สาเหตุของการเกิดคลื่น ทำไมคลื่นจึงเกิดขึ้นในทะเล คลื่นเกิดจาก
ดูเหมือนเป็นคำถามเล็กน้อย แต่มีความแตกต่างที่น่าสนใจอยู่บ้าง
คลื่นเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ: เนื่องจากลม, เรือที่แล่นผ่าน, วัตถุที่ตกลงไปในน้ำ, แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์, แผ่นดินไหว, การปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำหรือแผ่นดินถล่ม แต่ถ้าเกิดจากการแทนที่ของของเหลวจากเรือที่แล่นผ่านหรือวัตถุที่ตกลงมา แรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์มีส่วนทำให้เกิดคลื่นยักษ์ และแผ่นดินไหวอาจทำให้เกิดสึนามิได้ ถ้าลมจะยากกว่า
นี่คือวิธีที่มันเกิดขึ้น...
ในกรณีนี้สสารอยู่ในการเคลื่อนที่ของอากาศ มีกระแสน้ำวนแบบสุ่มอยู่ในนั้น มีขนาดเล็กที่พื้นผิวและมีขนาดใหญ่ในระยะไกล เมื่อไหลผ่านแหล่งน้ำ ความดันจะลดลงและเกิดส่วนนูนขึ้นบนพื้นผิว ลมเริ่มสร้างแรงกดดันมากขึ้นต่อความลาดเอียงของลม ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างของความดัน และด้วยเหตุนี้ การเคลื่อนที่ของอากาศจึงเริ่ม "สูบฉีด" พลังงานเข้าสู่คลื่น ในกรณีนี้ ความเร็วของคลื่นจะแปรผันตามความยาวของคลื่น กล่าวคือ ยิ่งคลื่นยาวเท่าไร ความเร็วก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความสูงของคลื่นและความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์กัน ดังนั้นเมื่อลมเร่งคลื่น ความเร็วของมันจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นความยาวและความสูงของคลื่นจึงเพิ่มขึ้น จริงอยู่ ยิ่งความเร็วคลื่นใกล้กับความเร็วลมมากเท่าไร ลมก็จะสามารถให้พลังงานกับคลื่นได้น้อยลงเท่านั้น หากความเร็วเท่ากัน ลมจะไม่ถ่ายโอนพลังงานไปยังคลื่นเลย
ทีนี้เรามาดูกันว่าคลื่นโดยทั่วไปก่อตัวอย่างไร กลไกทางกายภาพสองกลไกมีหน้าที่รับผิดชอบในการก่อตัว: แรงโน้มถ่วงและแรงตึงผิว เมื่อน้ำบางส่วนเพิ่มขึ้น แรงโน้มถ่วงจะพยายามดึงมันกลับมา และเมื่อมันตกลงมา มันก็จะเข้าไปแทนที่อนุภาคที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งก็พยายามที่จะกลับคืนเช่นกัน แรงตึงผิวไม่สนใจว่าพื้นผิวของของเหลวจะโค้งงอไปในทิศทางใด แต่จะมีผลในทุกกรณี เป็นผลให้อนุภาคของน้ำสั่นเหมือนลูกตุ้ม พื้นที่ใกล้เคียงนั้น "ติดเชื้อ" และเกิดคลื่นเคลื่อนที่บนพื้นผิว
พลังงานคลื่นจะถูกส่งได้ดีเฉพาะในทิศทางที่อนุภาคสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเท่านั้น ซึ่งทำได้ง่ายกว่าบนพื้นผิวมากกว่าที่ความลึก เนื่องจากอากาศไม่ได้สร้างข้อจำกัดใดๆ ในขณะที่อนุภาคของน้ำในระดับความลึกจะอยู่ในสภาพที่คับแคบมาก เหตุผลก็คือการบีบอัดไม่ดี ด้วยเหตุนี้ คลื่นจึงสามารถเดินทางเป็นระยะทางไกลไปตามพื้นผิวได้ แต่จะจางลงลึกเข้าไปภายในอย่างรวดเร็วมาก
สิ่งสำคัญคือในระหว่างคลื่นอนุภาคของเหลวแทบจะไม่เคลื่อนที่ ที่ระดับความลึกมาก วิถีการเคลื่อนที่ของพวกมันมีรูปร่างเป็นวงกลมที่ระดับความลึกตื้น - วงรีแนวนอนที่ยาว ช่วยให้เรือในท่าเรือ นก หรือเศษไม้กระเด็นไปบนคลื่นโดยไม่ต้องเคลื่อนตัวบนผิวน้ำจริงๆ
คลื่นพื้นผิวชนิดพิเศษเรียกว่าคลื่นอันธพาล - คลื่นเดี่ยวขนาดยักษ์ เหตุใดจึงเกิดขึ้นยังไม่ทราบแน่ชัด สิ่งเหล่านี้หาได้ยากในธรรมชาติและไม่สามารถจำลองได้ในห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าคลื่นอันธพาลเกิดขึ้นเนื่องจากความกดดันเหนือพื้นผิวทะเลหรือมหาสมุทรลดลงอย่างมาก แต่การศึกษาสิ่งเหล่านี้อย่างละเอียดยิ่งขึ้นยังรออยู่ข้างหน้า
นี่คือรายละเอียด
