Формирање на морски бранови. Зошто има бранови на морето? Како се формираат морските бранови

Површината на морињата и океаните ретко е мирна: обично е покриена со бранови, а сурфањето непрекинато чука на бреговите.

Неверојатна глетка: масивен товарен брод, кој го играат џиновските бури на отворен океан, се чини дека е ништо повеќе од мало. Филмовите за катастрофи се преполни со слични слики - бран висок колку десеткатна зграда.

Брановите осцилации на површината на морето се случуваат за време на бура, кога долгиот силен ветер во комбинација со промените во атмосферскиот притисок формира сложено хаотично браново поле.

Трчање бранови, зовриена сурфана пена

Оддалечувајќи се од циклонот што ја предизвика бурата, можете да забележите како се трансформира шемата на брановите, како брановите стануваат порамномерни и уредни редови кои се движат еден по друг во иста насока. Овие бранови се нарекуваат оток. Висината на таквите бранови (односно, разликата во нивоата помеѓу највисоките и најниските точки на бранот) и нивната должина (растојанието помеѓу два соседни врвови), како и брзината на нивното ширење, се прилично константни. Две гребени може да се разделат со растојание до 300 m, а висината на таквите бранови може да достигне 25 m. Брановите вибрации од таквите бранови се шират до длабочина од 150 m.

Од областа на формирање, брановите на бранови патуваат многу далеку, дури и во целосна смиреност. На пример, циклоните што минуваат покрај брегот на Њуфаундленд предизвикуваат бранови кои за три дена стигнуваат до Бискејскиот залив во близина на западниот брег на Франција - речиси 3000 километри од местото каде што се формирале.

Кога се приближува до брегот, како што се намалува длабочината, овие бранови го менуваат својот изглед. Кога брановите вибрации ќе стигнат до дното, движењето на брановите се забавува, тие почнуваат да се деформираат, што завршува со колапс на врвовите. Сурферите со нетрпение ги очекуваат овие бранови. Тие се особено спектакуларни во областите каде што морското дно нагло паѓа во близина на брегот, на пример во Гвинејанскиот Залив во западна Африка. Ова место е многу популарно меѓу сурферите ширум светот.

Плимата и осеката: глобални бранови

Плимата и осеката се феномен од сосема поинаква природа. Ова се периодични флуктуации на нивото на морето, јасно видливи на брегот и кои се повторуваат приближно на секои 12,5 часа. Тие се предизвикани од гравитациската интеракција на океанските води главно со Месечината. Периодот на плимата и осеката се определува со односот на периодите на дневната ротација на Земјата околу нејзината оска и ротацијата на Месечината околу Земјата. Сонцето исто така учествува во формирањето на плимата и осеката, но во помала мера од Месечината. И покрај супериорноста во маса. Сонцето е премногу далеку од Земјата.

Така, вкупната големина на плимата зависи од релативната положба на Земјата, Месечината и Сонцето, која се менува во текот на месецот. Кога се на иста линија (што се случува за време на полна месечина и млада месечина), плимата и осеката ги достигнува своите максимални вредности. Највисоките плими се забележани во заливот Фунди на брегот на Канада: разликата помеѓу максималната и минималната позиција на морското ниво овде е околу 19,6 m.

Гласаше Благодарам!

Можеби ќе ве интересира:

• 
  

Есеј од Y. LESNY

Кога би можеле да ја возиме велшката „временска машина“, да брзаме по неа во магливата далечина од минатото и од таму да погледнеме во нашата земјина топка, нема да ја препознаеме. Пред милиони години, континентите не само што имаа сосема различни контури, туку и самата површина на овие континенти имаше сосема поинаков изглед: различни, вонземски пејзажи ги покриваа, различни растенија растеа и беа пронајдени различни животни. Човекот со своите градови, ораните полиња и патишта не постоеше тогаш... Само едно нешто остана непроменето низ сите геолошки периоди: овој поглед на морето. Пред милиони години го превртеа истите бранови што го ораат и сега. Глетката на површината на водата што бранува е најстариот пејзаж што го знаеме на земјата. И дури и денес е најчест: на крајот на краиштата, две третини од целата површина на нашата планета е покриена со вода!

Но, дали можеме да кажеме дека овој древен и широко распространет пејзаж ни е познат подобро од сите други? Тешко. Неволно нè привлекува суровата убавина на бурното море, тоа ги инспирира поетите и уметниците, но сепак малку знаеме за брановите на морето. Дури и самиот тип на ова движење слично на брановите го замислуваат повеќето луѓе е сосема погрешно.

