Почему волны на море?
Многие природные явления человек воспринимает как сами собой разумеющиеся. Мы привыкли к лету, осени, зиме, дождю, снегу, волнам и не задумываемся о причинах. И все же, почему в море образуются волны? Почему на водной глади появляется рябь даже в полный штиль?
Происхождение
Есть несколько теорий, объясняющих возникновение морских и океанических волн. Они образуются из-за:
- перепадов атмосферного давления;
- приливов и отливов;
- подводных землетрясений и вулканических извержений;
- движения судов;
- сильного ветра.
Чтобы понять механизм образования, нужно вспомнить, что вода волнуется и колеблется вынужденно – в результате физического воздействия. Галька, лодка, рука, коснувшаяся ее, приводят жидкую массу в движение, создавая колебания разной силы.
Характеристики
Волны – это тоже движение воды по поверхности водоема. Они являются результатом сцепления частиц воздуха и жидкости. Поначалу водно-воздушный симбиоз вызывает рябь на поверхности воды, а затем заставляет двигаться водные толщи.
Размер, длина и сила меняются, в зависимости от силы ветра. Во время шторма мощные столпы поднимаются на 8 метров и растягиваются в длину почти на четверть километра.
Иногда сила настолько разрушительная, что обрушивается на прибрежную полосу, вырывает с корнем зонты, душевые и другие пляжные постройки, сносит все на своем пути. И это при том, что формируются колебания за несколько тысяч километров от берега.
Все волны можно разделить на 2 категории:
Ветровые
Ветровые, как следует из названия, образуются под воздействием ветра. Его порывы проносятся по касательной, нагнетая воду и вынуждая ее двигаться. Ветер подталкивает жидкую массу вперед перед собой, но сила тяжести тормозит процесс, толкая ее обратно. Движения на поверхности, возникающие в результате влияния двух сил, напоминают подъемы и спуски. Их пики называются гребнями, а основания – подошвами.
Выяснив, почему образуются на море волны, открытым остался вопрос о том, почему они совершают колебательные движения вверх и вниз? Объяснение простое – непостоянство ветра. Он то стремительно и порывисто налетает, то стихает. Высота гребня, периодичность колебаний напрямую зависят от его силы и мощности. Если скорость перемещения и сила воздушных потоков превышают показатели нормы, поднимается шторм. Еще одна причина – возобновляемая энергия.
Возобновляемая энергия
Иногда на море полный штиль, а волны образуются. Почему? Океанографы и географы объясняют это явление возобновляемой энергией. Водные колебания являются ее источником и способы сохранять потенциал длительное время.
В жизни это выглядит примерно так. Ветер создает определенное количество колебаний в водоеме. Энергии этих колебаний хватит на несколько часов. За это время жидкие образования преодолевают расстояние в десятки километров и «швартуются» в районах, где солнечно, нет ветра, и водоем спокоен.
Стоячие
Стоячие или одиночные волны возникают вследствие толчков на океаническом дне, характерном для землетрясений, извержений вулканов, а также из-за резкого изменения атмосферного давления.
Это явление называется сейши, что переводится с французского языка как «раскачиваться». Сейши характерно для бухт, заливов и некоторых морей, представляет опасность для пляжей, сооружений в прибрежной полосе, пришвартованных у причала кораблей и людей, находящихся на борту.
Конструктивные и деструктивные
Образования, преодолевающие большие расстояния и при этом не меняющие форму и не утрачивающие энергию, ударяются об берег и разбиваются. При этом каждый накат по-разному влияет на прибрежную полосу. Если он намывает берег, то классифицируется как конструктивный.
Деструктивный накат воды обрушивается своей мощью на побережье, разрушая его, постепенно смывая песок и гальку с пляжной полосы. В этом случае природное явление классифицируется как деструктивное.
