Tuult ennast on näha ilmaennustuste kaartidelt: tegemist on madalrõhualadega. Mida suurem on nende kontsentratsioon, seda tugevam on tuul. Väikesed (kapillaarsed) lained liiguvad esialgu tuule puhumise suunas.
Mida tugevamini ja kauem tuul puhub, seda suurem on selle mõju veepinnale. Aja jooksul hakkavad lained suurenema.
Tuul avaldab väikestele lainetele suuremat mõju kui vaiksel veepinnal.
Laine suurus sõltub seda moodustava tuule kiirusest. Konstantse kiirusega puhuv tuul võib tekitada võrreldava suurusega laine. Ja kui laine saavutab suuruse, mille tuul suudab sellesse suruda, muutub see täielikult vormituks.
Tekitatud lainetel on erinevad kiirused ja laineperioodid. (Täpsemalt artiklis) Pikaajalised lained liiguvad kiiremini ja läbivad pikemaid vahemaid kui nende aeglasemad vastased. Tuuleallikast eemaldudes (levikus) moodustavad lained paisumisjooned, mis paratamatult veerevad kaldale. Tõenäoliselt olete komplektlainete mõistega tuttav!
Kas laineid, mida tuul enam ei mõjuta, nimetatakse maapinna paisutamiseks? See on täpselt see, mida surfarid taga ajavad!
Mis mõjutab turse suurust?
Avamerel on lainete suurust kolm peamist tegurit.
Tuule kiirus– Mida suurem see on, seda suurem on laine.
Tuule kestus- sarnane eelmisele.
Too(tuule katteala) – jällegi, mida suurem on leviala, seda suurem laine tekib.
Niipea, kui tuul nende mõjutamise lõpetab, hakkavad lained oma energiat kaotama. Nad liiguvad seni, kuni merepõhja eendid või muud nende teel olevad takistused (näiteks suur saar) neelavad kogu energia.
On mitmeid tegureid, mis mõjutavad laine suurust konkreetses kohas. Nende hulgas:
Paisumise suund– kas see laseb paisul jõuda meile vajalikku kohta?
ookeani põhi– Ookeani sügavusest veealusele kiviharjale liikuv laine moodustab suuri laineid, mille sees on tünnid. Vastaspoolne madal serv aeglustab laineid ja põhjustab nende energia kaotamise.
Loodete tsükkel– mõned spordialad sõltuvad sellest täielikult.
Uurige, kuidas luuakse parimaid laineid.
Merede ja ookeanide pind on harva rahulik: see on tavaliselt kaetud lainetega ja surf lööb pidevalt vastu kaldaid.
Hämmastav vaatepilt: massiivne kaubalaev, mida avaookeanil mängivad hiiglaslikud tormilained, näib olevat vaid pähklikoor. Katastroofifilmid on täis sarnaseid pilte – laine on sama kõrge kui kümnekorruseline hoone.
Merepinna lainevõnkumised tekivad tormi ajal, kui pikalt puhanguline tuul koos atmosfäärirõhu muutustega moodustab keerulise kaootilise lainevälja.
Jooksulained, keev surfivaht
Tormi põhjustanud tsüklonist eemaldudes saab jälgida, kuidas lainemuster teiseneb, kuidas lained muutuvad ühtlasemaks ja järjestikusteks ridadeks, mis liiguvad üksteise järel samas suunas. Neid laineid nimetatakse paisumiseks. Selliste lainete kõrgus (st laine kõrgeima ja madalaima punkti tasandite erinevus) ja pikkus (kahe külgneva tipu vaheline kaugus), samuti nende levimise kiirus on üsna konstantsed. Kahte harja võib eraldada kuni 300 m vahemaa ning selliste lainete kõrgus võib ulatuda 25 m-ni, sellistest lainetest lähtuv lainevibratsioon levib 150 m sügavusele.
Tekkimispiirkonnast levivad paisulained väga kaugele, isegi täielikus rahulikus olekus. Näiteks Newfoundlandi rannikult mööduvad tsüklonid tekitavad laineid, mis kolme päevaga jõuavad Prantsusmaa lääneranniku lähedal asuva Biskaia laheni – ligi 3000 km kaugusele, kust need tekkisid.
