Bản thân gió có thể được nhìn thấy trên bản đồ dự báo thời tiết: đây là những vùng áp suất thấp. Sự tập trung của họ càng lớn thì gió sẽ càng mạnh. Sóng nhỏ (mao mạch) ban đầu di chuyển theo hướng gió thổi.
Gió thổi càng mạnh và kéo dài thì tác động của nó lên mặt nước càng lớn. Theo thời gian, sóng bắt đầu tăng kích thước.
Gió có tác dụng lên sóng nhỏ nhiều hơn so với trên mặt nước lặng.
Kích thước của sóng phụ thuộc vào tốc độ gió tạo thành nó. Một cơn gió thổi với tốc độ không đổi sẽ có thể tạo ra một làn sóng có kích thước tương đương. Và một khi sóng đạt đến kích thước mà gió có thể đẩy vào, nó sẽ “được hình thành hoàn chỉnh”.
Các sóng được tạo ra có tốc độ và chu kỳ sóng khác nhau. (Chi tiết hơn trong bài viết) Sóng chu kỳ dài truyền nhanh hơn và truyền đi quãng đường dài hơn so với các sóng chu kỳ dài hơn. Khi chúng di chuyển ra khỏi nguồn gió (lan truyền), các sóng tạo thành các đường phồng lên chắc chắn sẽ tràn vào bờ. Rất có thể bạn đã quen với khái niệm sóng tập hợp!
Sóng không còn bị ảnh hưởng bởi gió có được gọi là sóng mặt đất không? Đây chính xác là những gì người lướt sóng đang theo đuổi!
Điều gì ảnh hưởng đến kích thước của một vết sưng?
Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến kích thước của sóng trên biển khơi.
Tốc độ gió– Càng lớn thì sóng sẽ càng lớn.
Thời lượng gió- tương tự như lần trước.
Tìm về(vùng che phủ của gió) – một lần nữa, vùng phủ sóng càng lớn thì sóng hình thành càng lớn.
Ngay khi gió ngừng ảnh hưởng đến chúng, sóng bắt đầu mất năng lượng. Chúng sẽ di chuyển cho đến khi phần nhô ra của đáy biển hoặc các chướng ngại vật khác trên đường đi của chúng (chẳng hạn như một hòn đảo lớn) hấp thụ toàn bộ năng lượng.
Có một số yếu tố ảnh hưởng đến kích thước của sóng tại một vị trí cụ thể. Trong số đó:
Hướng sưng lên– liệu nó có cho phép cơn sóng đến được nơi chúng ta cần không?
đáy đại dương– Một đợt sóng di chuyển từ độ sâu của đại dương lên một dãy đá dưới nước tạo thành những đợt sóng lớn với các thùng bên trong. Một gờ nông đối diện sẽ làm sóng chậm lại và khiến chúng mất năng lượng.
Chu kỳ thủy triều– một số môn thể thao hoàn toàn phụ thuộc vào nó.
Tìm hiểu cách tạo ra những làn sóng tốt nhất.
Bề mặt của biển và đại dương hiếm khi yên tĩnh: nó thường được bao phủ bởi sóng và sóng liên tục đập vào bờ.
Một cảnh tượng đáng kinh ngạc: một con tàu chở hàng khổng lồ, bị sóng bão khổng lồ tác động trên đại dương rộng lớn, dường như không khác gì một cái vỏ sò. Những bộ phim về thảm họa tràn ngập những hình ảnh tương tự - một làn sóng cao bằng tòa nhà mười tầng.
Dao động sóng của mặt biển xảy ra khi có bão, khi gió giật kéo dài kết hợp với sự thay đổi áp suất khí quyển tạo thành trường sóng hỗn loạn phức tạp.
Sóng chạy, bọt lướt sôi
Di chuyển ra khỏi cơn lốc xoáy gây ra cơn bão, bạn có thể quan sát mô hình sóng được biến đổi như thế nào, các sóng trở nên đồng đều hơn và các hàng có trật tự di chuyển lần lượt theo cùng một hướng. Những sóng này được gọi là sưng lên. Độ cao của các sóng như vậy (nghĩa là sự chênh lệch mức giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất của sóng) và chiều dài của chúng (khoảng cách giữa hai đỉnh liền kề), cũng như tốc độ truyền của chúng, khá ổn định. Hai đỉnh có thể cách nhau tới 300 m và chiều cao của những sóng như vậy có thể đạt tới 25 m. Dao động sóng từ những sóng đó truyền đến độ sâu lên tới 150 m.
