Dəniz dalğalarının əmələ gəlməsi. Dənizdə niyə dalğalar var? Dəniz dalğaları necə əmələ gəlir
Dənizlərin və okeanların səthi nadir hallarda sakit olur: adətən dalğalarla örtülür və sörf davamlı olaraq sahillərə çırpılır.
Təəccüblü bir mənzərə: açıq okeanda nəhəng fırtına dalğalarının oynadığı nəhəng bir yük gəmisi, sanki bir sözdən başqa bir şey deyil. Fəlakət filmləri oxşar təsvirlərlə doludur - on mərtəbəli bina qədər yüksək dalğa.
Dəniz səthinin dalğa salınımları fırtına zamanı, atmosfer təzyiqindəki dəyişikliklərlə birləşən uzun güclü külək mürəkkəb xaotik dalğa sahəsi meydana gətirdikdə baş verir.
Çalışan dalğalar, qaynayan sörf köpüyü
Fırtınaya səbəb olan siklondan uzaqlaşaraq, dalğa modelinin necə çevrildiyini, dalğaların necə daha bərabərləşdiyini və eyni istiqamətdə bir-birinin ardınca hərəkət edən nizamlı cərgələri müşahidə edə bilərsiniz. Bu dalğalara qabarma deyilir. Belə dalğaların hündürlüyü (yəni dalğanın ən yüksək və ən aşağı nöqtələri arasındakı səviyyə fərqi) və uzunluğu (iki qonşu zirvə arasındakı məsafə), eləcə də yayılma sürəti kifayət qədər sabitdir. İki zirvəni 300 m-ə qədər məsafə ilə ayırmaq olar və belə dalğaların hündürlüyü 25 m-ə çata bilər.Belə dalğalardan dalğa vibrasiyası 150 m-ə qədər dərinliyə yayılır.
Şişkin dalğaları formalaşma sahəsindən hətta tam sakitlikdə də çox uzaqlara yayılır. Məsələn, Nyufaundlend sahillərindən keçən siklonlar dalğalara səbəb olur ki, onlar üç gündən sonra Fransanın qərb sahillərindəki Biskay körfəzinə çatırlar - yarandıqları yerdən təxminən 3000 km.
Sahilə yaxınlaşdıqda dərinlik azaldıqca bu dalğalar öz görünüşünü dəyişir. Dalğa titrəmələri dibinə çatdıqda dalğaların hərəkəti yavaşlayır, onlar deformasiyaya başlayır, bu da zirvələrin çökməsi ilə başa çatır. Sörfçülər bu dalğaları səbirsizliklə gözləyirlər. Dəniz dibinin sahilə yaxın kəskin şəkildə aşağı düşdüyü ərazilərdə, məsələn, Qərbi Afrikadakı Qvineya körfəzində onlar xüsusilə möhtəşəmdir. Bu yer bütün dünyada sörfçülər arasında çox məşhurdur.
Dalğalar: qlobal dalğalar
Dalğalar tamamilə fərqli bir təbiət hadisəsidir. Bunlar dəniz səviyyəsindəki dövri dalğalanmalardır, sahildən kənarda aydın görünür və təxminən hər 12,5 saatdan bir təkrarlanır. Onlar okean sularının əsasən Ay ilə qravitasiya qarşılıqlı təsirindən yaranır. Gelgit dövrü Yerin öz oxu ətrafında gündəlik fırlanma dövrlərinin və Ayın Yer ətrafında fırlanması dövrlərinin nisbəti ilə müəyyən edilir. Günəş də gelgitlərin əmələ gəlməsində iştirak edir, lakin Aydan daha az dərəcədə. Kütləvi üstünlüklərə baxmayaraq. Günəş Yerdən çox uzaqdır.
Beləliklə, gelgitlərin ümumi böyüklüyü ay ərzində dəyişən Yer, Ay və Günəşin nisbi mövqelərindən asılıdır. Onlar eyni xəttdə olduqda (tam ay və yeni ay zamanı baş verir), gelgitlər maksimum dəyərlərə çatır. Ən yüksək gelgitlər Kanada sahillərindəki Fundi körfəzində müşahidə olunur: burada dəniz səviyyəsinin maksimum və minimum mövqeləri arasındakı fərq təxminən 19,6 m-dir.
Səs verildi Təşəkkürlər!
Sizi maraqlandıra bilər:
Y. LESNY tərəfindən esse
Uels “zaman maşını”na minə bilsəydik, keçmişin dumanlı məsafəsinə qaça bilsəydik və oradan yer kürəmizə baxsaq, onu tanımazdıq. Milyonlarla il əvvəl materiklər nəinki tamamilə fərqli konturlara malik idi, həm də bu qitələrin səthi tamamilə fərqli görünüşə malik idi: onları fərqli, yad landşaftlar bürümüş, müxtəlif bitkilər böyümüş və müxtəlif heyvanlar tapılmışdır. O vaxtlar şəhərləri, şumlanmış tarlaları, yolları olan insan yox idi... Bütün geoloji dövrlər boyu dəyişməz qalmış yalnız bir şey qalmışdır: dənizin bu mənzərəsi. Milyonlarla il əvvəl, indi onu şumlayan eyni dalğalar onun üzərində yuvarlandı. Dalğalanan su səthinin mənzərəsi yer üzündə bildiyimiz ən qədim mənzərədir. Və bu gün də ən çox yayılmışdır: axırda planetimizin bütün səthinin üçdə ikisi su ilə örtülmüşdür!
Bəs deyə bilərikmi ki, bu qədim və geniş yayılmış mənzərə bizə hamıdan yaxşı tanışdır? Çətinliklə. Bizi qeyri-ixtiyari olaraq fırtınalı dənizin sərt gözəlliyi cəlb edir, o, şairləri və rəssamları ruhlandırır, amma yenə də dənizin dalğaları haqqında çox az şey bilirik. Hətta insanların çoxunun təsəvvür etdiyi bu dalğaya bənzər hərəkətin özü də tamamilə yanlışdır.