Всушност, повеќето луѓе мислат дека брановите изгледаат како да се лизгаат по површината на морето, движејќи се по него, како вода во коритото на реката. Но, тоа не е точно: во разбрануваното море се движи само обликот на движење, додека самите бранови осцилираат само горе-долу. Дали некогаш сте виделе парче дрво, чамец или кој било пловечки објект како се движи од разбранувано море? Ве молиме имајте предвид дека брановите кои брзо се движат воопшто не го носат овој предмет со себе, туку само нежно замавнуваат нагоре и надолу. Морето се вознемирува на ист начин како „пожолтеното поле се вознемирува“: класјата не го менуваат своето место на полето, секое зрно само малку се пумпа напред, а потоа повторно станува исправено - и во меѓувреме гледате бранови трчаат низ полето еден по друг. Тоа е формата на движење што тече, а не самите уши.

Поговорката „светските гласини е како морски бран“ изненадувачки јасно го илустрира овој необичен вид на движење. За некои вести да се шират низ градот, не е неопходно луѓето да трчаат од едниот до другиот крај на градот: уста на уста се пренесува од уста на уста.

На тој начин, морските бранови се разликуваат од оние песочни бранови со кои ветрот ги ора пустините и крајбрежните области: овде повлажните ридови од песок всушност, сами по себе, се движат и само нивната форма не се движи, како на морето.

Затоа морските бранови се движат со таква огромна брзина, честопати ги претекнуваат нашите „брзи“ возови: брзината на брановите од 5...6 фатоми во секунда, или 40 версти на час, не се невообичаени. Да не се движеше формата на движење, туку самите водни маси, таквата брзина ќе беше невозможна.

Но, сè уште не сме кажале ништо за причината што ги генерира брановите. Оваа причина, како што е познато, е ветерот, т.е. проток на воздух. Со удирање на водата, воздушната струја ја свиткува нејзината површина; се формира вдлабнатина, но следниот момент честичките на водата што се спуштаат силно се туркаат нагоре, така што на местото на вдлабнувањето се формира издигнување. Оваа височина, паѓајќи под влијание на гравитацијата, повторно се заменува со долина итн. Секоја честичка вода во разбрануваното море се движи само нагоре и надолу, но возбудата, почнувајќи од еден момент, се пренесува на соседните честички, се шири се повеќе и подалеку, покривајќи огромна површина. Движењето на повлажното поле доста добро го илустрира овој феномен.

Но, ветерот не е единствената причина за пореметување на морето. Друга, поретка причина се земјотресите што се случуваат во близина на брегот. Таквите бранови не се високи, туку многу долги и патуваат со извонредна брзина, понекогаш и над 600 версти на час! Но, овој вид на бранови се забележуваат многу поретко од брановите кои потекнуваат од ветрот. Во продолжение првенствено ќе се осврнеме на овие последниве.

Колку се големи брановите? Често слушаме за огромна големина на морските бранови, за водни планини во висина на повеќекатна зграда. Точните мерења ја уништија оваа легенда за неверојатната висина на брановите, а чудно е што колку попрецизни беа мерењата, толку брановите се покажаа пониски. На отворено море, брановите ретко достигнуваат повеќе од 6 фатоми во висина; Ова е максималната висина, но обично брановите не се повисоки од 3 фатоми, така што бранот од 5 фатоми треба да се смета како исклучок.

Но, ако е така, тогаш од каде, читателот ќе праша, дали овие приказни за морски бранови налик на планина, приказни кои понекогаш се слушаат од најсовесните очевидци? Овде работата лежи во љубопитна илузија на визија. Брановите на отворено море мора да се набљудуваат, се разбира, од палубата на бродовите, кои за време на брановите не остануваат хоризонтални, туку се наведнуваат во сите правци. Кога палубата, за време на спуштањето, го навалува патникот кон морето, тој гледа огромни водни бранови пред него - и неволно ја преценува нивната висина, бидејќи ја пресметува не од хоризонталната површина, туку од наклонетата палуба. Со други зборови, патникот ментално не го мери вертикалниот пораст на бранот, туку должината на неговиот наклон. Како резултат на оваа оптичка илузија, која, се разбира, не ја препознава патникот, брановите му изгледаат толку огромни.

