Selve vinden kan ses på vejrudsigtskort: disse er lavtrykszoner. Jo større deres koncentration, jo stærkere vil vinden være. Små (kapillære) bølger bevæger sig i starten i den retning, vinden blæser i.
Jo stærkere og længere vinden blæser, jo større påvirkning har den på vandoverfladen. Over tid begynder bølgerne at stige i størrelse.
Vind har større effekt på små bølger end på rolige vandoverflader.
Bølgens størrelse afhænger af hastigheden af vinden, der danner den. En vind, der blæser med en vis konstant hastighed, vil være i stand til at generere en bølge af sammenlignelig størrelse. Og når bølgen når den størrelse, som vinden kan skubbe ind i den, bliver den "fuldt dannet".
De genererede bølger har forskellige hastigheder og bølgeperioder. (Flere detaljer i artiklen) Langtidsbølger rejser hurtigere og rejser længere afstande end deres langsommere modstykker. Når de bevæger sig væk fra vindkilden (udbredelse), danner bølgerne svulmelinjer, der uundgåeligt ruller ind på kysten. Mest sandsynligt er du bekendt med begrebet indstillede bølger!
Kaldes bølger, der ikke længere påvirkes af vinden, jorddønninger? Det er præcis, hvad surfere er ude efter!
Hvad påvirker størrelsen af en dønning?
Der er tre hovedfaktorer, der påvirker størrelsen af bølger på det åbne hav.
Vindhastighed– Jo større den er, jo større bliver bølgen.
Vindens varighed– ligner den forrige.
Hent(vinddækningsområde) – igen, jo større dækningsareal, jo større dannes bølgen.
Så snart vinden holder op med at påvirke dem, begynder bølgerne at miste deres energi. De vil bevæge sig, indtil fremspringene af havbunden eller andre forhindringer på deres vej (en stor ø, for eksempel) absorberer al energien.
Der er flere faktorer, der påvirker størrelsen af en bølge på et bestemt sted. Blandt dem:
Svulme retning– vil det tillade dønningen at komme til det sted, vi har brug for?
havbund– En dønning, der bevæger sig fra havets dyb ind på en undersøisk højderyg af klipper, danner store bølger med tønder indeni. En lavvandet afsats overfor vil bremse bølgerne og få dem til at miste energi.
Tidevandscyklus– nogle sportsgrene afhænger helt af det.
Find ud af, hvordan de bedste bølger laves.
Overfladen af havene og oceanerne er sjældent rolige: den er normalt dækket af bølger, og brændingen slår konstant mod kysterne.
Et fantastisk syn: Et massivt fragtskib, som spilles af kæmpestormbølger i det åbne hav, ser ud til at være kun en nøddeskal. Katastrofefilm er fyldt med lignende billeder - en bølge så høj som en ti-etagers bygning.
Bølgeoscillationer af havoverfladen opstår under en storm, når en lang vindstød kombineret med ændringer i atmosfærisk tryk danner et komplekst kaotisk bølgefelt.
Løbende bølger, kogende surfskum
Når du bevæger dig væk fra cyklonen, der forårsagede stormen, kan du observere, hvordan bølgemønsteret transformeres, hvordan bølgerne bliver mere jævne og ordnede rækker, der bevæger sig en efter en i samme retning. Disse bølger kaldes svulme. Højden af sådanne bølger (det vil sige forskellen i niveauer mellem det højeste og laveste punkt på bølgen) og deres længde (afstanden mellem to tilstødende toppe), såvel som hastigheden af deres udbredelse, er ret konstante. To toppe kan adskilles med en afstand på op til 300 m, og højden af sådanne bølger kan nå 25 m. Bølgevibrationer fra sådanne bølger forplanter sig til en dybde på op til 150 m.
Fra dannelsesområdet rejser svulmende bølger meget langt, selv i fuldstændig ro. For eksempel forårsager cykloner, der passerer ud for Newfoundlands kyst, bølger, der på tre dage når Biscayabugten ud for Frankrigs vestkyst - næsten 3000 km fra, hvor de blev dannet.
