellikleri, diğer dalgalardan bağımsız olarak hareket etmeleri ve küçük bir genişliğe (1 km'den az) sahip olmaları, kenarlarda yüksekliklerin keskin bir şekilde azalmasıdır.

Ancak anormal dalgaların doğasını tam olarak açıklığa kavuşturmak henüz mümkün olmadı.

Deniz yüzeyinde görmeye alıştığımız dalgalar esas olarak rüzgarın etkisiyle oluşuyor. Ancak dalgalar başka sebeplerden de ortaya çıkabilir;

Ay ve Güneş'in gelgit kuvvetlerinin etkisi altında oluşan gelgit;

Atmosfer basıncındaki ani değişiklikler sırasında ortaya çıkan barik basınç;

Deprem veya volkanik patlama sonucu oluşan sismik (tsunami);

Gemi hareket ederken ortaya çıkan gemiyle ilgili sorunlar.

Rüzgar dalgaları denizlerin ve okyanusların yüzeyinde baskındır. Gelgit, sismik, basınç ve gemi dalgalarının açık okyanusta gemilerin seyri üzerinde önemli bir etkisi yoktur, bu nedenle bunların açıklamaları üzerinde durmayacağız. Rüzgar dalgaları, gemiye çarpan dalganın ona çarpması, sallanması, yana çarpması, güverteleri ve üst yapıları sular altında bırakması ve hızı düşürmesi nedeniyle navigasyonun güvenliğini ve ekonomik verimliliğini belirleyen ana hidrometeorolojik faktörlerden biridir. Hareket tehlikeli listeler yaratıyor, geminin konumunun belirlenmesini zorlaştırıyor ve mürettebatı büyük ölçüde yoruyor. Hız kaybına ek olarak, dalgalar geminin yalpalamasına ve rotadan sapmasına neden olur ve bunu sürdürmek için dümenin sürekli kaydırılması gerekir.

Rüzgar dalgaları, deniz yüzeyinde rüzgarın neden olduğu dalgaların oluşması, gelişmesi ve yayılması sürecidir. Rüzgar dalgalarının iki ana özelliği vardır. İlk özellik düzensizliktir: dalgaların boyut ve şekillerindeki düzensizlik. Bir dalga diğerini tekrarlamaz; büyük bir dalganın ardından küçük ya da belki daha da büyük bir dalga gelebilir; Her bir dalga sürekli olarak şeklini değiştirir. Dalga tepeleri yalnızca rüzgar yönünde değil, diğer yönlerde de hareket eder. Bozulmuş deniz yüzeyinin bu kadar karmaşık yapısı, dalgalar oluşturan rüzgarın girdaplı, türbülanslı doğasıyla açıklanmaktadır. Dalgaların ikinci özelliği, elemanlarının zaman ve uzayda hızlı değişkenliğidir ve aynı zamanda rüzgarla da ilişkilidir. Ancak dalgaların büyüklüğü sadece rüzgar hızına bağlı değildir; etki süresi, su yüzeyinin alanı ve konfigürasyonu da büyük önem taşımaktadır. Pratik açıdan bakıldığında, her bir dalganın veya her bir dalga titreşiminin unsurlarını bilmeye gerek yoktur. Bu nedenle, dalgaların incelenmesi sonuçta dalga öğeleri ve bunları belirleyen faktörler arasındaki bağımlılıklarla sayısal olarak ifade edilen istatistiksel kalıpların tanımlanmasına indirgenir.

3.1.1. Dalga elemanları

Dalgaların ortak unsurları şunlardır (Şekil 25):

Apex - dalga tepesinin en yüksek noktası;

Alt kısım, dalga oluğunun en alçak noktasıdır;

Yükseklik (h) - dalganın tepesini aşan;

Uzunluk (L), genel dalga yayılım doğrultusunda çizilen bir dalga profili üzerindeki iki bitişik sırtın tepeleri arasındaki yatay mesafedir;

Dönem (t) - iki bitişik dalga zirvesinin sabit bir dikeyden geçişi arasındaki zaman aralığı; diğer bir deyişle dalganın uzunluğu kadar mesafe kat ettiği süredir;

Eğim (e), belirli bir dalganın yüksekliğinin uzunluğuna oranıdır. Dalga profilinin farklı noktalarındaki dalganın dikliği farklıdır. Ortalama dalga dikliği şu oranla belirlenir:

Pirinç. 25. Dalgaların temel elemanları.