Интересно е да се забележи дека височините на брановите не се исти во сите мориња. Колку е подлабоко морето, толку е пообемна неговата површина, толку помалку острови и гребени на него кои го попречуваат непреченото движење на водните маси и ветерот - толку се поголеми брановите. Во овој случај, соленоста на водата, поточно нејзината густина, исто така игра одредена улога. Солената вода е потешка од слатката вода и е помалку подложна на силите на ветерот од слатката вода; Затоа, колку е посолена водата, толку се пониски брановите. Затоа, со еднакви површини, езерата се побурни од морските заливи, одвоени од морето со карпи и песочни брегови. Но, ако површините на водните басени не се еднакви, тогаш, како што веќе споменавме, нивните бранови нема да бидат исти. Во нашето Касписко Море брановите се многу помали отколку во огромното Средоземно Море, а во второто тие се повторно многу помали отколку во Атлантскиот Океан. За возврат, брановите на Атлантикот никогаш не ги достигнуваат димензиите што ги плашат капачите на Антарктичкиот океан, кој слободно се шири низ огромното пространство на јужната хемисфера.

Досега зборувавме за висината на брановите и се уште не сме кажале ништо за нивната должина, т.е. за растојанието помеѓу врвовите (или меѓу долините) на два соседни бранови. Колку се повисоки брановите, толку е поголема нивната ширина и постои прилично едноставна врска помеѓу овие две количини; имено, ширината е приближно 30...40 пати поголема од висината. Брановите со висина од три фатоми достигнуваат 100 фатоми во должина, а 5...6 фатоми, т.е. највисоките бранови можат да достигнат должина до половина милја.

Можеби ќе нè интересира друго прашање: колку длабоко под вода се шири нарушувањето? Ова не е празно прашање - има важно практично значење за нуркање, при поставување на морски кабли итн. До неодамна, беше прифатено дека длабочината на ширење на бранот е еднаква на 300 пати поголема од висината на бранот. Следи, на пример, дека кога бранови од 3 фатоми се движат по површината на морето, тогаш одгласите на оваа возбуда се чувствуваат на длабочина од 3x300 = 900 фатоми, т.е. речиси две милји. Сега постои сомневање дека нарушувањето би можело да се прошири до такви длабочини. Меѓутоа, директните мерења утврдија дека на длабочина од 100 фамилија сè уште се чувствува, така што спокојното пловење на Наутилус на Жил Вернов плитко под нивото на бурното море припаѓа на царството на фантазијата.

Многу луѓе не се ни свесни за огромното значење што морските бранови го имаат во природата. За човек кој ги доверува своите бродови на морето, возбудата е непожелна појава: би дале многу за да неограниченото пространство на океанот секогаш да биде мирно и неподвижно. Но, оние бројни живи суштества кои живеат во нејзините длабочини без дно имаат сосема поинаков став кон ова. Немирот ја зголемува површината на контакт помеѓу водата и воздухот, а со тоа придонесува за навлегување на кислород во дебелината на водните маси, без што животот е невозможен. Ова е важната улога што ја игра возбудата во спасувањето на природата! Кршејќи ги и закопувајќи ги нашите бродови, бурите носат животворен еликсир во безграничниот подводен свет.

Меѓутоа, не е далеку времето кога и човекот ќе има корист од морските бранови, ќе им стави јарем и ќе ги натера да ги покренат своите механизми.

Ориз. 1.

Се чини чудно да се зборува за поробување на морските бранови од страна на човекот, но и сега се градат механизми кои не се во движење од ништо друго освен брановите на морето. Како пример, овде ќе ја опишеме неодамна измислената машина на американскиот инженер Рансом. Целта на машината е да ја користи енергијата на морските бранови за кондензирање на воздухот, кој, како што е познато, може да придвижи секакви механизми. Дизајнот на машината на Ransom не е комплициран. Преку блокот Асе фрла јаже од кое се закачува празна железна кутија Би карго В. Подигнување на пловечка кутија со бранови ВО, со што се ротира блокот Аи запчаник поврзан со него. Ова последното ги придвижува клиповите на цилиндрите Д. Кога бранот ќе се смири, со него се спушта и кутијата Б, а менувачот се движи во спротивна насока. Механизмот е дизајниран на таков начин што при секое движење на менувачот, клиповите во цилиндрите се движат наизменично напред или назад, цело време пумпајќи воздух во цилиндрите. Д. Преку цевката тече компримиран воздух Ево резервоарот Ф, каде што се акумулира. Така, во резервоарот секогаш има слободен извор на енергија во форма на компримиран воздух; Останува само да се стави во функција.

Постојат и други видови на такви подароци мотори; засега тие сè уште немаат практично значење, но во блиска иднина индустриската употреба на брановата енергија несомнено ќе биде ставена на пошироки размери. И тогаш човекот не само што ќе го освои морето, туку и неговите бунтовни бранови ќе ги направи свои послушни робови.

