Formimi i valëve të detit. Pse ka dallgë në det? Si formohen valët e detit

Sipërfaqja e deteve dhe oqeaneve rrallëherë është e qetë: zakonisht është e mbuluar me valë, dhe shfletimi rreh vazhdimisht kundër brigjeve.

Një pamje e mahnitshme: një anije masive mallrash, e cila luhet nga valët gjigante të stuhisë në oqeanin e hapur, duket se nuk është më shumë se një fjalë. Filmat e fatkeqësive janë të mbushura me imazhe të ngjashme - një valë e lartë sa një ndërtesë dhjetëkatëshe.

Lëkundjet e valëve të sipërfaqes së detit ndodhin gjatë një stuhie, kur një erë e gjatë e fortë e kombinuar me ndryshimet në presionin atmosferik formon një fushë valore komplekse kaotike.

Vrapim valësh, shkumë e valë surf

Duke u larguar nga cikloni që shkaktoi stuhinë, mund të vëzhgoni se si transformohet modeli i valës, se si valët bëhen rreshta më të njëtrajtshme dhe të rregullta duke lëvizur njëra pas tjetrës në të njëjtin drejtim. Këto valë quhen fryrje. Lartësia e valëve të tilla (d.m.th., ndryshimi në nivelet midis pikave më të larta dhe më të ulëta të valës) dhe gjatësia e tyre (distanca midis dy majave ngjitur), si dhe shpejtësia e përhapjes së tyre, janë mjaft konstante. Dy kreshta mund të ndahen me një distancë deri në 300 m, dhe lartësia e valëve të tilla mund të arrijë 25 m. Dridhjet e valëve nga valë të tilla përhapen në një thellësi prej 150 m.

Nga zona e formimit, valët fryrëse udhëtojnë shumë larg, madje edhe në qetësi të plotë. Për shembull, ciklonet që kalojnë në brigjet e Newfoundland shkaktojnë valë që në tre ditë arrijnë në Gjirin e Biscay në brigjet perëndimore të Francës - pothuajse 3000 km nga vendi ku u formuan.

Kur i afrohen bregut, me zvogëlimin e thellësisë, këto valë ndryshojnë pamjen e tyre. Kur dridhjet e valëve arrijnë në fund, lëvizja e valëve ngadalësohet, ato fillojnë të deformohen, gjë që përfundon me shembjen e kreshtave. Surfistët mezi presin këto valë. Ato janë veçanërisht spektakolare në zonat ku shtrati i detit bie ndjeshëm pranë bregut, për shembull në Gjirin e Guinesë në Afrikën perëndimore. Ky vend është shumë i popullarizuar në mesin e sërfistëve në të gjithë botën.

Baticat: valët globale

Baticat janë një fenomen i një natyre krejtësisht të ndryshme. Këto janë luhatje periodike në nivelin e detit, të dukshme qartë në bregdet dhe që përsëriten afërsisht çdo 12.5 orë. Ato shkaktohen nga ndërveprimi gravitacional i ujërave të oqeanit kryesisht me Hënën. Periudha e baticave përcaktohet nga raporti i periudhave të rrotullimit ditor të Tokës rreth boshtit të saj dhe rrotullimit të Hënës rreth Tokës. Dielli gjithashtu merr pjesë në formimin e baticave, por në një masë më të vogël se Hëna. Pavarësisht epërsisë në masë. Dielli është shumë larg nga Toka.

Kështu, madhësia totale e baticave varet nga pozicionet relative të Tokës, Hënës dhe Diellit, e cila ndryshon gjatë gjithë muajit. Kur ato janë në të njëjtën linjë (gjë që ndodh gjatë hënës së plotë dhe hënës së re), baticat arrijnë vlerat e tyre maksimale. Baticat më të larta vërehen në Gjirin e Fundit në bregdetin e Kanadasë: ndryshimi midis pozicioneve maksimale dhe minimale të nivelit të detit këtu është rreth 19.6 m.

Votuar Faleminderit!

Ju mund të jeni të interesuar në:

Ese nga Y. LESNY

Nëse do të mund të hipnim në "makinën e kohës" të Uellsit, të nxitonim mbi të në distancën e mjegullt të së kaluarës dhe prej andej të shikonim globin tonë, ne nuk do ta njihnim atë. Miliona vjet më parë, kontinentet jo vetëm që kishin skica krejtësisht të ndryshme, por vetë sipërfaqja e këtyre kontinenteve kishte një pamje krejtësisht të ndryshme: peizazhe të ndryshme, të huaja i mbuluan ato, u rritën bimë të ndryshme dhe u gjetën kafshë të ndryshme. Njeriu me qytetet, fushat e lëruara dhe rrugët e tij nuk ekzistonte atëherë... Vetëm një gjë mbeti e pandryshuar në të gjitha periudhat gjeologjike: kjo pamje e detit. Miliona vjet më parë, mbi të u rrokullisën të njëjtat valë që e lërojnë tani. Pamja e sipërfaqes së ujit të valëzuar është peizazhi më i lashtë që njohim në tokë. Dhe edhe sot është më e zakonshmja: në fund të fundit, dy të tretat e të gjithë sipërfaqes së planetit tonë është e mbuluar me ujë!

Por a mund të themi se ky peizazh i lashtë dhe i përhapur është i njohur për ne më mirë se të gjithë të tjerët? Vështirë. Na tërheq në mënyrë të pavullnetshme bukuria e ashpër e detit të stuhishëm, ai frymëzon poetë dhe artistë, por megjithatë dimë pak për valët e detit. Edhe vetë lloji i kësaj lëvizjeje të ngjashme me valën që shumica e njerëzve e imagjinojnë është krejtësisht i gabuar.

