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

Фізико-географічна характеристика Івано-Франківської області
Україну часто називають квітучим краєм. Це – земля, де знання, досвід людей і їх любов до природи можуть творити чудеса, тому дбайливе ставлення до природи мусить бути невід’ємною рисою характеру кожної молодої людини. ...

Вирівнювання мереж трилатерації Як і в тріангуляції та полігонометрії,
Як і в тріангуляції та полігонометрії, вирівнювання мереж трилатерації може виконуватись корелатним або параметричним методами, в яких застосовуються принципи способу найменших квадратів, що вивчаються в курсі “Математи ...

Фізико-географічна характеристика Івано-Франківської
Україну часто називають квітучим краєм. Це – земля, де знання, досвід людей і їх любов до природи можуть творити чудеса, тому дбайливе ставлення до природи мусить бути невід’ємною рисою характеру кожної молодої людини. ...