Əslində, insanların çoxu dalğaların çay yatağındakı su kimi dənizin səthində sürüşdüyünü, onun boyunca hərəkət etdiyini düşünür. Ancaq bu doğru deyil: kobud dənizdə yalnız hərəkət forması hərəkət edir, dalğaların özləri isə yalnız yuxarı və aşağı salınır. Heç bir taxta parçası, qayıq və ya hər hansı bir üzən cismin dalğalı dəniz tərəfindən hərəkətə gətirildiyini görmüsünüzmü? Diqqət yetirin ki, sürətlə hərəkət edən dalğalar bu obyekti ümumiyyətlə özləri ilə aparmırlar, ancaq onu yumşaq bir şəkildə yuxarı və aşağı yelləyin. Dəniz "saralmış tarla çalxalanır" kimi tərpənir: qarğıdalı sünbülləri tarladakı yerini dəyişmir, hər sünbül bir qədər irəli çəkilir və sonra yenidən düz olur - və bu vaxt görürsən dalğalar bir-birinin ardınca tarladan keçir. Qulaqların özləri deyil, qaçan hərəkət formasıdır.
“Dünyadakı söz-söhbət dəniz dalğasına bənzəyir” atalar sözü bu özünəməxsus hərəkət növünü təəccüblü şəkildə aydın şəkildə göstərir. Bəzi xəbərlərin bütün şəhərə yayılması üçün insanların şəhərin bu başından o başına qaçması vacib deyil: ağızdan-ağıza ötürülür.
Beləliklə, dəniz dalğaları küləyin səhraları və sahilyanı əraziləri şumladığı qum dalğalarından fərqlənir: burada dalğalı qum təpələri əslində öz-özünə hərəkət edir və yalnız onların forması dənizdəki kimi hərəkət etmir.
Məhz buna görə də dəniz dalğaları belə böyük sürətlə qaçır, tez-tez bizim “sürətli” qatarlarımızı ötür: saniyədə 5...6 kulaç və ya saatda 40 verst dalğa sürəti qeyri-adi deyil. Əgər hərəkət edən hərəkət forması deyil, su kütlələrinin özləri olsaydı, belə bir sürət mümkün olmazdı.
Amma dalğaları yaradan səbəblə bağlı hələ heç nə deməmişik. Bu səbəb, məlum olduğu kimi, külək, yəni. hava axını. Suya vuraraq, hava axını onun səthini əyir; çökəklik əmələ gəlir, lakin növbəti anda enən su hissəcikləri güclə yuxarıya doğru itələnir, beləliklə depressiyanın yerində yüksəliş əmələ gəlir. Cazibə qüvvəsinin təsiri ilə aşağı düşən bu yüksəklik yenidən vadi ilə əvəz olunur və s. Kobud dənizdəki hər bir su zərrəsi yalnız yuxarı və aşağı hərəkət edir, lakin bir nöqtədən başlayan həyəcan qonşu hissəciklərə ötürülür, getdikcə daha da yayılır, nəhəng bir ərazini əhatə edir. Dalğalı sahənin hərəkəti bu hadisəni kifayət qədər yaxşı göstərir.
Lakin külək dənizin pozulmasının yeganə səbəbi deyil. Digər, daha nadir səbəb isə sahil yaxınlığında baş verən zəlzələlərdir. Belə dalğalar hündür deyil, çox uzundur və qeyri-adi sürətlə, bəzən saatda 600 verstdən çox sürətlə yayılır! Lakin bu cür dalğalar küləkdən yaranan dalğalara nisbətən daha az müşahidə olunur. Bundan sonra biz ilk növbədə bu sonunculara istinad edəcəyik.
Dalğalar nə qədər böyükdür? Dəniz dalğalarının nəhəng ölçüsü, su dağları haqqında çoxmərtəbəli binanın hündürlüyü haqqında tez-tez eşidirik. Dəqiq ölçmələr dalğaların inanılmaz hündürlüyü ilə bağlı bu əfsanəni məhv etdi və maraqlıdır ki, ölçmələr nə qədər dəqiq olarsa, dalğalar da bir o qədər aşağı olur. Açıq dənizdə dalğalar nadir hallarda hündürlüyü 6 kulaçdan çox olur; Bu maksimum hündürlükdür, lakin adətən dalğalar 3 kulaçdan yüksək olmur, buna görə də 5 metrlik dalğa istisna kimi nəzərə alınmalıdır.
Bəs belədirsə, onda oxucu soruşacaq ki, dağa bənzər dəniz dalğaları ilə bağlı bu hekayələr, bəzən ən vicdanlı şahidlərdən eşitdiyimiz hekayələr haradan qaynaqlanır? Burada məsələ maraqlı görmə illüziyasındadır. Açıq dənizdəki dalğalar, təbii ki, dalğalar zamanı üfüqi qalmayan, lakin bütün istiqamətlərdə əyilən gəmilərin göyərtəsindən müşahidə edilməlidir. Göyərtə, atış zamanı sərnişini dənizə doğru əydikdə, qarşısında nəhəng su dalğalarını görür - və istər-istəməz onların hündürlüyünü çox qiymətləndirir, çünki onu üfüqi səthdən deyil, meylli göyərtədən hesablayır. Yəni sərnişin zehni olaraq dalğanın şaquli yüksəlişini deyil, yamacının uzunluğunu ölçür. Təbii ki, sərnişin tərəfindən tanınmayan bu optik illüziya nəticəsində dalğalar ona o qədər böyük görünür.