Në fakt, shumica e njerëzve mendojnë se valët duket se rrëshqasin mbi sipërfaqen e detit, duke lëvizur përgjatë tij, si uji në një shtrat lumi. Por kjo nuk është e vërtetë: në një det të trazuar, vetëm forma e lëvizjes lëviz, ndërsa vetë valët lëkunden vetëm lart e poshtë. A keni parë ndonjëherë një copë druri, një varkë ose ndonjë objekt lundrues që lëviz nga një det i trazuar? Ju lutemi vini re se valët me lëvizje të shpejtë nuk e mbajnë fare këtë objekt me vete, por vetëm e lëvizin butësisht lart e poshtë. Deti trazohet në të njëjtën mënyrë si "një fushë e zverdhur trazohet": kallinjtë nuk e ndryshojnë vendin e tyre në fushë, çdo kalli pompohet pak përpara dhe pastaj bëhet përsëri drejt - dhe ndërkohë ju shihni dallgët që vrapojnë nëpër fushë njëra pas tjetrës. Është forma e lëvizjes që vrapon, jo vetë veshët.

Proverbi "thashethemet e kësaj bote është si një valë deti" ilustron çuditërisht qartë këtë lloj lëvizjeje të veçantë. Që disa lajme të përhapen në të gjithë qytetin, nuk është e nevojshme që njerëzit të vrapojnë nga një skaj i qytetit në tjetrin: fjala për gojë transmetohet nga goja në gojë.

Në këtë mënyrë, dallgët e detit ndryshojnë nga ato valë rëre me të cilat era çan shkretëtirat dhe zonat bregdetare: këtu kodrat e valëzuara të rërës lëvizin në fakt, vetvetiu dhe vetëm forma e tyre nuk lëviz, si në det.

Kjo është arsyeja pse valët e detit vrapojnë me një shpejtësi kaq të madhe, shpesh duke kapërcyer trenat tanë "të shpejtë": shpejtësitë e valëve prej 5...6 fathomë në sekondë, ose 40 versts në orë, nuk janë të rralla. Nëse nuk do të lëvizte forma e lëvizjes, por vetë masat ujore, një shpejtësi e tillë do të ishte e pamundur.

Por ende nuk kemi thënë asgjë për arsyen që gjeneron valët. Kjo arsye, siç dihet, është era, d.m.th. rrjedha e ajrit. Duke goditur ujin, rryma e ajrit përkul sipërfaqen e tij; formohet një depresion, por në momentin tjetër grimcat e ujit në zbritje shtyhen me forcë lart, kështu që në vend të depresionit formohet një ngritje. Kjo lartësi, duke rënë nën ndikimin e gravitetit, zëvendësohet përsëri nga një luginë, etj. Çdo grimcë uji në një det të trazuar lëviz vetëm lart e poshtë, por eksitimi, duke filluar në një pikë, transmetohet në grimcat fqinje, duke u përhapur gjithnjë e më tej, duke mbuluar një zonë të madhe. Lëvizja e një fushe të valëzuar e ilustron mjaft mirë këtë fenomen.

Por era nuk është e vetmja arsye për shqetësimet e detit. Një arsye tjetër, më e rrallë janë tërmetet që ndodhin pranë bregdetit. Valë të tilla nuk janë të larta, por shumë të gjata dhe udhëtojnë me shpejtësi të jashtëzakonshme, ndonjëherë mbi 600 versts në orë! Por këto lloj valësh vërehen shumë më rrallë se valët që vijnë nga era. Në vijim do t'u referohemi kryesisht këtyre të fundit.

Sa të mëdha janë valët? Shpesh dëgjojmë për përmasat kolosale të valëve të detit, për malet ujore në lartësinë e një ndërtese shumëkatëshe. Matjet e sakta shkatërruan këtë legjendë për lartësinë e pabesueshme të valëve, dhe është kurioze që sa më të sakta të ishin matjet, aq më të ulëta doli të ishin valët. Në det të hapur, valët rrallë arrijnë më shumë se 6 lartësi; Kjo është lartësia maksimale, por zakonisht valët nuk janë më të larta se 3 fathom, kështu që një valë 5-fathom duhet të konsiderohet si përjashtim.

Por nëse po, atëherë nga do të pyesë lexuesi, nga kanë ardhur këto histori për valët e detit si malet, histori që ndonjëherë i dëgjon nga dëshmitarët okularë më të ndërgjegjshëm? Këtu çështja qëndron në një iluzion kurioz të vizionit. Valët në det të hapur duhet të vëzhgohen, natyrisht, nga kuverta e anijeve, e cila gjatë valëve nuk mbetet horizontale, por përkulet në të gjitha drejtimet. Kur kuverta, gjatë pitching, anon pasagjerin drejt detit, ai sheh valë të mëdha uji para tij - dhe padashur e mbivlerëson lartësinë e tyre, pasi ai e llogarit atë jo nga sipërfaqja horizontale, por nga kuverta e prirur. Me fjalë të tjera, pasagjeri mat mendërisht jo ngritjen vertikale të valës, por gjatësinë e pjerrësisë së saj. Si rezultat i këtij iluzioni optik, i cili, natyrisht, nuk njihet nga pasagjeri, valët i duken kaq të mëdha.