Từ khu vực hình thành, sóng dâng cao di chuyển rất xa, ngay cả khi hoàn toàn yên tĩnh. Ví dụ, lốc xoáy đi qua bờ biển Newfoundland gây ra sóng trong ba ngày sẽ đến Vịnh Biscay ngoài khơi bờ biển phía tây nước Pháp - cách nơi chúng hình thành gần 3000 km.
Khi vào gần bờ, độ sâu giảm dần, các sóng này thay đổi hình dáng. Khi dao động của sóng chạm tới đáy, chuyển động của sóng chậm lại, chúng bắt đầu biến dạng và kết thúc bằng sự sụp đổ của các đỉnh. Những người lướt sóng rất mong chờ những con sóng này. Chúng đặc biệt ngoạn mục ở những khu vực có đáy biển giảm mạnh gần bờ biển, chẳng hạn như ở Vịnh Guinea ở Tây Phi. Nơi này rất phổ biến đối với những người lướt sóng trên toàn thế giới.
Thủy triều: sóng toàn cầu
Thủy triều là một hiện tượng có bản chất hoàn toàn khác. Đây là những dao động định kỳ của mực nước biển, có thể nhìn thấy rõ ở ngoài khơi và lặp lại khoảng 12,5 giờ một lần. Chúng được gây ra bởi sự tương tác hấp dẫn của nước biển chủ yếu với Mặt trăng. Chu kỳ thủy triều được xác định bằng tỷ lệ giữa chu kỳ quay hàng ngày của Trái đất quanh trục của nó và chu kỳ quay của Mặt trăng quanh Trái đất. Mặt trời cũng tham gia vào việc hình thành thủy triều, nhưng ở mức độ thấp hơn Mặt trăng. Mặc dù có sự vượt trội về khối lượng. Mặt trời ở quá xa Trái đất.
Do đó, tổng cường độ thủy triều phụ thuộc vào vị trí tương đối của Trái đất, Mặt trăng và Mặt trời, thay đổi trong suốt tháng. Khi chúng nằm trên cùng một đường thẳng (xảy ra vào thời điểm trăng tròn và trăng non), thủy triều đạt giá trị cực đại. Thủy triều cao nhất được quan sát thấy ở Vịnh Fundy trên bờ biển Canada: chênh lệch giữa vị trí mực nước biển tối đa và tối thiểu ở đây là khoảng 19,6 m.
Đã bình chọn Cảm ơn!
Có thể bạn quan tâm:
Mọi người coi nhiều hiện tượng tự nhiên là điều hiển nhiên. Chúng ta đã quen với mùa hè, mùa thu, mùa đông, mưa, tuyết, sóng và không nghĩ đến lý do. Chưa hết, tại sao sóng lại hình thành trên biển? Tại sao các gợn sóng xuất hiện trên mặt nước ngay cả khi hoàn toàn yên tĩnh?
Nguồn gốc
Có một số giả thuyết giải thích sự xuất hiện của sóng biển và sóng biển. Chúng được hình thành do:
- thay đổi áp suất khí quyển;
- lúc lên lúc xuống;
- động đất dưới nước và phun trào núi lửa;
- chuyển động của tàu;
- gió mạnh.
Để hiểu cơ chế hình thành, bạn cần nhớ rằng nước bị khuấy động và rung động cưỡng bức - do tác động vật lý. Một viên sỏi, một chiếc thuyền hoặc một bàn tay chạm vào nó sẽ khiến khối chất lỏng chuyển động, tạo ra những rung động có cường độ khác nhau.
Đặc trưng
Sóng cũng là sự chuyển động của nước trên bề mặt hồ chứa. Chúng là kết quả của sự bám dính của các hạt không khí và chất lỏng. Lúc đầu, sự cộng sinh giữa nước và không khí gây ra những gợn sóng trên mặt nước, sau đó khiến cột nước chuyển động.