Maraqlıdır ki, dalğa hündürlüyü bütün dənizlərdə eyni deyil. Dəniz nə qədər dərin olarsa, səthi bir o qədər geniş olarsa, su kütlələrinin və küləyin maneəsiz hərəkətinə mane olan adalar və sürülər bir o qədər az olar - dalğalar bir o qədər böyük olar. Bu zaman suyun duzluluğu, daha doğrusu, sıxlığı da müəyyən rol oynayır. Duzlu su şirin sudan daha ağırdır və külək qüvvələrinə şirin sudan daha az həssasdır; Buna görə su nə qədər duzlu olarsa, dalğalar da bir o qədər aşağı olur. Məhz buna görə də bərabər ərazilərlə göllər dənizdən qaya və qum sahilləri ilə ayrılmış dəniz körfəzlərindən daha fırtınalıdır. Amma su hövzələrinin sahələri bərabər deyilsə, o zaman artıq qeyd etdiyimiz kimi, onların dalğaları da eyni olmayacaq. Bizim Xəzər dənizimizdə dalğalar nəhəng Aralıq dənizindən xeyli kiçikdir, sonuncuda isə yenə Atlantik okeanından xeyli kiçikdir. Öz növbəsində, Atlantik dalğaları cənub yarımkürəsinin geniş ərazisinə sərbəst şəkildə yayılan Antarktika okeanının üzgüçülərini qorxudan ölçülərə heç vaxt çatmır.
İndiyə qədər dalğaların hündürlüyü haqqında danışdıq və onların uzunluğu haqqında hələ heç nə demədik, yəni. iki bitişik dalğanın təpələri (və ya dərələri arasında) arasındakı məsafə haqqında. Dalğalar nə qədər yüksəkdirsə, onların eni də bir o qədər böyükdür və bu iki kəmiyyət arasında kifayət qədər sadə əlaqə mövcuddur; yəni eni hündürlükdən təxminən 30...40 dəfə böyükdür. Üç kulaç hündürlüyündə dalğaların uzunluğu 100 kulaça çatır və 5...6 kulaç, yəni. ən yüksək dalğalar yarım mil uzunluğa çata bilər.
Bizi burada başqa bir sual maraqlandıra bilər: narahatlıq suyun altında nə qədər dərinliyə yayılır? Bu boş sual deyil - bu, akvalanqda, dəniz kabellərini çəkərkən və s. üçün vacib praktik əhəmiyyətə malikdir. Son vaxtlara qədər dalğanın yayılma dərinliyinin dalğa hündürlüyünün 300 qatına bərabər olduğu qəbul edilirdi. Buradan belə çıxır ki, məsələn, dənizin səthində 3 kulaç dalğalar hərəkət edərkən, o zaman bu həyəcanın əks-sədaları 3x300 = 900 kulaç dərinlikdə hiss olunur, yəni. demək olar ki, iki mil. İndi narahatlığın belə dərinliklərə qədər uzana biləcəyi şübhə altındadır. Birbaşa ölçmələr müəyyən etdi ki, 100 kulaç dərinlikdə hələ də hiss olunur, buna görə də Jül Vernovun "Nautilus" gəmisinin fırtınalı dəniz səviyyəsindən dayaz şəkildə sakit şəkildə üzməsi fantaziya səltənətinə aiddir.
Bir çox insanlar dəniz dalğalarının təbiətdəki böyük əhəmiyyətindən belə xəbərdar deyillər. Gəmilərini dənizə əmanət edən insan üçün həyəcan arzuolunmaz bir hadisədir: okeanın sonsuz genişliyi həmişə sakit və hərəkətsiz qalması üçün çox şey verərdik. Lakin onun dibsiz dərinliklərində yaşayan çoxsaylı canlıların buna münasibəti tamam başqadır. Narahatlıq su və hava arasındakı təmas səthini artırır və beləliklə, oksigenin su kütlələrinin qalınlığına nüfuz etməsinə kömək edir, onsuz həyat mümkün deyil. Təbiəti xilas etməkdə həyəcanın oynadığı mühüm rol budur! Gəmilərimizi sındıran və basdıran fırtınalar sonsuz sualtı dünyasına həyat verən iksir gətirir.
Ancaq insanın da dəniz dalğalarından bəhrələnəcəyi, onlara boyunduruq bağlayacağı, mexanizmlərini işə salmağa məcbur edəcəyi vaxt uzaqda deyil.
düyü. 1.
Dəniz dalğalarının insan tərəfindən əsarət altına alınmasından danışmaq qəribə görünər, amma indi də dəniz dalğalarından başqa heç nə ilə hərəkətə gətirilməyən mexanizmlər qurulur. Nümunə olaraq, biz burada amerikalı mühəndis Ransomun bu yaxınlarda ixtira etdiyi maşını təsvir edəcəyik. Maşının məqsədi dəniz dalğalarının enerjisini, məlum olduğu kimi, hər cür mexanizmləri hərəkətə gətirə bilən havanı kondensasiya etmək üçün istifadə etməkdir. Ransomun maşınının dizaynı mürəkkəb deyil. Blok vasitəsilə A kəndir atılır, ondan boş dəmir qutu asılır B və yük C. Dalğa üzən qutunu qaldırır IN, bununla da bloku fırladın A və ona qoşulmuş dişli çarx. Bu sonuncu silindrlərin pistonlarını hərəkət etdirir D. Dalğa səngidikdə qutu da onunla birlikdə enir B, və dişli əks istiqamətdə hərəkət edir. Mexanizm elə qurulmuşdur ki, dişlinin hər hərəkəti ilə silindrlərdəki pistonlar növbə ilə irəli və ya geriyə doğru hərəkət edir, daima silindrlərə hava vurur. D. Sıxılmış hava borudan keçir E tanka F, harada toplanır. Beləliklə, anbarda sıxılmış hava şəklində həmişə sərbəst enerji mənbəyi var; Yalnız onu işə salmaq qalır.
Belə hədiyyə mühərriklərinin başqa növləri də var; hələlik onların praktiki əhəmiyyəti yoxdur, lakin yaxın gələcəkdə dalğa enerjisinin sənaye istifadəsi, şübhəsiz ki, daha geniş miqyasda həyata keçiriləcəkdir. Və o zaman insan nəinki dənizi fəth edəcək, həm də onun üsyankar dalğalarını özünə itaətkar qul edəcək.