Është interesante të theksohet se lartësitë e valëve nuk janë të njëjta në të gjitha detet. Sa më i thellë të jetë deti, aq më e gjerë është sipërfaqja e tij, aq më pak ishuj dhe tufa në të që ndërhyjnë në lëvizjen e papenguar të masave ujore dhe erës - aq më të mëdha janë valët. Në këtë rast, një rol të caktuar luan edhe kripësia e ujit, ose më saktë dendësia e tij. Uji i kripur është më i rëndë se uji i ëmbël dhe është më pak i ndjeshëm ndaj forcave të erës sesa uji i ëmbël; Kjo është arsyeja pse sa më i kripur të jetë uji, aq më të ulëta janë valët. Kjo është arsyeja pse, me sipërfaqe të barabarta, liqenet janë më të stuhishëm se gjiret e detit, të ndarë nga deti nga shkëmbinjtë dhe brigjet e rërës. Por nëse sipërfaqet e pellgjeve ujore nuk janë të barabarta, atëherë, siç e kemi përmendur tashmë, valët e tyre nuk do të jenë të njëjta. Në Detin tonë Kaspik, valët janë shumë më të vogla se në detin e gjerë Mesdhe, dhe në këtë të fundit ato janë përsëri shumë më të vogla se në Oqeanin Atlantik. Nga ana tjetër, valët e Atlantikut nuk arrijnë kurrë përmasat që trembin notarët e Oqeanit Antarktik, i cili përhapet lirshëm në hapësirën e madhe të hemisferës jugore.

Deri tani kemi folur për lartësinë e valëve dhe ende nuk kemi thënë asgjë për gjatësinë e tyre, d.m.th. rreth distancës midis kreshtave (ose midis luginave) të dy valëve ngjitur. Sa më të larta të jenë valët, aq më e madhe është gjerësia e tyre dhe ekziston një marrëdhënie mjaft e thjeshtë midis këtyre dy sasive; gjegjësisht gjerësia është afërsisht 30...40 herë më e madhe se lartësia. Valët e lartësisë prej tre këmbësh arrijnë gjatësinë 100, dhe 5...6, d.m.th. valët më të larta mund të arrijnë një gjatësi deri në gjysmë milje.

Këtu mund të na interesojë një pyetje tjetër: sa thellë nën ujë përhapet shqetësimi? Kjo nuk është një pyetje boshe - ajo ka një rëndësi të rëndësishme praktike për zhytjet në skuba, kur vendosni kabllot e detit, etj. Deri vonë, pranohej se thellësia e përhapjes së valës ishte e barabartë me 300 herë lartësinë e valës. Nga kjo rrjedh, p.sh., se kur në sipërfaqen e detit lëvizin valët me 3 shkallë, atëherë jehona e këtij ngacmimi ndihet në një thellësi 3x300 = 900 fathë, d.m.th. gati dy milje. Tani dyshohet se shqetësimi mund të shtrihet në thellësi të tilla. Matjet e drejtpërdrejta kanë vërtetuar, megjithatë, se në një thellësi prej 100 metrash ajo ende ndihet, kështu që lundrimi i qetë i Nautilus-it të Zhyl Vernovit thellë nën nivelin e detit të stuhishëm i përket sferës së fantazisë.

Shumë njerëz nuk janë as të vetëdijshëm për rëndësinë e madhe që kanë valët e detit në natyrë. Për një person që i beson anijet e tij detit, eksitimi është një fenomen i padëshirueshëm: do të jepnim shumë në mënyrë që hapësira e pakufishme e oqeanit të ishte gjithmonë e qetë dhe e palëvizshme. Por ato qenie të shumta të gjalla që jetojnë në thellësitë e saj pa fund kanë një qëndrim krejtësisht të ndryshëm ndaj kësaj. Trazirat rritin sipërfaqen e kontaktit midis ujit dhe ajrit, dhe kështu kontribuojnë në depërtimin e oksigjenit në trashësinë e masave ujore, pa të cilat jeta është e pamundur. Ky është roli i rëndësishëm që luan eksitimi në shpëtimin e natyrës! Duke thyer dhe varrosur anijet tona, stuhitë sjellin një eliksir jetëdhënës në botën e pakufishme nënujore.

Megjithatë, nuk është e largët koha kur njeriu do të përfitojë edhe nga dallgët e detit, do t'i vërë zgjedhë dhe do t'i detyrojë të vënë në lëvizje mekanizmat e tyre.

Oriz. 1.

Do të dukej e çuditshme të flitej për skllavërimin e dallgëve të detit nga njeriu, por edhe tani po ndërtohen mekanizma që nuk vihen në lëvizje nga asgjë tjetër veç valëve të detit. Si shembull, ne do të përshkruajmë këtu makinën e shpikur së fundmi të inxhinierit amerikan Ransom. Qëllimi i makinës është të përdorë energjinë e valëve të detit për të kondensuar ajrin, i cili, siç dihet, mund të drejtojë të gjitha llojet e mekanizmave. Dizajni i makinës së Ransom nuk është i komplikuar. Përmes bllokut A hidhet një litar, nga i cili është varur një kuti hekuri bosh B dhe ngarkesave C. Ngritja e valës së një kutie lundruese NË, duke rrotulluar kështu bllokun A dhe një rrotë ingranazhi të lidhur me të. Kjo e fundit lëviz pistonët e cilindrave D. Kur vala ulet, kutia gjithashtu zbret me të B, dhe ingranazhet lëvizin në drejtim të kundërt. Mekanizmi është projektuar në atë mënyrë që me çdo lëvizje të ingranazhit, pistonët në cilindra lëvizin në mënyrë alternative përpara ose prapa, duke pompuar ajrin gjatë gjithë kohës në cilindra. D. Ajri i kompresuar rrjedh nëpër tub E në tank F, ku grumbullohet. Kështu, ekziston gjithmonë një burim i lirë energjie në rezervuar në formën e ajrit të kompresuar; E vetmja gjë që mbetet është ta vëmë në punë.

