Откуда берутся волны
Сёрфинг существует, потому существуют волны, но откуда они берутся? Какие они бывают, и почему они разные? В сегодняшней статье обсуждаем механику возникновения волн и отвечаем на эти вопросы.
Когда мы смотрим на море или океан, нам порой кажется, что это волшебство – на ровной поверхности воды вдруг появились волны. На самом деле это обычная физика, и механическое воздействие на воду, которое приводит к образованию волн, присутствует всегда.
В океане факторы для образования будущей волны появляются далеко от берега. Поэтапно процесс формирования волн выглядит следующим образом:
1. Сильный ветер дует из области повышенного давления в область пониженного.
2. Ветер передаёт воде часть своей энергии за счет силы трения.
3. Энергия начинает двигаться по поверхностному слою воды.
4. Если ветер дул долго или на большой площади, то и энергии воде передалось много.
5. На этом пространстве океан бушует – энергия сформировалась в волны разного размера и формы. Они сталкиваются друг с другом, и явно не похожи на те приятные водные горки, с которых мы катаемся у берега.
6. Энергия движется и в определённый момент выходит из зоны воздействия шторма. Ветер на неё уже не действует, поэтому двигается она в том виде, в котором сформировалась.
7. С этого момента энергия называется свелл. Свелл (от англ. swell «набухать») – это серия механических волн на поверхности воды, которые формируются при отсутствии непосредственного воздействия на неё внешней среды, таких как ветер, подземные толчки и т. п. По сути волны это не движущаяся масса воды, а энергия. Свелл состоит из волн, которые складываются в сеты от трёх до девяти волн в каждом.
8. По направлению к суше волны разного размера идут с разной скоростью, поэтому ближе к берегу они становятся ровнее, а их размер упорядочиваться: какие-то сливаются друг с другом, а другие разделяются большим расстояние. Чем больше путь, который проходит свелл, тем более однородная энергия подходит к берегу.
9. И только около берега свелл превращается в волны для сёрфинга. Если расстояние достаточно большое, и волны к берегу приходят однородные, то это называется граунд свелл. Если же оно недостаточно большое, и в нём есть волны разного размера, то это – ветровой свелл.
Следующий этап формирования волн, подходящих для сёрфинга, происходит у берега. Нижняя часть того слоя воды, в котором движется свелл, упирается в дно. Энергия не может двигаться дальше вперёд, поэтому меняет направление и вытесняет воду вверх. Именно в этот момент мы начинаем замечать волны на поверхности воды. Чем мельче становится, тем выше растёт волна, но в какой-то момент гребень её оказывается слишком неустойчив, он падает – мы видим белую пену. Это место называется лайнап, именно там сёрферы ловят волны.
Волны бывают разных типов и размеров. Чем сильнее свелл, тем больше волны, а сила свелла зависит от того, как сильно и долго дует ветер. Тип волны формируется по рельефу дна: чем резче перепад глубины, тем более резкой будет и волна. Самые мощные и трубящиеся волны возникают там, где этот перепад наиболее значительный, например, в основании рифового плато или если на дне есть огромный камень. Свелл наталкивается на препятствие, волна резко поднимается вверх и заворачивается.
В случае, когда мелко становится постепенно, например, на песчаных отмелях, волны будут пологими и медленными.
Форма волны зависит ещё от одного важного фактора – ветра. Если он дует на берег, то его называют оншор (от англ. «onshore»). Волны в таком случае будут неровные и закрывающиеся, т.к. ветер как бы захлопывает их. Такие волны не подходят для сёрфинга.
Ветер с берега называется оффшор (англ. «offshore»), если он не слишком сильный, то он способствует формированию устойчивой стенки волны. Однако лучшие условия для сёрфинга – это совсем без ветра. Сёрферы называют штиль словом глосси (англ. «glossy»), указывая на ровную как стекло поверхность воды.
В море тоже существует сёрфинг, например, в Сочи или Калининграде. Волны в море формируются по тому же принципу, что и океане. Разница в том, что расстояние в море меньше, волны не успевают просеяться, и к берегу приходят волны разного размера. Такие свеллы хуже качеством, но и на таких ветровых свеллах можно кататься.
Формирование подходящих волн для сёрфинга — это сложный процесс, который включает в себя много факторов: нужно чтобы далеко в океане прошёл шторм, пригнал хороший свелл к берегу так, чтобы тот не натолкнулся на препятствие. При этом дно должно быть подходящей формы, а прибрежный ветер не закрывал волны.
Сколько разных факторов должно сработать ради нашего восторга от сёрфинга, и сколько всего преодолевает энергия, чтобы стать волной для нас! Давайте уважать океан и море, изучать не только практику, но и теорию. Катайтесь с удовольствием!
Источник
Морские волны
Люди порой не замечают большинство явлений природы. Они привыкли, что день сменяет ночь, что после зимы приходят весна, потом лето. Мало кто задумывается, сидя на морском берегу, откуда берутся волны, почему штиль внезапно меняется на легкую рябь, переходящую в буйную стихию.
Почему на море волны
Морская стихия завораживает и не оставляет никого равнодушным. Море и волны — картина, на которую можно смотреть вечно. Недаром известное полотно художника И.К. Айвазовского «Девятый вал» надолго притягивает и не отпускает взгляд.
