Ne-am obișnuit de mult timp cu multe fenomene care au loc pe planeta noastră, fără să ne gândim deloc la natura apariției lor și la mecanismul acțiunii lor. Aceasta este schimbarea climei și schimbarea anotimpurilor și schimbarea orei din zi și formarea valurilor pe mare și în oceane.

Și astăzi vrem doar să fim atenți la ultima întrebare, întrebarea de ce se formează valurile pe mare.

De ce se formează valurile în mare

Există teorii conform cărora valurile în mări și oceane apar din cauza căderilor de presiune. Cu toate acestea, acestea sunt adesea doar presupuneri ale oamenilor care încearcă rapid să găsească o explicație pentru un astfel de fenomen natural. În realitate, lucrurile stau oarecum altfel.

Amintiți-vă ce face ca apa să „îngrijoreze”. Acesta este un efect fizic. Aruncarea ceva în apă, trecerea unei mâini peste el, lovirea puternică a apei, vibrațiile de diferite dimensiuni și frecvențe vor începe cu siguranță să treacă prin ea. Pe baza acestui fapt, se poate înțelege că valurile sunt rezultatul unui impact fizic asupra suprafeței apei.

Totuși, de ce apar valuri mari pe mare, care vin de departe la țărm? Orice altceva este de vină un fenomen natural- vânt.

Cert este că rafale de vânt trec peste apă de-a lungul unei linii tangente, exercitând un efect fizic asupra suprafeței mării. Această acțiune pompează apa și o face să se miște în valuri.

Cineva, desigur, va pune o altă întrebare despre de ce se duc valurile de pe mare și din ocean mișcări oscilatorii. Cu toate acestea, răspunsul la această întrebare este chiar mai simplă decât însăși natura valurilor. Cert este că vântul are un efect fizic nepermanent asupra suprafeței apei, deoarece este îndreptat spre ea în rafale. putere diferită si putere. Acest lucru afectează faptul că undele au o dimensiune și o frecvență diferite de oscilație. Desigur, valuri puternice, o adevărată furtună, apar atunci când vântul depășește norma.

De ce sunt valuri pe mare fără vânt

O nuanță foarte rezonabilă este întrebarea de ce există valuri pe mare, chiar dacă este calm absolut, dacă vântul este complet absent.

Și aici răspunsul la întrebare va fi faptul că valurile de apă sunt o sursă ideală de energie regenerabilă. Cert este că valurile sunt capabile de foarte pentru mult timp păstrează-ți potențialul. Adică vântul care a adus apa în acțiune, creând un anumit număr de oscilații (valuri), poate fi suficient pentru ca valul să-și continue oscilația pentru o perioadă foarte lungă de timp, iar potențialul valului în sine nu s-a epuizat nici după zeci. de kilometri de punctul de origine al valului.

Acestea sunt toate răspunsurile la întrebările despre motivul pentru care există valuri pe mare.

Valurile pe care suntem obișnuiți să le vedem la suprafața mării sunt formate în principal din acțiunea vântului. Cu toate acestea, undele pot apărea și din alte motive, atunci se numesc;

Tidal, format sub acțiunea forțelor formatoare de maree ale Lunii și Soarelui;

Baric, care rezultă din modificări bruște ale presiunii atmosferice;

Seismică (tsunami), rezultată dintr-un cutremur sau erupții vulcanice;

La bordul navei, care rezultă din mișcarea navei.

Valurile vântului sunt predominante pe suprafața mărilor și oceanelor. Valurile de maree, seismice, de presiune și de nave nu au un efect semnificativ asupra navigației navelor în ocean, așa că nu ne vom opri asupra descrierii lor. Valurile vântului sunt unul dintre principalii factori hidrometeorologici care determină siguranța și eficiența economică a navigației, deoarece un val, care intră într-o navă, cade peste el, se balansează, lovește lateral, inundă punțile și suprastructurile și reduce viteza. Tanajul creează rostogoliri periculoase, îngreunează determinarea poziției navei și epuizează foarte mult echipajul. Pe lângă pierderea vitezei, valul face ca nava să se rotească și să se sustragă de la un anumit curs și este necesară o schimbare constantă a cârmei pentru a o menține.

Valurile vântului sunt procesul de formare, dezvoltare și propagare a valurilor induse de vânt pe suprafața mării. Valurile vântului au două caracteristici principale. Prima caracteristică este neregularitatea: dezordinea dimensiunilor și formelor valurilor. Un val nu se repetă pe altul, unul mare poate fi urmat de unul mic, și poate chiar unul mai mare; fiecare val individual își schimbă continuu forma. Cremele valurilor se mișcă nu numai în direcția vântului, ci și în alte direcții. O structură atât de complexă a suprafeței mării perturbate se explică prin natura turbulentă, turbulentă a vântului care formează valurile. A doua caracteristică a valului este variabilitatea rapidă a elementelor sale în timp și spațiu și este, de asemenea, asociată cu vântul. Cu toate acestea, dimensiunea valurilor depinde nu numai de viteza vântului, durata acțiunii acestuia, zona și configurația suprafeței apei sunt esențiale. Din punct de vedere al practicii, nu este necesar să se cunoască elementele fiecărei unde individuale sau fiecare oscilație a undei. Prin urmare, studiul excitației se reduce în cele din urmă la identificare regularități statistice, care sunt exprimate numeric prin dependențele dintre elementele undelor și factorii care le determină.