Ka lloje të tjera të motorëve të tillë dhuratë; tani për tani ato nuk kanë ende domethënie praktike, por në të ardhmen e afërt përdorimi industrial i energjisë valore padyshim do të vihet në një shkallë më të gjerë. Dhe atëherë njeriu jo vetëm që do të pushtojë detin, por edhe do t'i bëjë valët e tij rebele skllevërit e tij të bindur.

Një burim informacioni:

"Natyra dhe njerëzit".
Revistë e ilustruar e shkencës, artit dhe letërsisë. 1912, nr. 2

Valët që jemi mësuar t'i shohim në sipërfaqen e detit formohen kryesisht nën ndikimin e erës. Megjithatë, valët mund të lindin edhe për arsye të tjera, atëherë ato quhen;

Baticë, e formuar nën ndikimin e forcave baticore të Hënës dhe Diellit;

Presioni barik, i cili ndodh gjatë ndryshimeve të papritura të presionit atmosferik;

Sizmik (tsunami) i formuar si rezultat i një tërmeti ose shpërthimi vullkanik;

Problemet e anijes që lindin kur anija është në lëvizje.

Valët e erës janë mbizotëruese në sipërfaqen e deteve dhe oqeaneve. Batica, sizmike, presioni dhe valët e anijeve nuk kanë një efekt të rëndësishëm në lundrimin e anijeve në oqeanin e hapur, kështu që ne nuk do të ndalemi në përshkrimin e tyre. Valët e erës janë një nga faktorët kryesorë hidrometeorologjikë që përcaktojnë sigurinë dhe efikasitetin ekonomik të lundrimit, pasi vala, duke u drejtuar mbi anije, e godet atë, e lëkundet, godet anash, përmbyt kuvertën dhe superstrukturat dhe ul shpejtësinë. Lëvizja krijon lista të rrezikshme, e bën të vështirë përcaktimin e pozicionit të anijes dhe lodh shumë ekuipazhin. Përveç humbjes së shpejtësisë, valët bëjnë që ena të devijojë dhe të devijojë nga kursi i caktuar, dhe për ta ruajtur atë, kërkohet zhvendosje e vazhdueshme e timonit.

Valët e erës janë procesi i formimit, zhvillimit dhe përhapjes së valëve të shkaktuara nga era në sipërfaqen e detit. Valët e erës kanë dy karakteristika kryesore. Karakteristika e parë është parregullsia: çrregullimi në përmasat dhe format e valëve. Një valë nuk përsërit tjetrën; një valë e madhe mund të pasohet nga një e vogël, ose ndoshta edhe më e madhe; Çdo valë individuale ndryshon vazhdimisht formën e saj. Kreshtat e valëve lëvizin jo vetëm në drejtim të erës, por edhe në drejtime të tjera. Një strukturë kaq komplekse e sipërfaqes së trazuar të detit shpjegohet me vorbullën, natyrën e turbullt të erës që formon valë. Tipari i dytë i valëve është ndryshueshmëria e shpejtë e elementeve të saj në kohë dhe hapësirë dhe shoqërohet gjithashtu me erën. Megjithatë, madhësia e valëve varet jo vetëm nga shpejtësia e erës; kohëzgjatja e veprimit të saj, zona dhe konfigurimi i sipërfaqes së ujit janë të një rëndësie të madhe. Nga pikëpamja praktike, nuk ka nevojë të dihen elementet e secilës valë individuale ose çdo dridhje valore. Prandaj, studimi i valëve përfundimisht zbret në identifikimin e modeleve statistikore që shprehen numerikisht nga varësitë midis elementëve valorë dhe faktorëve që i përcaktojnë ato.

3.1.1. Elementet valore

Çdo valë karakterizohet nga elementë të caktuar,

Elementet e zakonshme për valët janë (Fig. 25):

Apex - pika më e lartë e kreshtës së valës;

Pjesa e poshtme është pika më e ulët e luginës së valës;

Lartësia (h) - tejkalimi i majës së valës;

Gjatësia (L) është distanca horizontale ndërmjet majave të dy kreshtave ngjitur në një profil vale të tërhequr në drejtimin e përgjithshëm të përhapjes së valës;

Periudha (t) - intervali kohor midis kalimit të dy majave të valëve ngjitur përmes një vertikale fikse; me fjalë të tjera, është periudha kohore gjatë së cilës vala përshkon një distancë të barabartë me gjatësinë e saj;

Pjerrësia (e) është raporti i lartësisë së një vale të caktuar me gjatësinë e saj. Pjerrësia e valës në pika të ndryshme të profilit të valës është e ndryshme. Pjerrësia mesatare e valës përcaktohet nga raporti:

Oriz. 25. Elementet bazë të valëve.

Për praktikë, pjerrësia më e madhe është e rëndësishme, e cila është afërsisht e barabartë me raportin e lartësisë së valës h me gjysmëgjatësinë e saj λ/2

- shpejtësia e valës c - shpejtësia e lëvizjes së kreshtës së valës në drejtim të përhapjes së saj, e përcaktuar në një interval të shkurtër kohor të rendit të periudhës së valës;

Balli i valës është një vijë në planin e një sipërfaqeje të përafërt, që kalon përgjatë kulmeve të kreshtës së një vale të caktuar, të cilat përcaktohen nga një grup profilesh valore të tërhequra paralelisht me drejtimin e përgjithshëm të përhapjes së valës.

Për lundrimin, elementët e valës si lartësia, periudha, gjatësia, pjerrësia dhe drejtimi i përgjithshëm i lëvizjes së valës kanë rëndësinë më të madhe. Të gjitha varen nga parametrat e rrjedhës së erës (shpejtësia dhe drejtimi i erës), gjatësia (përshpejtimi) mbi det dhe kohëzgjatja e veprimit të saj.

