Dengiz to'lqinlarining shakllanishi. Nega dengizda to'lqinlar bor? Dengiz to'lqinlari qanday hosil bo'ladi

Dengiz va okeanlarning yuzasi kamdan-kam tinch: u odatda to'lqinlar bilan qoplangan va dengiz qirg'oqlariga doimiy ravishda uriladi.

Ajablanarli manzara: ochiq okeanda ulkan bo'ron to'lqinlari tomonidan o'ynaladigan ulkan yuk kemasi faqat yong'oq qobig'i kabi ko'rinadi. Favqulodda filmlar xuddi shunday tasvirlar bilan to'ldiriladi - o'n qavatli binoning balandligidagi to'lqin.

Dengiz sathining to'lqinli tebranishlari bo'ron paytida, uzoq kuchli shamol atmosfera bosimining o'zgarishi bilan murakkab xaotik to'lqin maydonini hosil qilganda sodir bo'ladi.

Yugurish to'lqinlari, qaynayotgan bemaqsad ko'pik

Bo'ronga sabab bo'lgan siklondan uzoqlashib, siz to'lqin naqshining qanday o'zgarganini, to'lqinlar qanday qilib tekislanganligini va bir xil yo'nalishda ketma-ket siljishini kuzatishingiz mumkin. Ushbu to'lqinlar shishish deb ataladi. Bunday to'lqinlarning balandligi (ya'ni, to'lqinning eng yuqori va eng past nuqtalari orasidagi darajalar farqi) va ularning uzunligi (ikki qo'shni cho'qqi orasidagi masofa), shuningdek ularning tarqalish tezligi juda barqarordir. Ikki tepalik 300 m gacha bo'lgan masofa bilan ajralib turishi mumkin va bunday to'lqinlarning balandligi 25 m ga etadi.Bunday to'lqinlardan to'lqin tebranishlari 150 m chuqurlikka tarqaladi.

Shakllanish joyidan shish to'lqinlari juda uzoqqa, hatto to'liq tinch holatda ham tarqaladi. Masalan, Nyufaundlend qirg'oqlaridan o'tadigan siklonlar to'lqinlarni keltirib chiqaradi, ular uch kun ichida Frantsiyaning g'arbiy qirg'oqlari yaqinidagi Biskay ko'rfaziga etib boradi - ular paydo bo'lgan joydan deyarli 3000 km.

Sohilga yaqinlashganda, chuqurlik pasayganda, bu to'lqinlar tashqi ko'rinishini o'zgartiradi. To'lqin tebranishlari pastki qismga yetganda, to'lqinlarning harakati sekinlashadi, ular deformatsiyalana boshlaydi, bu esa tepaliklarning qulashi bilan tugaydi. Sörfçülar bu to'lqinlarni intiqlik bilan kutishadi. Ular, ayniqsa, dengiz tubi qirg'oqqa yaqin keskin pasayib ketadigan hududlarda, masalan, G'arbiy Afrikadagi Gvineya ko'rfazida ajoyibdir. Bu joy butun dunyo bo'ylab sörfçülar orasida juda mashhur.

To'lqinlar: global to'lqinlar

To'lqinlar butunlay boshqa tabiatning hodisasidir. Bu dengiz sathining davriy tebranishlari bo'lib, qirg'oqdan aniq ko'rinib turadi va taxminan har 12,5 soatda takrorlanadi. Ular okean suvlarining asosan Oy bilan gravitatsion o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. To'lqinlar davri Yerning o'z o'qi atrofida kunlik aylanish davrlari va Oyning Yer atrofida aylanish davrlarining nisbati bilan belgilanadi. Quyosh ham to'lqinlarning shakllanishida ishtirok etadi, ammo Oyga qaraganda kamroq. Massadagi ustunlikka qaramay. Quyosh Yerdan juda uzoqda.

To'lqinlarning umumiy kattaligi butun oy davomida o'zgarib turadigan Yer, Oy va Quyoshning nisbiy pozitsiyalariga bog'liq. Ular bir xil chiziqda bo'lganda (bu to'lin oy va yangi oyda sodir bo'ladi), to'lqinlar maksimal qiymatlarga etadi. Kanada sohilidagi Fundi ko'rfazida eng yuqori to'lqinlar kuzatiladi: bu erda dengiz sathining maksimal va minimal pozitsiyalari o'rtasidagi farq taxminan 19,6 m.

Ovoz berildi Rahmat!

Sizni qiziqtirishi mumkin:

• 
  

Y. LESNY tomonidan yozilgan insho

Agar biz uelslik "vaqt mashinasi" ga minib, o'tmishdagi tumanli masofaga yugurib, u erdan bizning globusimizga qarasak, biz uni tanimagan bo'lardik. Millionlab yillar oldin qit'alar nafaqat butunlay boshqacha konturlarga ega edi, balki bu qit'alarning yuzasi butunlay boshqacha ko'rinishga ega edi: ularni turli xil, begona landshaftlar qoplagan, turli o'simliklar o'sgan va turli xil hayvonlar topilgan. O'sha paytda shaharlari, haydalgan dalalari va yo'llari bo'lgan odam yo'q edi... Faqat bir narsa butun geologik davrlarda o'zgarmagan: dengizning bu ko'rinishi. Millionlab yillar oldin xuddi shu to'lqinlar uning ustidan aylanib, hozir uni haydab yuborgan. To'lqinli suv sathining ko'rinishi biz bilgan er yuzidagi eng qadimiy landshaftdir. Va bugungi kunda ham bu eng keng tarqalgan: Axir, sayyoramizning butun yuzasining uchdan ikki qismi suv bilan qoplangan!

Ammo bu qadimiy va keng tarqalgan manzara bizga boshqalarga qaraganda yaxshiroq tanish, deb ayta olamizmi? Zo'rg'a. Bizni beixtiyor bo'ronli dengizning qo'pol go'zalligi jalb qiladi, u shoir va rassomlarni ilhomlantiradi, lekin baribir biz dengiz to'lqinlari haqida kam narsa bilamiz. Ko'pchilik tasavvur qiladigan bu to'lqinga o'xshash harakatning o'zi ham mutlaqo noto'g'ri.

