Хвилі в океанах

Коливальні рухи, при яких частки описують замкнуті або майже замкнуті орбіти, роблячи вертикальні і горизонтальні переміщення, звуться хвилями. Хвилі, що спостерігаються в морях і океанах, різноманітні за формою, характером коливань, розмірам і іншим особливостям. По походженню, тобто в залежності від сил, що збуджують їх, хвилі підрозділяють на вітрові (хвилі тертя), приливні, анемобаричні, сейсмічні (цунамі), корабельні.

Вітрові хвилі виникають під дією тангенціального тертя і нормального тиску повітряних мас, що рухаються над водною поверхнею.

Приливні хвилі збуджуються припливоутворюючими силами Місяця і Сонця. Ці хвилі характерні тим, що вертикальні зсуви часток води, що описують довгі еліптичні орбіти, виявляються в періодичних коливаннях рівня океанів і морів, а горизонтальні зсуви визначають поступальні періодичні рухи води у формі приливних течій.

Анемобаричні хвилі — довгі хвилі, зв'язані з проходженням баричних систем (циклонів, тайфунів); виникають у зв'язку зі змінами тиску атмосфери і вітрових умов.

Сейсмічні хвилі створюються різкими вертикальними і горизонтальними рухами земної кори при землетрусах, зсувах і підводних виверженнях. На поверхні океанів і морів ці коливання збуджують серію вільних хвиль, що поширюються з великою швидкістю і створюють у берегів явище цунамі.

Корабельні хвилі виникають при русі корабля або іншого твердого тіла у воді.

Хвильові процеси розвиваються при участі не тільки цих зовнішніх збудливих сил, але й інших фізичних факторів, що супроводжують або протидіють основним силам. Хвилі, розвиток яких визначається силою тяжіння, називають гравітаційними. Під впливом пульсацій тиску вітру в тонкому поверхневому шарі виникають капілярні хвилі (брижі), яким протидіють капілярні сили, тобто сили поверхневого натягу води. Це первинна стадія розвитку вітрових хвиль, що при подальшому впливі вітру перетворюються в гравітаційні. На їхніх навітряних схилах можуть знову з'являтися первинні капілярні хвилі.

Хвилі класифікують і по інших ознаках. Усі хвилі, що існують у результаті дії зовнішніх сил, називаються змушеними, а сили, що залишаються після припинення впливу — вільними. Період змушених хвиль близький до періоду збудливої сили, а амплітуда коливань залежить від амплітуди зовнішньої сили, розмірів, форми і глибини басейну. По фазі змушені коливання зміщені щодо фази зовнішньої сили. Вільні хвилі мають період і амплітуду коливань, що залежать від морфометричних умов басейну, його розмірів, змін глибин і обрисів. У реальних умовах змушені і вільні вітрові, приливні, баричні і сейсмічні хвилі можуть мати різний профіль, у залежності від якого їх підрозділяють на поступальні, стоячі і поступально-стоячі.

Поступальні — це змушені або вільні прогресивні хвилі, у яких спостерігається переміщення профілю хвилі в просторі.

Стоячі хвилі виникають у результаті інтерференції прогресивних хвиль, що біжать з різних напрямків і, зокрема, відбитих берегами.

У поступальних хвиль частки води роблять коливання по кругових або еліптичних орбітах; у правильних стоячих хвиль коливання відбуваються по орбітах, вертикальних у пучностях, горизонтальних у вузлах і нахилених у проміжках між пучностями і вузлами.

У стоячих хвиль найбільші вертикальні коливання відзначаються в пучностях, а найменші — у вузлах.

Інші цікаві матеріали

Нормативна грошова
Здійснення контролю, обліку якості та кількості земель, впровадження приватної власності на земельні ділянки та платного характеру використання потребують чіткого економічного механізму регулювання земельних відносин, ...

Вугільна промисловість України і Польщі сучасний стан та перспективи
У Європі на сьогодні тільки дві країни, – Україна і Польща, – зберегли вугледобувну промисловість, яка працює як для енергетичного, так і для металургійного сектора економіки. При цьому якщо Польща практично завершила ї ...

Сучасні проблеми розвитку і розміщення металургійних районів України
Металургійний комплекс є одним з найголовніших комплексів держави. Без металургії як виробника конструкційних матеріалів неможливий розвиток машинобудування, а в зв'язку з цим і розвиток науково-технічного прогресу, її ...