Në varësi të kushteve të formimit dhe përhapjes, valët e erës mund të ndahen në katër lloje.

Era - një sistem valësh që në momentin e vëzhgimit është nën ndikimin e erës nga e cila shkaktohet. Drejtimet e përhapjes së valëve të erës dhe erës në ujë të thellë zakonisht përkojnë ose ndryshojnë jo më shumë se katër pikë (45 °).

Valët e erës karakterizohen nga fakti se pjerrësia e tyre e pjerrët është më e pjerrët se ajo e erës, kështu që majat e kreshtave zakonisht shemben, duke formuar shkumë, ose madje shkëputen nga erërat e forta. Kur valët hyjnë në ujë të cekët dhe i afrohen bregut, drejtimet e përhapjes së valëve dhe erës mund të ndryshojnë me më shumë se 45°.

Swell - valë të shkaktuara nga era që përhapen në zonën e formimit të valëve pasi era dobësohet dhe/ose ndryshon drejtimin e saj, ose valë të shkaktuara nga era që vijnë nga zona e formimit të valëve në një zonë tjetër ku era po fryn me një shpejtësi të ndryshme dhe/ose një drejtim tjetër. Një rast i veçantë i fryrjes që përhapet në mungesë të erës quhet fryrje e vdekur.

Të përziera - valët e formuara si rezultat i ndërveprimit të valëve të erës dhe bymehet.

Transformimi i valëve të erës - ndryshime në strukturën e valëve të erës me ndryshime në thellësi. Në këtë rast, forma e valëve shtrembërohet, ato bëhen më të pjerrëta dhe më të shkurtra dhe në një thellësi të cekët, duke mos e kaluar lartësinë e valës, kreshtat e kësaj të fundit përmbysen dhe dallgët shkatërrohen.

Në pamjen e tyre, valët e erës karakterizohen nga forma të ndryshme.

Ripple është forma fillestare e zhvillimit të valës së erës që ndodh nën ndikimin e një ere të dobët; Kreshtat e valëve ngjajnë me luspa kur ato valëzohen.

Valët tredimensionale janë një grup valësh, gjatësia mesatare e kreshtës së të cilave është disa herë më e madhe se gjatësia mesatare e valës.

Valët e rregullta janë valë në të cilat forma dhe elementet e të gjitha valëve janë të njëjta.

Turma është një shqetësim kaotik që lind si rezultat i ndërveprimit të valëve që udhëtojnë në drejtime të ndryshme.

Valët që shpërthejnë mbi brigje, shkëmbinj nënujorë ose shkëmbinj quhen thyes. Valët që përplasen në zonën bregdetare quhen surf. Pranë brigjeve të pjerrëta dhe pranë objekteve portuale, sërfi ka formën e një ngritjeje të kundërt.

Valët në sipërfaqen e detit ndahen në të lira, kur forca që i ka shkaktuar pushon së vepruari dhe valët lëvizin lirshëm dhe të detyruara, kur forca që ka shkaktuar formimin e valëve nuk ndalet.

Në bazë të ndryshueshmërisë së elementeve valore me kalimin e kohës, ato ndahen në valë të qëndrueshme, d.m.th., në valë të erës, në të cilat karakteristikat statistikore të valëve nuk ndryshojnë me kalimin e kohës dhe në valë zhvillimore ose zbutëse, të cilat ndryshojnë elementet e tyre me kalimin e kohës.

Sipas formës së tyre, valët ndahen në dy-dimensionale - një grup valësh, gjatësia mesatare e kreshtës së të cilave është shumë herë më e madhe se gjatësia mesatare e valës, tre-dimensionale - një grup valësh, gjatësia mesatare e kreshtës së të cilave është disa herë më e madhe se gjatësia e valës. , dhe i vetmuar, që ka vetëm një kreshtë në formë kube pa taban.

Në varësi të raportit të gjatësisë së valës me thellësinë e detit, valët ndahen në të shkurtra, gjatësia e të cilave është dukshëm më e vogël se thellësia e detit dhe të gjata, gjatësia e të cilave është më e madhe se thellësia e detit.

Sipas natyrës së lëvizjes së formës valore, ato mund të jenë përkthimore, në të cilat ka lëvizje të dukshme të formës valore, dhe qëndrimi - pa lëvizje. Në bazë të vendndodhjes së valëve, ato ndahen në sipërfaqe dhe të brendshme. Valët e brendshme formohen në një ose një thellësi tjetër në ndërfaqen midis shtresave të ujit me dendësi të ndryshme.

3.1.2. Metodat për llogaritjen e elementeve valore

Gjatë studimit të valëve të detit, disa parime teorike përdoren për të shpjeguar disa aspekte të këtij fenomeni. Ligjet e përgjithshme të strukturës së valëve dhe natyra e lëvizjes së grimcave të tyre individuale konsiderohen nga teoria trokoide e valëve. Sipas kësaj teorie, grimcat individuale të ujit në valët sipërfaqësore lëvizin në orbita të mbyllura elipsoidale, duke bërë një rrotullim të plotë në një kohë të barabartë me periudhën e valës t.

Lëvizja rrotulluese e grimcave të ujit të vendosura në mënyrë të njëpasnjëshme, të zhvendosur nga një kënd fazor në momentin fillestar të lëvizjes, krijon pamjen e lëvizjes përkthimore: grimcat individuale lëvizin në orbita të mbyllura, ndërsa profili i valës lëviz në mënyrë përkthimore në drejtim të erës. Teoria e valëve trokoidale bëri të mundur vërtetimin matematikor të strukturës së valëve individuale dhe lidhjen e elementeve të tyre me njëri-tjetrin. Janë marrë formula që bënë të mundur llogaritjen e elementeve individuale të valës

ku g është nxitimi i gravitetit, gjatësia e valës K, shpejtësia e përhapjes së saj C dhe periudha t lidhen me njëra-tjetrën nga varësia K = Cx.