Деструкция бывает разной разрушительной силы. Иногда она настолько мощная, что обрушивает склоны, раскалывает утесы, разделяет скалы. Со временем даже самые твердые скалы разрушаются. Крупнейший маяк Америки построили на мысе Гаттерас в 1870 году. С тех пор море продвинулось почти на 430 метров в глубину побережья, смыв прибрежную полосу и пляжи. Это лишь один из десятков фактов.
Цунами
Цунами – разновидность деструктивных водных образований, характеризующихся большой разрушительной силой. Скорость их перемещения доходит до 1000 км/ч. Это выше, чем у реактивного самолета. На глубине высота гребня цунами небольшая, но возле берега они снижают скорость, зато наращивают высоту до 20 метров.
В 80% случаев цунами являются следствием подводных землетрясений, в оставшихся 20% — извержений вулканов и оползней. Вследствие землетрясений дно смещается по вертикали: одна его часть опускается, а вторая – параллельно поднимается. На поверхности водоема образуются колебания разной силы.
Аномальные убийцы
Они также известны как блуждающие, монстры, аномальные и больше характерны для океанов.
Еще 30-40 лет назад рассказы моряков об аномальных колебаниях воды считали небылицами, потому что в существовавшие научные теории и расчеты свидетельства очевидцев не укладывались. Высота 21 метр считалась предельной для океанических и морских колебаний.
Первые письменные упоминания о монстрах датированы 1826 годом. А в 1933 году корабль американских ВМС, попавший в затяжной шторм, столкнулся с гигантской волной. Экипаж чудом выжил – очевидцы подтвердили факт. Подобные случаи фиксировались и впоследствии.
1 января 1995 года, когда приборы, установленные на нефтяной платформе, впервые официально зафиксировали аномальный 25,6-метровый водный столп, ученые занялись исследованием явления. За последующие 3 недели исследования произошло еще 10 аналогичных явлений в разных уголках планеты.
Причины образования экстремальных волн до конца не изучены, существуют на уровне гипотез. Одна из теорий объясняет явление эффектами нелинейности, вследствие которых образуются небольшие группы волн и преодолевают большие расстояния, не меняя первоначальной структуры.
Проще говоря, под воздействием внутренних факторов образовалась 20-метровая водная глыба и отправилась за десятки километров, не меняя первоначальной формы. Но, опять же, это одна из теорий. Подтвержденного фактами объяснения пока нет, зато факт явления уже научно подтвержден и не оспаривается.
Источник
Почему на море волны? Познавательный рассказ
Дети, которые хоть раз побывали на море, или просто смотрели видеоролики с открытой водой, наверняка поинтересуются у родителей, откуда берутся волны? Рассказать детям о волнах помогут наши любознательные герои – Витя, Оля и Котофей Иванович.
Сегодня выдалась из ряда вон плохая погода: беспросветные тучи, дождь, даже гром изредка слышится. Тоскливо, на улице не погулять. Поэтому наши друзья, Витя и Оля, играли весь день дома. Ребята достали большую книгу сказок Пушкина, остановили свой выбор на «Сказке о рыбаке и рыбке». Витя читает вслух:
«Вот идет он к синему морю,
Видит, на море черная буря:
Так и вздулись сердитые волны,
Так и ходят, так воем и воют»
– Ну и погода на море, – перебила чтение Оля. – Совсем как у нас сегодня.
– Не скажи, у нас только лужи на улице, а у старика вон, море волнуется, буря.
– Да что этому морю волноваться? Ничего вокруг нет, вода да вода.
– Рыбка недовольна поведением старика и старухи, вот хвостом и баламутит море, – предположил Витя.
– Думаешь, одна-то золотая рыбка может поднять волны? Нет, я так не думаю. Если бы кит большой с огромным хвостом, может и началась бы буря. А маленькая золотая рыбка у меня в аквариуме есть, и никаких волн!
Посмотрели друг на друга друзья и одновременно подумали: а почему бы им это у Ученого кота не спросить? Они давно не были в Академии Любознательности. И хотя погода к прогулкам не располагала, они все же выдвинулись в путь. Тем более, что для путешествия им нужен был только особенный прибор – кьюриосити. Нажали на кнопку и одним махом очутились в Академии Любознательности.
