Räägime Musta mere lainetest. Tugevate tuulte sagedane kordumine, märkimisväärne meresuurus, suur sügavus ja veidi karm rannajoon aitavad kaasa lainete arengule. Musta mere kõrgeimad lainekõrgused on 14 meetrit. Selliste lainete pikkus on 200 meetrit. Sotši lähenemistel on maksimaalne lainekõrgus 6 meetrit ja pikkus 120 meetrit.
Põnevust saate hinnata mitte ainult laineelementide (kõrgus, pikkus, periood), vaid ka kraadi järgi.
Põnevuse astet hinnatakse spetsiaalse skaala abil. Näiteks sellel skaalal 1 punkt - laine kõrgus ei ületa 25 sentimeetrit, 2 punkti - laine kõrgus 25-75 sentimeetrit, 3 punkti - 0,75-1,25 meetrit, 4 punkti - 1,25-2 meetrit. Skaalal on kokku 9 punkti. Saate kirjeldada merepinna seisundit tuulelainete ajal: 1 punkt - lainetuse ilmnemine tuuleiilide ajal, 2 punkti - läbipaistev klaasjas vaht ilmub lainete harjadele, 3 punkti - üksikud valged "talled" ilmuvad laineharjale. lainete harjad, 4 punkti - kogu meri on kaetud “lambadega” jne.
Tuulejõu skaalal (kus punktid vastavad meetritele sekundis) on 12 punkti. Tormi tugevuse määrab tuule tugevus. Seetõttu on väljend "torm 10 punkti" õige, kuid väljend "torm 10 punkti" on vale. Mustas meres on tugevate lainete sagedus madal. Tormilisemal aastal ei täheldata 6-9 palliseid laineid üle 17 päeva.
Musta mere lainete eripäraks on nende "stabiilsus". See on nn paisumine, mille võnkeperiood on pikem kui tuulelainel. Paisutamine on lained, mida täheldatakse vähese tuulega või ilma tuuleta ("surnud paisumine"). Nende lainete päritolu on aga seotud tuule aktiivsusega. Sel ajal Musta mere lääneosas asuvas tormivööndis tekkinud lained võivad jõuda mere Kaukaasia rannikule. Kaukaasia rannikul võivad tuuled olla nõrgad ja lained suured. Sellest saab paistetus. Paisumise olemasolu seostatakse meie meremeeste seas pikka aega eksisteerinud “üheksanda laine” kontseptsiooniga, mida paljud Aivazovski maalidest teavad. Ei saa öelda, et üheksanda laine idee oli täiesti alusetu. Fakt on see, et paisulained liiguvad reeglina rühmadena, suurimad lained on rühma keskel ja väiksemad lained servades. Teatud rühma mõni laine võib tõepoolest olla teistest palju suurem, kuid see on kolmas, viies või üheksas ja millisest lainest loendamist alustada, pole teada. Seega ei tohiks üldse arvata, et üheksas laine on kõige kohutavam. Muide, iidsete kreeklaste seas peeti iga kolmandat võlli kõige ohtlikumaks ja roomlaste seas - iga kümnendat.
Meremehed taluvad paisumist kergemini kui Aasovi või Kaspia tuule laineid - 3–5 sekundilise perioodiga “konarusi”. Paistetusel on aga ebameeldiv omadus, et see tekitab kalda lähedal tugevat surfi. Kerge järsuse tõttu merel peaaegu märkamatu laine lööb kaldale tohutu jõuga.
Video tormisest merest Mustal merel (Anapa)
Tormi ajal meres ujumine on väga ohtlik. Breakersi tsoonist ületamine ja avamerele pääsemine, kus saab suhteliselt rahulikult hõljuda, on tavaliselt üsna keeruline, iga laine möödudes tõustes ja langedes. Väsinud inimesel on läbi varisevate ja vahutavate lainete tõkke taas kaldale pääsemine palju keerulisem. Aeg-ajalt kantakse ta mere äärde tagasi. Oli juhtumeid, kui siia uppusid isegi inimesed, kes oskasid hästi ujuda. Seetõttu on linna- ja kuurortide randadele tormide ajal välja pandud hoiatussildid. Siinkohal on paslik meenutada, et kõik loomad, meduusid, merikirbud ja muud organismid lahkuvad ohtlikust surfitsoonist enne tormi, kajakad lendavad kaldale, kuid on näha, kuidas mõni valib oma demonstreerimiseks tormi aega. “vaprus” lainetel õõtsudes.