3.1.1. Elemente ondulatorii

Fiecare val este caracterizat de anumite elemente,

Elementele comune pentru valuri sunt (Fig. 25):

Top - cel mai înalt punct al crestei valului;

Talpa - punctul cel mai de jos al scobitului valului;

Înălțimea (h) - excesul vârfului valului;

Lungimea (L) este distanța orizontală dintre vârfurile a două creste adiacente pe un profil de undă desenat în direcția generală de propagare a undei;

Perioada (t) - intervalul de timp dintre trecerea a două vârfuri de undă adiacente printr-o verticală fixă; cu alte cuvinte, este intervalul de timp în care valul parcurge o distanță egală cu lungimea sa;

Abrupție (e) - raportul dintre înălțimea unui val dat și lungimea sa. Abruptul undei în diferite puncte ale profilului undei este diferit. Abrupta medie a undei este determinată de raportul:

Orez. 25. Elemente de bază ale undelor.

Pentru practică, este importantă cea mai mare pantă, care este aproximativ egală cu raportul dintre înălțimea valului h și jumătatea sa λ/2

- viteza undei c - viteza crestei undei pe directia de propagare a acesteia, determinata pentru un interval scurt de timp de ordinul perioadei undei;

Frontul de undă - o linie pe planul unei suprafețe rugoase, care trece de-a lungul vârfurilor crestei unui val dat, care sunt determinate de un set de profile de undă desenate paralel cu direcția generală de propagare a undei.

Pentru navigatie cea mai mare valoare au elemente de undă precum înălțimea, perioada, lungimea, abruptul și direcția generală a mișcării valurilor. Toate depind de parametrii fluxului vântului (viteza și direcția vântului), lungimea acestuia (accelerația) deasupra mării și durata acțiunii sale.

În funcție de condițiile de formare și propagare, undele vântului pot fi împărțite în patru tipuri.

Vânt - un sistem de valuri, care se află în momentul observării sub influența vântului cu care este cauzat. Direcțiile de propagare a valurilor vântului și a vântului în ape adânci coincid sau diferă de obicei cu cel mult patru puncte (45°).

Valurile de vânt se caracterizează prin faptul că panta lor sub vânt este mai abruptă decât cea de vânt, astfel încât vârfurile crestelor se prăbușesc de obicei, formând spumă sau chiar se desprind de un vânt puternic. Când valurile intră în ape puțin adânci și se apropie de țărm, direcțiile de propagare a valurilor și a vântului pot diferi cu mai mult de 45°.

Swell - valuri induse de vânt care se propagă într-o zonă de formare a valurilor după ce vântul slăbește și/sau își schimbă direcția sau valuri induse de vânt care vin dintr-o regiune de formare a valurilor într-o altă zonă în care vântul suflă cu o viteză și/sau direcție diferită . Un caz special de swell care se propagă în absența vântului se numește dead swell.

Mixt - emoție rezultată din interacțiunea valurilor vântului și a umflăturii.

Transformarea valurilor de vânt - o schimbare a structurii valurilor de vânt cu o schimbare a adâncimii. În acest caz, forma valurilor este distorsionată, ele devin mai abrupte și mai scurte, iar la o adâncime mică care nu depășește înălțimea valului, crestele acestuia din urmă se răstoarnă, iar valurile sunt distruse.

În felul meu aspect valurile vântului se caracterizează prin diferite forme.

Ondulări - forma inițială de dezvoltare a valurilor de vânt, care apar sub influența unui vânt slab; crestele valurilor cu ondulatii seamana cu solzi.

Emoție tridimensională - o colecție de valuri, lungime medie a cărui creastă este de câteva ori lungimea medie de undă.

Undă regulată - val în care forma și elementele tuturor undelor sunt aceleași.

Mulțime - emoție haotică care decurge din interacțiunea valurilor care rulează în direcții diferite.

Valurile care se sparg peste maluri, recife sau stânci se numesc spargeri. Valurile care se sparg în zona de coastă se numesc surf. Pe coastele abrupte și la instalațiile portuare, surf-ul are forma unei falii inverse.

Valurile de la suprafața mării se împart în libere, când forța care le-a provocat încetează să mai acționeze și valurile se mișcă liber, și forțate, când acțiunea forței care a provocat formarea valurilor nu se oprește.

În funcție de variabilitatea elementelor valurilor în timp, acestea sunt împărțite în unele constante, adică valuri de vânt, în care caracteristici statistice undele nu se schimbă în timp, și se dezvoltă sau se estompează - schimbându-și elementele în timp.

În funcție de forma valurilor, acestea sunt împărțite în două dimensiuni - un set de valuri, a căror lungime medie a crestei este de multe ori mai mare decât lungimea medie de undă, tridimensionale - un set de valuri, lungimea medie a cărui creastă este de câteva ori mai mare decât lungimea de undă și solitar, având doar o creastă în formă de cupolă fără talpă.

În funcție de raportul dintre lungimea de undă și adâncimea mării, valurile sunt împărțite în unele scurte, a căror lungime este mult mai mică decât adâncimea mării și valuri lungi, a căror lungime este mai mare decât adâncimea mării. mare.

Prin natura mișcării formei de undă, acestea sunt translaționale, în care există o mișcare vizibilă a formei de undă și în picioare - neavând mișcare. În funcție de modul în care sunt amplasate undele, ele sunt împărțite în suprafață și interne. Undele interne se formează la una sau alta adâncime pe interfața dintre straturile de apă de diferite densități.

3.1.2. Metode de calcul al elementelor de undă

Când se studiază valurile mării, unele prevederi teoretice sunt folosite pentru a explica anumite aspecte ale acestui fenomen. Legile generale ale structurii undelor și natura mișcării particulelor lor individuale sunt luate în considerare de teoria trohoidală a undelor. Conform acestei teorii, particulele individuale de apă din undele de suprafață se mișcă de-a lungul orbitelor elipsoidale închise, făcând o revoluție completă într-un timp egal cu perioada undei t.