Når man nærmer sig kysten, efterhånden som dybden falder, ændrer disse bølger deres udseende. Når bølgevibrationer når bunden, bremses bølgernes bevægelse, de begynder at deformeres, hvilket ender med sammenbruddet af toppene. Surfere ser frem til disse bølger. De er især spektakulære i områder, hvor havbunden falder kraftigt nær kysten, for eksempel i Guineabugten i det vestlige Afrika. Dette sted er meget populært blandt surfere over hele verden.
Tidevand: globale bølger
Tidevand er et fænomen af en helt anden karakter. Disse er periodiske udsving i havniveauet, tydeligt synlige ved kysten og gentages cirka hver 12.5 time. De er forårsaget af tyngdekraftens vekselvirkning mellem havvand hovedsageligt med Månen. Tidevandsperioden bestemmes af forholdet mellem perioderne af den daglige rotation af Jorden omkring sin akse og Månens rotation omkring Jorden. Solen deltager også i dannelsen af tidevand, men i mindre grad end Månen. På trods af overlegenheden i masse. Solen er for langt fra Jorden.
Tidevandets samlede størrelse afhænger således af Jordens, Månen og Solens relative positioner, som ændrer sig i løbet af måneden. Når de er på samme linje (hvilket sker under fuldmåne og nymåne), når tidevandet deres maksimale værdier. Det højeste tidevand observeres i Fundy-bugten på Canadas kyst: forskellen mellem den maksimale og den mindste havniveauposition her er omkring 19,6 m.
Stemte Tak!
Du kan være interesseret i:
Folk tager mange naturfænomener for givet. Vi er vant til sommer, efterår, vinter, regn, sne, bølger og tænker ikke på årsagerne. Og alligevel, hvorfor dannes der bølger i havet? Hvorfor opstår krusninger på overfladen af vandet selv i fuldstændig ro?
Oprindelse
Der er flere teorier, der forklarer forekomsten af hav- og havbølger. De er dannet på grund af:
- ændringer i atmosfærisk tryk;
- ebbe og flod;
- undersøiske jordskælv og vulkanudbrud;
- skibsbevægelser;
- stærk vind.
For at forstå dannelsesmekanismen skal du huske, at vand er agiteret og vibrerer med magt - som følge af fysisk påvirkning. En småsten, en båd eller en hånd, der rørte ved den, satte den flydende masse i bevægelse og skabte vibrationer af forskellig styrke.
Egenskaber
Bølger er også vandets bevægelse på overfladen af et reservoir. De er resultatet af vedhæftning af luftpartikler og væske. I første omgang forårsager vand-luft-symbiosen krusninger på vandoverfladen, og får derefter vandsøjlen til at bevæge sig.
Størrelse, længde og styrke varierer afhængigt af vindens styrke. Under en storm rejser kraftige søjler sig 8 meter og strækker sig næsten en kvart kilometer i længden.
Nogle gange er kraften så ødelæggende, at den rammer kyststriben, rykker paraplyer, brusere og andre strandbygninger op med rode og ødelægger alt på dens vej. Og det på trods af, at der dannes svingninger flere tusinde kilometer fra kysten.
Alle bølger kan opdeles i 2 kategorier:
- vind;
- stående.
Vind
Vinde, som navnet antyder, dannes under påvirkning af vind. Dens vindstød fejer tangentielt, pumper vandet og tvinger det til at bevæge sig. Vinden skubber den flydende masse frem foran sig, men tyngdekraften bremser processen og skubber den tilbage. Bevægelser på overfladen som følge af påvirkning af to kræfter ligner op- og nedstigninger. Deres toppe kaldes kamme, og deres baser kaldes såler.
Efter at have fundet ud af, hvorfor bølger dannes på havet, forbliver spørgsmålet åbent: hvorfor laver de oscillerende bevægelser op og ned? Forklaringen er enkel - vindens variabilitet. Den flyver hurtigt og heftigt ind, for derefter at aftage. Højden af højderyggen og frekvensen af svingninger afhænger direkte af dens styrke og kraft. Hvis bevægelseshastigheden og styrken af luftstrømme overstiger normen, opstår der en storm. En anden grund er vedvarende energi.