Извор на информации:

„Природата и луѓето“.
Илустрирано списание за наука, уметност и литература. 1912, бр.2

Брановите кои сме навикнати да ги гледаме на површината на морето се формираат главно под влијание на ветерот. Меѓутоа, брановите можат да се појават и од други причини, тогаш тие се нарекуваат;

Плима, формирана под влијание на плимните сили на Месечината и Сонцето;

Баричен притисок, кој се јавува при нагли промени во атмосферскиот притисок;

Сеизмички (цунами) формиран како резултат на земјотрес или вулканска ерупција;

Проблеми со бродот што се јавуваат кога бродот се движи.

Ветровите бранови се доминантни на површината на морињата и океаните. Плимните, сеизмичките, притисокот и бродските бранови немаат значително влијание врз пловидбата на бродовите во отворен океан, па затоа нема да се задржуваме на нивниот опис. Ветерните бранови се еден од главните хидрометеоролошки фактори кои ја одредуваат безбедноста и економската ефикасност на навигацијата, бидејќи бранот, трчајќи кон бродот, удира во него, го заниша, удира на страна, ги поплавува палубите и надградбите и ја намалува брзината. Движењето создава опасни списоци, го отежнува одредувањето на положбата на бродот и во голема мера го исцрпува екипажот. Покрај губењето на брзината, брановите предизвикуваат скршнување на садот и отстапување од дадениот курс, а за негово одржување е потребно постојано поместување на кормилото.

Ветерните бранови се процес на формирање, развој и ширење на бранови предизвикани од ветер на површината на морето. Ветерните бранови имаат две главни карактеристики. Првата карактеристика е неправилност: нарушување во големините и формите на брановите. Еден бран не повторува друг; по голем може да следи мал, или можеби уште поголем; Секој поединечен бран континуирано ја менува својата форма. Врвовите на брановите се движат не само во насока на ветрот, туку и во други насоки. Ваквата сложена структура на нарушената морска површина се објаснува со вителската, турбулентна природа на ветрот што формира бранови. Втората карактеристика на брановите е брзата варијабилност на неговите елементи во времето и просторот и е поврзана и со ветрот. Сепак, големината на брановите не зависи само од брзината на ветрот, времетраењето на неговото дејство, површината и конфигурацијата на површината на водата се од значајна важност. Од практична гледна точка, нема потреба да се знаат елементите на секој поединечен бран или секоја бранова вибрација. Затоа, проучувањето на брановите на крајот се сведува на идентификување на статистички обрасци кои се нумерички изразени со зависностите помеѓу брановите елементи и факторите што ги одредуваат.

3.1.1. Бранови елементи

Секој бран се карактеризира со одредени елементи,

Вообичаените елементи за брановите се (сл. 25):

Врв - највисоката точка на гребенот на бранот;

Дното е најниската точка на брановото корито;

Висина (ж) - надминување на врвот на бранот;

Должина (L) е хоризонталното растојание помеѓу врвовите на два соседни гребени на брановиден профил нацртан во општата насока на ширење на бранот;

Период (t) - временскиот интервал помеѓу минувањето на два соседни бранови врвови низ фиксна вертикала; со други зборови, тоа е временскиот период во кој бранот минува растојание еднакво на неговата должина;

Наклон (д) е односот на висината на даден бран до неговата должина. Стрмноста на бранот на различни точки од профилот на бранот е различна. Просечната стрмност на бранот се определува со односот:

Ориз. 25. Основни елементи на брановите.

За вежбање, важен е најголемиот наклон, кој е приближно еднаков на односот на висината на бранот h до неговата полудолжина λ/2

- брзина на бранот c - брзината на движење на брановиот врв во насока на неговото ширење, определена во краток временски интервал од редот на брановиот период;

Брановиот фронт е линија на планот на груба површина, која минува по темињата на врвот на даден бран, кои се одредуваат со збир на бранови профили нацртани паралелно со општата насока на ширење на бранот.

За навигација, брановите елементи како висина, период, должина, стрмнина и општ правец на движење на брановите се од најголемо значење. Сите тие зависат од параметрите на протокот на ветерот (брзина и насока на ветерот), неговата должина (забрзување) над морето и времетраењето на неговото дејство.

Во зависност од условите на формирање и ширење, ветерните бранови можат да се поделат на четири типа.