Dalga cephesi, belirli bir dalganın tepesinin köşeleri boyunca geçen, dalga yayılımının genel yönüne paralel çizilen bir dizi dalga profili tarafından belirlenen, pürüzlü bir yüzeyin planındaki bir çizgidir.

Navigasyon için yükseklik, periyot, uzunluk, diklik ve dalga hareketinin genel yönü gibi dalga unsurları büyük önem taşımaktadır. Hepsi rüzgar akışının parametrelerine (rüzgar hızı ve yönü), deniz üzerindeki uzunluğuna (hızlanma) ve hareketinin süresine bağlıdır.

Oluşum ve yayılma koşullarına bağlı olarak rüzgar dalgaları dört türe ayrılabilir.

Rüzgar - gözlem anında, neden olduğu rüzgarın etkisi altında olan bir dalga sistemi. Rüzgar dalgalarının ve derin sudaki rüzgarın yayılma yönleri genellikle dört noktadan (45°) fazla çakışmaz veya farklılık göstermez.

Rüzgar dalgaları, rüzgaraltı eğimlerinin rüzgar yönündeki eğimden daha dik olmasıyla karakterize edilir, bu nedenle tepelerin üst kısımları genellikle çöker, köpük oluşturur ve hatta kuvvetli rüzgarlar tarafından yırtılır. Dalgalar sığ suya girip kıyıya yaklaştığında, dalga ve rüzgarın yayılma yönleri 45°'den fazla farklılık gösterebilir.

Şişme - rüzgar zayıfladıktan ve/veya yönünü değiştirdikten sonra dalga oluşturan alanda yayılan rüzgar kaynaklı dalgalar veya dalga oluşturan bölgeden rüzgarın farklı bir hızda estiği başka bir alana gelen rüzgar kaynaklı dalgalar ve/veya farklı bir yöne. Rüzgâr olmadığında yayılan özel bir şişme durumuna ölü dalga denir.

Karışık - Rüzgar dalgaları ile şişmenin etkileşimi sonucu oluşan dalgalar.

Rüzgar dalgalarının dönüşümü - derinlikteki değişikliklerle rüzgar dalgalarının yapısındaki değişiklikler. Bu durumda dalgaların şekli bozulur, dikleşir ve kısalır ve dalganın yüksekliğini aşmayan sığ bir derinlikte ikincisinin tepeleri devrilir ve dalgalar yok edilir.

Görünüşlerinde rüzgar dalgaları farklı şekillerle karakterize edilir.

Dalgalanma, zayıf bir rüzgarın etkisi altında meydana gelen rüzgar dalgası gelişiminin ilk şeklidir; Dalgaların tepeleri, dalgalandıklarında pullara benzer.

Üç boyutlu dalgalar, ortalama tepe uzunluğu ortalama dalga boyundan birkaç kat daha büyük olan bir dalga kümesidir.

Düzenli dalgalar, tüm dalgaların şekli ve elemanları aynı olan dalgalardır.

Kalabalık, farklı yönlerde hareket eden dalgaların etkileşimi sonucu ortaya çıkan kaotik bir rahatsızlıktır.

Kıyıları, resifleri veya kayaları kıran dalgalara kırıcı denir. Kıyı bölgesine çarpan dalgalara sörf denir. Dik kıyılar boyunca ve liman tesislerinin yakınında sörf, ters dalga şeklini alır.

Deniz yüzeyindeki dalgalar, onlara neden olan kuvvetin etkisi sona erdiğinde ve dalgalar serbestçe hareket ettiğinde serbest olarak bölünür ve dalgaların oluşumuna neden olan kuvvet durmadığında zorlanır.

Dalga elemanlarının zaman içindeki değişkenliğine bağlı olarak, dalgaların istatistiksel özelliklerinin zamanla değişmediği sabit dalgalar yani rüzgar dalgaları ve zamanla elemanlarını değiştiren gelişen veya zayıflayan dalgalar olarak ikiye ayrılırlar.

Şekillerine göre dalgalar iki boyutlu olarak ikiye ayrılır - ortalama tepe uzunluğu ortalama dalga boyundan birkaç kat daha büyük olan bir dalga kümesi, üç boyutlu - ortalama tepe uzunluğu dalga uzunluğundan birkaç kat daha büyük olan bir dalga kümesi ve yalnız, tabanı olmayan yalnızca kubbe şeklinde bir tepeye sahip.