Məlumat mənbəyi:
"Təbiət və insanlar".
Elm, incəsənət və ədəbiyyatın illüstrasiya jurnalı. 1912, № 2
Dənizin səthində görməyə adət etdiyimiz dalğalar əsasən küləyin təsiri ilə əmələ gəlir. Ancaq dalğalar başqa səbəblərdən də yarana bilər, sonra çağırılır;
Ayın və Günəşin gelgit qüvvələrinin təsiri altında əmələ gələn gelgit;
Atmosfer təzyiqinin qəfil dəyişməsi zamanı baş verən barik təzyiq;
Zəlzələ və ya vulkan püskürməsi nəticəsində əmələ gələn seysmik (sunami);
Gəmi hərəkət edərkən yaranan gəmi problemləri.
Dənizlərin və okeanların səthində külək dalğaları üstünlük təşkil edir. Tidal, seysmik, təzyiq və gəmi dalğaları açıq okeanda gəmilərin naviqasiyasına əhəmiyyətli təsir göstərmir, ona görə də onların təsviri üzərində dayanmayacağıq. Külək dalğaları naviqasiyanın təhlükəsizliyini və iqtisadi səmərəliliyini şərtləndirən əsas hidrometeoroloji amillərdən biridir, çünki dalğa gəmiyə doğru irəliləyir, onu vurur, daşlayır, yan tərəfə vurur, göyərtələri və üst tikililəri su altında saxlayır və sürəti azaldır. Hərəkət təhlükəli siyahılar yaradır, gəminin mövqeyini müəyyənləşdirməyi çətinləşdirir və ekipajı çox yorur. Sürət itkisi ilə yanaşı, dalğalar gəminin əyilməsinə və verilmiş kursdan kənarlaşmasına səbəb olur və onu saxlamaq üçün sükanın daimi yerdəyişməsi tələb olunur.
Külək dalğaları dəniz səthində küləyin yaratdığı dalğaların əmələ gəlməsi, inkişafı və yayılması prosesidir. Külək dalğalarının iki əsas xüsusiyyəti var. Birinci xüsusiyyət nizamsızlıqdır: dalğaların ölçüləri və formalarının pozulması. Bir dalğa digərini təkrar etmir, böyük bir dalğanın ardınca kiçik və ya bəlkə də daha böyük bir dalğa gələ bilər; Hər bir fərdi dalğa davamlı olaraq formasını dəyişir. Dalğa təpələri təkcə külək istiqamətində deyil, digər istiqamətlərdə də hərəkət edir. Təhlükəli dəniz səthinin belə mürəkkəb quruluşu dalğalar əmələ gətirən küləyin burulğan, turbulent təbiəti ilə izah olunur. Dalğaların ikinci xüsusiyyəti onun elementlərinin zaman və məkanda sürətli dəyişkənliyidir və küləklə də bağlıdır. Bununla belə, dalğaların ölçüsü təkcə küləyin sürətindən asılı deyil, onun fəaliyyət müddəti, sahəsi və su səthinin konfiqurasiyası mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Praktik nöqteyi-nəzərdən hər bir fərdi dalğanın və ya hər dalğa vibrasiyasının elementlərini bilməyə ehtiyac yoxdur. Buna görə də, dalğaların tədqiqi son nəticədə dalğa elementləri və onları müəyyən edən amillər arasındakı asılılıqlarla ədədi şəkildə ifadə olunan statistik nümunələri müəyyən etməyə gəlir.
3.1.1. Dalğa elementləri
Hər bir dalğa müəyyən elementlərlə xarakterizə olunur,Dalğalar üçün ümumi elementlər bunlardır (şək. 25):
Apex - dalğa zirvəsinin ən yüksək nöqtəsi;
Dib dalğa çuxurunun ən aşağı nöqtəsidir;
Hündürlük (h) - dalğanın yuxarı həddini aşan;
Uzunluq (L) dalğanın yayılmasının ümumi istiqamətində çəkilmiş dalğa profilində iki bitişik silsilənin zirvələri arasındakı üfüqi məsafədir;
Period (t) - iki bitişik dalğa zirvəsinin sabit şaquli keçiddən keçməsi arasındakı vaxt intervalı; başqa sözlə, dalğanın öz uzunluğuna bərabər məsafəni qət etdiyi zaman dövrüdür;
Yamac (e) verilmiş dalğanın hündürlüyünün onun uzunluğuna nisbətidir. Dalğa profilinin müxtəlif nöqtələrində dalğanın dikliyi fərqlidir. Orta dalğa dikliyi nisbətlə müəyyən edilir:
düyü. 25. Dalğaların əsas elementləri.
Təcrübə üçün ən böyük yamac vacibdir ki, bu da dalğanın hündürlüyünün h ilə onun yarım uzunluğunun λ/2 nisbətinə təxminən bərabərdir.
- dalğa sürəti c - dalğa dövrünün nizamının qısa zaman intervalında müəyyən edilən dalğa zirvəsinin onun yayılma istiqamətində hərəkət sürəti;
Dalğa cəbhəsi, dalğanın yayılmasının ümumi istiqamətinə paralel çəkilmiş dalğa profilləri dəsti ilə müəyyən edilən verilmiş dalğanın zirvəsinin təpələri boyunca keçən kobud səthin planındakı xəttdir.
Naviqasiya üçün hündürlük, dövr, uzunluq, sıldırım və dalğa hərəkətinin ümumi istiqaməti kimi dalğa elementləri böyük əhəmiyyət kəsb edir. Onların hamısı küləyin axınının parametrlərindən (küləyin sürəti və istiqaməti), onun dəniz üzərində uzunluğundan (sürətlənməsindən) və təsir müddətindən asılıdır.