Kaldale lähenedes muudavad need lained sügavuse vähenedes oma välimust. Kui lainevõnked jõuavad põhja, siis lainete liikumine aeglustub, hakkavad deformeeruma, mis lõpeb harjade kokkuvarisemisega. Surfarid ootavad neid laineid. Need on eriti suurejoonelised piirkondades, kus merepõhi ranniku lähedal järsult langeb, näiteks Guinea lahes Lääne-Aafrikas. See koht on surfarite seas väga populaarne üle kogu maailma.
Looded: globaalsed lained
Looded on täiesti erineva iseloomuga nähtus. Need on perioodilised merepinna kõikumised, mis on rannikul selgelt nähtavad ja korduvad ligikaudu iga 12,5 tunni järel. Need on põhjustatud ookeanivete gravitatsioonilisest vastasmõjust peamiselt Kuuga. Loodete periood määratakse Maa ööpäevase ümber oma telje pöörlemise ja Kuu ümber Maa pöörlemise perioodide suhtega. Loodete tekkes osaleb ka Päike, kuid vähemal määral kui Kuu. Vaatamata massilisele ülekaalule. Päike on Maast liiga kaugel.
Loodete kogusuurus sõltub seega Maa, Kuu ja Päikese suhtelistest asenditest, mis kuu jooksul muutuvad. Kui nad on samal joonel (mis juhtub täiskuu ja noorkuu ajal), saavutavad looded oma maksimumväärtused. Suurimad looded on täheldatud Kanada rannikul Fundy lahes: siinse merepinna maksimaalse ja minimaalse positsiooni erinevus on umbes 19,6 m.
Hääletatud Aitäh!
Teid võivad huvitada:
Inimesed peavad paljusid loodusnähtusi iseenesestmõistetavaks. Oleme harjunud suve, sügise, talve, vihma, lume, lainetusega ega mõtle põhjustele. Ja veel, miks tekivad meres lained? Miks tekivad veepinnale lained isegi täielikus tuulevaikuses?
Päritolu
On mitmeid teooriaid, mis selgitavad mere- ja ookeanilainete esinemist. Need moodustuvad järgmistel põhjustel:
- atmosfäärirõhu muutused;
- mõõnad ja mõõnad;
- veealused maavärinad ja vulkaanipursked;
- laevade liikumine;
- tugev tuul.
Tekkimismehhanismi mõistmiseks peate meeles pidama, et vesi on erutatud ja vibreerib sunniviisiliselt - füüsilise löögi tagajärjel. Kivikivi, paat või seda puudutav käsi paneb vedela massi liikuma, tekitades erineva tugevusega vibratsioone.
Omadused
Lained on ka vee liikumine reservuaari pinnal. Need on õhuosakeste ja vedeliku adhesiooni tulemus. Algul põhjustab vee-õhu sümbioos veepinnal lainetust ja seejärel veesamba liikumist.
Suurus, pikkus ja tugevus varieeruvad sõltuvalt tuule tugevusest. Tormi ajal kerkivad võimsad sambad 8 meetrit ja ulatuvad ligi veerand kilomeetri pikkuseks.
Mõnikord on jõud nii hävitav, et lööb rannikualale, kisub välja vihmavarjud, dušid ja muud rannahooned ning lammutab kõik, mis teele jääb. Ja seda hoolimata asjaolust, et võnkumised tekivad mitme tuhande kilomeetri kaugusel rannikust.
Kõik lained võib jagada kahte kategooriasse:
- tuul;
- seistes.
Tuul
Tuule omad, nagu nimigi ütleb, tekivad tuule mõjul. Selle tuuleiilid pühivad tangentsiaalselt, pumbates vett ja sundides seda liikuma. Tuul lükkab vedela massi enda ees ette, gravitatsioon aga aeglustab protsessi, lükates tagasi. Kahe jõu mõjul toimuvad liikumised pinnal meenutavad tõuse ja laskumisi. Nende tippe nimetatakse harjadeks ja nende aluseid talladeks.
Olles välja selgitanud, miks lained merel tekivad, jääb lahtiseks küsimus: miks nad teevad võnkuvaid liigutusi üles ja alla? Seletus on lihtne – tuule muutlikkus. See lendab kiiresti ja hoogsalt sisse, seejärel vaibub. Harja kõrgus ja võnkesagedus sõltuvad otseselt selle tugevusest ja võimsusest. Kui liikumiskiirus ja õhuvoolude tugevus ületavad normi, tekib torm. Teine põhjus on taastuvenergia.