Dalga boyunun deniz derinliğine oranına bağlı olarak dalgalar, uzunluğu deniz derinliğinden önemli ölçüde daha az olan kısa ve uzunluğu deniz derinliğinden daha büyük olan uzun dalgalara ayrılır.

Dalga formunun hareketinin doğasına göre, dalga formunun gözle görülür bir hareketinin olduğu ve hareketsiz duran bir öteleme olabilirler. Dalgaların nasıl konumlandırıldığına bağlı olarak yüzey ve iç olarak ayrılırlar. İç dalgalar, farklı yoğunluktaki su katmanları arasındaki arayüzde belirli bir derinlikte oluşur.

3.1.2. Dalga elemanlarını hesaplama yöntemleri

Ardışık olarak konumlanan su parçacıklarının, hareketin ilk anında bir faz açısıyla kaydırılan dönme hareketi, öteleme hareketi görünümü yaratır: bireysel parçacıklar kapalı yörüngelerde hareket ederken, dalga profili rüzgar yönünde öteleme olarak hareket eder. Trokoidal dalga teorisi, bireysel dalgaların yapısını matematiksel olarak doğrulamayı ve elemanlarını birbirleriyle ilişkilendirmeyi mümkün kıldı. Bireysel dalga elemanlarının hesaplanmasını mümkün kılan formüller elde edildi

Trokoidal dalga teorisinin yalnızca serbest rüzgar dalgaları - şişme durumunda gözlemlenen normal iki boyutlu dalgalar için geçerli olduğuna dikkat edilmelidir. Üç boyutlu rüzgar dalgalarında, parçacıkların yörünge yolları kapalı dairesel yörüngeler değildir, çünkü rüzgarın etkisi altında deniz yüzeyinde dalga yayılımı yönünde yatay bir su transferi meydana gelir.

Deniz dalgalarının trokoidal teorisi, bunların gelişme ve zayıflama sürecini ve ayrıca rüzgardan dalgaya enerji aktarım mekanizmasını ortaya çıkarmaz. Bu arada, rüzgar dalgalarının elemanlarının hesaplanmasında güvenilir bağımlılıklar elde etmek için bu sorunların kesin olarak çözülmesi gereklidir.

Bu nedenle, deniz dalgaları teorisinin gelişimi, gerçek deniz rüzgarı dalgalarının çeşitliliğini ve olgunun durağan olmayan doğasını hesaba katarak, yani rüzgar ve dalgalar arasındaki teorik ve ampirik bağlantıları geliştirme yolunu izlemiştir. onların gelişimi ve zayıflaması.

Genel olarak rüzgar dalgası elemanlarının hesaplanmasına yönelik formüller, çeşitli değişkenlerin bir fonksiyonu olarak ifade edilebilir.

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

W rüzgar hızıdır; D - hızlanma, t - rüzgar hareketinin süresi; H - deniz derinliği.

Sığ deniz alanları için bağımlılıklar dalga yüksekliğini ve uzunluğunu hesaplamak için kullanılabilir.

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

Açık deniz alanları için yükseklik olasılığı %5 olan dalga elemanları ve ortalama dalga boyu değerleri bağımlılıklara göre hesaplanır:

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

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

A katsayısı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır

Devlet Oşinografi Enstitüsü'nde, dalgaların spektral istatistiksel teorisine dayanarak, dalga elemanları ile rüzgar hızı, etki süresi ve ivme uzunluğu arasında grafiksel bağlantılar elde edildi. Bu bağımlılıklar, SSCB Hidrometeoroloji Merkezi'nde (V.S. Krasyuk) dalga yüksekliğini hesaplamak için nomogramların oluşturulduğu temel alınarak kabul edilebilir sonuçlar veren en güvenilir olarak düşünülmelidir. Nomogram (Şekil 26) dört çeyreğe (I-IV) bölünmüştür ve belirli bir sırayla düzenlenmiş bir dizi grafikten oluşur.