Но и на обычно спокойном острове знаний сегодня было пасмурно. И хотя дождь еще не начался, ребята поскорее побежали в замок. Здесь их уже поджидал Котофей Иванович.
– Здравствуйте, друзья, – поздоровался Хранитель знаний, – что вас привело ко мне сегодня?
– Рыбий хвост, – ответила Оля.
Котофей Иванович приподнял брови от удивления.
– Да нет же, не хвост, а волны, – поправил подругу Витя. – Нам интересно, откуда на море волны. Мы читали сказку, и там море из-за золотой рыбки волнуется.
– И мы подумали, что может быть это киты на море волны делают, раз рыбка для этого слишком мала? – предположила Оля.
– Друзья, у вас очень интересное предположение, – Котофей Иванович наконец понял суть вопроса. – Но если следовать вашей логике, то и ветер дует, потому что орлы крыльями машут?
– Не-е-ет, – засмеялась Оля. – Откуда берется ветер мы уже знаем! А вот почему на море волны – пока нет.
– Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте пройдем в сад, – предложил Котофей Иванович. – Там, конечно, не море, но небольшой пруд есть. С ним и проведем эксперимент.
Компания собралась вокруг прудика. Тучи предвещали скорое начало дождя, поэтому ребята натянули на головы капюшоны. Котофей Иванович начал рассказывать:
– Если на воду не действуют никакие внешние силы, то она остается неподвижной. Например, вы можете дома налить воду в стакан и поставить на стол. Вы заметите, что уровень воды остается прежним долгое время, а на поверхности нет ряби.
А если подуть на воду в стакане, то по поверхности пойдет рябь – маленькие волны. Теперь посмотрите на пруд. Воду в нем колеблет ветер. И все маленькие волны направлены в одну сторону.
Чем больше воды в водоеме и сильнее ветер, тем выше поднимаются волны. Когда на море поднимается сильный ветер, то он поднимает воду и протягивает ее в сторону, а потом сила тяжести возвращает волну вниз. Поэтому получаются гребни и волнообразное движение. Причем большая волна может преодолевать огромные расстояния, пока на пути ей не встретится суша.
– Так просто! – воскликнула Оля. – Значит у старика из сказки просто была ветреная погода!
– А если ветра нет, то и волн на море не будет? – уточнил Витя.
– Чаще всего да, при безветренной погоде на море штиль. Но есть и другие вещи, которые могут вызвать волны. Витя, – обратился Ученый кот к мальчику. – Возьми, пожалуйста, этот камень и брось его в пруд.
Сказано – сделано. В ту же секунду на поверхности пруда начали появляться и увеличиваться круги.
– Конечно, в море с неба камни не падают. Но этим опытом с водой я хотел вам показать, что любой другой твердый предмет может привести воду в движение. На море таким образом часто появляются волны от проплывающих кораблей или катеров. Но есть и незаметное нашим глазам воздействие – подземные толчки. На морском дне могут извергаться вулканы, приходить в движение плиты земной коры, начинаться землетрясения. Все это, конечно, вызывает большие волны, и даже настоящие цунами, которые накрывают водой и разрушают целые прибрежные города.
Под удивленными взглядами детей Котофей Иванович продолжил рассказывать:
– Но и это еще не все. Важны также перепады давления и температура воды. А еще оказывает воздействие притяжение Луны, оно влияет на приливы и отливы, которые тоже могут сопровождаться волнами.
– А вы расскажите подробнее про приливы? – спросил Витя.
– В следующий раз, друзья, – ответил Котофей Иванович. – А то мы насквозь промокнем.
Действительно, ребята не заметили, что уже несколько минут их поливал дождь. Поэтому они посильнее натянули капюшоны и побежали обратно в Академию Любознательности, по пути размышляя о том, как интересно устроены волны.
Источник