Taastuv energia
Vahel on meri täiesti rahulik, aga tekivad lained. Miks? Okeanograafid ja geograafid omistavad selle nähtuse taastuvenergiale. Vee vibratsioon on selle allikas ja viis potentsiaali pikaks säilitamiseks.
Elus näeb see välja umbes selline. Tuul tekitab veekogus teatud vibratsiooni. Nende vibratsioonide energia kestab mitu tundi. Selle aja jooksul läbivad vedelad moodustised kümnete kilomeetrite pikkused vahemaad ja “silmuvad” piirkondades, kus on päikeseline, tuuletu ja veekogu on rahulik.
seistes
Seisu- ehk üksikud lained tekivad maavärinatele, vulkaanipursetele iseloomulike värinate tõttu ookeanipõhjas ja ka atmosfäärirõhu järsu muutuse tõttu.
Seda nähtust nimetatakse seiche'iks, mis prantsuse keelest tõlkes tähendab "kiikuma". Seiches on tüüpilised lahtedele, lahtedele ja mõnele merele, mis kujutavad endast ohtu randadele, rannariba rajatistele, muuli äärde sildunud laevadele ja pardal viibivatele inimestele.
Konstruktiivne ja hävitav
Formatsioonid, mis läbivad pikki vahemaid kuju muutmata või energiat kaotamata, tabavad kaldale ja purunevad. Pealegi on igal tõusul rannaribale erinev mõju. Kui see peseb kallast, siis liigitatakse see konstruktiivseks.
Hävitav veevool tabab rannikut jõuliselt, hävitades seda, uhudes rannaribalt järk-järgult minema liiva ja kivikesi. Sel juhul liigitatakse loodusnähtus hävitavaks.
Hävitamisel on erinevad hävitavad jõud. Mõnikord on see nii võimas, et variseb nõlvad, lõhestab kaljusid ja eraldab kive. Aja jooksul lagunevad ka kõige kõvemad kivid. Ameerika suurim tuletorn ehitati Hatterase neemele 1870. aastal. Sellest ajast alates on meri nihkunud ligi 430 meetrit rannikule, uhudes minema rannariba ja rannad. See on vaid üks kümnetest faktidest.
Tsunami on hävitavate veemoodustiste tüüp, mida iseloomustab suur hävitav jõud. Nende kiirus ulatub kuni 1000 km/h. See on kõrgem kui reaktiivlennukil. Sügavusel on tsunami hari väike, kuid kalda lähedal aeglustuvad, kuid tõusevad kõrguseks 20 meetrini.
80% juhtudest on tsunamid veealuse maavärina tagajärg, ülejäänud 20% -l vulkaanipursked ja maalihked. Maavärinate tagajärjel nihkub põhi vertikaalselt: üks osa sellest läheb alla ja teine osa tõuseb paralleelselt. Veehoidla pinnale tekivad erineva tugevusega vibratsioonid.
Ebanormaalsed tapjad
Neid tuntakse ka kui rändajaid, koletisi, anomaalseid ja ookeanides levinumaid.
Veel 30-40 aastat tagasi peeti meremeeste jutte vee anomaalsetest kõikumistest muinasjuttudeks, sest pealtnägijate jutud ei sobinud olemasolevate teaduslike teooriate ja arvutustega. Ookeani ja mere kõikumiste piiriks peeti 21 meetri kõrgust.
Kuidas tekivad lained? Surfiraportid ja laineprognoosid koostatakse teadusuuringutest ja ilmamodelleerimisest. Selleks, et teada saada, millised lained lähitulevikus tekivad, on oluline mõista, kuidas need tekivad.
Lainete tekke peamine põhjus on tuul. Surfamiseks kõige paremini sobivad lained tekivad tuulte koosmõjul ookeanipinna kohal, kaldast eemal. Tuule toime on lainete moodustumise esimene etapp.
Konkreetses piirkonnas avamerel puhuvad tuuled võivad samuti põhjustada laineid, kuid need võivad põhjustada ka murdlainete kvaliteedi halvenemist.
