1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Географія
  3. Чому з’являються хвилі?

Чому з’являються хвилі?

Морів і океанів без хвиль не буває. У чому ж полягають основні причини цього природного явища?

Головна сила, що викликає хвилі, – це вітер. У тиху погоду, особливо рано вранці, морська поверхня здається практично дзеркальною. Проте варто піднятися хоча б самому слабкому вітрі, як на воді (за рахунок тертя повітря про її поверхню) почнуть з’являтися завихрення. У результаті тиск стає нерівномірним, і це призводить до спотворення гладкою водної поверхні – з’являється брижі. За вершинами ряби процес вихреобразования посилюється, і врешті-решт це призводить до утворення хвиль, що поширюються в напрямку вітру.

Нижня частина хвилі називається підошвою, верхня – гребенем. Висота хвилі – це вертикальна відстань від підошви до гребеня, довжина хвилі – це горизонтальна відстань від гребеня до гребеня.
Основними типами хвиль на воді, крім вітрових, є:
– Приливні хвилі, які утворюються під дією приливообразующих сил Місяця і Сонця;
– Баричні хвилі, що виникають при різких змінах атмосферного тиску;
– Корабельні хвилі;
– Сейсмічні хвилі (цунамі);
– «Хвилі-вбивці» (блукаючі хвилі).
Висота хвиль у відкритому океані може досягати значних величин, і залежить вона від швидкості вітру. При вітровому хвилюванні хвилі можуть бути різними ще й по довжині, періодичності, швидкості розповсюдження і т. д. Більш довгі хвилі рухаються швидше, ніж короткі.
Кілька хвиль поспіль можуть мати приблизно однакові періоди і розміри, але потім зазвичай з’являється хвиля великого розміру, утворена в результаті інтерференції двох і більше різних хвиль.
Людині, що знаходиться на палубі корабля в бурхливому морі, хвилі здаються дуже крутими, буквально нависають, немов стіни. Насправді вони пологі. Зазвичай довжина хвилі в 30-40 разів більше її висоти, і лише в рідкісних випадках це співвідношення дорівнює 1 до 10. Таким чином, максимальна крутизна хвиль у відкритому морі не буває більше 18 градусів.
Довжина штормових хвиль не перевищує 250 метрів. Швидкість їхнього поширення досягає 60-100 км / ч.
Важливо розуміти, що з великою швидкістю переміщатися не водна маса, що утворює хвилю, а виключно її форма. При цьому окремо взята частка води у хвилях море робить не поступальні, а коливальні рухи. Таким чином, це тільки здається, що при хвилюванні вода рухається вперед. Насправді, якщо на поверхні води плаває, наприклад, шматок дерева, легко помітити, що він не рухається вперед разом з хвилями. Він лише гойдається вгору-вниз, а рухатися він буде тільки за наявності вітру або течії.

Корабельні хвилі створюються досить швидко рухомими по поверхні апаратами, наприклад, кораблями та катерами. Якщо дивитися зверху, такі хвилі мають специфічну форму. Вони поділяються на розбіжні і поперечні.
А ось цунамі – це величезні хвилі, причиною яких в 85% випадків є підводні землетруси, що викликають різке підняття або опускання ділянки морського дна.
Більше 80% всіх цунамі виникають на периферії Тихого океану.

Перше наукове опис цунамі дав іспанська географ, натураліст і місіонер Хосе де Акоста (1539-1600). Сталося це в 1586 році в Лімі (Перу), де після потужного землетрусу цунамі увірвалося на сушу на відстань до 10 кілометрів.
У XXI столітті найбільше цунамі було зареєстровано 26 грудня 2004 року в Південно-Східній Азії. Тоді стався найпотужніший землетрус з магнітудою в 9,3 бала. Він викликав цунамі, від якого постраждали Шрі-Ланка, Індонезія, Таїланд та інші країни. Загальна кількість загиблих перевищила тоді 235 000 чоловік.
А ось 11 березня 2011 року в Японії землетрус магнітудою в 9,0 балів з епіцентром, які перебували в 373 кілометрах на північний схід від Токіо, викликав цунамі з висотою хвилі, що перевищувала 40 метрів (це висота 12-поверхового будинку). Цей землетрус і цунамі стали причиною сумнозвісної аварії на атомній електростанції «Фукусіма». Офіційна кількість загиблих в результаті катастрофи становить 15 524 особи, 7130 осіб вважаються зниклими безвісти, а 5393 людини було поранено.

Хвилі-вбивці – це гігантські поодинокі хвилі висотою 20-30 метрів і навіть більше, виникають в океані і володіють нехарактерним для морських хвиль поведінкою. Вони з’являються як би «з нізвідки». Справді, на відміну від цунамі, їх поява не пов’язано з якимись катастрофічними геофізичними подіями. Ці хвилі можуть з’являтися і при малих вітрах, і при відносно слабкому хвилюванні.

Довгий час такі хвилі вважалися вигадкою (з точки зору класичної океанології, хвилі заввишки більше 20,7 метрів існувати у відкритих морях і океанах Землі не можуть). Крім того, не знаходилося достатньої кількості достовірних свідчень. Однак 1 січня 1995 на нафтовій платформі «Дропнер» в Північному морі біля узбережжя Норвегії була вперше зафіксована приладами хвиля заввишки в 25,6 метра.

Подальші дослідження в рамках проекту «Max-Wave» («Максимальна хвиля»), який передбачав моніторинг поверхні світового океану за допомогою супутників ERS-1 і ERS-2, зафіксували за три тижні по всій земній кулі більше десятка одиночних гігантських хвиль, висота яких перевищувала 25 метрів.

У 1840 році під час однієї з експедицій французький мореплавець Ж. С. Дюмон Д’юрвіль спостерігав величезну 35-метрову хвилю, про що й повідомив на засіданні Французького географічного товариства. Але його підняли на сміх: ніхто з учених тоді не повірив, що такі гіганти можуть існувати.
7 лютого 1933 на корабель ВМС США «Рамапо», що виходив з Маніли в Сан-Дієго, обрушилася хвиля заввишки 34 метри.

У грудні 1942 року розкішний океанський лайнер «Куїн Мері», переобладнаний у воєнний транспортне судно, з 16000 американських солдатів на борту йшов до Англії, і біля берегів Шотландії на нього обрушилася 23-метрова хвиля. Вона вдарила корабель в борт, і він мало не перекинувся догори днищем. Однак капітану вдалося вирівняти корабель і поставити його прямо.
За однією з версій, причиною виникнення гігантських одиночних хвиль-убивць є рух з деякою певною швидкістю фронту високого атмосферного тиску в напрямку зони низького тиску (розширення зони високого тиску). При такому «наступ» фронту високого тиску виникає явище, майже аналогічне «нажене» води на мілководну східну частину Балтійського моря, при якому рівень води в Неві в Санкт-Петербурзі піднімається на кілька метрів.

ПОДІЛИТИСЯ: