Волнения

Движение воды в океанах и морях

Как известно из курса физики, поверхность раздела двух сред, находящихся в покое, ровная и плоская. В случае, если хотя бы одна из них движется, то разделяющая их поверхность принимает волнообразный характер, причём размеры волн зависят от скорости движения и разности плотностей обеих сред.

Движение воды бывает трёх видов:

1. Волны - частицы воды колеблются около некоторой точки равновесия вверх - вниз, вправо - влево, а в горизонтальном направлении распространяется лишь форма движения;

2. Течения - частицы воды перемещаются в горизонтальном направлении, часто на громадное расстояние;

3. Приливы и отливы занимают промежуточное положение, поскольку они представляют собой вертикальное изменение уровня и связанные с ним течения обусловливают также горизонтальное перемещение водных масс.

Для зоны взаимодействия суши и моря сформированы понятия:

1. Береговая полоса - некоторое пространство борьбы между литосферой, гидросферой и атмосферой;

2. Берег - некоторая полоса, зона соприкосновения морских вод с сушей. В сторону суши берег простирается до границы распространения воды на максимальном уровне (волнения, приливы), который называется береговой линией, или береговой чертой;

3. Побережье - идет за береговой линией. Это полоса суши, которой присущи черты рельефа, созданные морем, или полоса, подверженная влиянию океана (моря).

Волны представляют собой периодические колебания частиц воды около положения их равновесия (вверх и вниз от среднего уровня). Эти колебания объясняются нарушением равновесия водной поверхности под воздействием внешних сил (например, ветра) и способностью воды восстанавливать нарушенное равновесие.

К причинам волнообразования в морях и океанах относятся: а) ветер, возбуждающий ветровые волны; б) приливы, вырывающие длинныеприливные волны; в) изменения атмосферного давления, воздающие стоячие волны - сейши; г) землетрясения и извержения вулканов, вызывающие особо длинные волны - цунами. Движущиеся суда создают особые - корабельныеволны.

Волны, образованные на поверхности и в самом верхнем слое, называются поверхностными, в отличие от внутренних волн, возникающих на некоторой глубине и не заметных на поверхности моря.

Волны, существующие под непосредственным воздействием вызывающих их сил, называются вынужденными, а волны, продолжающие существовать по инерции и после того, как вызывающая их сила прекратила своё действие, называются свободными волнами.

Различают поступательные и стоячие волны. У поступательных волн (например, ветровых) существует видимое перемещение формы волны; у стоячих волн (типа сейш) такого перемещения нет.

Шкала оценки волнения моря, озера и водохранилища

Баллы Признаки степени волнения
Гладкая поверхность
Рябь и небольшие волны
Небольшие гребни волн начинают опрокидываться, но белой пены ещё нет
Местами на гребнях опрокидывающихся волн появляется белая пена - "барашки"
Волны принимают хорошо выраженную форму, "барашки" образуются повсюду
Появляются гребни большой высоты, их пенящиеся вершины занимают большие площади, ветер начинает срывать пену с гребней волн
Гребни образуют длинные валы штормовых волн. Пена начинает вытягиваться полосами
Длинные полосы пены покрывают склоны волн и местами достигают их подошвы
Пена сплошь покрывает склоны волн, поверхность становится белой, только местами видны свободные от пены участки
Вся поверхность покрыта плотным слоем пены, воздух наполнен водяной пылью и брызгами, видимость уменьшена

На форму волны и скорость её распространения влияет глубина моря. В связи с этим различают короткие волны, у которых отношение глубины моря к длине волны более 0,5, а также длинные волны, у которых это отношение меньше 0,1. Когда отношение глубины моря к длине волны лежит в диапазоне 0,1-0,5 и волны находятся в переходной стадии, они называются волнами мелководья. Примеры коротких волн - ветровые, длинных - цунами и сейши. У волны различают гребень и подошву. Скорость перемещения гребня волны называется скоростью волны.