Kaldaid ja rajatisi tabavate lainete jõud on tohutu. Sotši lähedal ületab see 100 tonni ruutmeetri kohta. Sellised löögid tekitavad mitmekümne meetri kõrgusi purunemisi. Lainete murdumise kolossaalne energia kulub kivimite purustamisele ja setete liigutamisele. Ilma lainete mõjuta veereks jõe äravool järk-järgult sügavusse, kuid lained viivad need tagasi kaldale ja sunnivad neid mööda seda liikuma. Näiteks Musta mere Kaukaasia rannikul on pidev setete vool. Tuapsest Pitsundasse liiguvad lained aastas 30 - 35 tuhat kuupmeetrit setet.
Seal, kus on rand, kaotavad lained suurema osa oma energiast. Kus seda pole, hävitavad nad aluspõhja. Suure Isamaasõja ajal ulatus Sotši sadamast lõuna pool asuva ranniku erosioon 4 meetrini aastas. Vahetult pärast sõja lõppu algasid selles piirkonnas kaldakaitsetööd ja rannikuerosioon peatus.
Kaukaasia mererannikut mööda kulgeb raudtee. Rannikuvööndisse ehitati sanatooriumid, teatrid, mereterminalid ja elamud. Seetõttu tuleb mererandu kaitsta erosiooni eest. Parim kaitse selles osas on rand, kus lained murduvad enne kaldale jõudmist. Randade turvamiseks rajatakse kubemed ja veealused lainemurdjad. Need rajatised takistavad kivikeste liikumist piki kallast teistesse piirkondadesse ja nende rännet meresügavustesse. Nii kasvab rand.
Kas Mustal merel on maavärinatest põhjustatud tsunamilaineid, nagu meil Kaug-Idas? Tsunamid on, kuid need on väga nõrgad. Neid registreeritakse ainult instrumentide abil ja inimesed ei tunne neid isegi.
Kui sügavale levivad tavalised lained? Juba 10 meetri sügavusel on nad väiksemad kui pinnal ja 50 meetri sügavusel on nad täiesti nähtamatud. Võib-olla on sügavuses rahu, mida miski ei sega? Ei, see pole tõsi. Seal on omad, nn sisemised lained. Need erinevad pinnapealsetest oma suuruse (kümnete meetrite kõrguse ja kilomeetrite pikkuse) poolest ning nende tekkepõhjused on erinevad. Need tekivad reeglina kahe erineva tihedusega kihi liideses. Kuigi neid pole pinnal näha, seisavad allveelaevad sellise "veealuse tormi" ajal silmitsi suurte raskustega.