Vedvarende energi
Nogle gange er havet helt roligt, men der dannes bølger. Hvorfor? Oceanografer og geografer tilskriver dette fænomen vedvarende energi. Vandvibrationer er dens kilde og måder at bevare potentialet på i lang tid.
I livet ser det sådan ud. Vinden skaber en vis mængde vibrationer i en vandmasse. Energien fra disse vibrationer vil vare i flere timer. I løbet af denne tid dækker flydende formationer afstande på snesevis af kilometer og "fortøjer" i områder, hvor det er solrigt, der er ingen vind, og vandmassen er rolig.
stående
Stående eller enkelte bølger opstår på grund af rystelser på havbunden, karakteristisk for jordskælv, vulkanudbrud og også på grund af en skarp ændring i atmosfærisk tryk.
Dette fænomen kaldes en seiche, som fra fransk oversættes som "at svinge." Seiches er typiske for bugter, bugter og nogle have, de udgør en fare for strande, strukturer i kyststriben, skibe fortøjet ved molen og folk om bord.
Konstruktiv og destruktiv
Formationer, der rejser lange afstande uden at ændre form eller miste energi, rammer kysten og går i stykker. Desuden har hver bølge en forskellig effekt på kyststriben. Hvis det vasker kysten, er det klassificeret som konstruktivt.
Den destruktive bølge af vand rammer kysten med sin magt, ødelægger den og vasker gradvist sand og småsten væk fra strandstriben. I dette tilfælde er det naturlige fænomen klassificeret som ødelæggende.
Ødelæggelse kommer i forskellige destruktive kræfter. Nogle gange er den så kraftig, at den kollapser skråninger, spalter klipper og adskiller sten. Over tid eroderer selv de hårdeste sten. Amerikas største fyrtårn blev bygget ved Cape Hatteras i 1870. Siden da har havet bevæget sig næsten 430 meter ind i kysten og skyllet kyststriben og strande væk. Dette er blot en af snesevis af fakta.
Tsunami er en type destruktive vandformationer, der er karakteriseret ved stor destruktiv kraft. Deres hastighed når op til 1000 km/t. Dette er højere end for et jetfly. I dybden er højden af tsunami-kammen lille, men nær kysten sænker de farten, men stiger i højden til 20 meter.
I 80% af tilfældene er tsunamier resultatet af undersøiske jordskælv, i de resterende 20% - vulkanudbrud og jordskred. Som et resultat af jordskælv skifter bunden lodret: den ene del af den går ned, og den anden del stiger parallelt. Vibrationer af varierende styrke dannes på overfladen af reservoiret.
Unormale mordere
De er også kendt som vandrere, monstre, anomale og mere almindelige i havene.
Selv for 30-40 år siden blev sømænds historier om unormale udsving i vandet betragtet som fabler, fordi øjenvidneberetninger ikke passede ind i eksisterende videnskabelige teorier og beregninger. En højde på 21 meter blev betragtet som grænsen for hav- og havudsving.
Hvordan dannes bølger? Surfrapporter og bølgeudsigter er udarbejdet ud fra videnskabelig forskning og vejrmodellering. For at finde ud af, hvilke bølger der vil dannes i den nærmeste fremtid, er det vigtigt at forstå, hvordan de dannes.
Hovedårsagen til bølgedannelse er vind. De bølger, der er bedst egnede til surfing, er dannet af samspillet mellem vinde over havoverfladen, væk fra kysten. Vindens virkning er den første fase af bølgedannelsen.
Vinde, der blæser offshore i et bestemt område, kan også forårsage bølger, men de kan også føre til forringelse af kvaliteten af brydende bølger.