Ветер - систем на бранови кој во моментот на набљудување е под влијание на ветерот од кој е предизвикан. Насоките на ширење на брановите на ветерот и ветерот во длабока вода обично се совпаѓаат или се разликуваат не повеќе од четири точки (45 °).

Ветерните бранови се карактеризираат со тоа што нивната подветрена падина е поостра од онаа на ветерот, па така врвовите на врвовите обично се рушат, формирајќи пена, па дури и се откинуваат од силните ветрови. Кога брановите влегуваат во плитка вода и се приближуваат до брегот, насоките на ширење на брановите и ветрот може да се разликуваат за повеќе од 45°.

Оток - бранови предизвикани од ветер кои се шират во областа што формира бранови откако ветрот слабее и/или ја промени својата насока, или бранови предизвикани од ветер кои доаѓаат од областа што формира бранови во друга област каде што ветрот дува со различна брзина и/или различна насока. Посебен случај на оток што се шири во отсуство на ветер се нарекува мртов оток.

Мешани - бранови формирани како резултат на интеракцијата на ветерните бранови и отече.

Трансформација на ветерни бранови - промени во структурата на ветерните бранови со промени во длабочината. Во овој случај, формата на брановите е искривена, тие стануваат поостри и пократки, а на плитка длабочина, која не ја надминува висината на бранот, врвовите на вториот се превртуваат и брановите се уништуваат.

Во својот изглед, ветровите бранови се карактеризираат со различни форми.

Бран е почетната форма на развој на бранови на ветер што се јавува под влијание на слаб ветер; Врвовите на брановите наликуваат на лушпи кога брануваат.

Тридимензионалните бранови се збир на бранови чија просечна должина на гребенот е неколку пати поголема од просечната бранова должина.

Редовните бранови се бранови во кои формата и елементите на сите бранови се исти.

Толпата е хаотично нарушување што се јавува како резултат на интеракцијата на брановите што патуваат во различни насоки.

Брановите што се пробиваат над бреговите, гребените или карпите се нарекуваат прекинувачи. Брановите што паѓаат во крајбрежната област се нарекуваат сурфање. Во близина на стрмните брегови и во близина на пристанишните објекти, сурфањето има форма на обратен бран.

Брановите на површината на морето се поделени на слободни, кога силата што ги предизвикала престанува да дејствува и брановите се движат слободно, и принудени, кога силата што предизвикала формирање на брановите не престанува.

Врз основа на варијабилноста на брановите елементи со текот на времето, тие се поделени на постојани бранови, т.е. бранови на ветер, во кои статистичките карактеристики на брановите не се менуваат со текот на времето, и бранови на развој или слабеење, кои ги менуваат нивните елементи со текот на времето.

Според нивната форма, брановите се поделени на дводимензионални - збир на бранови чија просечна должина на гребенот е многу пати поголема од просечната бранова должина, тридимензионални - збир на бранови чија просечна должина на гребенот е неколку пати поголема од должината на бранот , и осамен, имајќи само куполен гребен без ѓон.

Во зависност од односот на брановата должина и длабочината на морето, брановите се делат на кратки, чија должина е значително помала од длабочината на морето и долги, чија должина е поголема од длабочината на морето.

Според природата на движењето на брановата форма, тие можат да бидат транслациони, во кои има видливо движење на брановата форма, и стоење - без движење. Врз основа на тоа како се наоѓаат брановите, тие се поделени на површински и внатрешни. Внатрешните бранови се формираат на една или друга длабочина на интерфејсот помеѓу слоевите вода со различна густина.

3.1.2. Методи за пресметување на бранови елементи

При проучувањето на морските бранови се користат одредени теоретски принципи за да се објаснат одредени аспекти на оваа појава. Општите закони на структурата на брановите и природата на движењето на нивните поединечни честички се разгледуваат со трохоидалната теорија на брановите. Според оваа теорија, поединечните честички на водата во површинските бранови се движат во затворени елипсоидни орбити, правејќи целосна револуција во време еднакво на брановиот период t.

Ротациското движење на последователно лоцираните водни честички, поместени со фазен агол во почетниот момент на движење, создава изглед на преводно движење: поединечните честички се движат во затворени орбити, додека профилот на бранот се движи транслаторно во насока на ветрот. Теоријата на трохоидните бранови овозможи математички да се потврди структурата на поединечните бранови и да се поврзат нивните елементи едни со други. Добиени се формули кои овозможија да се пресметаат поединечни бранови елементи

каде што g е забрзувањето на гравитацијата, брановата должина K, брзината на нејзиното ширење C и периодот t се поврзани едни со други со зависноста K = Cx.