Nomogramın I. çeyreğinde (sağ alt köşeden sayılarak), her bir bölümü (yatay olarak) belirli bir enlemde (70 ila 20° Kuzey) meridyenin 1°'sine karşılık gelen bir derece ızgarası verilir. 1:15 000000 kutupsal stereografik projeksiyon ölçeği. Derece ızgarası, farklı ölçekteki haritalarda ölçülen izobarlar n ile izobarların R eğrilik yarıçapı arasındaki mesafeyi 1:15 000000 ölçeğine dönüştürmek için gereklidir. Bu durumda, izobarlar arasındaki mesafeyi belirleriz. izobarlar n ve belirli bir enlemde meridyen dereceleri cinsinden izobarlar R'nin eğrilik yarıçapı. R izobarlarının eğrilik yarıçapı, hesaplamanın yapıldığı noktadan veya yakınında geçen izobar bölümünün en büyük temasa sahip olduğu dairenin yarıçapıdır. Bulunan merkezden çizilen bir yayın izobarın belirli bir bölümü ile çakışacak şekilde seçilerek bir metre kullanılarak belirlenir. Daha sonra, bir derece ızgarasında, ölçülen değerleri meridyenin dereceleri cinsinden ifade edilen belirli bir enlemde çizeriz ve bir pusula kullanarak izobarların eğrilik yarıçapını ve bir ölçeğe karşılık gelen izobarlar arasındaki mesafeyi belirleriz. 1:15.000.000.

Pirinç. 26. İzobarların 5 mbar (a) ve 8 mbar (b) aralıklarla çizildiği yüzey basınç alanı haritalarından dalga elemanlarını ve rüzgar hızını hesaplamak için nomogram. 1 - kış, 2 - yaz.

IV. çeyrekte, rüzgar hızına, ivmesine veya rüzgar hareketinin süresine bağlı olarak %12,5 olasılığa sahip olan önemli dalgalar (h 3H) olarak adlandırılan yüksekliğin belirlenmesini mümkün kılan eğriler bulunmaktadır.

Dalga yüksekliğini belirlerken sadece rüzgar hızı verilerini değil aynı zamanda rüzgarın hızlanması ve süresine ilişkin verileri de kullanmak mümkünse, rüzgarın hızlanması ve süresi (saat cinsinden) kullanılarak hesaplama yapılır. Bunu yapmak için, nomogramın III. çeyreğinden itibaren ivme eğrisine değil rüzgar süresi eğrisine (6 veya 12 saat) dik olanı indiriyoruz. Elde edilen sonuçlardan (ivme ve süre açısından) dalga yüksekliğinin küçük olanı alınır.

Önerilen nomogramı kullanarak hesaplama yalnızca “derin deniz” alanları için, yani deniz derinliğinin dalga boyunun yarısından az olmadığı alanlar için yapılabilir. Hızlanma 500 km'yi aştığında veya rüzgar süresi 12 saati aştığında, okyanus koşullarına karşılık gelen dalga yüksekliğinin rüzgara bağımlılığı kullanılır (IV. çeyrekte kalınlaştırılmış eğri).

Bu nedenle, belirli bir noktadaki dalgaların yüksekliğini belirlemek için aşağıdaki işlemlerin yapılması gerekir:

A) belirli bir noktadan veya yakınında geçen izobar R'nin eğrilik yarıçapını bulun (seçim yoluyla bir pusula kullanarak). İzobarların eğrilik yarıçapı yalnızca siklonik eğrilik durumunda (siklonlarda ve çukurlarda) belirlenir ve meridyen dereceleri olarak ifade edilir;

B) seçilen nokta alanındaki bitişik izobarlar arasındaki mesafeyi ölçerek basınç farkını n belirleyin;

C) yılın zamanına bağlı olarak bulunan R ve n değerlerini kullanarak rüzgar hızını W buluruz;

D) Rüzgar hızını W ve ivmesini D veya rüzgarın süresini (6 veya 12 saat) bildiğimizde, önemli dalgaların yüksekliğini (h 3H) buluruz.

İvme aşağıdaki şekilde bulunur. Dalga yüksekliğinin hesaplandığı her noktadan, yönü ilk noktaya göre 45° açıyla değişene veya kıyıya veya buz kenarına ulaşana kadar rüzgara karşı yönde bir akım çizgisi çizilir. Yaklaşık olarak bu, belirli bir noktaya gelen dalgaların oluşması gereken rüzgarın hızlanması veya yolu olacaktır.

Rüzgar etkisinin süresi, rüzgar yönünün değişmeden kaldığı veya orijinalinden ±22,5°'den fazla sapmadığı süre olarak tanımlanır.