Darhaqiqat, ko'pchilik to'lqinlar dengiz sathida sirpanib, daryo tubidagi suv kabi harakatlanadi, deb o'ylashadi. Ammo bu to'g'ri emas: qo'pol dengizda faqat harakat shakli harakat qiladi, to'lqinlarning o'zi esa faqat yuqoriga va pastga tebranadi. Siz hech qachon yog'och bo'lagi, qayiq yoki biron bir suzuvchi jismni qo'pol dengiz tomonidan harakatlantirganini ko'rganmisiz? E'tibor bering, tez harakatlanuvchi to'lqinlar bu ob'ektni o'zlari bilan olib yurmaydilar, faqat sekin yuqoriga va pastga siljiydilar. Dengiz xuddi "sarg'ayib ketgan dala qo'zg'alganda" xuddi shunday qo'zg'aladi: makkajo'xori boshoqlari daladagi o'rnini o'zgartirmaydi, har bir boshoq bir oz oldinga siljiydi va keyin yana tekislanadi - va bu orada siz ko'rasiz. dala bo'ylab birin-ketin yugurayotgan to'lqinlar. Bu quloqlarning o'zi emas, balki yuguradigan harakat shaklidir.

"Dunyodagi mish-mish dengiz to'lqiniga o'xshaydi" degan maqol hayratlanarli darajada bu o'ziga xos harakat turini aniq tasvirlaydi. Ba'zi yangiliklar shahar bo'ylab tarqalishi uchun odamlarning shaharning bir chekkasidan boshqasiga yugurishlari shart emas: og'izdan og'izga o'tadi.

Dengiz to'lqinlari shamol cho'llarni va qirg'oqlarni haydab chiqaradigan qum to'lqinlaridan shu bilan farq qiladi: bu erda to'lqinli qum tepaliklari aslida o'z-o'zidan harakatlanadi va faqat ularning shakli dengizdagi kabi harakat qilmaydi.

Shuning uchun dengiz to'lqinlari juda katta tezlikda yugurib, ko'pincha bizning "tezkor" poezdlarimizni quvib o'tadi: to'lqin tezligi sekundiga 5 ... 6 metr yoki soatiga 40 verst kam emas. Agar harakatning shakli emas, balki suv massalarining o'zi bo'lsa, bunday tezlikni amalga oshirish mumkin emas edi.

Ammo biz to'lqinlarni keltirib chiqaradigan sabab haqida hali hech narsa aytmadik. Bu sabab, ma'lumki, shamol, ya'ni. havo oqimi. Suvga zarba berib, havo oqimi uning yuzasini egadi; depressiya hosil bo'ladi, lekin keyingi daqiqada tushayotgan suv zarralari kuch bilan yuqoriga suriladi, shuning uchun depressiya o'rnida ko'tarilish hosil bo'ladi. Gravitatsiya ta'sirida pastga tushadigan bu balandlik yana vodiy bilan almashtiriladi va hokazo. Dag'al dengizdagi suvning har bir zarrasi faqat yuqoriga va pastga siljiydi, lekin hayajon bir nuqtadan boshlab, qo'shni zarrachalarga uzatiladi, tobora kengayib, ulkan maydonni qamrab oladi. To'lqinli maydonning harakati bu hodisani juda yaxshi ko'rsatadi.

Ammo shamol dengizdagi buzilishlarning yagona sababi emas. Yana bir kam uchraydigan sabab - qirg'oq yaqinida sodir bo'ladigan zilzilalar. Bunday to'lqinlar baland emas, lekin juda uzun va g'ayrioddiy tezlik bilan, ba'zan soatiga 600 verstdan oshadi! Ammo bunday to'lqinlar shamoldan kelib chiqadigan to'lqinlarga qaraganda kamroq kuzatiladi. Quyida biz birinchi navbatda ushbu so'nggilariga murojaat qilamiz.

To'lqinlar qanchalik katta? Biz ko'pincha dengiz to'lqinlarining ulkan hajmi, suv tog'lari haqida ko'p qavatli bino balandligi haqida eshitamiz. To'g'ri o'lchovlar to'lqinlarning aql bovar qilmaydigan balandligi haqidagi bu afsonani yo'q qildi va o'lchovlar qanchalik aniq bo'lsa, to'lqinlar shunchalik past bo'lishi qiziq. Ochiq dengizda to'lqinlar kamdan-kam hollarda balandligi 6 metrdan oshadi; Bu maksimal balandlik, lekin odatda to'lqinlar 3 metrdan yuqori emas, shuning uchun 5 metrli to'lqin istisno sifatida ko'rib chiqilishi kerak.

Agar shunday bo'lsa, o'quvchi qaerdan so'raydi, tog'ga o'xshash dengiz to'lqinlari haqidagi bu hikoyalar, ba'zida eng vijdonli guvohlardan eshitiladigan hikoyalar qaerdan paydo bo'lgan? Bu erda gap g'aroyib ko'rish illyuziyasida yotadi. Ochiq dengizdagi to'lqinlar, albatta, to'lqinlar paytida gorizontal holatda qolmaydigan, balki barcha yo'nalishlarda egilib qoladigan kemalar palubasidan kuzatilishi kerak. Kema yo'lovchini dengizga egayotganda, u oldida ulkan suv to'lqinlarini ko'radi va ularning balandligini beixtiyor oshirib yuboradi, chunki u uni gorizontal yuzadan emas, balki eğimli pastki qismdan hisoblaydi. Boshqacha qilib aytganda, yo'lovchi aqliy ravishda to'lqinning vertikal ko'tarilishini emas, balki uning qiyalik uzunligini o'lchaydi. Albatta, yo'lovchi tomonidan tan olinmagan bu optik illyuziya natijasida to'lqinlar unga juda katta bo'lib ko'rinadi.