Треба да се напомене дека теоријата на трохоиден бран важи само за редовни дводимензионални бранови, кои се забележани во случај на слободни ветровити бранови - отекување. Во тродимензионалните бранови на ветерот, орбиталните патеки на честичките не се затворени кружни орбити, бидејќи под влијание на ветрот се случува хоризонтален пренос на вода на површината на морето во насока на ширење на бранот.

Трохоидалната теорија на морските бранови не го открива процесот на нивниот развој и слабеење, како и механизмот на пренос на енергија од ветер на бран. Во меѓувреме, токму решавањето на овие прашања е неопходно за да се добијат сигурни зависности за пресметување на елементите на брановите на ветерот.

Затоа, развојот на теоријата на морските бранови тргна по патот на развивање теоретски и емпириски врски меѓу ветерот и брановите, земајќи ја предвид различноста на вистинските бранови на морски ветер и нестационарноста на феноменот, т.е. развој и слабеење.

Генерално, формулите за пресметување на елементите на брановите на ветерот може да се изразат како функција од неколку променливи

H, t, L, C=f(Ш, D t, H),

Каде што W е брзината на ветерот; D - забрзување, t - времетраење на дејството на ветерот; H - длабочина на морето.

За плитки морски области, зависностите може да се користат за пресметување на висината и должината на бранот

Коефициентите a и z се променливи и зависат од длабочината на морето

A = 0,0151 H 0,342; z = 0,104H 0,573.

За подрачја на отворено море, елементите на брановите, чија веројатност за височини е 5%, а просечните бранови должини се пресметуваат според зависностите:

H = 0,45 W 0,56 D 0,54 A,

L = 0,3lW 0,66 D 0,64 A.

Коефициентот А се пресметува со помош на формулата

За отворени океански области, брановите елементи се пресметуваат со помош на следните формули:

каде што e е стрмнината на бранот при мали забрзувања, D PR е максималното забрзување, km. Максималната висина на бурата може да се пресмета со формулата

каде што hmax е максималната висина на бранот, m, D е должината на забрзувањето, милји.

Во Државниот океанографски институт, врз основа на спектралната статистичка теорија на брановите, се добиени графички врски помеѓу брановите елементи и брзината на ветерот, времетраењето на неговото дејство и должината на забрзувањето. Овие зависности треба да се сметаат за најсигурни, давајќи прифатливи резултати, врз основа на кои беа изградени номограми за пресметување на височините на брановите во Хидрометеоролошкиот центар на СССР (В.С. Красјук). Номограмот (сл. 26) е поделен на четири квадранти (I-IV) и се состои од низа графикони распоредени во одредена низа.

Во квадрантот I (сметајќи од долниот десен агол) на номограмот, дадена е мрежа за степени, чијашто поделба (хоризонтално) одговара на 1 ° од меридијанот на дадена географска ширина (од 70 до 20 ° N) за карти на размер од 1:15 000000 поларни стереографски проекции. Решетката за степени е неопходна за претворање на растојанието помеѓу изобарите n и радиусот на искривување на изобарите R, мерено на карти со различен размер, во скала од 1:15 000000. Во овој случај, го одредуваме растојанието помеѓу изобари n и радиусот на искривување на изобарите R во меридијански степени на дадена географска ширина. Радиусот на искривување на изобарите R е радиусот на кругот со кој делот на изобарот што минува низ или во близина на точката за која се врши пресметката има најголем допир. Се одредува со помош на метар со избирање на таков начин што лак извлечен од пронајдениот центар се совпаѓа со даден дел од изобарот. Потоа, на степенска решетка, ги исцртуваме измерените вредности на дадена географска ширина, изразени во степени на меридијанот и со помош на компас го одредуваме радиусот на искривување на изобарите и растојанието помеѓу изобарите, што одговара на скала од 1:15.000.000.

Квадрантот II од номограмот покажува криви што ја изразуваат зависноста на брзината на ветерот од градиентот на притисокот и географската ширина на местото (секоја крива одговара на одредена географска ширина - од 70 до 20 ° N). За да се премине од пресметаниот градиент ветер кон ветерот што дува во близина на површината на морето (на надморска височина од 10 m), изведена е корекција што ја зема предвид стратификацијата на површинскиот слој на атмосферата. При пресметување за студениот дел од годината (стабилна стратификација t w 2°C), коефициентот е 0,6.

Ориз. 26. Номограм за пресметување на брановите елементи и брзината на ветерот од картите на полето на површинскиот притисок, каде што се цртаат изобари во интервали од 5 mbar (а) и 8 mbar (б). 1 - зима, 2 - лето.