Yarama və yayılma şəraitindən asılı olaraq külək dalğalarını dörd növə bölmək olar.
Külək - müşahidə anında onun yaratdığı küləyin təsiri altında olan dalğalar sistemi. Külək dalğalarının və küləyin dərin sularda yayılma istiqamətləri adətən üst-üstə düşür və ya dörd nöqtədən çox olmayan (45°) fərqlənir.
Külək dalğaları, onların yamacının küləkdən daha dik olması ilə xarakterizə olunur, buna görə də zirvələrin zirvələri adətən çökür, köpük əmələ gətirir və ya hətta güclü küləklər tərəfindən qoparılır. Dalğalar dayaz suya girib sahilə yaxınlaşdıqda dalğa və küləyin yayılma istiqamətləri 45°-dən çox fərqlənə bilər.
Şişkinlik - külək zəiflədikdən və/və ya istiqamətini dəyişdikdən sonra dalğa əmələ gətirən ərazidə yayılan küləyin yaratdığı dalğalar və ya dalğa yaradan ərazidən küləyin fərqli sürətlə əsdiyi başqa əraziyə gələn küləyin yaratdığı dalğalar və/və ya fərqli istiqamət. Külək olmadıqda yayılan xüsusi bir şişkinliyə ölü qabarma deyilir.
Qarışıq - külək dalğalarının qarşılıqlı təsiri və şişməsi nəticəsində yaranan dalğalar.
Külək dalğalarının transformasiyası - dərinliyin dəyişməsi ilə külək dalğalarının strukturunun dəyişməsi. Bu zaman dalğaların forması pozulur, onlar daha sıldırım və qısa olur, dayaz dərinlikdə dalğanın hündürlüyündən artıq olmayanda sonuncuların zirvələri aşır və dalğalar dağılır.
Görünüşündə külək dalğaları müxtəlif formalarla xarakterizə olunur.
Ripple zəif küləyin təsiri altında baş verən külək dalğasının inkişafının ilkin formasıdır; Dalğaların zirvələri dalğalandıqda pulcuqlara bənzəyir.
Üç ölçülü dalğalar orta zirvə uzunluğu orta dalğa uzunluğundan bir neçə dəfə böyük olan dalğalar toplusudur.
Müntəzəm dalğalar bütün dalğaların forması və elementlərinin eyni olduğu dalğalardır.
İzdiham müxtəlif istiqamətlərdə hərəkət edən dalğaların qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranan xaotik bir narahatlıqdır.
Sahilləri, qayaları və ya qayaları qıran dalğalara qırıcı deyilir. Sahil zonasına çırpılan dalğalara sörf deyilir. Dik sahillərin yaxınlığında və liman obyektlərinin yaxınlığında sörf əks dalğa formasına malikdir.
Dənizin səthindəki dalğalar, onlara səbəb olan qüvvənin fəaliyyətini dayandırdıqda və dalğalar sərbəst hərəkət etdikdə sərbəst və dalğaların əmələ gəlməsinə səbəb olan qüvvə dayanmadıqda məcburi olaraq bölünür.
Dalğa elementlərinin zamanla dəyişkənliyinə əsaslanaraq, onlar sabit dalğalara, yəni dalğaların statistik xüsusiyyətləri zamanla dəyişməyən külək dalğalarına və zaman keçdikcə elementlərini dəyişən inkişaf edən və ya zəifləyən dalğalara bölünür.
Formalarına görə dalğalar iki ölçülü bölünür - orta zirvə uzunluğu orta dalğa uzunluğundan dəfələrlə böyük olan dalğalar toplusu, üçölçülü - orta zirvə uzunluğu dalğa uzunluğundan bir neçə dəfə böyük olan dalğalar toplusu. , və tək, altlığı olmayan yalnız qübbəşəkilli təpəyə malikdir.
Dalğa uzunluğunun dənizin dərinliyinə nisbətindən asılı olaraq, dalğalar uzunluğu dənizin dərinliyindən əhəmiyyətli dərəcədə az olan qısa və uzunluğu dənizin dərinliyindən böyük olan uzun dalğalara bölünür.
Dalğa formasının hərəkətinin təbiətinə görə, onlar dalğa formasının görünən hərəkətinin olduğu translyasiya ola bilər və hərəkətsizdir. Dalğaların necə yerləşdiyinə görə, onlar səthi və daxili bölünür. Daxili dalğalar bu və ya digər dərinlikdə müxtəlif sıxlıqlı su təbəqələri arasındakı interfeysdə əmələ gəlir.
3.1.2. Dalğa elementlərinin hesablanması üsulları
Dəniz dalğalarını öyrənərkən bu hadisənin müəyyən tərəflərini izah etmək üçün müəyyən nəzəri prinsiplərdən istifadə olunur. Dalğaların quruluşunun ümumi qanunları və onların ayrı-ayrı hissəciklərinin hərəkətinin təbiəti dalğaların troxoidal nəzəriyyəsi ilə nəzərdən keçirilir. Bu nəzəriyyəyə görə, səth dalğalarında olan ayrı-ayrı su hissəcikləri qapalı ellipsoidal orbitlərdə hərəkət edərək, dalğa periyodu t-ə bərabər vaxtda tam bir inqilab edir.Hərəkətin ilkin anında faza bucağı ilə yerdəyişən, ardıcıl yerləşmiş su hissəciklərinin fırlanma hərəkəti tərcümə hərəkətinin görünüşünü yaradır: ayrı-ayrı hissəciklər qapalı orbitlərdə hərəkət edir, dalğa profili isə külək istiqamətində translyasiya ilə hərəkət edir. Troxoidal dalğa nəzəriyyəsi ayrı-ayrı dalğaların quruluşunu riyazi əsaslandırmağa və onların elementlərini bir-biri ilə əlaqələndirməyə imkan verdi. Fərdi dalğa elementlərini hesablamağa imkan verən düsturlar əldə edilmişdir
burada g cazibənin sürətlənməsi, dalğa uzunluğu K, onun yayılma sürəti C və t dövrü bir-biri ilə K = Cx asılılığı ilə bağlıdır.