Kích thước, chiều dài và sức mạnh khác nhau tùy thuộc vào sức mạnh của gió. Trong cơn bão, những cây cột vững chắc cao tới 8 mét và kéo dài gần 1/4 km.
Đôi khi lực có sức tàn phá khủng khiếp đến mức nó tấn công vào dải ven biển, nhổ bật ô, vòi hoa sen và các tòa nhà khác trên bãi biển, đồng thời phá hủy mọi thứ trên đường đi của nó. Và điều này bất chấp thực tế là các dao động được hình thành cách bờ biển vài nghìn km.
Tất cả các sóng có thể được chia thành 2 loại:
- gió;
- đứng.
Gió
Gió, đúng như tên gọi, được hình thành dưới tác động của gió. Những cơn gió giật của nó quét theo phương tiếp tuyến, bơm nước và buộc nó phải di chuyển. Gió đẩy khối chất lỏng về phía trước nó, nhưng trọng lực làm chậm quá trình, đẩy nó trở lại. Các chuyển động trên bề mặt do tác dụng của hai lực giống như sự đi lên và đi xuống. Đỉnh của chúng được gọi là rặng núi và chân đế của chúng được gọi là đế.
Khi đã tìm ra lý do tại sao sóng hình thành trên biển, câu hỏi vẫn còn bỏ ngỏ: tại sao chúng lại tạo ra chuyển động dao động lên xuống? Lời giải thích rất đơn giản - sự thay đổi của gió. Nó bay nhanh và dồn dập rồi lại lặn xuống. Chiều cao của sườn núi và tần số dao động phụ thuộc trực tiếp vào cường độ và công suất của nó. Nếu tốc độ di chuyển và cường độ của dòng không khí vượt quá định mức thì bão sẽ xuất hiện. Một lý do khác là năng lượng tái tạo.
Năng lượng tái tạo
Đôi khi biển hoàn toàn yên tĩnh nhưng lại có sóng. Tại sao? Các nhà hải dương học và địa lý cho rằng hiện tượng này là do năng lượng tái tạo. Sự rung động của nước là nguồn gốc và cách thức để duy trì tiềm năng trong một thời gian dài.
Trong cuộc sống nó trông giống như thế này. Gió tạo ra một lượng rung động nhất định trong nước. Năng lượng của những rung động này sẽ kéo dài trong vài giờ. Trong thời gian này, các thành tạo chất lỏng bao phủ khoảng cách hàng chục km và “đồng hoang” ở những nơi trời nắng, không có gió và mặt nước tĩnh lặng.
đứng
Sóng đứng hoặc sóng đơn phát sinh do chấn động dưới đáy đại dương, đặc trưng của động đất, phun trào núi lửa và cũng do sự thay đổi mạnh mẽ của áp suất khí quyển.
Hiện tượng này được gọi là seiche, dịch từ tiếng Pháp là “đu đưa”. Seiches là điển hình cho các vịnh, vịnh và một số vùng biển; chúng gây nguy hiểm cho các bãi biển, công trình ở dải ven biển, tàu neo đậu tại bến tàu và người trên tàu.
Mang tính xây dựng và phá hoại
Các khối di chuyển quãng đường dài mà không thay đổi hình dạng hoặc mất năng lượng sẽ va vào bờ và vỡ. Hơn nữa, mỗi đợt nước dâng có tác động khác nhau đến dải ven biển. Nếu nó rửa sạch bờ biển thì được xếp vào loại có tính xây dựng.
Dòng nước hủy diệt tràn vào bờ biển với sức mạnh của nó, phá hủy nó, dần dần cuốn trôi cát và sỏi khỏi dải bãi biển. Trong trường hợp này, hiện tượng tự nhiên được coi là có tính hủy diệt.
Sự hủy diệt có sức mạnh hủy diệt khác nhau. Đôi khi nó mạnh đến mức làm sập các sườn dốc, xẻ vách đá, tách rời các tảng đá. Theo thời gian, ngay cả những tảng đá cứng nhất cũng bị xói mòn. Ngọn hải đăng lớn nhất nước Mỹ được xây dựng tại Cape Hatteras vào năm 1870. Kể từ đó, biển đã tiến sâu gần 430 mét vào bờ biển, cuốn trôi dải ven biển và các bãi biển. Đây chỉ là một trong hàng tá sự thật.