Shunisi qiziqki, to'lqin balandligi hamma dengizlarda bir xil emas. Dengiz qanchalik chuqur bo'lsa, uning yuzasi qanchalik keng bo'lsa, undagi suv massalari va shamolning to'siqsiz harakatiga xalaqit beradigan kamroq orollar va shoxlar - to'lqinlar shunchalik katta bo'ladi. Bunda suvning sho'rligi, to'g'rirog'i uning zichligi ham ma'lum rol o'ynaydi. Sho'r suv chuchuk suvdan og'irroq va chuchuk suvga qaraganda shamol kuchlariga kamroq ta'sir qiladi; Shuning uchun suv qanchalik sho'r bo'lsa, to'lqinlar shunchalik past bo'ladi. Shuning uchun teng hududlarga ega bo'lgan ko'llar dengizdan toshlar va qum qirg'oqlari bilan ajratilgan dengiz koylariga qaraganda ko'proq bo'ronli. Ammo suv havzalarining maydonlari teng bo'lmasa, yuqorida aytib o'tganimizdek, ularning to'lqinlari bir xil bo'lmaydi. Bizning Kaspiy dengizimizda to'lqinlar keng O'rta er dengiziga qaraganda ancha kichikroq, ikkinchisida esa Atlantika okeaniga qaraganda ancha kichikroq. O'z navbatida, Atlantika to'lqinlari janubiy yarimsharning ulkan kengligida erkin tarqaladigan Antarktika okeanining suzuvchilarini qo'rqitadigan o'lchamlarga hech qachon etib bormaydi.

Hozirgacha biz to'lqinlarning balandligi haqida gapirdik va ularning uzunligi haqida hali hech narsa aytmadik, ya'ni. ikkita qo'shni to'lqinning cho'qqilari (yoki vodiylar orasidagi) orasidagi masofa haqida. To'lqinlar qanchalik baland bo'lsa, ularning kengligi shunchalik katta bo'ladi va bu ikki miqdor o'rtasida juda oddiy munosabat mavjud; ya'ni kenglik balandligidan taxminan 30...40 marta kattaroqdir. Uch metr balandlikdagi to'lqinlar uzunligi 100 metrga etadi va 5 ... 6 metrga etadi, ya'ni. eng yuqori to'lqinlar uzunligi yarim milyagacha yetishi mumkin.

Bu erda bizni yana bir savol qiziqtirishi mumkin: buzilish suv ostida qanchalik chuqur tarqaladi? Bu behuda savol emas - bu sho'ng'in uchun, dengiz kabellarini yotqizishda va hokazolarda muhim amaliy ahamiyatga ega. Yaqin vaqtgacha to'lqinning tarqalish chuqurligi to'lqin balandligidan 300 barobarga teng deb qabul qilingan. Bundan, masalan, dengiz yuzasida 3 metrli to'lqinlar harakatlanayotganda, u holda bu hayajonning aks-sadolari 3x300 = 900 metr chuqurlikda seziladi, ya'ni. deyarli ikki mil. Endi bezovtalikning bunday chuqurlikka yetib borishi shubhali. To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar shuni ko'rsatdiki, 100 metr chuqurlikda u hali ham seziladi, shuning uchun Jyul Vernovning "Nautilus" ning bo'ronli dengiz sathidan sayoz pastda sokin suzib yurishi fantaziya olamiga tegishli.

Ko'pchilik dengiz to'lqinlarining tabiatdagi ulkan ahamiyatini hatto bilishmaydi. O'z kemalarini dengizga ishonib topshirgan odam uchun hayajon nomaqbul hodisa: okeanning cheksiz kengligi doimo sokin va harakatsiz bo'lishi uchun biz ko'p narsalarni bergan bo'lardik. Ammo uning tubsiz tubida yashaydigan ko'plab tirik mavjudotlar bunga mutlaqo boshqacha munosabatda. Bezovtaliklar suv va havo o'rtasidagi aloqa yuzasini oshiradi va shu bilan kislorodning suv massalarining qalinligiga kirib borishiga yordam beradi, ularsiz hayot mumkin emas. Bu hayajonning tabiatni saqlashda muhim roli! Kemalarimizni sindirish va ko'mib tashlash, bo'ronlar cheksiz suv osti dunyosiga hayot baxsh etuvchi eliksirni olib keladi.

Biroq, inson ham dengiz to'lqinlaridan bahramand bo'lib, ularga bo'yinturuq qo'yib, mexanizmlarini harakatga keltirishga majbur qiladigan vaqt uzoq emas.

Guruch. 1.

Inson tomonidan dengiz to'lqinlarining qulligi haqida gapirish g'alati tuyuladi, lekin hozir ham dengiz to'lqinlaridan boshqa hech narsa tomonidan harakatga keltirilmaydigan mexanizmlar qurilmoqda. Misol tariqasida, biz bu erda amerikalik muhandis Ransomning yaqinda ixtiro qilingan mashinasini tasvirlaymiz. Mashinaning maqsadi dengiz to'lqinlarining energiyasidan havoni kondensatsiya qilish uchun ishlatishdir, bu ma'lumki, barcha turdagi mexanizmlarni boshqara oladi. Ransom mashinasining dizayni murakkab emas. Blok orqali A arqon tashlanadi, undan bo'sh temir quti osilgan B va yuk C. Suzuvchi qutini ko'tarayotgan to'lqin IN, shu bilan blokni aylantiring A va unga ulangan tishli g'ildirak. Bu ikkinchisi silindrlarning pistonlarini harakatga keltiradi D. To'lqin pasayganda, quti ham u bilan birga tushadi B, va vites teskari yo'nalishda harakat qiladi. Mexanizm shunday tuzilganki, vitesning har bir harakati bilan silindrlardagi pistonlar navbatma-navbat oldinga yoki orqaga siljiydi va har doim silindrlarga havo solib turadi. D. Siqilgan havo quvur orqali oqadi E tankga F, qaerda to'planadi. Shunday qilib, siqilgan havo ko'rinishidagi rezervuarda har doim erkin energiya manbai mavjud; Qolgan narsa uni ishga tushirishdir.

