Съдържание
Вълната е природно явление, което до голяма степен определя комфорта на пребиваване на в открито море. Малки, които може дори да не забележите. Но големите могат да причинят значителни щети на кораба и да навредят на пътниците. Тази статия се фокусира върху вятърните вълни. Какво представляват, как се образуват и какви са техните характеристики? Нека заедно да отговорим на всички тези въпроси!
Вятърни вълни - какво представляват те?
Никой воден басейн не може да остане спокоен и неподвижен. Защото дори лекият бриз оказва влияние върху повърхността му. Вятърната вълна се причинява от прякото въздействие на вятъра върху водната повърхност на море или езеро. За да се разбере по-добре механизмът на образуване, може да се наблюдава пшенично поле във ветровит ден.
![характеристики на вятърните вълни](https://cdn2.faqukr.com/fimg/vetrovye-volny-ponjatie-struktura-i-harakteristik_2.webp)
И така, как се образуват ветровите вълни?? Когато вятърът е тих, по повърхността на водата се появяват вълнички. Когато скоростта му се увеличи, се появяват малки, ритмични вълни. Постепенно дължината и височината им се увеличават. При по-нататъшно усилване на вятъра те започват да образуват "бели гущери от пяна" по гребените си. Скоростта на вятърните вълни може да варира в широки граници (от 10 до 90 км/ч). Когато вятърът спре, се образуват дълги, ниски и нежни вълни, наречени пулсации.
Важно е да се отбележи, че водата е много по-плътна от въздуха. Поради тази причина повърхността на водоема се забавя малко след въздействието на вятъра и вълните се превръщат във вълни едва след известно време.
Ветровите вълни трябва да се разграничават от цунамитата и приливите и отливите. Първите са причинени от повишена сеизмична активност в земната кора, а вторите - от Луната, нашия спътник.
Структура на морска вълна
Вятърната вълна се състои от няколко елемента (вж. фигури 1 и 2). схема по-долу):
- Гребенът е най-високата точка на вълната.
- Дъното е най-ниската точка на вълната.
- Наклон - подветрен и наветрен.
![диаграма на вятърната вълна](https://cdn2.faqukr.com/fimg/vetrovye-volny-ponjatie-struktura-i-harakteristik_3.webp)
Подветреният (преден) наклон на вълната винаги е по-стръмен от наклонът на наветрената страна. Между другото, тук има пряка аналогия с пясъчните дюни, които също се образуват от вятъра. При приближаването им към брега основата на вълната се удря в дъното на водния басейн, а гребенът на вълната се преобръща и се разпръсква в множество. Този процес е съпроводен с активно разрушаване на скалите. Ако вълната се сблъска с крайбрежна скала, водата се изхвърля нагоре под формата на мощна пенеща се колона, която може да достигне височина до няколко десетки метра.
![дължина на вълната на вятъра](https://cdn2.faqukr.com/fimg/vetrovye-volny-ponjatie-struktura-i-harakteristik_4.webp)
Характеристики на вятърна вълна
Океанографията разграничава четири основни характеристики на морската вълна. Това:
- Височината е вертикалното разстояние между стъпалото и гребена.
- Дължина - разстоянието между два гребена на съседни вълни.
- Скорост - разстоянието, което гребенът на вълната изминава за единица време (обикновено се измерва в метри за секунда).
- Стръмност - отношение на височината на вълната към половината от дължината на вълната.
Дължината на ветровите вълни варира в широки граници - от 0,5 до 250 метра, а височината им може да достигне 20-25 метра. Най-силните вълни са в Южното полукълбо, в открития океан. Тук скоростта им често достига 15-20 m/s. Най-малките вълни са характерни за вътрешните морета, вкопани дълбоко в континента (например Черно море или Азовско море).
Морски вълни: мащаб
Състояние на морето е термин, използван в океанографската наука за определяне на състоянието на откритата повърхност на големи водни басейни (езера, морета, океани). Тя се характеризира главно с височината на вълните и тяхната сила. За оценка на степента на морското вълнение се използва 9-степенна скала, разработена от Световната метеорологична организация.
Резултат | Име | Височина на вълната (m) | Външни знаци |
0 | Съвършено спокойно море | 0 | Гладка морска повърхност |
1 | Спокойно море | 0-0,1 | Вълнения и малки вълни |
2 | Леко вълнение | 0,1-0,5 | Гребените на вълните започват да се преобръщат, но все още няма пяна |
3 | Леко вълнение | 0,5-1,25 | Ребра на гребените на вълните |
4 | Умерена грапавост | 1,25-2,5 | "Cockles" в големи количества |
5 | развълнувано море | 2,5-4 | Появяват се големи хребети |
6 | Голямо вълнение | 4-6 | Хребетите образуват големи буреносни валове |
7 | Висока грапавост | 6-9 | Пяната се разтяга в ленти и частично покрива склоновете на вълните |
8 | Много високи вълни | 9-14 | Пяна, покриваща изцяло склоновете на вълните |
9 | Изключително подуване | Над 14 | Цялата повърхност на вълната е покрита с дебел слой пяна. Въздух, пренаситен с воден прах. Видимостта е драстично намалена. |
Морските вълни като източник на енергия
Използването на естествената енергия на океанските вълни е една от обещаващите области на алтернативната електрическа енергия. Учените са изчислили, че общата мощност на всички вятърни вълни на планетата е 1020 J/h. Това е колосална цифра, но проблемът е, че Генериране и използване на тази енергия е силно затруднено.
Днес страни като Обединеното кралство, Ирландия, Норвегия и Индия се занимават сериозно с енергията на вълните. Работата на вълновата електроцентрала се основава на преобразуването на механичната енергия на морската вълна в електрическа чрез работни механизми, състоящи се от специални поплавъци, лопатки и махала.
![енергия на вълните](https://cdn2.faqukr.com/fimg/vetrovye-volny-ponjatie-struktura-i-harakteristik_5.webp)
Първата такава електроцентрала е пусната в експлоатация в Норвегия през 1985 г. Мощността му е 850 kW. Днес някои страни използват енергията на вълните за захранване на автономни буйове, фарове, ферми за морски култури и дори малки сондажни платформи.