Sóng thần là một loại hình thành nước có sức tàn phá đặc trưng bởi sức tàn phá rất lớn. Tốc độ của chúng đạt tới 1000 km/h. Con số này cao hơn so với máy bay phản lực. Ở độ sâu, độ cao của đỉnh sóng thần nhỏ, đến gần bờ chúng chậm lại nhưng tăng độ cao lên 20 mét.
Trong 80% trường hợp, sóng thần là kết quả của trận động đất dưới nước, 20% còn lại là do núi lửa phun trào và lở đất. Do động đất, đáy dịch chuyển theo chiều dọc: một phần chìm xuống và phần còn lại song song nhô lên. Các rung động có cường độ khác nhau được hình thành trên bề mặt của bể chứa.
Kẻ giết người bất thường
Chúng còn được gọi là kẻ lang thang, quái vật, dị thường và phổ biến hơn ở các đại dương.
Thậm chí 30-40 năm trước, những câu chuyện của các thủy thủ về những biến động bất thường trong nước vẫn được coi là truyện ngụ ngôn, bởi những lời kể của nhân chứng không phù hợp với các lý thuyết và tính toán khoa học hiện có. Độ cao 21 mét được coi là giới hạn cho những biến động của đại dương và biển.
Sóng được hình thành như thế nào? Báo cáo lướt sóng và dự báo sóng được tổng hợp từ nghiên cứu khoa học và mô hình thời tiết. Để tìm ra những sóng nào sẽ hình thành trong tương lai gần, điều quan trọng là phải hiểu chúng được hình thành như thế nào.
Nguyên nhân chính hình thành sóng là gió. Sóng thích hợp nhất để lướt sóng được hình thành do sự tương tác của gió phía trên bề mặt đại dương, cách xa bờ. Hoạt động của gió là giai đoạn đầu tiên của sự hình thành sóng.
Gió thổi ngoài khơi ở một khu vực cụ thể cũng có thể gây ra sóng nhưng cũng có thể dẫn đến suy giảm chất lượng của sóng vỡ.
Người ta phát hiện ra rằng gió thổi từ biển có xu hướng tạo ra sóng không ổn định và không đều vì chúng ảnh hưởng đến hướng truyền sóng. Theo một nghĩa nào đó, gió thổi từ bờ biển đóng vai trò như một loại lực cân bằng. Sóng truyền đi nhiều km từ độ sâu của đại dương vào bờ và gió từ đất liền có tác dụng “hãm” lên mặt sóng, giúp nó tránh bị vỡ lâu hơn.
Vùng áp suất thấp = sóng tốt để lướt sóng
Về lý thuyết, các vùng áp suất thấp thúc đẩy sự hình thành các sóng mạnh và đẹp. Ở độ sâu của những khu vực như vậy, tốc độ gió cao hơn và gió giật tạo thành nhiều sóng hơn. Ma sát do những cơn gió này tạo ra giúp tạo ra những làn sóng mạnh di chuyển hàng nghìn km cho đến khi chạm vào chướng ngại vật cuối cùng là các khu vực ven biển nơi con người sinh sống.
Nếu gió tạo ra ở vùng áp suất thấp tiếp tục thổi trên bề mặt đại dương trong thời gian dài, sóng sẽ trở nên dữ dội hơn khi năng lượng tích tụ trong tất cả các sóng tạo thành. Ngoài ra, nếu gió từ các vùng có áp suất thấp ảnh hưởng đến một khu vực rất rộng lớn của đại dương thì tất cả các sóng tạo ra thậm chí còn tập trung nhiều năng lượng và sức mạnh hơn, dẫn đến sự hình thành các sóng lớn hơn nữa.
Từ sóng biển đến sóng lướt sóng: đáy biển và các chướng ngại vật khác
Chúng tôi đã phân tích sự xáo trộn trên biển và sóng do chúng tạo ra được hình thành như thế nào, nhưng sau khi “sinh ra” những sóng như vậy vẫn phải di chuyển một khoảng cách rất xa vào bờ. Sóng bắt nguồn từ đại dương phải có một hành trình dài để di chuyển trước khi đến đất liền.