Bunday sovg'a dvigatellarining boshqa turlari mavjud; hozircha ular amaliy ahamiyatga ega emas, lekin yaqin kelajakda to'lqin energiyasidan sanoatda foydalanish, shubhasiz, yanada kengroq miqyosda qo'yiladi. Va keyin inson nafaqat dengizni zabt etadi, balki uning isyonkor to'lqinlarini ham o'zining itoatkor qullariga aylantiradi.

Ma'lumot manbai:

"Tabiat va odamlar".
Ilm-fan, san'at va adabiyotning tasvirlangan jurnali. 1912 yil, № 2

Biz dengiz yuzasida ko'rishga odatlangan to'lqinlar asosan shamol ta'sirida hosil bo'ladi. Biroq, to'lqinlar boshqa sabablarga ko'ra ham paydo bo'lishi mumkin, keyin ular chaqiriladi;

Oy va Quyoshning to'lqin kuchlari ta'siri ostida hosil bo'lgan to'lqin;

Atmosfera bosimining keskin o'zgarishi paytida yuzaga keladigan barik bosim;

Zilzila yoki vulqon otilishi natijasida hosil bo'lgan seysmik (tsunami);

Kema harakatlanayotganda yuzaga keladigan kema muammolari.

Dengiz va okeanlar yuzasida shamol toʻlqinlari ustunlik qiladi. To'lqinlar, seysmik, bosim va kema to'lqinlari ochiq okeandagi kemalarning navigatsiyasiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi, shuning uchun biz ularning tavsifiga to'xtalmaymiz. Shamol to'lqinlari navigatsiya xavfsizligi va iqtisodiy samaradorligini belgilovchi asosiy gidrometeorologik omillardan biri hisoblanadi, chunki to'lqin kemaga tushib, uni uradi, toshbo'ron qiladi, yon tomonga uriladi, kemalar va ustki inshootlarni suv bosadi va tezlikni pasaytiradi. Harakat xavfli ro'yxatlarni yaratadi, kemaning holatini aniqlashni qiyinlashtiradi va ekipajni juda charchatadi. Tezlikni yo'qotishdan tashqari, to'lqinlar kemaning egilishiga va berilgan yo'nalishdan chetga chiqishiga olib keladi va uni ushlab turish uchun rulning doimiy siljishi talab qilinadi.

Shamol to'lqinlari - shamol ta'siridan kelib chiqqan to'lqinlarning dengiz yuzasida paydo bo'lishi, rivojlanishi va tarqalishi jarayoni. Shamol to'lqinlari ikkita asosiy xususiyatga ega. Birinchi xususiyat - tartibsizlik: to'lqinlarning o'lchamlari va shakllaridagi tartibsizlik. Bir to'lqin boshqasini takrorlamaydi, katta to'lqindan keyin kichik yoki undan ham kattaroq to'lqin kelishi mumkin; Har bir alohida to'lqin o'z shaklini doimiy ravishda o'zgartiradi. To'lqin tepalari nafaqat shamol yo'nalishi bo'yicha, balki boshqa yo'nalishlarda ham harakat qiladi. Buzilgan dengiz sathining bunday murakkab tuzilishi to'lqinlarni hosil qiluvchi shamolning girdobi, turbulent tabiati bilan izohlanadi. To'lqinlarning ikkinchi xususiyati uning elementlarining vaqt va makonda tez o'zgaruvchanligi va shamol bilan ham bog'liq. Biroq, to'lqinlarning kattaligi nafaqat shamol tezligiga bog'liq, balki uning ta'sir qilish muddati, suv sathining maydoni va konfiguratsiyasi katta ahamiyatga ega. Amaliy nuqtai nazardan, har bir alohida to'lqin yoki har bir to'lqin tebranish elementlarini bilishning hojati yo'q. Shu sababli, to'lqinlarni o'rganish oxir-oqibatda to'lqin elementlari va ularni belgilovchi omillar o'rtasidagi bog'liqliklar bilan raqamli ifodalangan statistik naqshlarni aniqlashga to'g'ri keladi.

3.1.1. To'lqin elementlari

Har bir to'lqin ma'lum elementlar bilan tavsiflanadi,

To'lqinlar uchun umumiy elementlar quyidagilardir (25-rasm):

Apex - to'lqin tepasining eng yuqori nuqtasi;

Pastki qismi to'lqin chuqurligining eng past nuqtasidir;

Balandligi (h) - to'lqinning yuqori qismidan oshib ketish;

Uzunlik (L) - to'lqin tarqalishining umumiy yo'nalishi bo'yicha chizilgan to'lqin profilidagi ikkita qo'shni tizma tepalari orasidagi gorizontal masofa;

Davr (t) - ikki qo'shni to'lqin cho'qqilarining qo'zg'almas vertikal orqali o'tishi orasidagi vaqt oralig'i; boshqacha qilib aytganda, bu to'lqinning uzunligiga teng masofani bosib o'tgan vaqt davri;

Nishab (e) - berilgan to'lqin balandligining uning uzunligiga nisbati. To'lqin profilining turli nuqtalarida to'lqinning keskinligi har xil. To'lqinning o'rtacha keskinligi nisbati bilan aniqlanadi:

Guruch. 25. To'lqinlarning asosiy elementlari.

Amaliyot uchun eng katta qiyalik muhim ahamiyatga ega, bu taxminan h to'lqin balandligining uning yarim uzunligi l/2 nisbatiga teng.

- to'lqin tezligi c - to'lqin davri tartibining qisqa vaqt oralig'ida aniqlangan to'lqin tepasining tarqalish yo'nalishi bo'yicha harakat tezligi;

To'lqin jabhasi - ma'lum bir to'lqinning cho'qqisi cho'qqilari bo'ylab o'tuvchi, to'lqin tarqalishining umumiy yo'nalishiga parallel ravishda chizilgan to'lqin profillari to'plami bilan belgilanadigan qo'pol sirt rejasidagi chiziq.

Navigatsiya uchun balandlik, davr, uzunlik, tiklik va to'lqin harakatining umumiy yo'nalishi kabi to'lqin elementlari katta ahamiyatga ega. Ularning barchasi shamol oqimining parametrlariga (shamol tezligi va yo'nalishi), uning dengiz ustidagi uzunligi (tezlanishi) va ta'sir qilish muddatiga bog'liq.