Mișcarea de rotație a particulelor de apă localizate succesiv deplasate cu un unghi de fază în momentul inițial al mișcării creează aspectul mișcare înainte: particulele individuale se deplasează pe orbite închise în timp ce profilul valului se deplasează înainte în direcția vântului. Teoria trohoidală a undelor a făcut posibilă fundamentarea matematică a structurii undelor individuale și interconectarea elementelor acestora. Au fost obținute formule care fac posibilă calcularea elementelor individuale ale undelor

unde g este accelerația în cădere liberă, lungimea de undă K, viteza sa de propagare C și perioada t sunt interconectate prin dependența K=Cx.

De remarcat că teoria trohoidală a valurilor este valabilă doar pentru undele regulate bidimensionale, care se observă în cazul valurilor de vânt liber - umflături. Cu valurile tridimensionale ale vântului, căile orbitale ale particulelor nu sunt orbite circulare închise, deoarece sub influența vântului are loc un transfer orizontal al apei pe suprafața mării în direcția de propagare a valurilor.

Teoria trohoidală a valurilor mării nu dezvăluie procesul de dezvoltare și atenuare a acestora, precum și mecanismul de transfer de energie de la vânt la val. Între timp, soluția tocmai acestor probleme este necesară pentru a obține dependențe fiabile pentru calcularea elementelor valurilor vântului.

Prin urmare, dezvoltarea teoriei valurilor mării a urmat calea dezvoltării relațiilor teoretice și empirice între vânt și valuri, ținând cont de diversitatea valurilor reale ale vântului mării și de non-staționaritatea fenomenului, adică ținând cont de dezvoltarea acestora. și atenuare.

LA vedere generala formulele de calcul al elementelor valului vântului pot fi exprimate în funcție de mai multe variabile

H, t, L, C \u003d f (L, D t, H),

Unde W - viteza vântului; D - accelerație, t - durata acțiunii vântului; H este adâncimea mării.

Pentru zonele de apă mică ale mării, pentru a calcula înălțimea și lungimea de undă, puteți utiliza dependențele

Coeficienții a și z sunt variabili și depind de adâncimea mării

A \u003d 0,0151H 0,342; z = 0,104H 0,573.

Pentru zonele deschise ale mării, elementele valurilor, a căror acoperire în înălțime este de 5%, iar valorile medii ale lungimilor de undă sunt calculate în funcție de dependențe:

H = 0,45 W 0,56 D 0,54 A,

L \u003d 0,3lW 0,66 D 0,64 A.

Coeficientul A se calculează prin formula

Pentru zonele deschise ale oceanului, elementele valurilor sunt calculate folosind următoarele formule:

unde e este abruptul undei la accelerații mici, D PR este accelerația maximă, km. Înălțimea maximă a valurilor de furtună poate fi calculată folosind formula

unde hmax - înălțimea maximă a valului, m, D - lungimea accelerației, mile.

La Institutul Oceanografic de Stat, pe baza teoriei statistice spectrale a valurilor, s-au obținut relații grafice între elementele valurilor și viteza vântului, durata acțiunii acestuia și lungimea accelerației. Aceste dependențe ar trebui considerate cele mai de încredere, dând rezultate acceptabile, pe baza cărora au fost construite nomograme la Centrul Hidrometeorologic al URSS (V.S. Krasyuk) pentru a calcula înălțimea valurilor. Nomograma (Fig. 26) este împărțită în patru cadrane (I-IV) și constă dintr-o serie de grafice dispuse într-o anumită succesiune.

În cadranul I (numărat din colțul din dreapta jos) al nomogramei, este dată o grilă de grade, fiecare diviziune a cărei diviziune (orizontală) corespunde cu 1 ° meridian la o latitudine dată (de la 70 la 20 ° N) pentru hărțile unei scale de 1:15 000000 proiecții stereografice polare. Grila de grade este necesară pentru a converti distanța dintre izobarele n și raza de curbură a izobarelor R, măsurată pe hărți de o scară diferită, la o scară de 1:15 000000. În acest caz, determinăm distanța dintre izobarele n și raza de curbură a izobarelor R în grade meridiane la o latitudine dată. Raza de curbură a izobarelor R este raza cercului cu care secțiunea izobarei care trece prin punctul pentru care se efectuează calculul sau în apropierea acestuia are cel mai mare contact. Se determină cu ajutorul unui metru prin selecție în așa fel încât arcul trasat din centrul găsit să coincidă cu secțiunea dată a izobarei. Apoi, pe grila de grade, trasăm valorile măsurate la o latitudine dată, exprimate în grade de meridian, iar cu o soluție de busolă determinăm raza de curbură a izobarelor și distanța dintre izobare, corespunzător unei scale de 1: 15.000.000.

În cadranul II al nomogramei sunt prezentate curbe care exprimă dependența vitezei vântului de gradientul de presiune și de latitudinea geografică a locului (fiecare curbă corespunde unei anumite latitudini - de la 70 la 20 ° N). Pentru trecerea de la vântul de gradient calculat la vântul care sufla lângă suprafața mării (la înălțimea de 10 m), s-a derivat o corecție care ține cont de stratificarea stratului de suprafață atmosferică. Când se calculează pentru partea rece a anului (stratificare stabilă t w 2 ° C), coeficientul este 0,6.

Orez. Fig. 26. Nomograma pentru calcularea elementelor valurilor și vitezei vântului din hărți ale câmpului de presiune de suprafață, unde izobarele sunt trasate la intervale de 5 mbar (a) și 8 mbar (b). 1 - iarna, 2 - vara.

