На запитання Чому на морі хвилі? заданий автором ° ° Анастасія Сергіївна ° °найкраща відповідь це Що породжує хвилі? Чому виникають ці мірні, одноманітні вали? Причиною тому – тертя між вітром та водою. Під натиском вітру окремі молекули води перескакують через лінію, іменовану рівнем моря, та був під впливом сили тяжкості опадають.
Щойно швидкість вітру сягає 0,315м/с, як у море відразу починається легке хвилювання.
Морська гладь покривається баранчиками. Моряки називають їх «котячими лапками». Як тільки вітер стихне, ці баранчики зникнуть, адже сила, яка їх утримує, слабша. поверхневого натягуводи.
Коли ми спостерігаємо за чергою хвиль, що наринули на берег, нам здається, що все нові й нові вали води лягають до наших ніг, але враження це оманливе. Насправді вітер біля берега лише масажує поверхню води, не переміщуючи її товщу. Щоб перевірити це, достатньо кинути у воду порожню пляшку. Щоразу, як тільки набіжить черговий вал, він підніме її вгору, помчить, захоплюючи за собою, але ледь гребінь хвилі минув, як пляшка скотиться вниз і знову повернеться туди, де була до приходу хвилі.
Насправді, хоча хвилі й поспішають уперед, молекули води в них рухаються не прямою, а круговою траєкторією. Але що глибше, далі рівня моря, тим менше діаметр цих кіл і відповідно зменшується розмах і сила руху. Коли висота хвилі досягає п'яти, а довжина - ста метрів, в це кругообіг залучені шари води на дуже великий глибині. Однак навіть за десять метрів від поверхні не відчувається жодного хвилювання.
Але вітер міцнішає, а хвилі ростуть. Потужність їх залежить від величини акваторії. Якщо на їхньому шляху немає ні острова, ні мілини, вони безперешкодно продовжують свій шлях. Переміщаючись на великі відстані хвилі майже не втрачають енергію. Ось так, у спокійну погоду, при повному штилі - на загальне сум'яття! - На берег раптом обрушуються водяні вали, що зародилися за тисячі кілометрів звідси. Так приходить цунамі. Океанографи реєстрували хвилі, які, виникши біля берегів Антарктиди, мчали через Тихий океан і досягали узбережжя Аляски.
Чим сильніша швидкість вітру, тим потужніші породжені ним хвилі. Існує відповідність: найбільша висота хвилі становить одну сьому частину її довжини.
Коли вітер дме довго, біг одиночних хвиль стає мірним. На морі росте хвилювання. Якщо вітер протягом п'ятнадцяти годин дме зі швидкістю 13 м/с, охоплюючи територію завдовжки 260 кілометрів, то виникають хвилі заввишки понад два метри. Якщо ж протягом кількох діб десь над морем лютує ураган і швидкість вітру досягає 27 м/с (100 км/год), то виникають жахливі хвилі заввишки 20 метрів.
Коли одні потужні хвилі стикаються з іншими, такими ж високими, або наздоганяють їх, у результаті виникають гігантські вали. Вони небезпечні навіть для сучасних танкерів та авіаносців.
Найвищі хвилі спостерігалися в Тихому океані. 1933 року моряки, які перебували на борту американського корабля«Рамапо», оцінили, що висота хвилі, що обрушилася на них, дорівнює 34 метрам. В 1956 океанографи, використовуючи метод стереофотозйомки, виявили хвилю заввишки 24,5 метра. У 1968 році біля бурової платформи, розташованої поблизу західного узбережжя Канади, зареєстрували хвилю заввишки 30,5 метра. Теоретичні розрахунки показують, що максимальна висота морських хвильможе досягати 60,35 метра, - втім, подібні велетенські вали ніхто не бачив
Тихий океан - попри свою назву - найнеспокійніший з усіх океанів. Але величезні хвиліспостерігаються не тільки там, а ще й у Північній Атлантиці, біля берегів Антарктиди, і на схід від ПАР, де пролягає Агульясова течія (протягом Голкового мису), спрямована вздовж материка. Воно стикається з потужними хвилями, що приганяються сюди від антарктичного узбережжя. Часом ця сшибка хвиль обертається катастрофою для тих кораблів, що вирішили скористатися попутним і, здавалося б, спокійним перебігом.
Розкажемо про чорноморські хвилі. Часта повторюваність сильних вітрів, значні розміри моря, великі глибини, слабка порізаність берегової лінії сприяють розвитку хвилювання. Найбільші висотихвиль у Чорному морі – 14 метрів. Довжина таких хвиль становить 200 метрів. На підходах до Сочі максимальна висота хвиль дорівнює 6 метрів, довжина 120 метрів.