Морские волны возникают, когда соединяются (сцепляются) между собой частицы воздуха и воды. Сначала воздух скользит по воде, вызывая зыбь, а позже начинают вздыматься тонны воды.
Колебания водной поверхности на море или океане через определенные интервалы времени принято называть волнами.
Гребень — самая высокая точка волны, а место ее образования — подошва. Временной промежуток от одного гребня до другого или от подошвы до подошвы — волновой период. Расстояние между двумя гребнями называют длиной волны.
Существует немало объяснений причин, из-за которых образуются волны в морях и океанах:
- скачки давления в атмосфере;
- приливы, отливы;
- землетрясения, происходящие в морских глубинах;
- извержения вулканов;
- движение судов;
- ветер, дующий с огромной силой.
Чтобы представить, как появляются морские волны, необходимо понимать, что вода начинает колебаться только под физическим воздействием, принудительно.
Виды морских волн
Существуют классификации явления по следующим признакам:
- зарождение (приливные, ветровые, от движения судов и другие);
- силы, пытающиеся вернуть водные частицы в состояние устойчивости;
- местонахождение в слоях воды;
- форма, длина, перемещение в пространстве.
Ветровые
Виновник их появления — сильный ветер. Величина напрямую зависит от мощи ветра.
Когда ветер ослабевает или прекращается совсем, на морской поверхности появляется зыбь — продолжение колебания по инерции.
Прибой образуется за счет ветровых волн или зыби. Они, передаваясь из глубинных вод открытого моря к берегу, изменяются по форме. Их сила может нарастать, обрушивая на 1м 2 берега до 90 тонн воды. Это очень опасно для плавсредств, пришвартованных у берега.
Внутренние
Появляются под водой. На это влияют разная плотность, степень солености, температура воды. Волновые колебания образуются в том месте, где различные слои воды соприкасаются.
Впервые о них заговорил ученый из Норвегии Нансен, когда проводил исследования за полярным кругом.
Внутренние волны могут быть выше поверхностных в несколько десятков раз, но их скорость ниже. Они обладают мощной разрушительной силой, опасны для подводных лодок, причалов, портовых построек.
Барические
В тех местах, где нередки циклоны, быстро меняется давление в атмосфере, образуются барические волны-одиночки. Проходя несколько сотен километров от того места, где образовались, они с огромной разрушительной силой внезапно обрушиваются на берег.
В 1935 году девятиметровая барическая волна ударила по берегу штата Флорида. Погибли несколько сотен человек. Такие явления часто случаются на индийском, японском, китайском побережьях.
Сейсмические
Подводные землетрясения, извержения вулканов, разломы земной коры на дне океанов вызывают образование сейсмических волновых колебаний. Сначала они не слишком большие, но по мере приближения к берегу становятся огромными. Их называют цунами.
Когда море вдруг отступает от берега не на один километр, это предупреждение о зарождении цунами. Сигнал бедствия, ведь вода возвратится к берегу монстром, уничтожающим все на своем пути.
Приливные
Образуются из-за приливов и отливов, вызываемых Луной. В месте зарождения они не выше двух метров, но приближаясь к берегу, вырастают до 18 м на Северном побережье Атлантики и до 13 м у берегов Охотского моря.
Стоячие (сейши)
Возникают в бухтах, заливах и в отдельных морях. Название сейши (фр. «раскачиваться») упомянул ученый из Швейцарии Франсуа-Альфонс Форель. Зарождение стоячих столбов воды с гребнем является следствием землетрясений, но ветер также причастен к их образованию.
Морская волна, гонимая ветром, сталкивается с той, что вернулась после удара о берег, — так образуются стоячие волны. Их величина зависит от рельефа берега и глубины водоема.
Волны-убийцы
Их называют странствующими чудовищами. Чаще всего они возникают в океанах.
Еще полвека назад морякам, рассказывающим о сильных волнах на море: крупных, небывалой высоты, — никто не верил. Научные теории о колебаниях воды в морях и океанах не фиксировали водных столбов выше 21 метра. Позднее участились случаи встреч с громадным водным чудовищем, высота которого превышала 25 метров, поэтому пришлось признать факт существования таких волн.
Факторы, влияющие на их появление, до конца не изучены, объяснения существуют на уровне гипотез.
Где самые большие волны в мире
Общепризнанным местом самых крупных волн в мире является деревушка Назаре, расположенная на побережье Атлантики, где живут португальские рыбаки.
Летом это место ничем не отличается от обычного курорта, куда съезжаются множество туристов. В зимний период народу не убавляется: прибывают серферы-экстремалы, люди, желающие увидеть морских гигантов 30-метровой высоты.
Такие огромные столбы воды — явление редкое, не считая волн-убийц и цунами.
Недалеко от деревни есть самое большое в европейской части подводное ущелье — каньон Назаре. Штормы Северной Атлантики, попадая внутрь ущелья, стремятся на берег. Но поскольку у берега мелководье, не способное остановить эту силу, тонны воды обрушиваются на побережье.
Волнующееся море — удивительное явление природы. Шум прибоя успокаивает, приводит в порядок мысли и чувства. Морская стихия очаровывает красотой и в то же время пугает бессилием человека перед величием природы.
Источник