Det har vist sig, at vinde, der blæser fra havet, har tendens til at producere ustabile og ujævne bølger, da de påvirker bølgeretningen. Vindene, der blæser fra kysten, tjener i en vis forstand som en slags balancerende kraft. Bølgen rejser mange kilometer fra havets dybder til kysten, og vinden fra land har en "bremsende" effekt på bølgens overflade, så den undgår at bryde længere.
Lavtryksområder = gode bølger til surfing
I teorien fremmer områder med lavt tryk dannelsen af flotte, kraftige bølger. I dybet af sådanne områder er vindhastighederne højere, og vindstødene danner flere bølger. Friktionen skabt af disse vinde hjælper med at skabe kraftige bølger, der rejser tusindvis af kilometer, indtil de rammer deres sidste forhindringer, kystområderne, hvor mennesker bor.
Hvis vind, der genereres i områder med lavt tryk, fortsætter med at blæse på havoverfladen i lang tid, bliver bølgerne mere intense, da energi ophobes i alle de resulterende bølger. Derudover, hvis vind fra områder med lavt tryk påvirker et meget stort område af havet, så koncentrerer alle de resulterende bølger endnu mere energi og kraft, hvilket fører til dannelsen af endnu større bølger.
Fra havbølger til surfbølger: havbunden og andre forhindringer
Vi har allerede analyseret, hvordan forstyrrelser i havet og bølgerne genereret af dem dannes, men efter "fødslen" skal sådanne bølger stadig rejse en enorm afstand til kysten. Bølger med oprindelse i havet har en lang rejse at rejse, før de når land.
Under deres rejse, før surfere overhovedet kommer på dem, bliver disse bølger nødt til at overvinde andre forhindringer. Højden på den fremkommende bølge svarer ikke til højden på de bølger, surferne rider på.
Når bølger bevæger sig gennem havet, udsættes de for uregelmæssigheder i havbunden. Efterhånden som gigantiske bevægelige vandmasser overvinder høje pletter på havbunden, ændres den samlede mængde energi, der er koncentreret i bølgerne.
For eksempel tilbyder kontinentalsokler langt fra kysten modstand mod bevægelige bølger på grund af friktionskraften, og på det tidspunkt, hvor bølgerne når kystvande, hvor dybden er lav, har de allerede mistet deres energi, styrke og kraft.
Når bølger bevæger sig gennem dybt vand uden at støde på forhindringer på deres vej, rammer de normalt kystlinjen med enorm kraft. Havbundens dybder og deres ændringer over tid studeres gennem batymetriske undersøgelser.
Ved at bruge dybdekortet er det nemt at finde det dybeste og laveste vand i vores planets oceaner. At studere havbundens topografi er af stor betydning for at forhindre skibsvrag og krydstogtskibe.
Derudover kan undersøgelse af bundens struktur give værdifuld information til at forudsige brændingen på et bestemt surfsted. Når bølger når lavt vand, falder deres hastighed normalt. På trods af dette forkortes bølgelængden og toppen øges, hvilket resulterer i en stigning i bølgehøjden.
Sandbanker og bølgetop stiger
Sandbanker ændrer for eksempel altid karakteren af strandpauser. Dette er grunden til, at kvaliteten af bølger ændrer sig over tid, på godt og ondt. Sandede uregelmæssigheder på havbunden tillader dannelsen af distinkte, koncentrerede bølgetoppe, hvorfra surfere kan begynde deres glidning.
Når en bølge møder en ny sandbanke, vil den typisk danne en ny kam, da en sådan forhindring får toppen til at stige, det vil sige dannelsen af en bølge, der er egnet til surfing. Andre forhindringer for bølger omfatter lysker, sunkne fartøjer eller blot naturlige eller kunstige rev.
Bølger genereres af vinden, og når de bevæger sig, påvirkes de af havbundens topografi, nedbør, tidevand, rivestrømme ud for kysten, lokale vinde og bunduregelmæssigheder. Alle disse vejr- og geologiske faktorer bidrager til dannelsen af bølger, der er velegnede til surfing, kitesurfing, windsurfing og boogiesurfing.