Shamol to'lqinlarini hosil bo'lish va tarqalish shartlariga ko'ra to'rt turga bo'lish mumkin.

Shamol - kuzatish paytida shamol ta'siri ostida bo'lgan to'lqinlar tizimi. Shamol to'lqinlari va shamolning chuqur suvda tarqalish yo'nalishlari odatda to'rt balldan (45 °) ko'p bo'lmagan darajada mos keladi yoki farqlanadi.

Shamol to'lqinlari ularning nishablari shamolga qaraganda tikroq bo'lishi bilan ajralib turadi, shuning uchun tepaliklarning tepalari odatda qulab tushadi, ko'pik hosil qiladi yoki hatto kuchli shamol tomonidan yirtilib ketadi. To'lqinlar sayoz suvga kirib, qirg'oqqa yaqinlashganda, to'lqin va shamolning tarqalish yo'nalishlari 45 ° dan ko'proq farq qilishi mumkin.

Shishish - shamol zaiflashgandan va/yoki yo'nalishini o'zgartirgandan so'ng to'lqin hosil qiluvchi hududda tarqaladigan shamol ta'siridan kelib chiqqan to'lqinlar yoki to'lqin hosil qiluvchi hududdan shamol boshqa tezlikda esadigan boshqa hududga keladigan shamol qo'zg'atuvchi to'lqinlar va/yoki boshqa yo'nalish. Shamol bo'lmaganda tarqaladigan shishning alohida holati o'lik shish deb ataladi.

Aralash - shamol to'lqinlarining o'zaro ta'siri va shishishi natijasida hosil bo'lgan to'lqinlar.

Shamol to'lqinlarining o'zgarishi - chuqurlikdagi o'zgarishlar bilan shamol to'lqinlari tuzilishining o'zgarishi. Bunday holda, to'lqinlarning shakli buziladi, ular tik va qisqaroq bo'ladi va to'lqin balandligidan oshmaydigan sayoz chuqurlikda, ikkinchisining cho'qqilari ag'dariladi va to'lqinlar vayron bo'ladi.

Tashqi ko'rinishida shamol to'lqinlari turli shakllar bilan ajralib turadi.

Ripple - zaif shamol ta'sirida yuzaga keladigan shamol to'lqinining rivojlanishining dastlabki shakli; To'lqinlarning tepalari to'lqinlanayotganda tarozilarga o'xshaydi.

Uch o'lchovli to'lqinlar - o'rtacha cho'qqi uzunligi o'rtacha to'lqin uzunligidan bir necha marta katta bo'lgan to'lqinlar to'plami.

Muntazam to'lqinlar - barcha to'lqinlarning shakli va elementlari bir xil bo'lgan to'lqinlar.

Olomon - turli yo'nalishlarda harakatlanadigan to'lqinlarning o'zaro ta'siri natijasida paydo bo'ladigan xaotik bezovtalik.

To'lqinlar qirg'oqlar, riflar yoki qoyalarni kesib o'tuvchi to'lqinlar deyiladi. Sohil bo'yida qulagan to'lqinlar sörf deb ataladi. Tik qirg'oqlar va port inshootlari yaqinida sörf teskari ko'tarilish shakliga ega.

Dengiz yuzasidagi to'lqinlar erkin, ularga sabab bo'lgan kuch ta'sirini to'xtatganda va to'lqinlar erkin harakatlanadigan va to'lqinlarning paydo bo'lishiga sabab bo'lgan kuch to'xtamasa, majburiy bo'linadi.

To'lqin elementlarining vaqt o'tishi bilan o'zgaruvchanligiga qarab, ular turg'un to'lqinlarga, ya'ni to'lqinlarning statistik xarakteristikalari vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydigan shamol to'lqinlariga va vaqt o'tishi bilan o'z elementlarini o'zgartiradigan rivojlanayotgan yoki susaytiruvchi to'lqinlarga bo'linadi.

Shakliga ko'ra to'lqinlar ikki o'lchovli - o'rtacha cho'qqisi uzunligi o'rtacha to'lqin uzunligidan bir necha baravar katta bo'lgan to'lqinlar to'plamiga, uch o'lchovli - o'rtacha tepa uzunligi to'lqin uzunligidan bir necha baravar katta bo'lgan to'lqinlar to'plamiga bo'linadi. , va yolg'iz, tagliksiz faqat gumbazsimon tepalikka ega.

To'lqin uzunligining dengiz chuqurligiga nisbatiga qarab, to'lqinlar uzunligi dengiz chuqurligidan sezilarli darajada kichik bo'lgan qisqa va uzunligi dengiz chuqurligidan kattaroq bo'lgan uzunlarga bo'linadi.

To'lqin shakli harakatining tabiatiga ko'ra, ular translyatsion bo'lishi mumkin, ularda to'lqin shaklining ko'rinadigan harakati va tik turgan holda - hech qanday harakatsiz. To'lqinlarning joylashishiga qarab, ular sirt va ichki bo'linadi. Ichki to'lqinlar turli xil zichlikdagi suv qatlamlari orasidagi interfeysda u yoki bu chuqurlikda hosil bo'ladi.

3.1.2. To'lqin elementlarini hisoblash usullari

Dengiz to'lqinlarini o'rganishda ushbu hodisaning ayrim tomonlarini tushuntirish uchun ma'lum nazariy tamoyillar qo'llaniladi. To'lqinlar tuzilishining umumiy qonuniyatlari va ularning alohida zarralari harakatining tabiati to'lqinlarning troxoidal nazariyasi tomonidan ko'rib chiqiladi. Bu nazariyaga ko'ra, sirt to'lqinlaridagi alohida suv zarralari yopiq ellipsoidal orbitalarda harakatlanib, to'lqin davri t ga teng vaqt ichida to'liq aylanishni amalga oshiradi.