Можна оцінювати хвилювання як по елементам хвиль (висоти, довжині, періоду), а й у ступеня.
Оцінка ступеня хвилювання провадиться за спеціальною шкалою. Так, наприклад, за цією шкалою 1 бал – висота хвиль не перевищує 25 сантиметрів, 2 бали – висота хвиль 25-75 сантиметрів, 3 бали – 0,75-1,25 метра, 4 бали – 1,25-2 метри. Усього шкала має 9 балів. Можна описати стан поверхні моря при вітровому хвилюванні: 1 бал - поява брижів при поривах вітру, 2 бали - на гребенях хвиль з'являється прозора склоподібна піна, 3 бали - на гребенях хвиль з'являються окремі білі «баранчики», 4 бали - все море вкрите «баранчиками» " і т.д.
Шкала сили вітру (де наводиться відповідність балів та метрів за секунду) має 12 балів. Сила шторму визначається силою вітру. Тому вираз «шторм 10 балів» буде правильним, а вираз «10 балів хвилювання» – неправильним. На Чорному морі повторюваність сильних хвилювань невисока. Протягом самого "штормового" року хвилювання 6-9 балів не спостерігається більше ніж 17 днів.
Відмінна риса чорноморських хвиль — їхня «стійкість». Це так звана хитка, що має більший період коливань, ніж вітрова хвиля. Зиб – це хвилі, що спостерігаються при слабкому вітрі або без вітру («мертва хитка»). Проте походження цих хвиль пов'язані з діяльністю вітру. На кавказьке узбережжя моря можуть прийти хвилі, що утворилися в штормовій зоні, яка розташована в цей час у західній частині Чорного моря. У кавказьких берегів вітри можуть бути слабкими, а хвиля - великою. Це і буде зиб. Із існуванням зиби пов'язане існуюче здавна у наших моряків поняття про «дев'ятий вал», відомому багатьом за картиною Айвазовського. Не можна сказати, щоб уявлення про дев'ятий вал зовсім було позбавлене будь-якої підстави. Справа в тому, що хвилі хиби, як правило, йдуть групами, причому в центрі групи знаходяться найбільші хвилі, а по краях хвилі меншої висоти. Якась хвиля цієї групи може бути справді набагато більшою за інші, але яка вона буде за рахунком — третя, п'ята чи дев'ята, та й з якої хвилі починати рахунок – невідомо. Таким чином, зовсім не слід думати, що саме дев'ята хвиля є найстрашнішою. До речі, у давніх греків найнебезпечнішим вважався кожен третій вал, а римлян - десятий.
Моряки легше переносять брилу, ніж азовську або каспійську вітрову хвилю - «болтанку» з періодом 3-5 секунд. Однак зиб має ту неприємну особливість, що вона дає сильний прибій біля берега. Хвиля, майже непомітна в морі через невелику крутість, обрушується на берег з величезною силою.
Відео штормового моря на Чорному морі (Анапі)
Купання у морі під час шторму дуже небезпечне. Зазвичай досить важко подолати зону бурунів і потрапити у відкрите море, де можна спокійно триматися на воді, піднімаючись і опускаючись при проходженні кожної хвилі. Набагато важче втомленій людині знову потрапити на берег через перешкоду з хвил, що руйнуються і піняться. Його постійно відносить назад у море. Були випадки, коли тут тонули навіть люди, які вміли добре плавати. Тому на міських і санаторних пляжах і вивішують під час шторму таблички з застережливими написами. Доречно нагадати тут, що всі тварини, медузи, морські блохи та інші організми йдуть перед штормом із небезпечної прибійної зони, чайки відлітають на берег, проте можна бачити, як деякі люди обирають час шторму для того, щоб демонструвати свою «храбрость», хитаючись на хвилях.
Величезна сила ударів хвиль об береги та споруди. Поблизу Сочі вона перевищує 100 тонн на квадратний метр. За таких ударів виникають сплески заввишки кілька десятків метрів. Колосальна енергія прибійних хвиль витрачається на роздроблення гірських порідта переміщення наносів. Без впливу хвиль виноси річок скочувалися б поступово на глибину, хвилі повертають їх до берега і змушують переміщатися вздовж нього. Наприклад, уздовж кавказького узбережжя Чорного моря йде постійний потік наносів. Від Туапсе до Піцунд хвилі переміщують 30 - 35 тисяч кубічних метрів наносів на рік.