Bølgeforudsigelse: teoretiske grundlag
- Langtidsbølger har en tendens til at være større og kraftigere.
- Bølger med en kort periode har tendens til at være mindre og svagere.
- Bølgeperioden er tiden mellem dannelsen af to klart definerede toppe.
- Bølgefrekvens er antallet af bølger, der passerer gennem et bestemt punkt i en bestemt tid.
- Store bølger bevæger sig hurtigt.
- Små bølger bevæger sig langsomt.
- Intense bølger dannes i områder med lavt tryk.
- Lavtryksområder er præget af regnfuldt og overskyet vejr.
- Områder med højtryk er præget af varmt vejr og klar himmel.
- Større bølger dannes i dybe kystområder.
- Tsunamier er ikke egnede til surfing.
Det virker som et trivielt spørgsmål, men der er nogle interessante nuancer.
Bølger opstår af forskellige årsager: på grund af vind, et skibs passage, en genstand, der falder i vandet, Månens tyngdekraft, et jordskælv, udbruddet af en undervandsvulkan eller et jordskred. Men hvis de er forårsaget af forskydning af væske fra et passerende skib eller en faldende genstand, bidrager tiltrækningen af Månen og Solen til udseendet af flodbølger, og et jordskælv kan forårsage en tsunami, med vind er det sværere.
Sådan foregår det...
Pointen her er luftens bevægelse - der er tilfældige hvirvler i den, små ved overfladen og store i det fjerne. Når de passerer over en vandmasse, falder trykket, og der dannes en bule på dens overflade. Vinden begynder at lægge mere pres på sin vindhældning, hvilket fører til en trykforskel, og på grund af det begynder luftbevægelsen at "pumpe" energi ind i bølgen. I dette tilfælde er bølgens hastighed proportional med dens længde, det vil sige, jo længere længden er, jo større er hastigheden. Bølgehøjde og bølgelængde hænger sammen. Derfor, når vinden accelererer en bølge, øges dens hastighed, derfor øges dens længde og højde. Sandt nok, jo tættere bølgehastigheden er på vindhastigheden, jo mindre energi kan vinden give til bølgen. Hvis deres hastigheder er ens, overfører vinden slet ikke energi til bølgen.
Lad os nu finde ud af, hvordan bølger generelt dannes. To fysiske mekanismer er ansvarlige for deres dannelse: tyngdekraft og overfladespænding. Når noget af vandet stiger, forsøger tyngdekraften at bringe det tilbage, og når det falder, fortrænger det nabopartikler, som også forsøger at vende tilbage. Overfladespændingens kraft er ligeglad i hvilken retning væskens overflade bøjes, den virker under alle omstændigheder. Som et resultat svinger vandpartikler som et pendul. Naboområder er "inficeret" fra dem, og der opstår en overfladevandsbølge.
Bølgeenergi overføres kun godt i den retning, hvori partikler kan bevæge sig frit. Dette er lettere at gøre på overfladen end i dybden. Det skyldes, at luften ikke skaber nogen begrænsninger, mens vandpartiklerne i dybden er meget trange. Årsagen er dårlig kompressibilitet. På grund af det kan bølger rejse lange afstande langs overfladen, men falme meget hurtigt dybt ind i det indre.
Det er vigtigt, at væskepartiklerne næsten ikke bevæger sig under bølgen. På store dybder har deres bevægelsesbane form af en cirkel, på lavt dybde - en langstrakt vandret ellipse. Dette gør det muligt for skibe i havnen, fugle eller træstykker at guppe på bølgerne uden egentlig at bevæge sig på overfladen.
En særlig type overfladebølger er de såkaldte rogue waves – kæmpe enkeltbølger. Hvorfor de opstår er stadig uvist. De er sjældne i naturen og kan ikke simuleres i laboratoriemiljøer. De fleste forskere mener dog, at slyngelbølger dannes på grund af et kraftigt fald i trykket over havets eller havets overflade. Men en mere grundig undersøgelse af dem ligger forude.
Her er vi i detaljer