On leitud, et merest puhuvad tuuled kipuvad tekitama ebastabiilseid ja ebaühtlasi laineid, kuna need mõjutavad laine liikumise suunda. Rannikul puhuvad tuuled toimivad teatud mõttes tasakaalustava jõuna. Laine liigub ookeanisügavustest kaldale palju kilomeetreid ja maismaalt tulev tuul mõjub laine pinnale “pidurdavalt”, võimaldades vältida pikemat murdumist.
Madalrõhualad = head lained surfamiseks
Teoreetiliselt soodustavad madala rõhuga alad kenade võimsate lainete teket. Selliste alade sügavuses on tuule kiirus suurem ja tuuleiilid moodustavad rohkem laineid. Nende tuulte tekitatud hõõrdumine aitab luua võimsaid laineid, mis liiguvad tuhandeid kilomeetreid, kuni tabavad oma viimaseid takistusi, rannikualasid, kus inimesed elavad.
Kui madala rõhuga aladel tekkinud tuuled puhuvad ookeani pinnal veel pikka aega, muutuvad lained intensiivsemaks, kuna energia kuhjub kõikidesse tekkinud lainetesse. Lisaks, kui madala rõhuga piirkondade tuuled mõjutavad ookeani väga suurt ala, koondavad kõik tekkinud lained veelgi rohkem energiat ja jõudu, mis viib veelgi suuremate lainete tekkeni.
Alates ookeanilainetest kuni surfilaineteni: merepõhi ja muud takistused
Oleme juba analüüsinud, kuidas tekivad häiringud meres ja nende poolt tekitatud lained, kuid pärast “sündi” peavad sellised lained kaldani siiski tohutult kaugele jõudma. Ookeanist pärinevatel lainetel on pikk teekond, enne kui nad jõuavad maale.
Reisi ajal, enne kui surfajad neile peale jõuavad, peavad need lained ületama muid takistusi. Tekkiva laine kõrgus ei ühti lainete kõrgusega, millega surfarid sõidavad.
Kui lained liiguvad läbi ookeani, puutuvad nad kokku merepõhja ebakorrapärasustega. Kui hiiglaslikud liikuvad veemassid ületavad merepõhja kõrgeid kohti, muutub lainetesse koondunud energia koguhulk.
Näiteks rannikust kaugel asuvad mandrilavad pakuvad hõõrdejõu tõttu vastupanu liikuvatele lainetele ning selleks ajaks, kui lained jõuavad rannikuvette, kus sügavus on madal, on nad juba kaotanud oma energia, jõu ja jõu.
Kui lained liiguvad läbi sügavate vete, ilma et nad oma teel takistusi kohtaksid, tabavad nad tavaliselt rannajoont tohutu jõuga. Batümeetriliste uuringute abil uuritakse ookeanipõhja sügavusi ja nende muutumist ajas.
Sügavuskaarti kasutades on lihtne leida meie planeedi ookeanide sügavaimaid ja madalaimaid veekogusid. Merepõhja topograafia uurimisel on suur tähtsus laevaõnnetuste ja ristluslaevade ärahoidmisel.
Lisaks võib põhja struktuuri uurimine anda väärtuslikku teavet konkreetse surfikoha surfi ennustamiseks. Kui lained jõuavad madalasse vette, siis nende kiirus tavaliselt väheneb. Vaatamata sellele lainepikkus lüheneb ja hari suureneb, mille tulemuseks on lainekõrguse suurenemine.
Liivavallid ja lainehari suurenevad
Näiteks liivavallid muudavad alati rannapuhkuste olemust. Seetõttu muutub lainete kvaliteet aja jooksul nii paremaks kui ka halvemaks. Ookeanipõhja liivased ebakorrapärasused võimaldavad moodustada selgelt eristuvaid kontsentreeritud laineharjasid, millest surfarid saavad alustada libisemist.
Kui laine kohtab uut liivariba, moodustab see tavaliselt uue harja, kuna selline takistus põhjustab hari tõusu, st surfamiseks sobiva laine moodustumist. Muud lainete takistused on kubemed, uppunud laevad või lihtsalt looduslikud või tehisrifid.
Laineid tekitab tuul ja nende liikumist mõjutavad merepõhja topograafia, sademed, looded, rannikuäärsed hoovused, kohalikud tuuled ja põhja ebakorrapärasused. Kõik need ilmastiku- ja geoloogilised tegurid aitavad kaasa surfamiseks, lohesurfiks, purjelauasõiduks ja boogie surfimiseks sobivate lainete tekkele.