Harakatning boshlang'ich momentida faza burchagi bilan siljigan ketma-ket joylashgan suv zarralarining aylanish harakati translatsiya harakatining ko'rinishini yaratadi: alohida zarralar yopiq orbitalarda harakatlanadi, to'lqin profili esa shamol yo'nalishi bo'yicha translatsion harakat qiladi. Troxoidal to'lqinlar nazariyasi alohida to'lqinlarning tuzilishini matematik jihatdan asoslash va ularning elementlarini bir-biriga bog'lash imkonini berdi. Alohida to'lqin elementlarini hisoblash imkonini beradigan formulalar olindi

Bu erda g - tortishish tezlashishi, to'lqin uzunligi K, uning tarqalish tezligi C va t davri K = Cx bog'liqligi bilan bir-biriga bog'liq.

Shuni ta'kidlash kerakki, troxoidal to'lqinlar nazariyasi faqat muntazam ikki o'lchovli to'lqinlar uchun amal qiladi, ular erkin shamol to'lqinlari - shishishda kuzatiladi. Uch o'lchovli shamol to'lqinlarida zarrachalarning orbital yo'llari yopiq dumaloq orbitalar emas, chunki shamol ta'sirida dengiz yuzasida to'lqinlarning tarqalish yo'nalishi bo'yicha gorizontal suv o'tishi sodir bo'ladi.

Dengiz to'lqinlarining troxoidal nazariyasi ularning rivojlanishi va susayishi jarayonini, shuningdek, shamoldan to'lqinga energiya o'tkazish mexanizmini ochib bermaydi. Shu bilan birga, shamol to'lqinlarining elementlarini hisoblashda ishonchli bog'liqliklarni olish uchun ushbu masalalarni aniq hal qilish kerak.

Shuning uchun dengiz to'lqinlari nazariyasining rivojlanishi shamol va to'lqinlar o'rtasidagi nazariy va empirik aloqalarni rivojlantirish yo'lini oldi, bunda haqiqiy dengiz shamol to'lqinlarining xilma-xilligi va hodisaning statsionar bo'lmagan tabiati, ya'ni ularni hisobga olgan holda. rivojlanish va susaytirish.

Umuman olganda, shamol to'lqini elementlarini hisoblash uchun formulalar bir nechta o'zgaruvchilarning funktsiyasi sifatida ifodalanishi mumkin

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

Bu erda W - shamol tezligi; D - tezlashuv, t - shamol ta'sirining davomiyligi; H - dengiz chuqurligi.

Sayoz dengiz hududlari uchun bog'liqliklar to'lqin balandligi va uzunligini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin

a va z koeffitsientlari o'zgaruvchan va dengiz chuqurligiga bog'liq

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

Ochiq dengiz zonalari uchun balandlik ehtimoli 5% bo'lgan to'lqinlar elementlari va o'rtacha to'lqin uzunliklari bog'liqliklarga ko'ra hisoblanadi:

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

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

A koeffitsienti formula yordamida hisoblanadi

Ochiq okean zonalari uchun to'lqin elementlari quyidagi formulalar yordamida hisoblanadi:

Bu erda e - past tezlanishlarda to'lqinning keskinligi, D PR - maksimal tezlanish, km. Bo'ron to'lqinlarining maksimal balandligi formuladan foydalanib hisoblanishi mumkin

bu erda hmax - maksimal to'lqin balandligi, m, D - tezlanish uzunligi, mil.

Davlat okeanografiya institutida to‘lqinlarning spektral statistik nazariyasiga asoslanib, to‘lqin elementlari va shamol tezligi, uning ta’sir qilish davomiyligi va tezlanish uzunligi o‘rtasidagi grafik bog‘lanishlar olindi. Ushbu bog'liqliklar eng ishonchli, maqbul natijalarni beradigan deb hisoblanishi kerak, buning asosida SSSR Gidrometeorologiya markazida (V.S. Krasyuk) to'lqin balandligini hisoblash uchun nomogrammalar qurilgan. Nomogramma (26-rasm) to'rtta kvadrantga (I-IV) bo'lingan va ma'lum bir ketma-ketlikda joylashtirilgan bir qator grafiklardan iborat.

Nomogrammaning I kvadrantida (pastki o'ng burchagidan sanab o'tilgan) graduslar to'plami berilgan, uning har bir bo'linmasi (gorizontal) xaritalar uchun ma'lum bir kenglikdagi (70 dan 20 ° N gacha) meridianning 1 ° ga to'g'ri keladi. masshtabli 1:15 000000 qutbli stereografik proyeksiyalar. Daraja panjarasi turli masshtabdagi xaritalarda o‘lchangan izobarlar n va izobarlarning egrilik radiusi R orasidagi masofani 1:15 000000 masshtabga aylantirish uchun zarur. ma'lum kenglikdagi meridian darajalarida izobarlar n va izobarlarning egrilik radiusi R. Izobarlarning egrilik radiusi R - hisob-kitob qilinayotgan nuqtadan yoki uning yonidan o'tuvchi izobar kesimi eng katta kontaktga ega bo'lgan aylana radiusi. Topilgan markazdan chizilgan yoy izobarning berilgan kesimiga to'g'ri keladigan tarzda tanlab, hisoblagich yordamida aniqlanadi. Keyin, gradus panjarasida biz meridian darajalarida ifodalangan ma'lum bir kenglikdagi o'lchangan qiymatlarni chizamiz va kompas yordamida izobarlarning egrilik radiusini va shkalaga mos keladigan izobarlar orasidagi masofani aniqlaymiz. 1:15 000 000 dan.

Nomogrammaning II kvadrantida shamol tezligining bosim gradientiga va joyning geografik kengligiga bog'liqligini ifodalovchi egri chiziqlar ko'rsatilgan (har bir egri chiziq ma'lum bir kenglikka to'g'ri keladi - 70 dan 20 ° N gacha). Hisoblangan gradient shamolidan dengiz yuzasiga yaqin (10 m balandlikda) esadigan shamolga o'tish uchun atmosfera sirt qatlamining tabaqalanishini hisobga olgan holda tuzatish olingan. Yilning sovuq qismini hisoblashda (barqaror tabaqalanish t w 2 ° C), koeffitsient 0,6 ga teng.