Duhet theksuar se teoria e valëve trokoidale vlen vetëm për valët e rregullta dydimensionale, të cilat vërehen në rastin e valëve të erës së lirë – fryrje. Në valët tredimensionale të erës, shtigjet orbitale të grimcave nuk janë orbita rrethore të mbyllura, pasi nën ndikimin e erës ndodh transferimi horizontal i ujit në sipërfaqen e detit në drejtim të përhapjes së valës.

Teoria trokoide e valëve të detit nuk zbulon procesin e zhvillimit dhe zbutjes së tyre, si dhe mekanizmin e transferimit të energjisë nga era në valë. Ndërkohë, zgjidhja pikërisht e këtyre çështjeve është e nevojshme për të përftuar varësi të besueshme për llogaritjen e elementeve të valëve të erës.

Prandaj, zhvillimi i teorisë së valëve të detit mori rrugën e zhvillimit të lidhjeve teorike dhe empirike midis erës dhe valëve, duke marrë parasysh diversitetin e valëve reale të erës së detit dhe natyrën jo-stacionare të fenomenit, d.m.th., duke marrë parasysh zhvillimin dhe zbutjen.

Në përgjithësi, formulat për llogaritjen e elementeve të valës së erës mund të shprehen si funksion i disa variablave

H, t, L, C=f(W, D t, H),

Ku W është shpejtësia e erës; D - nxitimi, t - kohëzgjatja e veprimit të erës; H - thellësia e detit.

Për zonat e cekëta detare, varësitë mund të përdoren për të llogaritur lartësinë dhe gjatësinë e valës

Koeficientët a dhe z janë të ndryshueshëm dhe varen nga thellësia e detit

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

Për zonat e detit të hapur, elementët e valëve, probabiliteti i lartësive të të cilave është 5%, dhe gjatësitë mesatare të valëve llogariten sipas varësive:

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

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

Koeficienti A llogaritet duke përdorur formulën

Për zonat e hapura të oqeanit, elementët e valëve llogariten duke përdorur formulat e mëposhtme:

ku e është pjerrësia e valës në përshpejtime të ulëta, D PR është nxitimi maksimal, km. Lartësia maksimale e valëve të stuhisë mund të llogaritet duke përdorur formulën

ku hmax është lartësia maksimale e valës, m, D është gjatësia e nxitimit, milje.

Në Institutin Shtetëror Oqeanografik, bazuar në teorinë statistikore spektrale të valëve, u përftuan lidhje grafike midis elementeve të valës dhe shpejtësisë së erës, kohëzgjatjes së veprimit të saj dhe gjatësisë së nxitimit. Këto varësi duhet të konsiderohen më të besueshmet, duke dhënë rezultate të pranueshme, mbi bazën e të cilave u ndërtuan nomograme për llogaritjen e lartësive të valëve në Qendrën Hidrometeorologjike të BRSS (V.S. Krasyuk). Nomogrami (Fig. 26) është i ndarë në katër kuadrate (I-IV) dhe përbëhet nga një seri grafikësh të renditur në një sekuencë të caktuar.

Në kuadrantin I (duke numëruar nga këndi i poshtëm djathtas) të nomogramit, jepet një rrjet shkallësh, secila ndarje e së cilës (horizontale) korrespondon me 1° të meridianit në një gjerësi gjeografike të caktuar (nga 70 në 20 ° N) për hartat në një shkallë prej 1:15 000000 projeksione stereografike polare. Rrjeti i shkallës është i nevojshëm për të kthyer distancën ndërmjet izobareve n dhe rrezes së lakimit të izobareve R, të matur në harta të një shkalle të ndryshme, në një shkallë 1:15 000000. Në këtë rast, ne përcaktojmë distancën midis izobaret n dhe rrezja e lakimit të izobareve R në gradë meridiane në një gjerësi gjeografike të caktuar. Rrezja e lakimit të izobareve R është rrezja e rrethit me të cilin seksioni i izobarit që kalon nëpër ose afër pikës për të cilën kryhet llogaritja ka kontaktin më të madh. Përcaktohet duke përdorur një metër duke e zgjedhur atë në atë mënyrë që një hark i nxjerrë nga qendra e gjetur të përputhet me një seksion të caktuar të izobarit. Më pas, në një rrjet shkallësh, vizatojmë vlerat e matura në një gjerësi gjeografike të caktuar, të shprehura në shkallë të meridianit, dhe duke përdorur një busull përcaktojmë rrezen e lakimit të izobareve dhe distancën midis izobareve, që korrespondon me një shkallë. prej 1:15,000,000.

Kuadranti II i nomogramit tregon kthesa që shprehin varësinë e shpejtësisë së erës nga gradienti i presionit dhe gjerësia gjeografike e vendit (secila kurbë korrespondon me një gjerësi të caktuar - nga 70 në 20 ° N). Për kalimin nga era e llogaritur e gradientit në erën që fryn pranë sipërfaqes së detit (në një lartësi prej 10 m), është nxjerrë një korrigjim që merr parasysh shtresimin e shtresës sipërfaqësore të atmosferës. Kur llogaritet për pjesën e ftohtë të vitit (shtresimi i qëndrueshëm t w 2°C), koeficienti është 0,6.