Cadranul III ia în considerare efectul curburii izobare asupra vitezei geostrofice a vântului. Curbele corespunzătoare diferitelor valori ale razei de curbură (1, 2, 5 etc.) sunt date prin linii continue (iarna) și întrerupte (vara). Semnul oo înseamnă că izobarele sunt rectilinie. De obicei, când raza de curbură depășește 15°, nu este necesară luarea în considerare a curburii în calcule. Axa absciselor care separă ydranții III și IV determină viteza vântului W pentru un punct dat.

În cadranul IV există curbe care fac posibilă determinarea înălțimii așa-numitelor unde semnificative (h 3H) cu o probabilitate de 12,5% după viteza vântului, accelerația sau durata vântului.

Dacă este posibil să se utilizeze nu numai date despre viteza vântului, ci și despre accelerația și durata vântului atunci când se determină înălțimea valurilor, calculul se efectuează pe baza accelerației și duratei vântului (în ore) . Pentru a face acest lucru, din cadranul III al nomogramei, coborâm perpendiculara nu pe curba de accelerație, ci pe curba duratei acțiunii vântului (6 sau 12 ore). Din rezultatele obținute (accelerație și durată) se ia valoarea mai mică a înălțimii valului.

Calculul folosind nomograma propusă se poate face numai pentru zonele „de adâncime”, adică pentru zonele în care adâncimea mării nu este mai mică de jumătate din lungimea de undă. Pentru accelerația care depășește 500 km sau durata vântului mai mare de 12 ore, se folosește dependența înălțimii valurilor de vântul corespunzătoare condițiilor oceanului (curba îngroșată în cadranul IV).

Astfel, pentru a determina înălțimea valurilor într-un punct dat, este necesar să se efectueze următoarele operații:

A) găsiți raza de curbură a izobarei R care trece printr-un punct dat sau în apropierea acestuia (folosind o busolă prin selecție). Raza de curbură a izobarelor se determină numai în cazul curburii ciclonice (în cicloni și jgheaburi) și se exprimă în grade meridiane;

B) determinați diferența de presiune n prin măsurarea distanței dintre izobarele adiacente în zona punctului selectat;

C) în funcție de valorile găsite ale lui R și n, în funcție de anotimp, găsim viteza vântului W;

D) cunoscând viteza vântului W și accelerația D sau durata vântului (6 sau 12 ore), găsim înălțimea valurilor semnificative (h 3H).

Accelerația este după cum urmează. Din fiecare punct pentru care se calculează înălțimea valului, se trasează o linie de curent în direcția împotriva vântului până când direcția acesteia se schimbă față de cea inițială cu un unghi de 45 ° sau ajunge la coastă sau la marginea gheții. Aproximativ, aceasta va fi accelerația sau calea vântului, în timpul căreia ar trebui să se formeze (valuri care ajung într-un punct dat.

Durata vântului este definită ca timpul în care direcția vântului este neschimbată sau se abate de la original cu cel mult ± 22,5 °.

Conform nomogramei din fig. 26a, se poate determina înălțimea undei din harta câmpului de presiune de suprafață, pe care izobarele sunt desenate cu 5 mbar. Dacă izobarele sunt trase cu 8 mbar, atunci nomograma prezentată în fig. 26 b.

Perioada și lungimea de undă pot fi calculate din datele despre viteza vântului și înălțimea valurilor. Un calcul aproximativ al perioadei valurilor se poate face conform graficului (Fig. 27), care arată relația dintre perioade și înălțimea valurilor vântului la diferite viteze vânt (V). Lungimea de undă este determinată de perioada sa și de adâncimea mării într-un punct dat conform graficului (Fig. 28).

Cum se formează undele? Rapoartele privind starea surfurilor și prognozele de formare a valurilor sunt compilate pe baza rezultatelor cercetare științificăși modelarea vremii. Pentru a ști ce unde se vor forma în viitorul apropiat, este important să înțelegem cum se formează.

Principalul motiv pentru formarea valurilor este vântul. Valurile cele mai potrivite pentru surfing se formează ca urmare a interacțiunii vântului de pe suprafața oceanului, departe de țărm. Acțiunea vântului este prima etapă a formării valurilor.

Vânturile care sufla într-o anumită zonă de la țărm pot provoca, de asemenea, formarea valurilor, cu toate acestea, pot duce la o deteriorare a calității valurilor care se sparg.

S-a stabilit că vânturile care sufla din mare duc de obicei la formarea de valuri instabile și inegale, deoarece acestea afectează direcția valului. Vânturile care sufla de pe coastă servesc într-un fel ca un fel de forță de echilibrare. Valul parcurge mulți kilometri de la adâncurile oceanului până la țărm, iar vântul de pe uscat are un efect de „frânare” pe fața valului, permițându-i să nu se rupă mai mult timp.

Zone cu presiune scăzută = valuri bune pentru surfing

Teoretic, zonele de presiune scăzută contribuie la formarea undelor bune și puternice. În adâncurile unor astfel de zone, viteza vântului este mai mare, iar rafalele de vânt formează mai multe valuri. Frecarea creată de aceste vânturi ajută la crearea unor valuri puternice care parcurg mii de kilometri până când lovesc obstacolele finale, adică zonele de coastă în care locuiesc oamenii.

Dacă vânturile generate în zonele de presiune scăzută continuă să bată la suprafața oceanului o perioadă lungă de timp, atunci valurile devin mai intense, pe măsură ce energia se acumulează în toate valurile care se formează. În plus, dacă vânturile din zonele de joasă presiune afectează o zonă foarte mare a oceanului, atunci toate valurile rezultate concentrează și mai multă energie și putere în sine, ceea ce duce la formarea unor valuri și mai mari.

De la valuri din ocean la valuri pentru surfing: fundul mării și alte obstacole

Am analizat deja cum se formează valurile în mare și valurile generate de aceasta, dar după „naștere”, astfel de valuri mai trebuie să parcurgă o distanță uriașă până la coastă. Valurile care provin din ocean au mult de parcurs înainte de a ajunge pe uscat.