Guruch. 26. 5 mbar (a) va 8 mbar (b) oraliqda izobarlar chizilgan sirt bosimi maydon xaritalaridan to'lqin elementlari va shamol tezligini hisoblash uchun nomogramma. 1 - qish, 2 - yoz.

III kvadrantda izobar egriligining geostrofik shamol tezligiga ta'siri hisobga olinadi. Egrilik radiusining turli qiymatlariga (1, 2, 5 va boshqalar) mos keladigan egri chiziqlar qattiq (qish) va kesilgan (yoz) chiziqlar bilan berilgan. oo belgisi izobarlarning to'g'ri ekanligini bildiradi. Odatda, egrilik radiusi 15 ° dan oshganda, hisob-kitoblarda egrilikni hisobga olish shart emas. III va IV tugmachalarni ajratib turuvchi abscissa o'qi bo'ylab berilgan nuqta uchun shamol tezligi W aniqlanadi.

IV kvadrantda shamol tezligi, tezlashuvi yoki shamol ta'sirining davomiyligi asosida 12,5% ehtimolga ega bo'lgan muhim to'lqinlar (h 3H) balandligini aniqlashga imkon beradigan egri chiziqlar mavjud.

To'lqin balandligini aniqlashda nafaqat shamol tezligi, balki shamolning tezlashishi va davomiyligi to'g'risidagi ma'lumotlardan foydalanish mumkin bo'lsa, hisoblash shamolning tezlashishi va davomiyligi (soatlarda) yordamida amalga oshiriladi. Buning uchun nomogrammaning III kvadrantidan perpendikulyarni tezlanish egri chizig'iga emas, balki shamol davomiyligi egri chizig'iga (6 yoki 12 soat) tushiramiz. Olingan natijalardan (tezlanish va davomiylik bo'yicha) to'lqin balandligining kichikroq qiymati olinadi.

Tavsiya etilgan nomogramma yordamida hisoblash faqat "chuqur dengiz" hududlari uchun, ya'ni dengiz chuqurligi to'lqin uzunligining yarmidan kam bo'lmagan hududlari uchun amalga oshirilishi mumkin. Tezlashuv 500 km dan oshganda yoki shamol davomiyligi 12 soatdan oshganda, okean sharoitiga mos keladigan to'lqin balandligining shamolga bog'liqligi qo'llaniladi (IV kvadrantda qalinlashgan egri chiziq).

Shunday qilib, ma'lum bir nuqtada to'lqinlarning balandligini aniqlash uchun quyidagi operatsiyalarni bajarish kerak:

A) berilgan nuqtadan yoki uning yonidan o‘tuvchi R izobarining egrilik radiusini toping (sirkul yordamida tanlash yo‘li bilan). Izobarlarning egrilik radiusi faqat siklonik egrilik holatida (siklon va chuqurliklarda) aniqlanadi va meridian darajalarida ifodalanadi;

B) tanlangan nuqta hududida qo'shni izobarlar orasidagi masofani o'lchash orqali n bosim farqini aniqlang;

C) topilgan R va n qiymatlaridan foydalanib, yil vaqtiga qarab, biz shamol tezligini W ni topamiz;

D) shamol tezligi W va tezlashishi D yoki shamolning davomiyligini (6 yoki 12 soat) bilib, biz muhim to'lqinlarning balandligini topamiz (h 3H).

Tezlanish quyidagicha topiladi. To'lqin balandligi hisoblangan har bir nuqtadan shamolga qarshi yo'nalishda oqim chizig'i boshlang'ichga nisbatan 45 ° burchak ostida o'zgarmaguncha yoki qirg'oqqa yoki muz chetiga etib borguncha chiziladi. Taxminan bu shamolning tezlashishi yoki yo'li bo'ladi, ular bo'ylab ma'lum bir nuqtaga keladigan to'lqinlar paydo bo'lishi kerak.

Shamol ta'sirining davomiyligi shamol yo'nalishi o'zgarmagan yoki ± 22,5 ° dan ko'p bo'lmagan asl yo'nalishdan chetga chiqadigan vaqt sifatida aniqlanadi.

Shakldagi nomogrammaga ko'ra. 26a, siz 5 mbar orqali izobarlar chizilgan sirt bosimi maydoni xaritasidan to'lqin balandligini aniqlashingiz mumkin. Agar izobarlar 8 mbar orqali chizilgan bo'lsa, u holda rasmda ko'rsatilgan nomogramma. 26 b.

To'lqin davri va uzunligi shamol tezligi va to'lqin balandligi ma'lumotlaridan hisoblanishi mumkin. To'lqin davrining taxminiy hisobini grafik (27-rasm) yordamida amalga oshirish mumkin, bu davrlar va turli shamol tezligida (Vt) shamol to'lqinlarining balandligi o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi. To'lqin uzunligi grafik bo'yicha berilgan nuqtada uning davri va dengiz chuqurligi bilan belgilanadi (28-rasm).

Shamolning o'zini ob-havo ma'lumoti xaritalarida ko'rish mumkin: bu past bosimli zonalar. Ularning konsentratsiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, shamol kuchliroq bo'ladi. Kichik (kapillyar) to'lqinlar dastlab shamol esadigan yo'nalishda harakat qiladi.

Shamol qanchalik kuchli va uzoq essa, uning suv yuzasiga ta'siri shunchalik kuchayadi. Vaqt o'tishi bilan to'lqinlar kattalasha boshlaydi.

Shamol tinch suv yuzalariga qaraganda kichik to'lqinlarga ko'proq ta'sir qiladi.

To'lqinning kattaligi uni hosil qiluvchi shamol tezligiga bog'liq. O'zgarmas tezlikda esadigan shamol o'xshash o'lchamdagi to'lqinni yaratishi mumkin. Va to'lqin shamol uni itarib yuborishi mumkin bo'lgan hajmga yetganda, u "to'liq shakllangan" bo'ladi.