Şekildeki nomograma göre. Şekil 26a'da, üzerine 5 mbar boyunca izobarların çizildiği yüzey basınç alanı haritasından dalga yüksekliğini belirleyebilirsiniz. İzobarlar 8 mbar boyunca çizilirse, Şekil 2'de gösterilen nomogram elde edilir. 26b.

Dalga periyodu ve uzunluğu rüzgar hızı ve dalga yüksekliği verilerinden hesaplanabilir. Farklı rüzgar hızlarında (W) rüzgar dalgalarının dönemleri ile yüksekliği arasındaki ilişkiyi gösteren grafik (Şekil 27) kullanılarak dalga periyodunun yaklaşık bir hesaplaması yapılabilir. Dalga boyu, grafiğe göre belirli bir noktadaki periyodu ve deniz derinliği ile belirlenir (Şekil 28).

İnsanlar pek çok doğa olayını olduğu gibi kabul ederler. Yaza, sonbahara, kışa, yağmura, kara, dalgalara alışığız ve sebeplerini düşünmüyoruz. Peki denizde neden dalgalar oluşuyor? Tamamen sakin olsa bile neden su yüzeyinde dalgalanmalar görünüyor?

Menşei

Deniz ve okyanus dalgalarının oluşumunu açıklayan çeşitli teoriler vardır. Aşağıdakiler nedeniyle oluşurlar:

• atmosferik basınçtaki değişiklikler;
• gelgitler ve akışlar;
• su altı depremleri ve volkanik patlamalar;
• gemi hareketleri;
• güçlü rüzgar.

Oluşum mekanizmasını anlamak için, fiziksel etkinin bir sonucu olarak suyun çalkalandığını ve zorla titreştiğini hatırlamanız gerekir. Bir çakıl taşı, bir tekne veya ona dokunan bir el, sıvı kütleyi harekete geçirerek değişen güçlerde titreşimler yaratır.

Özellikler

Dalgalar aynı zamanda suyun bir rezervuarın yüzeyindeki hareketidir. Hava ve sıvı parçacıklarının yapışmasının sonucudur. Su-hava simbiyozu ilk başta su yüzeyinde dalgalanmalara neden olur ve daha sonra su sütununun hareket etmesine neden olur.

Rüzgarın şiddetine göre boyutu, uzunluğu ve kuvveti değişir. Bir fırtına sırasında güçlü sütunlar 8 metre yükselir ve neredeyse çeyrek kilometre uzunluğunda uzanır.

Bazen kuvvet o kadar yıkıcıdır ki kıyı şeridine çarpar, şemsiyeleri, duşları ve diğer sahil binalarını yerle bir eder ve yoluna çıkan her şeyi yerle bir eder. Ve bu, salınımların kıyıdan birkaç bin kilometre uzakta oluşmasına rağmen.

Tüm dalgalar 2 kategoriye ayrılabilir:

• rüzgâr;
• ayakta.

Rüzgâr

Rüzgarlılar adından da anlaşılacağı gibi rüzgarın etkisi altında oluşur. Rüzgârları teğetsel olarak esiyor, suyu pompalıyor ve onu hareket etmeye zorluyor. Rüzgar, sıvı kütleyi öne doğru iter, ancak yerçekimi süreci yavaşlatarak onu geriye doğru iter. İki kuvvetin etkisiyle yüzeyde meydana gelen hareketler, yükselme ve alçalmalara benzer. Zirvelerine sırtlar, tabanlarına ise tabanlar denir.

Denizde dalgaların neden oluştuğunu öğrendikten sonra şu soru açık kalıyor: Neden yukarı ve aşağı salınımlı hareketler yapıyorlar? Açıklaması basit; rüzgarın değişkenliği. Hızlı ve aceleci bir şekilde uçar, sonra azalır. Sırtın yüksekliği ve salınımların sıklığı doğrudan gücüne ve gücüne bağlıdır. Hareket hızı ve hava akımlarının gücü normu aşarsa fırtına çıkar. Bir diğer neden ise yenilenebilir enerjidir.

Yenilenebilir enerji

Bazen deniz tamamen sakindir ama dalgalar oluşur. Neden? Oşinograflar ve coğrafyacılar bu olguyu yenilenebilir enerjiye bağlamaktadır. Su titreşimleri onun kaynağıdır ve potansiyeli uzun süre korumanın yoludur.