Там, де є пляж, хвилі втрачають більшу частину своєї енергії. Там, де її немає, вони руйнують корінні породи. У період Великої Вітчизняної війнирозмив береги на південь від порту Сочі досягав 4 метрів на рік. Відразу після закінчення війни було розпочато берегоукрепительные роботи у цьому районі, і розмив узбережжя припинився.
Уздовж кавказького узбережжя моря проходить Залізна дорога. У прибережній зоні збудовані санаторії, театри, морські вокзали та житлові будинки. Тому береги моря треба охороняти від розмиву. Найкращим захистому цьому плані є пляж, де хвилі руйнуються, не доходячи до берега. Для закріплення пляжів споруджуються буни та підводні хвилеломи. Ці споруди перешкоджають руху гальки вздовж берега в інші райони та відходу її в глиб моря. Так наростає пляж.
Чи бувають на Чорному морі хвилі цунамі, викликані землетрусами, як у нас на Далекому Сході? Цунами бувають, але дуже слабкі. Вони реєструються лише приладами і навіть не відчуваються людиною.
Яку глибину поширюються звичайні хвилі? Вже на глибині 10 метрів вони менші, ніж на поверхні, а на глибині 50 метрів зовсім непомітні. Може, в глибинах панує спокій, якого ніщо не порушує? Ні це не так. Там є свої, так звані внутрішні хвилі. Від поверхневих вони відрізняються своїми розмірами (десятки метрів заввишки та кілометри завдовжки), та й причини походження їх інші. Виникають вони, як правило, на межі розділу двох шарів із різними щільностями. Хоча на поверхні вони не видно, але підводні човни під час такого підводного шторму стикаються з великими труднощами.
Сам вітер можна побачити на картах прогнозу погоди: це зони низького тиску. Чим більша їх концентрація, тим сильнішим буде вітер. Малі (капілярні) хвилі спочатку рухаються у напрямі, у якому дме вітер.
Чим сильніше і довше дме вітер, тим більше його вплив на поверхню води. Згодом хвилі починають збільшуватися у розмірі.
Вітер має на малі хвилі більший вплив, ніж на спокійну поверхню води.
Розмір хвилі залежить від швидкості вітру, що її утворює. Вітер, що дме з якоюсь постійною швидкістю, зможе генерувати хвилю порівнянних розмірів. І як тільки хвиля набуває розмірів, які може закласти в неї вітер, вона стає «повністю сформованою».
Генеровані хвилі мають різні швидкості та періоди хвилі. (Докладніше у статті) Хвилі з більшим періодом рухаються швидше і долають більші відстані, ніж їх повільніші побратими. У міру віддалення від джерела вітру хвилі утворюють лінії свелів, які неминуче накочують на берег. Найімовірніше, Ви знайомі з поняттям сет хвиль!
Хвилі, на які більше не впливає вітер називаються донними хвилями (ground swell)? Це саме те, на що полюють серфери!
Що впливає на розмір Свелла?
Є три основні фактори, що впливають на розмір хвиль у відкритому морі.
Швидкість вітру– Чим вона більша, тим більшою буде хвиля.
Тривалість вітру- аналогічно попередньому.
Fetch(область покриття вітром) – знову ж таки чим більше область покриття, тим більша хвиля утворюється.
Як вплив вітру на них припиняється, хвилі починають втрачати свою енергію. Вони рухатися доти, як виступи морського дна чи інші перешкоди з їхньої шляху (великий острів наприклад) не поглинуть всю энергию.
Існує кілька чинників, які впливають розмір хвилі у конкретному місці. Серед них:
Напрямок навела- Чи дозволить воно потрапити Свелла в потрібне нам місце?
Океанське дно- Свелл, що рухається з глибини океану на підводну гряду скель, утворює великі хвилі з діжками всередині. Неглибокий виступ навпаки – уповільнить хвилі та змусить їх втратити енергію.
Припливний цикл- Деякі види спорту повністю від нього залежать.
Дізнайтеся, як з'являються найкращі хвилі.
У цій статті ми розповімо про те, звідки беруться хвилі та про те, які вони бувають. Адже хвилі — унікальний природний феномен, який дарує серферам безліч емоцій та відчуттів, змушуючи багато чого відмовитися. Серфінг - це хвилі. А гарний серфінгнеможливий без знань у тому, як народжуються хвилі, що впливає їх швидкість, силу і форму, і навіть без розуміння те, кожна хвиля несхожа іншу.