Yaratilgan to'lqinlar turli tezlik va to'lqin davrlariga ega. (Maqolada batafsilroq) Uzoq muddatli to'lqinlar sekinroq to'lqinlarga qaraganda tezroq harakat qiladi va uzoqroq masofani bosib o'tadi. Shamol manbasidan (tarqalishi) uzoqlashganda, to'lqinlar muqarrar ravishda qirg'oqqa dumalab tushadigan shish chiziqlarini hosil qiladi. Ehtimol, siz to'siq to'lqinlari tushunchasi bilan tanishsiz!

Shamol ta'sirini yo'qotgan to'lqinlar yerning shishishi deb ataladimi? Syorferlar aynan shu narsaga intilishadi!

Shish hajmiga nima ta'sir qiladi?

Ochiq dengizdagi to'lqinlar hajmiga uchta asosiy omil ta'sir qiladi.
Shamol tezligi- U qanchalik katta bo'lsa, to'lqin shunchalik katta bo'ladi.
Shamol davomiyligi- oldingisiga o'xshash.
Olib olish(shamolni qoplash maydoni) - yana, qamrov maydoni qanchalik katta bo'lsa, to'lqin shunchalik katta bo'ladi.

Shamol ularga ta'sir qilishni to'xtatgandan so'ng, to'lqinlar o'z energiyasini yo'qota boshlaydi. Ular dengiz tubining chiqishi yoki yo'lidagi boshqa to'siqlar (masalan, katta orol) barcha energiyani o'zlashtirmaguncha harakat qiladilar.

Muayyan joyda to'lqin hajmiga ta'sir qiluvchi bir qancha omillar mavjud. Ular orasida:

Shishish yo'nalishi- bu shishning bizga kerakli joyga etib borishiga imkon beradimi?
okean tubi– Okean tubidan tog‘ jinslarining suv osti tizmasiga o‘tayotgan shish, ichida bochkalar bo‘lgan katta to‘lqinlarni hosil qiladi. Qarama-qarshi tomonda joylashgan sayoz to'siq to'lqinlarni sekinlashtiradi va ularning energiya yo'qotishiga olib keladi.
To'lqinlar aylanishi- ba'zi sport turlari butunlay bunga bog'liq.

Eng yaxshi to'lqinlar qanday yaratilganligini bilib oling.

Dastlab, shamol tufayli to'lqin paydo bo'ladi. Sohildan uzoqda joylashgan ochiq okeanda hosil bo'lgan bo'ron suv yuzasiga ta'sir qila boshlaydigan shamollarni hosil qiladi va shuning uchun shish paydo bo'la boshlaydi. Shamol, uning yo'nalishi, shuningdek tezligi, bu barcha ma'lumotlarni ob-havo ma'lumoti xaritalarida ko'rish mumkin. Shamol suvni portlata boshlaydi va "Kichik" (kapillyar) to'lqinlar paydo bo'la boshlaydi, dastlab ular shamol esadigan yo'nalishda harakat qila boshlaydi.

Shamol suvning tekis yuzasida esadi, shamol qanchalik uzoq va kuchli esishni boshlasa, suv yuzasiga ta'sir kuchayadi. Vaqt o'tishi bilan to'lqinlar bog'lanadi va to'lqinning kattaligi o'sishni boshlaydi. Doimiy shamol katta shish hosil qila boshlaydi. Shamol allaqachon yaratilgan to'lqinlarga, garchi katta bo'lmasa ham, suvning sokin yuzasiga qaraganda ko'proq ta'sir qiladi.

To'lqinlarning kattaligi to'g'ridan-to'g'ri ularni hosil qiluvchi shamol tezligiga bog'liq. Doimiy tezlikda esadigan shamol o'xshash o'lchamdagi to'lqinni keltirib chiqarishi mumkin. Va to'lqin shamol qo'ygan hajmga ega bo'lishi bilanoq, u qirg'oqqa qarab to'liq shakllangan to'lqinga aylanadi.

To'lqinlar turli tezlik va davrlarga ega. Uzoq muddatli to'lqinlar juda tez harakat qiladi va past tezlikdagi hamkasblariga qaraganda ko'proq masofani bosib o'tadi. Shamol manbasidan uzoqlashganda, to'lqinlar birlashib, qirg'oq tomon ketadigan shish hosil qiladi. Shamol ta'sir qilmaydigan to'lqinlar "pastki to'lqinlar" deb ataladi. Bu barcha sörfçülar ovlaydigan to'lqinlar.

Shish hajmiga nima ta'sir qiladi? Ochiq okeandagi to'lqinlar hajmiga uchta omil ta'sir qiladi:
Shamol tezligi - tezlik qanchalik baland bo'lsa, natijada paydo bo'lgan to'lqin shunchalik katta bo'ladi.
Shamolning davomiyligi - shamol qanchalik uzoq bo'lsa, oldingi omilga o'xshash - to'lqin kattaroq bo'ladi.
Fetch (shamolni qoplash maydoni) - Qamrov maydoni qanchalik katta bo'lsa, to'lqin shunchalik katta bo'ladi.
Shamol to'lqinlarga ta'sir qilishni to'xtatganda, ular o'z energiyasini yo'qotishni boshlaydilar. Ular katta okean orollari yaqinidagi tubning o'simtalariga tegmaguncha harakat qilishda davom etadilar va sörfçü muvaffaqiyatli tasodiflar sodir bo'lgan taqdirda ushbu to'lqinlardan birini ushlaydi.

Muayyan joyda to'lqinlar hajmiga ta'sir qiluvchi omillar mavjud. Ular orasida:
Shishishning yo'nalishi to'lqinlarning bizga kerak bo'lgan joyga kelishiga imkon beradi.
Okean tubi - Ochiq okeandan harakatlanadigan shish suv ostidagi qoyalar tizmasiga yoki rifga duch keladi - quvurga o'ralishi mumkin bo'lgan katta to'lqinlarni hosil qiladi. Yoki pastki qismining sayoz chiqishi, aksincha, to'lqinlarni sekinlashtiradi va ular energiyaning bir qismini behuda sarflaydi.
Tidal tsikl - ko'plab bemaqsad joylari ushbu hodisaga bevosita ta'sir qiladi.