În timpul călătoriei lor, chiar înainte ca surferii să ajungă pe ei, aceste valuri vor trebui să depășească alte obstacole. Înălțimea valului emergent nu se potrivește cu înălțimea valurilor pe care călătoresc surferii.

Deplasându-se prin ocean, valurile sunt expuse rugozității fundului mării. Când mase uriașe de apă în mișcare depășesc cotele de pe fundul mării, cantitatea totală de energie concentrată în valuri se modifică.

De exemplu, platformele continentale aflate la distanță de coastă rezistă valurilor în mișcare din cauza forței de frecare și, în momentul în care valurile ajung în apele de coastă, unde adâncimea este mică, își pierd deja energia, puterea și puterea.

Când valurile se deplasează prin apele adânci fără a întâmpina obstacole în calea lor, ele tind să lovească coasta cu mare forță. Adâncimile fundului oceanului și modificările acestora în timp sunt studiate ca parte a studiilor batimetrice.

Folosind harta de adâncime, este ușor să găsiți zonele cele mai adânci și cele mai puțin adânci ale oceanelor planetei noastre. Studiul reliefului fundului mării are mare importanță pentru a preveni epavele navelor și navelor de croazieră.

În plus, studiind structura fundului, puteți obține informații valoroase pentru a prezice surf într-un anumit loc de surf. Când valurile ajung în apă puțin adâncă, viteza lor scade de obicei. În ciuda acestui fapt, lungimea de undă se scurtează și creasta crește, rezultând o creștere a înălțimii undei.

Bancurile de nisip și creasta valurilor cresc

Bancurile de nisip, de exemplu, schimbă întotdeauna natura plajelor. De aceea, calitatea valurilor se schimbă în timp în bine sau în rău. Undulațiile nisipoase de pe fundul oceanului permit formarea unor creste de valuri bine definite, concentrate, de pe care surferii își pot începe alunecarea.

Când un val lovește un nou banc de nisip, un val formează de obicei o nouă creastă, deoarece un astfel de obstacol face ca creasta să se ridice, adică formarea unui val potrivit pentru surfing. Alte obstacole în calea valurilor includ inghinele, navele scufundate sau pur și simplu recifele naturale sau artificiale.

Valurile sunt generate de vânt și, pe măsură ce se mișcă, sunt afectate de topografia fundului mării, precipitații, maree, curenții de răsucire de-a lungul coastei, vânturile locale și fundurile neuniforme. Toți acești factori meteorologici și geologici contribuie la formarea valurilor potrivite pentru surfing, kitesurfing, windsurfing și boogie surfing.

Prognoza valurilor: fundamente teoretice

• Valurile cu o perioadă lungă tind să fie mai mari și mai puternice.
• Valurile cu o perioadă scurtă tind să fie mai mici și mai slabe.
• Perioada unui val este timpul dintre formarea a două creste distincte.
• Frecvența undelor este numărul de unde care trec printr-un anumit punct într-un anumit timp.
• Valurile mari se mișcă repede.
• Valurile mici se mișcă încet.
• În zonele cu presiune scăzută se formează valuri intense.
• Zonele de joasă presiune sunt caracterizate de vreme ploioasă și înnorărire.
• Zonele de înaltă presiune sunt caracterizate de vreme caldă și cer senin.
• Valurile mai mari se formează în zonele de coastă adânci.
• Tsunami-urile nu sunt potrivite pentru surfing.

Eseu de Y. Lesnoy

Dacă am putea să călăresc „mașina timpului” galez, călărește-o în distanța ceață a trecutului și de acolo să ne uităm la Pământ Nu l-am recunoaște. Cu milioane de ani în urmă, continentele nu numai că aveau contururi complet diferite, dar însăși suprafața acestor continente avea un aspect complet diferit: alte peisaje străine nouă le acopereau, creșteau alte plante și s-au găsit alte animale. Omul cu orașele sale, câmpurile arate și drumurile nu exista încă... Un singur lucru a rămas neschimbat în toate perioadele geologice: aceasta este priveliștea întinderii mării. Cu milioane de ani în urmă, s-au rostogolit peste el aceleași valuri care îl ară acum. Vederea suprafeței de apă ondulată este cel mai vechi peisaj pe care îl cunoaștem pe pământ. Da, iar astăzi este cel mai comun: la urma urmei, două treimi din întreaga suprafață a planetei noastre este acoperită cu apă!

Dar este posibil să spunem că acest peisaj cel mai vechi și mai răspândit ne este familiar mai bine decât toți ceilalți? Cu greu. Suntem atrași involuntar de frumusețea aspră a mării furtunoase, ea inspiră poeți și artiști, dar totuși știm puține despre valurile mării. Chiar și natura acestei mișcări ondulate este destul de greșit imaginată de majoritatea oamenilor.

De fapt, majoritatea oamenilor cred că valurile, parcă, alunecă pe suprafața mării, se mișcă de-a lungul ei, ca apa dintr-un albia unui râu. Dar acest lucru nu este adevărat: doar forma mișcării se mișcă în marea agitată, în timp ce valurile în sine oscilează doar în sus și în jos. Ați văzut vreodată cum o mare agitată mișcă o bucată de lemn, o barcă sau chiar orice obiect plutitor? Vă rugăm să rețineți că valurile care rulează rapid nu poartă acest obiect cu ele deloc, ci doar îl scutură în sus și în jos măsurat. Marea este agitată exact la fel ca „un câmp îngălbenit este agitat”: spicele de porumb nu-și schimbă locul pe câmp, fiecare spic este doar pompat puțin înainte, pentru ca apoi să redevină drept - și între timp vezi cum valurile trec pe câmp unul după altul. Este forma de mișcare care rulează, nu urechile în sine.