Звідки беруться хвилі в океані
Вся справа у свелі. Якби не звів - не було б хвиль. Що таке звел? Свелл це енергія вітру, передана хвилях. Свелли бувають декількох видів, вітровий і донний (groundswell, накат):
- Виходячи з назви, вітровий свелл утворюється через вітер. Такий свелл з'являється, коли вітер дме прямо біля берега (наприклад, під час шторму) та створює чоп (хаотичне хвилювання на поверхні океану). Вітровий свелл не дуже підходить для серфінгу.
- Свелл, завдяки якому на березі океану утворюються серфові хвилі, називається донним. Це саме те, звідки беруться хвилі, які цікавлять серферів.
Як зароджується свелл
Далеко в океані вирує шторм із сильними вітрами. Ці вітри починають хвилювання на воді. Чим сильніший вітертим більше розмір хвилі. Певній швидкості вітру відповідає певний розмір хвилі. Вона працює як вітрило і дозволяє вітру розігнати себе і зробити більше.
Коли хвилі досягають максимально можливих розмірів, вони розпочинають подорож до далеких берегів у той бік, куди дме вітер. Через деякий час хвилі стають схожими другна одного - великі з них поглинають маленькі, а швидкі з'їдають повільні. Група хвиль, що вийшла в результаті, приблизно одного розміру і однієї потужності, називається свеллом. Свелл може пройти сотні, а то й тисячі кілометрів, перш ніж досягне берегової лінії.
Коли свелл наближається до менших глибин, нижні потоки води стикаються з дном, сповільнюються і їм нікуди подітися, крім як рухатися нагору, виштовхуючи всю воду над ними. Коли вода вже не може витримати власна вага- Вона починає валитися. Власне, звідки беруться хвилі, на яких можна серфити.
- Клозаути (close-out)закриваються по всій довжині цілими секціями. Не найкращий варіант для катання, якщо тільки ви не вчитеся кататися в піні. Коли розмір хвиль більше 2 метрів, такі хвилі можуть бути небезпечні. Розпізнати клозаути можна за шириною піку хвилі, що може досягати кількох метрів.
- Пологі хвилі (Spilling waves)повільно підходять до берега і завдяки невеликому ухилу дна неквапливо починають ламатися, не утворюючи різкої стінки і труби. На такі хвилі потрібно заздалегідь починати розгрібатися, і вони більше підходять для серферів і лонгбордистів-початківців.
- Трубні хвилі (Plunging waves). Швидкі, потужні, різкі хвилі, що утворюють трубу. Виникають, коли Свелл стикається з перешкодою на своєму шляху. Наприклад, це може бути риф, що виступає, або кам'яна плита. Такі хвилі ми звикли бачити на серф-фото та в серф-відео. Дозволяють робити проїзди в трубі та ейри (стрибки). Небезпечні для серферів-початківців.
Види серф-спотів
Характер хвилі визначається місцем, де вона встає, таке місце називається серф-спотом. Серф-споти поділяють кілька видів.
- Біч-брейк (Beach-break):Свел приходить до пляжу з піщаним дном і хвиля, зіткнувшись з намиванням піску на дні, починає ламатися. Особливість бич-брейків полягає в тому, що піки встають у місцях, де утворюються піщані намиви, а їх форма та положення може змінюватися щодня, залежно від вітру, підводних течій, руху припливів/відливів та інших факторів.
Зі зміною форми і величини намиву змінюється і характеристика хвиль, тобто хвилі можуть бути різкими, що трубляться, так і пологими. Піщане дно не становить особливої небезпеки, тому бич-брейки відмінно підходять для навчання серфінгу. На Балі бич-брейками є весь пляж уздовж Кути, Легіана та Семіньяку, а також Брава-Біч, Еко-Біч та інші. - Риф-брейк (Reef-Break).Цей вид серф-споту характеризується наявністю рифу на дні. Як риф можуть виступати як коралові рифи, і кам'яне дно як окремих каменів чи цілих плит. Форма, потужність та довжина хвилі залежать від того, якою форми риф на дні океану. На споті з риф-брейком завжди можна передбачити, де вставатиме пік хвилі. Риф-брейки набагато небезпечніші, ніж бич-брейки, за рахунок гострих рифів та каміння на дні.На Балі більшість серф-спотів є риф-брейками. Улувату, Баланган, Паданг-Паданг, Бату-Болонг та багато інших.
- Поінт-брейк (Point-break)- це коли з Велл стикається з якоюсь перешкодою, що виступає з берега. Це може бути кам'яна гряда, мис, невеликий острів. Після зіткнення хвилі огинають цю перешкоду і починають ламатися один за одним. У таких місцях постають хвилі найбільш правильної форми, йдуть одна за одною, і можуть подарувати вам дуже довгі проїзди.Прикладом пойнт-брейку на Балі є спот Медеві (Medewi).