Hayatta böyle bir şeye benziyor. Rüzgar, su kütlesinde belirli miktarda titreşim yaratır. Bu titreşimlerin enerjisi birkaç saat sürecektir. Bu süre zarfında sıvı oluşumlar onlarca kilometrelik mesafeleri kat eder ve güneşli, rüzgarsız, su kütlesinin sakin olduğu bölgelerde “sakır” olur.

ayakta

Okyanus tabanındaki sarsıntılar, depremlerin özelliği, volkanik patlamalar ve ayrıca atmosferik basınçtaki keskin bir değişiklik nedeniyle ayakta veya tek dalgalar ortaya çıkar.

Bu olguya Fransızcadan "sallanmak" anlamına gelen seiche adı verilir. Seiches koylar, koylar ve bazı denizler için tipiktir; plajlar, kıyı şeridindeki yapılar, iskeleye demirleyen gemiler ve gemideki insanlar için tehlike oluşturur.

Yapıcı ve yıkıcı

Şekil değiştirmeden, enerji kaybetmeden uzun mesafeler kat eden oluşumlar kıyıya çarpıp kırılıyor. Üstelik her dalganın kıyı şeridi üzerinde farklı bir etkisi oluyor. Kıyıya vurursa yapıcı olarak sınıflandırılır.

Yıkıcı su dalgası, gücüyle kıyıya çarpıyor, onu yok ediyor, yavaş yavaş kum ve çakıl taşlarını sahil şeridinden temizliyor. Bu durumda doğal olay yıkıcı olarak sınıflandırılır.

Yıkım farklı yıkıcı güçlerle gelir. Bazen o kadar güçlüdür ki yamaçları çökertebilir, uçurumları yarabilir, kayaları ayırabilir. Zamanla en sert kayalar bile aşınır. Amerika'nın en büyük deniz feneri 1870 yılında Hatteras Burnu'nda inşa edildi. O zamandan bu yana deniz kıyıya yaklaşık 430 metre kadar girerek kıyı şeridini ve plajları silip süpürdü. Bu onlarca gerçekten sadece bir tanesi.

Tsunami, büyük yıkıcı güçle karakterize edilen bir tür yıkıcı su oluşumudur. Hızları 1000 km/saat'e kadar ulaşır. Bu bir jet uçağından daha yüksektir. Derinlikte, tsunami tepesinin yüksekliği azdır, ancak kıyıya yakın yerlerde yavaşlar, ancak yüksekliği 20 metreye çıkar.

Vakaların %80'inde tsunamiler su altı depremlerinin, geri kalan %20'sinde ise volkanik patlamalar ve heyelanların sonucudur. Depremler sonucunda taban dikey olarak kayar: bir kısmı aşağı iner, diğer kısmı paralel olarak yükselir. Rezervuarın yüzeyinde değişen şiddetlerde titreşimler oluşur.

Anormal Katiller

Gezginler, canavarlar olarak da bilinirler, anormaldirler ve okyanuslarda daha yaygındırlar.

30-40 yıl önce bile denizcilerin sudaki anormal dalgalanmalarla ilgili hikayeleri masal olarak kabul ediliyordu çünkü görgü tanıklarının ifadeleri mevcut bilimsel teorilere ve hesaplamalara uymuyordu. 21 metrelik yükseklik, okyanus ve deniz dalgalanmalarının sınırı olarak kabul edildi.

Dalgaların oluşmasının temel nedeni suyun üzerinden esen rüzgardır. Bu nedenle dalganın büyüklüğü, çarpmanın gücüne ve zamanına bağlıdır. Rüzgar nedeniyle su parçacıkları yukarı doğru yükselir, bazen yüzeyden ayrılır, ancak bir süre sonra doğal yerçekiminin etkisi altında kaçınılmaz olarak aşağıya düşerler. Uzaktan bakıldığında dalga ileri doğru hareket ediyor gibi görünebilir, ancak aslında bu dalga elbette bir tsunami değilse (tsunaminin farklı bir oluşum doğası vardır), yalnızca düşer ve yükselir. Yani örneğin dalgalı bir denizin yüzeyine konan bir deniz kuşu, dalgaların üzerinde sallanacak ancak bulunduğu yerden hareket etmeyecektir.

Sadece artık derin olmayan kıyıya yakın yerlerde su kıyıya doğru yuvarlanarak ileri doğru hareket eder. Bu arada deneyimli denizciler, dalga üzerinde tepe oluşturan kırık damlacıklardan oluşan serpinti sırtına bakarak deniz durumunun derecesini belirler; üzerinde bir sırt ve köpük yeni oluşmaya başlamışsa deniz durumu 3 puandır.