Во квадрант III се зема предвид влијанието на изобарната кривина врз брзината на геострофичниот ветер. Кривите што одговараат на различни вредности на радиусот на закривеност (1, 2, 5, итн.) се дадени со цврсти (зимски) и испрекинати (летни) линии. Знакот oo значи дека изобарите се прави. Вообичаено, кога радиусот на закривеност надминува 15 °, не е неопходно да се земе предвид закривеноста при пресметките. По должината на оската на апсцисата што ги одвојува клучевите III и IV, се одредува брзината на ветерот W за дадена точка.

Во квадрант IV постојат криви кои овозможуваат да се одреди висината на таканаречените значајни бранови (h 3H), кои имаат веројатност од 12,5%, врз основа на брзината на ветерот, забрзувањето или времетраењето на дејството на ветрот.

Доколку е можно, при одредување на висината на бранот, да се користат не само податоци за брзината на ветерот, туку и за забрзувањето и времетраењето на ветрот, пресметката се врши со помош на забрзувањето и времетраењето на ветрот (во часови). За да го направите ова, од квадрантот III на номограмот ја спуштаме нормалната не на кривата на забрзување, туку на кривата на траење на ветерот (6 или 12 часа). Од добиените резултати (во однос на забрзувањето и времетраењето) се зема помалата вредност на висината на бранот.

Пресметката со користење на предложениот номограм може да се направи само за области на „длабоко море“, односно за области каде што длабочината на морето не е помала од половина од брановата должина. Кога забрзувањето надминува 500 km или времетраењето на ветерот надминува 12 часа, се користи зависноста на височините на брановите од ветерот што одговара на условите на океанот (задебелена крива во квадрант IV).

Така, за да се одреди висината на брановите во дадена точка, неопходно е да се извршат следниве операции:

А) најдете го радиусот на искривување на изобарот R кој минува низ дадена точка или во близина на неа (со помош на компас со избор). Радиусот на искривување на изобарите се одредува само во случај на циклонска кривина (во циклони и корита) и се изразува во меридијански степени;

Б) одреди ја разликата на притисокот n со мерење на растојанието помеѓу соседните изобари во областа на избраната точка;

В) користејќи ги пронајдените вредности на R и n, во зависност од годишното време, ја наоѓаме брзината на ветерот W;

Г) знаејќи ја брзината на ветерот W и забрзувањето D или времетраењето на ветрот (6 или 12 часа), ја наоѓаме висината на значајните бранови (h 3H).

Забрзувањето се наоѓа на следниов начин. Од секоја точка за која се пресметува висината на бранот, се повлекува линија во правец против ветрот додека неговата насока не се промени во однос на почетната за агол од 45° или не стигне до брегот или до работ на мразот. Приближно ова ќе биде забрзувањето или патеката на ветрот, по која треба да се формираат бранови, пристигнувајќи во дадена точка.

Времетраењето на дејството на ветерот се дефинира како време во кое насоката на ветерот останува непроменета или отстапува од првобитната за не повеќе од ±22,5°.

Според номограмот на сл. 26а, можете да ја одредите висината на бранот од мапа на полето на површинскиот притисок, на кое се нацртани изобари преку 5 mbar. Ако изобарите се нацртани низ 8 mbar, тогаш номограмот прикажан на сл. 26 б.

Периодот и должината на брановите може да се пресметаат од податоците за брзината на ветерот и висината на бранот. Приближна пресметка на периодот на брановите може да се направи со помош на графиконот (сл. 27), кој ја покажува врската помеѓу периодите и висината на брановите на ветерот при различни брзини на ветерот (W). Должината на бранот се одредува според неговиот период и длабочината на морето во дадена точка според графиконот (сл. 28).

Самиот ветер може да се види на картите за временска прогноза: ова се зони со низок притисок. Колку е поголема нивната концентрација, толку ќе биде посилен ветерот. Малите (капиларни) бранови првично се движат во насоката во која дува ветерот.

Колку е посилен и подолг ветерот, толку е поголемо неговото влијание врз површината на водата. Со текот на времето, брановите почнуваат да се зголемуваат во големина.

Ветерот има поголем ефект на малите бранови отколку на површините со мирна вода.

Големината на бранот зависи од брзината на ветрот што го формира. Ветерот што дува со одредена константна брзина ќе може да генерира бран со споредлива големина. И штом бранот ќе ја достигне големината што ветерот може да ја втурне во него, тој станува „целосно формиран“.