Qeyd etmək lazımdır ki, troxoidal dalğa nəzəriyyəsi yalnız sərbəst külək dalğaları - qabarma zamanı müşahidə olunan müntəzəm iki ölçülü dalğalar üçün etibarlıdır. Üç ölçülü külək dalğalarında hissəciklərin orbital yolları qapalı dairəvi orbitlər deyildir, çünki küləyin təsiri altında suyun dəniz səthində dalğaların yayılması istiqamətində üfüqi ötürülməsi baş verir.
Dəniz dalğalarının troxoidal nəzəriyyəsi onların inkişaf və zəifləmə prosesini, həmçinin enerjinin küləkdən dalğaya ötürülməsi mexanizmini açıqlamır. Eyni zamanda, külək dalğalarının elementlərinin hesablanması üçün etibarlı asılılıqlar əldə etmək üçün bu məsələlərin dəqiq həlli lazımdır.
Buna görə də, dəniz dalğaları nəzəriyyəsinin inkişafı real dəniz küləyi dalğalarının müxtəlifliyini və fenomenin qeyri-stasionar xarakterini nəzərə alaraq, yəni külək və dalğalar arasında nəzəri və empirik əlaqələrin inkişaf etdirilməsi yolunu tutdu. onların inkişafı və zəifləməsi.
Ümumiyyətlə, külək dalğası elementlərinin hesablanması üçün düsturlar bir neçə dəyişənin funksiyası kimi ifadə edilə bilər
H, t, L,C=f(W , D t, H),
Harada W küləyin sürətidir; D - sürətlənmə, t - küləyin hərəkətinin müddəti; H - dənizin dərinliyi.
Dayaz dəniz əraziləri üçün asılılıqlar dalğanın hündürlüyünü və uzunluğunu hesablamaq üçün istifadə edilə bilər
a və z əmsalları dəyişkəndir və dənizin dərinliyindən asılıdır
A = 0,0151H 0,342; z = 0,104H 0,573.
Açıq dəniz zonaları üçün hündürlük ehtimalı 5% olan dalğaların elementləri və orta dalğa uzunluqları asılılıqlara uyğun olaraq hesablanır:
H = 0,45 Vt 0,56 D 0,54 A,
L = 0,3lW 0,66 D 0,64 A.
A əmsalı düsturdan istifadə etməklə hesablanır
Açıq okean əraziləri üçün dalğa elementləri aşağıdakı düsturlarla hesablanır:
burada e - aşağı sürətlənmələrdə dalğanın dikliyi, D PR maksimum sürətlənmə, km. Fırtına dalğalarının maksimum hündürlüyü düsturdan istifadə etməklə hesablana bilər
burada hmax maksimum dalğa hündürlüyü, m, D sürətlənmə uzunluğu, mildir.
Dövlət Okeanoqrafiya İnstitutunda dalğaların spektral statistik nəzəriyyəsinə əsaslanaraq dalğa elementləri ilə küləyin sürəti, onun təsir müddəti və sürətlənmə uzunluğu arasında qrafik əlaqələr əldə edilmişdir. Bu asılılıqlar ən etibarlı, məqbul nəticələr verən hesab edilməlidir, bunun əsasında SSRİ Hidrometeorologiya Mərkəzində (V.S.Krasyuk) dalğa hündürlüyünü hesablamaq üçün nomoqramlar qurulmuşdur. Nomoqramma (şəkil 26) dörd kvadrant (I-IV) bölünür və müəyyən ardıcıllıqla düzülmüş bir sıra qrafiklərdən ibarətdir.
Nomoqrammanın I kvadrantında (sağ aşağı küncdən hesablanmaqla) dərəcə şəbəkəsi verilmişdir ki, onun hər bir bölməsi (üfüqi) xəritələr üçün verilmiş enlikdə (70-dən 20° Ş.-ə qədər) meridianın 1°-ə uyğundur. 1:15 000000 polar stereoqrafik proyeksiyalar miqyası. Fərqli miqyaslı xəritələrdə ölçülən izobarlar n və izobarların əyrilik radiusu R arasındakı məsafəni 1:15 000000 miqyasa çevirmək üçün dərəcə şəbəkəsi lazımdır. izobarlar n və verilmiş enlikdə meridian dərəcələrində izobarların əyrilik radiusu R. İzobarların əyrilik radiusu R hesablama aparılan nöqtədən keçən və ya onun yaxınlığından keçən izobar kəsiyinin ən böyük təmasda olduğu dairənin radiusudur. Tapılan mərkəzdən çəkilmiş qövs izobarın verilmiş kəsiyi ilə üst-üstə düşəcək şəkildə seçilərək sayğacdan istifadə etməklə müəyyən edilir. Sonra, dərəcə şəbəkəsində, meridianın dərəcələri ilə ifadə edilən verilmiş enlikdə ölçülmüş dəyərləri çəkirik və kompasdan istifadə edərək izobarların əyilmə radiusunu və şkala uyğun izobarlar arasındakı məsafəni təyin edirik. 1:15.000.000.
Nomoqramın II kvadrantı küləyin sürətinin təzyiq qradiyentindən və yerin coğrafi enindən asılılığını ifadə edən əyriləri göstərir (hər bir əyri müəyyən enliyə uyğundur - 70-dən 20° N-ə qədər). Hesablanmış qradiyentli küləkdən dəniz səthinə yaxın (10 m hündürlükdə) əsən küləyə keçmək üçün atmosferin səth qatının təbəqələşməsini nəzərə alan korreksiya alınmışdır. İlin soyuq hissəsi üçün hesablama apararkən (sabit təbəqələşmə t w 2°C) əmsal 0,6-dır.
düyü. 26. İzobarların 5 mbar (a) və 8 mbar (b) intervalları ilə çəkildiyi səth təzyiqi sahə xəritələrindən dalğa elementlərinin və küləyin sürətinin hesablanması üçün nomoqram. 1 - qış, 2 - yay.