Ne tür bir deniz dalgasına şişme denir.

Denizde dalgalar rüzgar olmasa da var olabilir; bunlar su altı volkanik patlamaları gibi doğal felaketlerin neden olduğu tsunamilerdir ve denizcilerin akıntı olarak adlandırdıkları dalgalardır. Denizde şiddetli bir fırtınanın ardından rüzgarın dinmesiyle oluşur, ancak rüzgarın harekete geçirdiği büyük su kütlesi ve rezonans adı verilen bir olay nedeniyle dalgalar sallanmaya devam eder. Bu tür dalgaların fırtınadan çok daha güvenli olmadığını ve deneyimsiz denizcilerin bulunduğu bir gemiyi veya tekneyi kolaylıkla alabora edebileceğini belirtmek gerekir.

Dalgalar rüzgar tarafından yaratılır. Fırtınalar, su yüzeyini etkileyen rüzgarlar yaratır ve bu da tıpkı sörf yaptıktan sonra kahve fincanınıza üflediğinizde oluşan dalgalanmalar gibi dalgalanmalara neden olur. Rüzgârın kendisi hava tahmini haritalarında görülebilir: bunlar alçak basınç bölgeleridir. Konsantrasyonları ne kadar büyük olursa rüzgar da o kadar güçlü olur. Küçük (kılcal) dalgalar başlangıçta rüzgarın estiği yöne doğru hareket eder. Rüzgar ne kadar güçlü ve uzun eserse, su yüzeyine etkisi de o kadar büyük olur. Zamanla dalgaların boyutu artmaya başlar. Rüzgar esmeye devam ettikçe ve onun oluşturduğu dalgalar bundan etkilenmeye devam ettikçe küçük dalgalar büyümeye başlar. Rüzgarın onlar üzerinde sakin su yüzeyinden daha büyük etkisi vardır. Dalganın büyüklüğü onu oluşturan rüzgarın hızına bağlıdır. Belirli bir sabit hızda esen rüzgar, belirli büyüklükte bir dalga oluşturabilecektir. Dalga, belirli bir rüzgar için mümkün olan maksimum boyuta ulaştığında "tamamen oluşmuş" hale gelir. Üretilen dalgalar farklı hızlara ve dalga periyotlarına sahiptir. (Daha fazla ayrıntı için dalga terminolojisi bölümüne bakın.) Uzun periyotlu dalgalar, daha yavaş olanlara göre daha hızlı hareket eder ve daha uzun mesafeler kat eder. Rüzgârın kaynağından uzaklaştıkça (yayılma), dalgalar kaçınılmaz olarak kıyıya doğru yuvarlanan sörf çizgileri (kabarmalar) oluşturur. Muhtemelen “dalga seti” kavramına zaten aşinasınızdır! Artık kendilerini oluşturan rüzgardan etkilenmeyen dalgalara yer kuyusu denir. Sörfçülerin peşinde olduğu şey tam da bu! Sörfün boyutunu (şişme) ne etkiler? Açık denizde dalgaların boyutunu etkileyen üç ana faktör vardır: Rüzgar hızı - ne kadar yüksek olursa dalga da o kadar büyük olur. Rüzgarın süresi bir öncekine benzer. Getir (getir, "kapsama alanı") - yine, kapsama alanı ne kadar büyükse, dalga da o kadar büyük oluşur. Rüzgar onları etkilemeyi bıraktığı anda dalgalar enerjilerini kaybetmeye başlar. Deniz yatağının çıkıntıları veya yollarındaki diğer engeller (örneğin büyük bir ada) tüm enerjiyi emene kadar hareket edecekler. Belirli bir sörf konumundaki dalganın boyutunu etkileyen çeşitli faktörler vardır. Aralarında: Sörfün yönü (kabarma) - dalganın ihtiyacımız olan yere ulaşmasına izin verecek mi? Okyanus tabanı - okyanusun derinliklerinden resiflere doğru hareket eden bir dalga, içinde varil bulunan büyük dalgalar oluşturur. Kıyıya doğru uzanan sığ ve uzun bir çıkıntı dalgaları yavaşlatacak ve enerjilerini kaybedecek. Gelgitler - bazı sporlar tamamen buna bağlıdır. En iyi dalgaların nasıl göründüğüne ilişkin bölümde daha fazla bilgi edinin