Lainete prognoosimine: teoreetilised alused
- Pikaajalised lained kipuvad olema suuremad ja võimsamad.
- Lühiajalised lained kipuvad olema väiksemad ja nõrgemad.
- Laineperiood on aeg kahe selgelt määratletud harja moodustumise vahel.
- Lainesagedus on teatud aja jooksul teatud punkti läbivate lainete arv.
- Suured lained liiguvad kiiresti.
- Väikesed lained liiguvad aeglaselt.
- Madala rõhuga piirkondades tekivad intensiivsed lained.
- Madalrõhualadele on iseloomulik sajuta ja pilvine ilm.
- Kõrgrõhkkonna piirkondi iseloomustab soe ilm ja selge taevas.
- Suuremad lained tekivad sügavatel rannikualadel.
- Tsunamid ei sobi surfamiseks.
Tundub triviaalne küsimus, kuid on huvitavaid nüansse.
Lained tekivad erinevatel põhjustel: tuulest, laeva läbisõidust, vette kukkuvast objektist, Kuu gravitatsioonist, maavärinast, veealuse vulkaani purskest või maalihkest. Aga kui need on põhjustatud vedeliku nihkumisest mööduvalt laevalt või langevalt objektilt, aitab Kuu ja Päikese külgetõmme kaasa tõusulainete ilmnemisele ning maavärin võib põhjustada tsunami, tuulega on see keerulisem.
Siin on, kuidas see juhtub...
Siin on asi õhu liikumises - selles on juhuslikud keerised, väikesed pinnal ja suured kauguses. Veekogust üle minnes rõhk langeb ja selle pinnale tekib kühm. Tuul hakkab oma tuulepoolsele nõlvale rohkem survet avaldama, mis toob kaasa rõhuerinevuse ja selle tõttu hakkab õhuliikumine lainele energiat “pumpama”. Sel juhul on laine kiirus võrdeline selle pikkusega, see tähendab, et mida pikem on pikkus, seda suurem on kiirus. Laine kõrgus ja lainepikkus on omavahel seotud. Seega, kui tuul lainet kiirendab, suureneb selle kiirus, seega suureneb selle pikkus ja kõrgus. Tõsi, mida lähemal on laine kiirus tuule kiirusele, seda vähem energiat suudab tuul lainele anda. Kui nende kiirused on võrdsed, ei kanna tuul lainele energiat üldse.
Nüüd mõtleme välja, kuidas lained üldiselt moodustuvad. Nende moodustumise eest vastutavad kaks füüsikalist mehhanismi: gravitatsioon ja pindpinevus. Kui osa veest tõuseb, püüab gravitatsioon seda tagasi tuua ja kui see langeb, tõrjub see välja naaberosakesed, mis samuti üritavad tagasi pöörduda. Pindpinevusjõul pole vahet, mis suunas vedeliku pind paindub, see mõjub igal juhul. Selle tulemusena võnguvad veeosakesed pendlina. Naaberpiirkonnad on neist "nakatunud" ja tekib pinnale leviv laine.
Laineenergia kandub hästi edasi ainult selles suunas, kus osakesed saavad vabalt liikuda. Seda on lihtsam teha pinnal kui sügavuses. Seda seetõttu, et õhk ei tekita mingeid piiranguid, samas kui sügavuses on veeosakesed väga kitsastes tingimustes. Põhjuseks halb kokkusurutavus. Tänu sellele võivad lained läbida pikki vahemaid piki pinda, kuid tuhmuvad väga kiiresti sügavale sisemusse.
On oluline, et laine ajal vedelikuosakesed peaaegu ei liiguks. Suurel sügavusel on nende liikumise trajektoor ringikujuline, madalal sügavusel - piklik horisontaalne ellips. See võimaldab sadamas asuvatel laevadel, lindudel või puutükkidel lainetel loksuda, ilma et nad pinnal tegelikult liiguksid.
Pinnalainete eriliik on nn petturlained – hiiglaslikud üksiklained. Miks need tekivad, on siiani teadmata. Need on looduses haruldased ja neid ei saa laboritingimustes simuleerida. Enamik teadlasi usub aga, et võltslained tekivad rõhu järsu languse tõttu mere või ookeani pinna kohal. Kuid nende põhjalikum uurimine seisab ees.
Siin oleme üksikasjalikult