III kvadrantda izobar əyriliyinin geostrofik küləyin sürətinə təsiri nəzərə alınır. Əyrilik radiusunun müxtəlif qiymətlərinə (1, 2, 5 və s.) uyğun olan əyrilər bərk (qış) və kəsik (yay) xətləri ilə verilir. oo işarəsi izobarların düz olduğunu bildirir. Tipik olaraq, əyrilik radiusu 15 ° -dən çox olduqda, hesablamalarda əyriliyi nəzərə almaq lazım deyil. III və IV düymələri ayıran absis oxu boyunca verilmiş nöqtə üçün W küləyin sürəti müəyyən edilir.
IV kvadrantda küləyin sürəti, sürətlənməsi və ya küləyin təsirinin müddəti əsasında 12,5% ehtimalı olan əhəmiyyətli dalğaların (h 3H) hündürlüyünü təyin etməyə imkan verən əyrilər var.
Dalğanın hündürlüyünü təyin edərkən yalnız küləyin sürəti haqqında deyil, həm də küləyin sürətlənməsi və müddəti haqqında məlumatlardan istifadə etmək mümkündürsə, hesablama küləyin sürətlənməsi və müddəti (saatlarla) ilə aparılır. Bunu etmək üçün nomoqramın III kvadrantından perpendikulyarı sürətlənmə əyrisinə deyil, küləyin müddəti əyrisinə (6 və ya 12 saat) endiririk. Alınan nəticələrdən (sürətlənmə və müddət baxımından) dalğa hündürlüyünün daha kiçik qiyməti alınır.
Təklif olunan nomoqramdan istifadə etməklə hesablama yalnız “dərin dənizin” əraziləri üçün, yəni dənizin dərinliyi dalğa uzunluğunun yarısından az olmayan ərazilər üçün aparıla bilər. Sürətlənmə 500 km-dən çox olduqda və ya küləyin müddəti 12 saatdan çox olduqda, okean şəraitinə uyğun gələn dalğa hündürlüyünün küləkdən asılılığından istifadə olunur (IV kvadrantda qalınlaşmış əyri).
Beləliklə, müəyyən bir nöqtədə dalğaların hündürlüyünü müəyyən etmək üçün aşağıdakı əməliyyatları yerinə yetirmək lazımdır:
A) verilmiş nöqtədən və ya onun yaxınlığından keçən izobar R-nin əyrilik radiusunu tapın (seçmə yolu ilə kompasdan istifadə etməklə). İzobarların əyrilik radiusu yalnız siklon əyriliyi (siklon və çökəkliklərdə) zamanı müəyyən edilir və meridian dərəcələri ilə ifadə edilir;
B) seçilmiş nöqtənin ərazisində bitişik izobarlar arasındakı məsafəni ölçməklə təzyiq fərqini n təyin edin;
C) ilin vaxtından asılı olaraq R və n-in tapılmış qiymətlərindən istifadə edərək W küləyin sürətini tapırıq;
D) küləyin W sürətini və D sürətini və ya küləyin müddətini (6 və ya 12 saat) bilməklə, əhəmiyyətli dalğaların hündürlüyünü tapırıq (h 3H).
Sürətlənmə aşağıdakı kimi tapılır. Dalğanın hündürlüyünün hesablandığı hər bir nöqtədən, istiqaməti ilkin olana nisbətən 45° bucaq dəyişənə və ya sahilə və ya buzun kənarına çatana qədər küləyin əleyhinə istiqamət üzrə axın xətti çəkilir. Təxminən bu, müəyyən bir nöqtəyə çatan dalğaların əmələ gəlməsi lazım olan küləyin sürətlənməsi və ya yolu olacaq.
Küləyin hərəkətinin müddəti küləyin istiqamətinin dəyişməz qaldığı və ya orijinaldan ±22,5°-dən çox olmayan kənara çıxdığı vaxt kimi müəyyən edilir.
Şəkildəki nomoqrama görə. Şəkil 26a, dalğa hündürlüyünü 5 mbar vasitəsilə izobarların çəkildiyi səth təzyiq sahəsinin xəritəsindən müəyyən edə bilərsiniz. Əgər izobarlar 8 mbardan çəkilibsə, o zaman Şəkildə göstərilən nomoqramma. 26 b.
Dalğa müddəti və uzunluğu küləyin sürəti və dalğa hündürlüyü məlumatlarından hesablana bilər. Dalğa dövrünün təxmini hesablamasını müxtəlif külək sürətlərində (W) dövrlər və külək dalğalarının hündürlüyü arasındakı əlaqəni göstərən qrafikdən (şək. 27) istifadə etmək olar. Dalğanın uzunluğu qrafikə uyğun olaraq verilmiş nöqtədə onun dövrü və dənizin dərinliyi ilə müəyyən edilir (şək. 28).
Küləyin özünü hava proqnozu xəritələrində görmək olar: bunlar aşağı təzyiq zonalarıdır. Onların konsentrasiyası nə qədər çox olarsa, külək bir o qədər güclü olar. Kiçik (kapilyar) dalğalar əvvəlcə küləyin əsdiyi istiqamətdə hərəkət edir.
Külək nə qədər güclü və uzun müddət əssə, onun suyun səthinə təsiri bir o qədər çox olar. Zaman keçdikcə dalğaların ölçüsü artmağa başlayır.
Külək kiçik dalğalara sakit su səthlərindən daha çox təsir edir.
Dalğanın ölçüsü onu yaradan küləyin sürətindən asılıdır. Müəyyən bir sabit sürətlə əsən külək, müqayisə edilə bilən ölçüdə bir dalğa yarada biləcək. Dalğa küləyin onu itələyə biləcəyi ölçüyə çatdıqdan sonra "tam formalaşır".