Proverbul „zvonul lumesc este ca un val al mării” ilustrează în mod surprinzător de clar acest tip de mișcare ciudat. Pentru ca unele știri să se răspândească în tot orașul, oamenii nu au nevoie să fugă de la un capăt la altul al orașului: zvonul trece din gură în gură.

Prin aceasta, valurile mării diferă de acele valuri nisipoase cu care vântul bate prin deșerturi și zone de coastă: aici dealurile ondulate de nisip se mișcă de fapt, de la sine, și nu numai forma lor se mișcă, ca pe mare.

De aceea, valurile mării circulă cu o viteză atât de extraordinară, depășind adesea trenurile noastre „rapide”: viteza valurilor de 5...6 brațe pe secundă, sau 40 de mile pe oră, nu este neobișnuită. Dacă nu forma de mișcare s-ar deplasa, ci masele de apă în sine, o asemenea viteză ar fi imposibilă.

Dar nu am spus încă nimic despre cauza care generează valuri. Acest motiv, după cum se știe, este vântul, adică. flux de aer. Lovind apa, curentul de aer își îndoaie suprafața; se formează o adâncitură, dar în clipa următoare particulele de apă care coboară sunt împinse în sus cu forță, astfel încât în ​​locul adânciturii se formează o elevație. Această înălțime, care se scufundă sub acțiunea gravitației, este din nou înlocuită de o vale și așa mai departe. Fiecare particulă de apă dintr-o mare agitată se mișcă doar în sus și în jos, dar entuziasmul, care a început la un moment dat, se transmite particulelor învecinate, se răspândește din ce în ce mai departe, captând o zonă imensă. Mișcarea unui câmp ondulat ilustrează destul de bine acest fenomen.

Dar vântul nu este singura cauză a valurilor mării. O altă cauză, mai rară, sunt cutremurele care au loc în apropierea coastei. Astfel de valuri nu sunt mari, ci foarte lungi și se propagă cu o viteză extraordinară, uneori peste 600 de mile pe oră! Dar acest tip de valuri sunt observate mult mai rar decât valurile provenite din vânt. În cele ce urmează, le vom avea în vedere în principal pe acestea din urmă.

Cât de mari sunt valurile? Auzim adesea despre mărimea colosală a valurilor mării, despre munți de apă, la fel de înalți ca o clădire cu mai multe etaje. Măsurătorile precise au distrus această legendă despre înălțimea incredibilă a valurilor și este curios că cu cât măsurătorile erau mai precise, cu atât valurile erau mai mici. În larg, valurile ating rareori mai mult de 6 strânsoare înălțime; aceasta este înălțimea maximă, de obicei valurile nu sunt mai mari de 3 brațe, așa că valul de 5 grăsimi ar trebui să fie deja considerat o excepție.

Dar dacă da, atunci de unde, se va întreba cititorul, au venit aceste povești despre valurile mării asemănătoare munților, povești pe care le auzi uneori de la cei mai conștiincioși martori oculari? Aici problema stă într-o iluzie curioasă a vederii. Valurile în larg trebuie observate, desigur, de pe puntea navelor, care în timpul emoției nu rămâne orizontală, ci se îndoaie în toate direcțiile. Când puntea, în timpul tangarului, înclină pasagerul spre mare, acesta vede în fața lui mase de apă de valuri - și supraestimează involuntar înălțimea acestora, deoarece o consideră nu de pe o suprafață orizontală, ci de pe o punte înclinată. Cu alte cuvinte, pasagerul măsoară mental nu ridicarea verticală a valului, ci lungimea pantei acestuia. Ca urmare a acestei iluzii optice, care, desigur, nu este recunoscută de pasager, undele i se par atât de uriașe.

Este interesant de observat că înălțimea valurilor este departe de a fi aceeași în toate mările. Cu cât marea este mai adâncă, cu atât suprafața ei este mai extinsă, cu atât mai puține insule și bancuri de pe ea care interferează cu mișcarea nestingherită a maselor de apă și a vântului - cu atât valurile sunt mai mari. În același timp, salinitatea apei, sau mai bine zis, densitatea acesteia, are și o anumită semnificație. Apa sărată este mai grea decât apa dulce și mai puțin susceptibilă la forțele vântului decât apa dulce; din cauza a ceva apă mai sărată, valurile sunt mai joase. De aceea, cu suprafețe egale, lacurile sunt mai furtunoase decât golfurile maritime, separate de mare prin stânci și maluri nisipoase. Dar dacă suprafețele bazinelor de apă nu sunt egale, atunci, așa cum am menționat deja, valurile lor nu vor fi aceleași. În Marea noastră Caspică, valurile sunt mult mai mici decât în ​​vasta Marea Mediterană, iar în aceasta din urmă sunt din nou mult mai mici decât în ​​Oceanul Atlantic. La rândul lor, valurile Atlanticului nu ating niciodată acele dimensiuni care îi înspăimântă pe înotătorii Oceanului Antarctic, care se răspândește liber pe întinderea vastă a emisferei sudice.

Până acum am vorbit despre înălțimea valurilor și nu am spus încă nimic despre lungimea lor, adică. despre distanța dintre crestele (sau între văile) a două valuri învecinate. Cu cât valurile sunt mai mari, cu atât lățimea lor este mai mare și există o relație destul de simplă între aceste două mărimi; și anume lățimea este de aproximativ 30...40 de ori mai mare decât înălțimea. Valurile cu înălțimea de trei sazhens ajung la 100 de sazhens în lungime și 5 ... 6 sazhens, i.e. valurile cele mai înalte pot atinge o lungime de până la jumătate de verstă.