Вітер та кількість води
Окрім місця і звело на те, звідки беруться хвилі для серфінгу, впливають також вітер і висота води (припливи та відливи).
Звідки беруться хвилі для катання або «віднесені вітром»
Від вітру на березі залежить якість хвиль. Найправильніший вітер для серфінгу – це його відсутність. Саме тому серфери встають о 4-й ранку або раніше, щоб дістатися до споту до світанку, коли вітер не встиг прокинутися, а вода ще дзеркально-гладка (glassy).
Якщо вітер таки дме, то хвилі не зіпсуються (а іноді стануть навіть кращими), якщо він буде спрямований з берега в океан. Такий вітер називають офшор (offshore). Офшор підтримує хвилі від обвалення, роблячи їх різкішими.
Вітер, що дме з океану на берег, називається оншор(onshore). Він ламає хвилі, змушуючи їх закриватися заздалегідь, здувая піки. Найменш переважний вітер із усіх. Сильний оншор взагалі може вбити всю каталку.
Також вітер може дмути вздовж берега, його називають кросшор (cross shore). Тут багато залежить від його сили та напряму. Іноді кросшор може несильно псувати хвилі, інколи ж може діяти також негативно, як оншор.
Припливи та відливи
Про припливи та те, як вони впливають на хвилі, можна прочитати у цій статті
Анатомія хвилі
У будові хвилі виділяють кілька елементів:
Стінка (face/wall)— секція хвилі, де серфер проводить більшу частину часу.
Лип (lip)- Падаючий гребінь хвилі.
Плечо (shoulder)- місце, де хвиля поступово сходить нанівець.
Підошва (trough)- Самий низ хвилі.
Труба (tube/barrel)- місце, де вода оточує серфера з усіх боків.
Тепер ви знаєте, звідки беруться хвилі, але теорія теорією, а по-справжньому пізнати хвилі можна лише у процесі серфінгу. Чим більше спостерігатимете за хвилями і кататиметеся на них, тим краще ви читатимете океан, а це дозволить вам ловити все більше і більше відмінних хвиль. А тепер дошку пахву і бігом кататися! 🙂
Хвилювання являє собою таку форму періодичного руху, що безперервно змінюється, при якому частки води здійснюють коливання біля свого положення рівноваги.
Якщо через будь-яку причину частинки води будуть виведені з положення рівноваги, то під впливом сили тяжіння вони прагнутимуть відновити порушену рівновагу. При цьому кожна водна частка буде здійснювати коливальний рух щодо положення рівноваги, не переміщаючись разом із видимою формою руху хвиль.
Хвилі можуть виникати під дією різних причин(Сил). Залежно від походження, тобто від причин, що викликали їх, розрізняють наступні видиморських хвиль.
- Хвилі тертя (ілн фрикційні). До цих хвиль належать насамперед вітрові, що виникають при дії вітру поверхню моря. До них відносяться також так звані внутрішні або глибинні хвилі, які виникають на глибинах при переміщенні шару води однієї щільності над шаром ока іншої щільності.
- Баричні хвилі з'являються при коливаннях атмосферного тиску. Коливання атмосферного тискувикликають підняття та опускання водних мас, при яких частинки води прагнуть зайняти нові положення рівноваги, але, досягнувши їх, здійснюють по інерції коливальні рухи.
- Припливно-відливні хвилі виникають під впливом явища припливів та відливів.
- Сейсмічні хвилі утворюються при землетрусах та вулканічних виверженнях. Якщо осередок землетрусу розташований під водою або поблизу берега, то коливання передаються водним масамвикликаючи в них сейсмічні хвилі, які називаються ще цунамі.
- Сейші. У морях, озерах, водосховищах, крім коливання водних часток як поступальних хвиль, нерідко спостерігаються періодичні коливання частинок води лише у вертикальному напрямі. Такі хвилі називаються сейшами. При сейшах відбуваються коливання, схожі за своїм характером на коливання, в посудині, що періодично погойдується. Найпростіший вид сейш виникає, коли рівень води піднімається біля одного краю водойми і одночасно опускається в іншого. При цьому посередині водоймища спостерігається лінія, вздовж якої частинки води не мають вертикальних переміщень, а рухаються горизонтально. Ця лінія називається вузлом сейша. Більш складні сейші бувають двовузловими, тривузловими і т.д.