Trong cuộc hành trình, trước khi những người lướt sóng có thể vượt qua chúng, những con sóng này sẽ phải vượt qua những chướng ngại vật khác. Chiều cao của làn sóng mới nổi không khớp với chiều cao của làn sóng mà người lướt sóng đang cưỡi.
Khi sóng di chuyển qua đại dương, chúng tiếp xúc với những bất thường ở đáy biển. Khi khối nước chuyển động khổng lồ vượt qua mực nước dâng lên dưới đáy biển, tổng lượng năng lượng tập trung trong sóng sẽ thay đổi.
Ví dụ, các thềm lục địa ở xa bờ biển có khả năng chống lại các sóng chuyển động do lực ma sát và vào thời điểm sóng đến vùng nước ven biển, nơi có độ sâu nông, chúng đã mất năng lượng, sức mạnh và sức mạnh.
Khi sóng di chuyển qua vùng nước sâu mà không gặp chướng ngại vật trên đường đi, chúng thường đập vào bờ biển với một lực rất lớn. Độ sâu của đáy đại dương và những thay đổi của chúng theo thời gian được nghiên cứu thông qua các nghiên cứu về độ sâu.
Sử dụng bản đồ độ sâu, có thể dễ dàng tìm thấy vùng nước sâu nhất và nông nhất trong các đại dương trên hành tinh chúng ta. Nghiên cứu địa hình đáy biển có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ngăn ngừa đắm tàu và tàu du lịch.
Ngoài ra, nghiên cứu cấu trúc đáy có thể cung cấp thông tin có giá trị để dự đoán sóng tại một điểm lướt sóng cụ thể. Khi sóng đến vùng nước nông, tốc độ của chúng thường giảm. Mặc dù vậy, bước sóng ngắn lại và đỉnh sóng tăng lên, dẫn đến chiều cao sóng tăng lên.
Bãi cát và đỉnh sóng tăng lên
Ví dụ, các bãi cát luôn thay đổi tính chất của các kỳ nghỉ ở bãi biển. Đây là lý do tại sao chất lượng của sóng thay đổi theo thời gian, tốt hơn hoặc xấu hơn. Sự bất thường của cát dưới đáy đại dương cho phép hình thành các đỉnh sóng tập trung, riêng biệt mà từ đó người lướt sóng có thể bắt đầu trượt.
Khi sóng gặp một bãi cát mới, thông thường nó sẽ hình thành một đỉnh mới, vì chướng ngại vật như vậy khiến đỉnh sóng nổi lên, tức là hình thành nên một làn sóng thích hợp để lướt sóng. Những trở ngại khác đối với sóng bao gồm mỏ hàn, tàu bị chìm hoặc đơn giản là các rạn san hô tự nhiên hoặc nhân tạo.
Sóng được tạo ra bởi gió và khi chúng di chuyển bị ảnh hưởng bởi địa hình đáy biển, lượng mưa, thủy triều, dòng chảy xa bờ, gió cục bộ và những bất thường ở đáy. Tất cả các yếu tố thời tiết và địa chất này góp phần hình thành các con sóng thích hợp cho hoạt động lướt sóng, lướt ván diều, lướt ván buồm và lướt boogie.
Dự báo sóng: cơ sở lý thuyết
- Sóng chu kỳ dài có xu hướng lớn hơn và mạnh hơn.
- Sóng có chu kỳ ngắn có xu hướng nhỏ hơn và yếu hơn.
- Chu kỳ sóng là khoảng thời gian giữa sự hình thành của hai đỉnh sóng được xác định rõ ràng.
- Tần số sóng là số lượng sóng truyền qua một điểm nhất định trong một thời gian nhất định.
- Sóng lớn di chuyển nhanh.
- Sóng nhỏ di chuyển chậm.
- Sóng dữ dội hình thành ở vùng áp suất thấp.
- Vùng áp thấp có đặc điểm là mưa nhiều và nhiều mây.
- Các khu vực có áp suất cao được đặc trưng bởi thời tiết ấm áp và bầu trời trong xanh.
- Sóng lớn hơn hình thành ở các vùng ven biển sâu.