Создадените бранови имаат различни брзини и периоди на бранови. (Повеќе детали во статијата) Долготрајните бранови патуваат побрзо и патуваат подолги растојанија од нивните побавни колеги. Како што се оддалечуваат од изворот на ветерот (пропагирање), брановите формираат линии на надувување кои неизбежно се тркалаат на брегот. Најверојатно, сте запознаени со концептот на поставени бранови!

Дали брановите кои веќе не се засегнати од ветрот се нарекуваат отекување на земјата? Токму тоа го бараат сурферите!

Што влијае на големината на отокот?

Постојат три главни фактори кои влијаат на големината на брановите на отворено море.
Брзина на ветерот– Колку е поголем, толку ќе биде поголем бранот.
Времетраење на ветерот– слично на претходниот.
Донеси(област на покриеност со ветер) – повторно, колку е поголема површината на покривање, толку е поголем бранот.

Штом ветерот престане да влијае врз нив, брановите почнуваат да ја губат својата енергија. Тие ќе се движат додека испакнатините на морското дно или другите пречки на нивниот пат (голем остров, на пример) не ја апсорбираат целата енергија.

Постојат неколку фактори кои влијаат на големината на бранот на одредена локација. Меѓу нив:

Насока на оток– дали ќе дозволи отокот да дојде до местото што ни треба?
океанското дно– Оток кој се движи од длабочините на океанот на подводен гребен од карпи формира големи бранови со буриња внатре. Плитка полицата спроти ќе ги забави брановите и ќе предизвика нивно губење енергија.
Плимниот циклус– некои спортови целосно зависат од тоа.

Дознајте како се прават најдобрите бранови.

Првично се појавува бран поради ветрот. Невремето формирано на отворен океан, далеку од брегот, ќе создаде ветрови кои ќе почнат да влијаат на површината на водата и затоа ќе почне да се појавува оток. Ветерот, неговата насока, како и брзината, сите овие податоци може да се видат на мапите за временска прогноза. Ветерот почнува да ја разнесува водата, а ќе почнат да се појавуваат „мали“ (капиларни) бранови, првично тие почнуваат да се движат во насоката во која дува ветрот.

Ветерот дува на рамна површина на вода, колку подолго и посилно почнува да дува ветерот, толку е поголемо влијанието на површината на водата. Со текот на времето, брановите се поврзуваат и големината на бранот почнува да се зголемува. Постојаниот ветер почнува да формира голем оток. Ветерот има многу поголемо влијание на веќе создадените бранови, иако не големи, многу повеќе отколку на мирната површина на водата.

Големината на брановите директно зависи од брзината на ветерот што дува што ги формира. Ветерот што дува со постојана брзина може да генерира бран со споредлива големина. И штом бранот ќе ја добие големината што ја внесе ветерот, тој станува целосно формиран бран што оди кон брегот.

Брановите имаат различни брзини и периоди. Брановите со долг период се движат доста брзо и покриваат поголеми растојанија од нивните колеги со помала брзина. Како што се оддалечуваат од изворот на ветрот, брановите се комбинираат за да формираат оток, кој оди кон брегот. Брановите кои повеќе не се засегнати од ветрот се нарекуваат „долни бранови“. Ова се брановите по кои ловат сите сурфери.

Што влијае на големината на отокот? Постојат три фактори кои влијаат на големината на брановите во отворениот океан:
Брзина на ветерот - Колку е поголема брзината, толку поголем ќе биде добиениот бран.
Времетраење на ветрот - колку подолго дува ветерот, слично на претходниот фактор - бранот ќе биде поголем.
Fetch (површина на покриеност со ветер) - Колку е поголема површината на покриеност, толку е поголем бранот што се создава.
Кога ветерот ќе престане да влијае на брановите, тие почнуваат да ја губат својата енергија. Тие ќе продолжат да се движат додека не ги погодат испакнатите на дното во близина на некој голем океански остров и сурферот ќе фати еден од овие бранови во случај на успешни совпаѓања.

Постојат фактори кои влијаат на големината на брановите на одредена локација. Меѓу нив:
Насоката на отокот е она што ќе им овозможи на брановите да дојдат до местото што ни треба.
Океанско дно - оток што се движи од отворен океан наидува на подводен гребен од карпи или гребен - формира големи бранови кои можат да се свиткаат во цевка. Или плиткото испакнување на дното, напротив, ќе ги забави брановите и тие ќе потрошат дел од својата енергија.
Циклус на плима - многу точки за сурфање се директно засегнати од овој феномен.