Ne poate interesa o altă întrebare aici: cât de adânc se răspândește emoția sub apă? Aceasta nu este o întrebare inactivă - este de o importanță practică deosebită pentru scufundări, la așezarea cablurilor marine etc. Până de curând, se presupunea că adâncimea de propagare a undelor este egală cu de 300 de ori înălțimea valurilor. Din aceasta rezultă, de exemplu, că atunci când valuri de 3 brazi merg pe suprafața mării, atunci ecourile acestei emoții sunt resimțite chiar și la o adâncime de 3x300 = 900 de brazi, adică. aproape două mile. În prezent, se îndoiește că perturbarea s-ar putea extinde la o asemenea adâncime. Măsurătorile directe au stabilit, însă, că la o adâncime de 100 de sazhens se mai simte, astfel că înotul senin al Jules Verne Nautilus, puțin adânc sub nivelul unei mări furtunoase, aparține tărâmului fanteziei.

Mulți nici măcar nu bănuiesc importanța enormă pe care o are marea în natură. Pentru o persoană care își încredințează navele mării, entuziasmul este un fenomen nedorit: am da foarte mult pentru ca întinderea nemărginită a oceanului să fie mereu calmă și nemișcată. Dar acele numeroase ființe vii care trăiesc în adâncurile sale fără fund au o atitudine complet diferită față de aceasta. Excitarea crește suprafața de contact dintre apă și aer și astfel contribuie la pătrunderea oxigenului în masele de apă, fără de care viața este imposibilă. Iată ce rol important joacă emoție în salvarea naturii! Spărgând și îngropând navele noastre, furtunile aduc un elixir dătător de viață lumii subacvatice nemărginite.

Oricum, timpul nu este departe când o persoană va beneficia și de valurile mării, îi va pune jug și îi va pune în mișcare mecanismele.

Orez. unu.

S-ar părea ciudat să vorbim despre înrobirea valurilor mării de către om - totuși, și acum se construiesc mecanisme care nu sunt puse în mișcare decât de un val al mării. Ca exemplu, vom descrie aici o mașină recent inventată de inginerul american Ransom. Scopul mașinii este de a folosi energia valurilor mării pentru a îngroșa aerul, care, după cum știți, poate pune în mișcare tot felul de mecanisme. Aranjarea mașinii lui Ransome nu este dificilă. Prin bloc A se aruncă o frânghie, de care se atârnă o cutie de fier goală B si marfa C. Val ridicând o cutie plutitoare LA, rotind astfel blocul Ași un angrenaj conectat la el. Aceasta din urmă mută pistoanele cilindrilor D. Când valul se potolește, coboară și cutia cu el. B, iar roata dințată se mișcă înăuntru direcție inversă. Mecanismul este conceput astfel încât, la fiecare mișcare a angrenajului, pistoanele din cilindri se mișcă alternativ înainte sau înapoi, forțând în același timp aerul în cilindri. D. Aerul comprimat curge prin tub Eîn rezervor F, unde se acumulează. Astfel, există întotdeauna o sursă liberă de energie în rezervor sub formă de aer comprimat; rămâne doar să o pună în practică.

Există și alte tipuri de astfel de motoare gratuite; până când au încă valoare practică, dar în viitorul apropiat, utilizarea industrială a energiei valurilor va fi pusă, fără îndoială, pe o bază mai largă. Și atunci omul nu numai că va cuceri marea, ci și va face din valurile ei rebele sclavii săi ascultători.

Sursa informatiei:

„Natura și oamenii”.
Jurnal ilustrat de știință, artă și literatură. 1912, nr. 2

În acest articol vom vorbi despre unde vin valurile și despre ce sunt acestea. La urma urmei, valurile sunt un fenomen natural unic care oferă surferilor o mulțime de emoții și senzații, forțându-i să renunțe la multe. Surfingul este valuri. Iar surfingul bun este imposibil fără a ști cum se nasc valurile, ce le afectează viteza, puterea și forma, precum și fără a înțelege că fiecare val este diferit de celălalt.

De unde vin valurile oceanului

Totul ține de umflătură. Dacă nu ar fi swell, nu ar fi valuri. Ce este umflarea? Swell este energia vântului transferată valurilor. Există mai multe tipuri de umflături, vânt și fund (swell, mulinet):

1. După cum sugerează și numele, se formează o umflătură de vânt din cauza vântului. O astfel de umflare apare atunci când vântul suflă chiar lângă coastă (de exemplu, în timpul unei furtuni) și creează o cotlet (neliniște haotică pe suprafața oceanului). Ondularea vântului nu este foarte potrivită pentru surfing.
2. Swell, datorită căruia se formează valurile de surf pe coasta oceanului, se numește umflarea de fund. Exact de aici vin valurile care îi interesează pe surferi.

Cum se naște o umflătură

Departe, în ocean, o furtună năvălește cu vânturi puternice. Aceste vânturi încep un val pe apă. Cu cât vântul este mai puternic, cu atât valul este mai mare. O anumită viteză a vântului corespunde unei dimensiuni foarte specifice a valului. Funcționează ca o pânză și permite vântului să se împrăștie și să facă mai mult.

Când valurile ating dimensiunile maxime posibile, ele încep să călătorească spre țărmurile îndepărtate în direcția în care bate vântul. După un timp, valurile devin asemănătoare între ele - cele mai mari le absorb pe cele mici, iar cele rapide le mănâncă pe cele lente. Grupul rezultat de valuri, aproximativ de aceeași dimensiune și aceeași putere, se numește umflare. O valuri poate parcurge sute sau chiar mii de kilometri înainte de a ajunge la coasta.