- Sóng thần không thích hợp để lướt sóng.
Nó có vẻ như là một câu hỏi tầm thường, nhưng có một số sắc thái thú vị.
Sóng phát sinh vì nhiều lý do khác nhau: do gió, do tàu đi qua, do vật rơi xuống nước, do trọng lực của Mặt trăng, do động đất, do núi lửa phun trào dưới nước hoặc do lở đất. Nhưng nếu chúng là do sự dịch chuyển của chất lỏng từ một con tàu đi qua hoặc một vật thể rơi xuống thì lực hút của Mặt Trăng và Mặt Trời góp phần làm xuất hiện sóng thủy triều, còn động đất có thể gây ra sóng thần, kèm theo gió thì khó khăn hơn.
Đây là cách nó xảy ra...
Vấn đề ở đây là sự chuyển động của không khí - có những xoáy ngẫu nhiên trong đó, nhỏ ở bề mặt và lớn ở khoảng cách xa. Khi chúng đi qua một vùng nước, áp suất giảm và bề mặt của nó hình thành một chỗ phình ra. Gió bắt đầu tạo thêm áp lực lên độ dốc đón gió của nó, dẫn đến chênh lệch áp suất và do đó, chuyển động của không khí bắt đầu “bơm” năng lượng vào sóng. Trong trường hợp này, tốc độ của sóng tỷ lệ thuận với chiều dài của nó, nghĩa là chiều dài càng dài thì tốc độ càng lớn. Chiều cao sóng và bước sóng có liên quan. Do đó, khi gió tăng tốc sóng, tốc độ của nó tăng lên, do đó chiều dài và chiều cao của nó tăng lên. Đúng vậy, tốc độ sóng càng gần tốc độ gió thì gió có thể cung cấp cho sóng càng ít năng lượng. Nếu tốc độ của chúng bằng nhau thì gió không truyền năng lượng cho sóng chút nào.
Bây giờ hãy tìm hiểu làm thế nào sóng được hình thành nói chung. Hai cơ chế vật lý chịu trách nhiệm cho sự hình thành của chúng: trọng lực và sức căng bề mặt. Khi một phần nước dâng lên, trọng lực sẽ cố gắng kéo nó trở lại và khi nó rơi xuống, nó sẽ dịch chuyển các hạt lân cận, những hạt này cũng cố gắng quay trở lại. Lực căng bề mặt không quan tâm bề mặt chất lỏng bị uốn cong theo hướng nào; Kết quả là các phân tử nước dao động như một con lắc. Các khu vực lân cận bị “lây nhiễm” từ chúng và xuất hiện một làn sóng di chuyển trên bề mặt.
Năng lượng sóng chỉ được truyền tốt theo hướng mà các hạt có thể chuyển động tự do. Điều này dễ thực hiện trên bề mặt hơn là ở độ sâu. Điều này là do không khí không tạo ra bất kỳ hạn chế nào, trong khi ở độ sâu các hạt nước ở trong điều kiện rất chật chội. Lý do là khả năng nén kém. Do đó, sóng có thể truyền đi quãng đường dài dọc theo bề mặt nhưng lại lan truyền rất nhanh vào sâu bên trong.
Điều quan trọng là trong quá trình sóng các hạt chất lỏng hầu như không chuyển động. Ở độ sâu lớn, quỹ đạo chuyển động của chúng có dạng hình tròn, ở độ sâu nông - hình elip nằm ngang thuôn dài. Điều này cho phép tàu thuyền trong bến cảng, chim hoặc mảnh gỗ nhấp nhô trên sóng mà không thực sự di chuyển trên bề mặt.
Một loại sóng bề mặt đặc biệt được gọi là sóng độc - sóng đơn khổng lồ. Tại sao chúng phát sinh vẫn chưa được biết. Chúng rất hiếm trong tự nhiên và không thể mô phỏng được trong môi trường phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, hầu hết các nhà khoa học tin rằng sóng bất hảo được hình thành do áp suất giảm mạnh trên bề mặt biển hoặc đại dương. Nhưng một nghiên cứu kỹ lưỡng hơn về chúng vẫn còn ở phía trước.
Dưới đây chúng tôi trình bày chi tiết