Oriz. 26. Nomogrami për llogaritjen e elementeve të valës dhe shpejtësisë së erës nga hartat e fushës së presionit sipërfaqësor, ku vizatohen izobaret në intervale 5 mbar (a) dhe 8 mbar (b). 1 - dimër, 2 - verë.

Në kuadrantin III merret parasysh ndikimi i lakimit izobar në shpejtësinë gjeostrofike të erës. Kurbat që korrespondojnë me vlera të ndryshme të rrezes së lakimit (1, 2, 5, etj.) jepen me vija të ngurta (dimër) dhe të ndërprera (verë). Shenja oo do të thotë që izobaret janë të drejta. Në mënyrë tipike, kur rrezja e lakimit tejkalon 15 °, nuk është e nevojshme të merret parasysh lakimi në llogaritjet. Përgjatë boshtit të abshisës që ndan çelësat III dhe IV, përcaktohet shpejtësia e erës W për një pikë të caktuar.

Në kuadrantin IV ka kthesa që bëjnë të mundur përcaktimin e lartësisë së të ashtuquajturave valë domethënëse (h 3H), të cilat kanë një probabilitet prej 12,5%, bazuar në shpejtësinë e erës, përshpejtimin ose kohëzgjatjen e veprimit të erës.

Nëse është e mundur, gjatë përcaktimit të lartësisë së valës, të përdoren jo vetëm të dhënat për shpejtësinë e erës, por edhe për nxitimin dhe kohëzgjatjen e erës, llogaritja kryhet duke përdorur nxitimin dhe kohëzgjatjen e erës (në orë). Për ta bërë këtë, nga kuadranti III i nomogramit ne ulim pingulën jo me kurbën e nxitimit, por në kurbën e kohëzgjatjes së erës (6 ose 12 orë). Nga rezultatet e marra (për nga nxitimi dhe kohëzgjatja) merret vlera më e vogël e lartësisë së valës.

Llogaritja duke përdorur nomogramin e propozuar mund të bëhet vetëm për zonat e "detit të thellë", pra për zonat ku thellësia e detit nuk është më e vogël se gjysma e gjatësisë së valës. Kur nxitimi i kalon 500 km ose kohëzgjatja e erës i kalon 12 orë, përdoret varësia e lartësive të valëve nga era që korrespondon me kushtet e oqeanit (lakorja e trashur në kuadrantin IV).

Kështu, për të përcaktuar lartësinë e valëve në një pikë të caktuar, është e nevojshme të kryhen veprimet e mëposhtme:

A) gjeni rrezen e lakimit të izobarit R që kalon nëpër një pikë të caktuar ose afër saj (duke përdorur një busull me përzgjedhje). Rrezja e lakimit të izobareve përcaktohet vetëm në rastin e lakimit ciklonik (në ciklone dhe koritë) dhe shprehet në shkallë meridiane;

B) përcaktoni ndryshimin e presionit n duke matur distancën midis izobareve ngjitur në zonën e pikës së zgjedhur;

C) duke përdorur vlerat e gjetura të R dhe n, në varësi të kohës së vitit, gjejmë shpejtësinë e erës W;

D) duke ditur shpejtësinë e erës W dhe nxitimin D ose kohëzgjatjen e erës (6 ose 12 orë), gjejmë lartësinë e valëve domethënëse (h 3H).

Nxitimi gjendet si më poshtë. Nga çdo pikë për të cilën llogaritet lartësia e valës, vizatohet një vijë rrjedhëse në drejtim kundër erës derisa drejtimi i saj të ndryshojë në lidhje me atë fillestar me një kënd prej 45° ose të arrijë në bregun ose buzën e akullit. Përafërsisht kjo do të jetë nxitimi ose rruga e erës, përgjatë së cilës duhet të formohen valët, duke mbërritur në një pikë të caktuar.

Kohëzgjatja e veprimit të erës përcaktohet si koha gjatë së cilës drejtimi i erës mbetet i pandryshuar ose devijon nga origjinali me jo më shumë se ±22,5°.

Sipas nomogramit në Fig. 26a, ju mund të përcaktoni lartësinë e valës nga një hartë e fushës së presionit sipërfaqësor, në të cilën izobaret janë tërhequr përmes 5 mbar. Nëse izobaret tërhiqen përmes 8 mbar, atëherë nomogrami i paraqitur në Fig. 26 b.

Periudha dhe gjatësia e valës mund të llogariten nga të dhënat e shpejtësisë së erës dhe lartësisë së valës. Një llogaritje e përafërt e periudhës së valës mund të bëhet duke përdorur grafikun (Fig. 27), i cili tregon marrëdhënien midis periudhave dhe lartësisë së valëve të erës me shpejtësi të ndryshme të erës (W). Gjatësia e valës përcaktohet nga periudha e saj dhe thellësia e detit në një pikë të caktuar sipas grafikut (Fig. 28).

Vetë era mund të shihet në hartat e parashikimit të motit: këto janë zona me presion të ulët. Sa më i madh përqendrimi i tyre, aq më e fortë do të jetë era. Valët e vogla (kapilare) fillimisht lëvizin në drejtimin në të cilin po fryn era.

Sa më e fortë dhe më e gjatë të fryjë era, aq më i madh është ndikimi i saj në sipërfaqen e ujit. Me kalimin e kohës, valët fillojnë të rriten në madhësi.

Era ka një efekt më të madh në valët e vogla sesa në sipërfaqet e qeta ujore.

Madhësia e valës varet nga shpejtësia e erës që e formon atë. Një erë që fryn me një shpejtësi konstante do të jetë në gjendje të gjenerojë një valë me përmasa të krahasueshme. Dhe sapo vala të arrijë madhësinë që era mund të shtyjë në të, ajo bëhet "plotësisht e formuar".