Pe măsură ce umflarea se apropie de adâncimi mai mici, fluxurile de apă inferioare se ciocnesc cu fundul, încetinesc și nu au unde să meargă decât să se deplaseze în sus, împingând toată apa deasupra lor. Când apa nu își mai poate suporta propria greutate, începe să se prăbușească. De fapt, de acolo vin valurile, pe care poți naviga.

1. Închideri (închidere) sunt închise pe toată lungimea în secțiuni întregi. Nu este cea mai bună opțiune pentru schi decât dacă înveți să schiezi în spumă. Când mărimea valurilor este mai mare de 2 metri, atunci astfel de valuri pot fi periculoase. Închiderile pot fi recunoscute după lățimea vârfului valului, care poate ajunge la câțiva metri.
2. Valuri revărsate se apropie incet de tarm si, datorita pantei usoare a fundului, incet incet sa se rupa, fara sa formeze un perete si teava ascutita. Astfel de valuri trebuie să fie vâslite în avans și sunt mai potrivite pentru surferii începători și longboarderii.
3. Valuri cufundate. Unde rapide, puternice, ascuțite care formează un tub. Apare atunci când o umflătură întâlnește un obstacol în calea sa. De exemplu, poate fi un recif proeminent sau o placă de piatră. Suntem obișnuiți să vedem astfel de valuri în fotografiile și videoclipurile de surf. Acestea vă permit să faceți treceri în țeavă și aerisire (sărituri). Periculoasă pentru surferii începători.

Tipuri de locuri de surf

Natura valului este determinată de locul unde se ridică, care loc se numește spot de surf. Locurile de surf sunt împărțite în mai multe tipuri.

1. Vacanță la plajă: olatul vine pe plajă cu fundul nisipos și valul, ciocnind cu aluviunile de nisip din fund, începe să se spargă. Particularitatea pauzelor de plajă este că vârfurile se ridică în locurile în care se formează aluviuni de nisip, iar forma și poziția lor se pot schimba în fiecare zi, în funcție de vânt, curenții subacvatici, mișcările mareelor ​​și alți factori.
   Odată cu schimbarea formei și mărimii aluviunilor, se schimbă și caracteristicile valurilor, adică valurile pot fi fie trâmbițe ascuțite, fie blânde. Fundul nisipos nu este deosebit de periculos, așa că vacanțele pe plajă sunt grozave pentru a învăța să faceți surf. În Bali, beach break-urile sunt întreaga plajă de-a lungul Kuta, Legian și Seminyak, precum și Brava Beach, Eco Beach și altele.
2. Pauza de recif.Acest tip de spot de surf se caracterizează prin prezența unui recif la fund. Ca recif, pot acționa atât recifele de corali, cât și un fund de piatră sub formă de pietre individuale sau plăci întregi. Forma, puterea și lungimea de undă depind de forma recifului de pe fundul oceanului. Într-un loc cu o pauză de recif, puteți oricând să preziceți unde va atinge vârful valului. Rupurile de recif sunt mult mai periculoase decât cele de plajă din cauza recifelor ascuțite și a stâncilor de pe fund.În Bali, majoritatea locurilor de surf sunt rupturi de recif. Uluwatu, Balangan, Padang-Padang, Batu Bolong și mulți alții.
3. Moment de pauza- este când vellul se ciocnește de un fel de barieră care iese din țărm. Poate fi o creastă de piatră, o pelerină, o mică peninsulă. După ciocnire, valurile ocolesc acest obstacol și încep să se spargă unul după altul. În astfel de locuri se ridică valuri de cea mai corectă formă, merg unul după altul și vă pot oferi treceri foarte, foarte lungi.Un exemplu de punct break în Bali este locul Medewi.

Vânt și apă

Pe lângă locație și umflare, de unde vin valurile pentru surfing este afectată și de vânt și de înălțimea apei (maree).

De unde vin valurile pentru călărie sau „dus cu vântul”
Calitatea valurilor depinde de vântul de pe mal. Cel mai corect vânt pentru surfing este absența lui. De aceea surferii se trezesc la 4 dimineața sau mai devreme pentru a ajunge la fața locului înainte de zori, când vântul nu a avut timp să se trezească, iar apa este încă netedă ca oglindă (sticlă).

Dacă vântul încă bate, atunci valurile nu vor fi stricate (și uneori chiar mai bine) dacă sunt îndreptate de la coastă spre ocean. Acest vânt se numește offshore. Offshore împiedică să se spargă valurile, făcându-le mai ascuțite.

Vântul care bate din ocean spre țărm se numește pe uscat. El sparge valurile, forțându-le să se închidă din timp, suflând de pe vârfuri. Vântul cel mai puțin preferat dintre toate. Un țărm puternic poate ucide, în general, întreaga targă.

De asemenea, vântul poate sufla de-a lungul coastei, se numește crossshore. Aici depinde mult de puterea și direcția sa. Uneori, un crossshore poate strica ușor valurile, iar uneori poate acționa la fel de negativ ca un țărm.

Flux și reflux
Despre maree și modul în care acestea afectează valurile, puteți citi în acest articol.

anatomia valurilor

În structura valului, se disting mai multe elemente:
Perete (față/perete) Secțiunea de val în care surferul își petrece cea mai mare parte a timpului.
Buza (buza)- căderea creastă a valului.
umăr- un loc unde valul dispare treptat.
Talpă exterioară (jgheab)- fundul valului.
Conductă (tub/butoaie)- un loc în care apa înconjoară surferul din toate părțile.

Acum știi de unde vin valurile, dar teoria este teorie și poți cunoaște cu adevărat valurile doar în procesul de surfing. Cu cât privești mai mult valurile și călări pe ele, cu atât vei citi mai bine oceanul, iar acest lucru îți va permite să prinzi din ce în ce mai multe valuri grozave. Și acum placa sub axilă și aleargă să călărească! 🙂