Yaranan dalğalar müxtəlif sürətlərə və dalğa dövrlərinə malikdir. (Ətraflı məlumat məqalədə) Uzun müddətli dalğalar daha yavaş hərəkət edənlərə nisbətən daha sürətli hərəkət edir və daha uzun məsafələr qət edir. Külək mənbəyindən (yayılma) uzaqlaşdıqca dalğalar qaçılmaz olaraq sahilə yuvarlanan qabarma xətləri əmələ gətirir. Çox güman ki, siz set dalğaları anlayışı ilə tanışsınız!
Artıq küləkdən təsirlənməyən dalğalara yer qabarması deyilirmi? Sörfçülərin ardınca məhz bu!
Şişkinliyin ölçüsünə nə təsir edir?
Açıq dənizdə dalğaların ölçüsünə təsir edən üç əsas amil var.
Külək sürəti– Nə qədər böyükdürsə, dalğa da bir o qədər böyük olacaq.
Küləyin müddəti- əvvəlki kimi.
gətirmək(küləyin əhatə dairəsi) – yenə də əhatə dairəsi nə qədər böyükdürsə, dalğa da bir o qədər böyük olur.
Külək onlara təsir etməyi dayandıran kimi dalğalar enerjisini itirməyə başlayır. Dəniz dibinin çıxıntıları və ya yollarında olan digər maneələr (məsələn, böyük bir ada) bütün enerjini udana qədər hərəkət edəcəklər.
Müəyyən bir yerdə dalğanın ölçüsünə təsir edən bir neçə amil var. Onların arasında:
Şişkinlik istiqaməti– şişkinliyin lazım olan yerə çatmasına imkan verəcəkmi?
okean dibi– Okeanın dərinliklərindən sualtı qaya silsiləsi üzərinə hərəkət edən qabarma içərisində çəlləkləri olan böyük dalğalar əmələ gətirir. Qarşı tərəfdəki dayaz çıxıntı dalğaları yavaşlatacaq və onların enerji itirməsinə səbəb olacaq.
Gelgit dövrü– bəzi idman növləri tamamilə ondan asılıdır.
Ən yaxşı dalğaların necə edildiyini öyrənin.
Əvvəlcə külək səbəbiylə dalğa görünür. Sahildən uzaqda açıq okeanda əmələ gələn tufan suyun səthinə təsir etməyə başlayacaq və buna görə də qabarma görünməyə başlayacaq küləklər yaradacaq. Külək, onun istiqaməti, eləcə də sürət, bütün bu məlumatları hava proqnozu xəritələrində görmək olar. Külək suyu uçurmağa başlayır və "Kiçik" (kapilyar) dalğalar görünməyə başlayacaq, əvvəlcə küləyin əsdiyi istiqamətdə hərəkət etməyə başlayırlar.
Külək suyun düz səthinə əsir, külək nə qədər uzun və güclü əsməyə başlayırsa, suyun səthinə təsir bir o qədər çox olur. Zaman keçdikcə dalğalar birləşir və dalğanın ölçüsü artmağa başlayır. Daimi külək böyük bir qabarma əmələ gətirməyə başlayır. Külək, suyun sakit səthindən daha çox böyük olmasa da, artıq yaradılmış dalğalara daha çox təsir göstərir.
Dalğaların ölçüsü birbaşa onları əmələ gətirən əsən küləyin sürətindən asılıdır. Sabit sürətlə əsən külək müqayisə edilə bilən ölçüdə dalğa yarada bilər. Dalğa küləyin ona verdiyi ölçüyə çatan kimi sahilə doğru gedən tam formalaşmış dalğaya çevrilir.
Dalğalar müxtəlif sürət və dövrlərə malikdir. Uzun müddətli dalğalar kifayət qədər sürətlə hərəkət edir və daha aşağı sürətlə həmkarlarından daha böyük məsafələri qət edir. Külək mənbəyindən uzaqlaşdıqca dalğalar birləşərək sahilə doğru irəliləyən qabarma əmələ gətirir. Artıq küləkdən təsirlənməyən dalğalara “Dibli dalğalar” deyilir. Bütün sörfçülərin ovladığı dalğalar bunlardır.
Şişkinliyin ölçüsünə nə təsir edir? Açıq okeanda dalğaların ölçüsünə təsir edən üç amil var:
Küləyin sürəti - Sürət nə qədər yüksək olarsa, yaranan dalğa da bir o qədər böyük olar.
Küləyin müddəti - külək nə qədər uzun əsirsə, əvvəlki faktora bənzər - dalğa daha böyük olacaq.
Getir (külək əhatə dairəsi) – Əhatə sahəsi nə qədər böyükdürsə, dalğa da bir o qədər böyük olur.
Külək dalğalara təsirini dayandırdıqda, onlar enerjilərini itirməyə başlayırlar. Onlar hansısa böyük okean adası yaxınlığında dibinin çıxıntılarına dəyənə qədər hərəkət etməyə davam edəcəklər və uğurlu təsadüflər zamanı sörfçü bu dalğalardan birini tutacaq.
Müəyyən bir yerdə dalğaların ölçüsünə təsir edən amillər var. Onların arasında:
Şişkinliyin istiqaməti dalğaların bizə lazım olan yerə gəlməsinə imkan verəcəkdir.
Okean dibi - Açıq okeandan hərəkət edən qabarma sualtı qaya silsiləsi və ya riflə qarşılaşır - boruya bükülə bilən böyük dalğalar əmələ gətirir. Yaxud dibinin dayaz çıxması, əksinə, dalğaları ləngidir və onlar enerjilərinin bir hissəsini israf edərlər.
Tidal dövrü - bir çox sörf nöqtələri bu fenomendən birbaşa təsirlənir.
Yüklənir...