Valët e krijuara kanë shpejtësi dhe periudha valore të ndryshme. (Më shumë detaje në artikull) Valët me periudha të gjata udhëtojnë më shpejt dhe udhëtojnë distanca më të gjata se sa homologët e tyre më të ngadaltë. Ndërsa largohen nga burimi i erës (përhapja), valët formojnë vija fryrje që në mënyrë të pashmangshme rrokullisen në breg. Me shumë mundësi, ju jeni njohur me konceptin e valëve të vendosura!

Valët që nuk ndikohen më nga era quhen fryrje të tokës? Kjo është pikërisht ajo që kërkojnë sërfistët!

Çfarë ndikon në madhësinë e fryrjes?

Janë tre faktorë kryesorë që ndikojnë në madhësinë e valëve në det të hapur.
Shpejtesia e eres– Sa më e madhe të jetë, aq më e madhe do të jetë vala.
Kohëzgjatja e erës- ngjashëm me atë të mëparshëm.
Merr(zona e mbulimit të erës) - përsëri, sa më e madhe të jetë zona e mbulimit, aq më e madhe formohet vala.

Sapo era pushon së prekuri, valët fillojnë të humbasin energjinë e tyre. Ata do të lëvizin derisa zgjatjet e shtratit të detit ose pengesat e tjera në rrugën e tyre (një ishull i madh, për shembull) të thithin të gjithë energjinë.

Ka disa faktorë që ndikojnë në madhësinë e një valë në një vend të caktuar. Midis tyre:

Drejtimi i fryrjes– do të lejojë që fryrja të arrijë në vendin që na nevojitet?
fundi i oqeanit– Një valëzim që lëviz nga thellësitë e oqeanit në një kreshtë nënujore shkëmbinjsh, formon valë të mëdha me fuçi brenda. Një parvaz i cekët përballë do të ngadalësojë valët dhe do të bëjë që ato të humbasin energji.
Cikli i baticës– disa sporte varen plotësisht prej saj.

Zbuloni se si bëhen valët më të mira.

Fillimisht shfaqet një dallgë për shkak të erës. Një stuhi e formuar në oqeanin e hapur, larg bregut, do të krijojë erëra që do të fillojnë të prekin sipërfaqen e ujit dhe për këtë arsye do të fillojë të shfaqet një valëzim. Era, drejtimi i saj, si dhe shpejtësia, të gjitha këto të dhëna mund të shihen në hartat e parashikimit të motit. Era fillon të fryjë ujin dhe do të fillojnë të shfaqen valë "të vogla" (kapilare), fillimisht ato fillojnë të lëvizin në drejtimin në të cilin po fryn era.

Era fryn në një sipërfaqe të sheshtë uji, sa më e gjatë dhe më e fortë të fillojë të fryjë era, aq më i madh është ndikimi në sipërfaqen e ujit. Me kalimin e kohës, valët lidhen dhe madhësia e valës fillon të rritet. Era e vazhdueshme fillon të formojë një valë të madhe. Era ka një ndikim shumë më të madh në valët e krijuara tashmë, edhe pse jo të mëdha, shumë më tepër sesa në sipërfaqen e qetë të ujit.

Madhësia e valëve varet drejtpërdrejt nga shpejtësia e erës që fryn që i formon ato. Era që fryn me një shpejtësi konstante mund të gjenerojë një valë me përmasa të krahasueshme. Dhe sapo vala merr përmasat që i fut era, ajo bëhet një valë e formuar plotësisht që shkon drejt bregut.

Valët kanë shpejtësi dhe periudha të ndryshme. Valët me një periudhë të gjatë lëvizin mjaft shpejt dhe mbulojnë distanca më të mëdha se homologët e tyre me një shpejtësi më të ulët. Ndërsa largohen nga burimi i erës, valët bashkohen për të formuar një valëzim, i cili shkon drejt bregut. Valët që nuk ndikohen më nga era quhen "valët e poshtme". Këto janë valët që kërkojnë të gjithë sërfistët.

Çfarë ndikon në madhësinë e fryrjes? Ekzistojnë tre faktorë që ndikojnë në madhësinë e valëve në oqeanin e hapur:
Shpejtësia e erës - Sa më e lartë të jetë shpejtësia, aq më e madhe do të jetë vala që rezulton.
Kohëzgjatja e erës - sa më gjatë të fryjë era, e ngjashme me faktorin e mëparshëm - vala do të jetë më e madhe.
Fetch (zona e mbulimit të erës) - Sa më e madhe të jetë zona e mbulimit, aq më e madhe është vala e prodhuar.
Kur era ndalon së ndikuari mbi valët, ato fillojnë të humbasin energjinë e tyre. Ata do të vazhdojnë të lëvizin derisa të godasin zgjatimet e fundit pranë një ishulli të madh oqeanik dhe surferi do të kapë një nga këto valë në rast rastësish të suksesshme.

Ka faktorë që ndikojnë në madhësinë e valëve në një vend të caktuar. Midis tyre:
Drejtimi i fryrjes është ai që do t'i lejojë valët të vijnë në vendin që na nevojitet.
Kati i oqeanit - Një lumë që lëviz nga oqeani i hapur ndeshet me një kreshtë nënujore shkëmbinjsh, ose një gumë - formon valë të mëdha që mund të përkulen në një tub. Ose një zgjatje e cekët e pjesës së poshtme, përkundrazi, do të ngadalësojë valët dhe ata do të harxhojnë një pjesë të energjisë së tyre.
Cikli i baticës - shumë pika të sërfit preken drejtpërdrejt nga ky fenomen.