Laineid tekitab tuul. Tormid tekitavad tuuleid, mis mõjutavad veepinda, põhjustades lainetust, täpselt nagu lainetus teie kohvitassis pärast surfamist, kui sellele puhute. 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. Kuna tuul jätkab puhumist ja selle tekitatud laineid mõjutab see jätkuvalt, hakkavad väikesed lained kasvama. Tuul avaldab neile suuremat mõju kui vaiksel veepinnal. Laine suurus sõltub seda moodustava tuule kiirusest. Teatud püsiva kiirusega puhuv tuul suudab tekitada teatud suurusega laine. Ja niipea, kui laine saavutab antud tuule jaoks maksimaalse võimaliku suuruse, muutub see "täielikult moodustatuks". Tekitatud lainetel on erinevad kiirused ja laineperioodid. (Lisateavet leiate laineterminoloogia jaotisest.) Pikaajalised lained liiguvad kiiremini ja läbivad pikemaid vahemaid kui nende aeglasemad vastased. Tuule allikast (levikust) eemaldudes moodustavad lained surfijooned (paisuvad), mis paratamatult veerevad kaldale. Tõenäoliselt olete "lainekomplekti" mõistega juba tuttav! Laineid, mida neid tekitanud tuul enam ei mõjuta, nimetatakse maapinnakaevudeks. See on täpselt see, mida surfarid taga ajavad! Mis mõjutab surfi (paisutamise) suurust? Lainete suurust avamerel mõjutavad kolm peamist tegurit: Tuule kiirus – mida suurem see on, seda suurem on laine. Tuule kestus on sarnane eelmisele. Tõmba (tõmba, “katteala”) - jällegi, mida suurem on leviala, seda suurem laine moodustub. 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. Laine suurust konkreetses surfikohas mõjutavad mitmed tegurid. Nende hulgas: Surfi (paisumise) suund – kas see võimaldab paisul jõuda meile vajalikku kohta? Ookeani põhi - ookeani sügavusest riffile liikuv laine, moodustab suuri laineid, mille sees on tünnid. Kalda poole ulatuv madal, pikk rihm aeglustab laineid ja need kaotavad oma energia. Looded – mõned spordialad sõltuvad sellest täielikult. Lisateavet leiate jaotisest selle kohta, kuidas parimad lained ilmuvad
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, millises suunas vedeliku pind paindub, see igal juhul mõjub. 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
Oleme pikka aega harjunud paljude meie planeedil toimuvate nähtustega, mõtlemata üldse nende toimumise olemusele ja nende toimemehhanismidele. See on kliimamuutus ja aastaaegade vaheldumine ja kellaaja muutumine ning lainete teke meres ja ookeanides.
Ja täna tahame lihtsalt pöörata tähelepanu viimasele küsimusele, küsimusele, miks merel tekivad lained.
Miks merel lained ilmuvad?
On teooriaid, et lained meredes ja ookeanides tekivad rõhumuutuste tõttu. Tihti on need aga vaid inimeste oletused, kes püüavad kiiresti sellisele loodusnähtusele seletust leida. Tegelikkuses on asjad mõnevõrra teisiti.
Pidage meeles, mis teeb vee "murelikuks". See on füüsiline mõju. Midagi vette visates, käega üle joostes, järsult vastu vett löödes hakkavad sellest kindlasti läbi voolama erineva suuruse ja sagedusega vibratsioonid. Selle põhjal saame aru, et lained on veepinnale avalduva füüsilise mõju tagajärg.
Miks aga tekivad merele suured lained, mis tulevad kaugelt kaldale? Süüdi on teine loodusnähtus – tuul.
Fakt on see, et tuuleiilid liiguvad üle vee piki puutujat, avaldades merepinnale füüsilist mõju. Just see efekt pumpab vett ja paneb selle lainetena liikuma.
Keegi muidugi küsib veel ühe küsimuse selle kohta, miks meres ja ookeanis lained võnkuvate liikumistega liiguvad. Kuid vastus sellele küsimusele on isegi lihtsam kui lainete iseloom. Fakt on see, et tuulel on veepinnale ebaühtlane füüsiline mõju, kuna see on suunatud sellele erineva tugevuse ja võimsusega puhangutena. See mõjutab asjaolu, et lained on erineva suuruse ja võnkesagedusega. Muidugi tekivad tugevad lained, tõeline torm, kui tuul ületab normi.
Miks on merel lained ilma tuuleta?
Väga mõistlik nüanss on küsimus, miks on merel lained isegi absoluutse tuulevaikuse korral, kui tuult üldse pole.
Ja siin on vastus küsimusele tõsiasi, et veelained on ideaalne taastuvenergia allikas. Fakt on see, et lained suudavad oma potentsiaali säilitada väga pikka aega. See tähendab, et tuulest, mis paneb vee tööle, tekitades teatud arvu võnkumisi (laineid), võib piisata, et laine jätkaks oma võnkumist väga pikka aega ja lainepotentsiaal ise ei ammenda ennast ka kümnete pärast. kilomeetri kaugusel laine alguspunktist.
Need on kõik vastused küsimustele, miks merel lained on.
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 ja selliste lainete kõrgus võib ulatuda 25 m-ni.
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.