คลื่นที่เราคุ้นเคยบนผิวน้ำทะเลนั้นก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของลมเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม คลื่นสามารถเกิดขึ้นได้จากสาเหตุอื่นด้วย จึงเรียกว่าคลื่น
Tidal ก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของพลังน้ำขึ้นน้ำลงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์
ความดันบรรยากาศซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศอย่างกะทันหัน
แผ่นดินไหว (สึนามิ) เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟระเบิด
ปัญหาเรือที่เกิดขึ้นเมื่อเรือมีการเคลื่อนที่
คลื่นลมมีอิทธิพลเหนือพื้นผิวทะเลและมหาสมุทร กระแสน้ำขึ้นน้ำลง แผ่นดินไหว ความดัน และคลื่นเรือไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการนำทางของเรือในมหาสมุทรเปิด ดังนั้นเราจะไม่เน้นคำอธิบายอีกต่อไป คลื่นลมเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักทางอุทกอุตุนิยมวิทยาที่กำหนดความปลอดภัยและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการเดินเรือ เนื่องจากคลื่นที่วิ่งบนเรือ ชนมัน กระแทกมัน กระแทกด้านข้าง น้ำท่วมดาดฟ้าเรือและโครงสร้างส่วนบน และลดความเร็วลง การเคลื่อนไหวดังกล่าวทำให้เกิดรายการอันตราย ทำให้ยากต่อการระบุตำแหน่งของเรือ และทำให้ลูกเรือหมดแรงอย่างมาก นอกจากการสูญเสียความเร็วแล้ว คลื่นยังทำให้เรือหันเหและเบี่ยงเบนไปจากเส้นทางที่กำหนด และเพื่อรักษาความเร็วไว้ จำเป็นต้องมีการขยับหางเสืออย่างต่อเนื่อง
คลื่นลมเป็นกระบวนการของการก่อตัว การพัฒนา และการแพร่กระจายของคลื่นที่เกิดจากลมบนผิวน้ำทะเล คลื่นลมมีคุณสมบัติหลักสองประการ ลักษณะแรกคือความผิดปกติ: ความผิดปกติในขนาดและรูปร่างของคลื่น คลื่นลูกหนึ่งจะไม่เกิดซ้ำอีก คลื่นลูกใหญ่อาจตามมาด้วยคลื่นลูกเล็ก หรือบางทีอาจจะใหญ่กว่าด้วยซ้ำ คลื่นแต่ละลูกจะเปลี่ยนรูปร่างอย่างต่อเนื่อง ยอดคลื่นไม่เพียงเคลื่อนไปตามทิศทางลมเท่านั้น แต่ยังเคลื่อนไปในทิศทางอื่นด้วย โครงสร้างที่ซับซ้อนของพื้นผิวทะเลที่ถูกรบกวนนั้นอธิบายได้ด้วยกระแสน้ำวนซึ่งเป็นธรรมชาติที่ปั่นป่วนของลมที่ก่อตัวเป็นคลื่น ลักษณะที่สองของคลื่นคือความแปรปรวนอย่างรวดเร็วขององค์ประกอบในเวลาและพื้นที่ และยังสัมพันธ์กับลมด้วย อย่างไรก็ตาม ขนาดของคลื่นไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความเร็วลมเท่านั้น ระยะเวลาของการกระทำ พื้นที่ และโครงร่างของผิวน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่ง จากมุมมองเชิงปฏิบัติ ไม่จำเป็นต้องรู้องค์ประกอบของแต่ละคลื่นหรือการสั่นสะเทือนของคลื่นแต่ละอัน ดังนั้น การศึกษาเกี่ยวกับคลื่นในท้ายที่สุดจึงอยู่ที่การระบุรูปแบบทางสถิติที่แสดงเป็นตัวเลขโดยการขึ้นต่อกันระหว่างองค์ประกอบของคลื่นและปัจจัยที่กำหนดพวกมัน
3.1.1. องค์ประกอบของคลื่น
แต่ละคลื่นมีลักษณะเฉพาะด้วยองค์ประกอบบางอย่างองค์ประกอบทั่วไปของคลื่นคือ (รูปที่ 25):
เอเพ็กซ์ - จุดสูงสุดของยอดคลื่น
ด้านล่างเป็นจุดต่ำสุดของรางคลื่น
ความสูง (h) - เกินด้านบนของคลื่น
ความยาว (L) คือระยะห่างแนวนอนระหว่างยอดของสันเขาสองอันที่อยู่ติดกันบนโปรไฟล์คลื่นที่วาดในทิศทางทั่วไปของการแพร่กระจายคลื่น
คาบ (t) - ช่วงเวลาระหว่างการผ่านของยอดคลื่นสองอันที่อยู่ติดกันผ่านแนวดิ่งคงที่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือช่วงเวลาที่คลื่นเดินทางเป็นระยะทางเท่ากับความยาวของมัน
ความชัน (e) คืออัตราส่วนของความสูงของคลื่นที่กำหนดต่อความยาวของคลื่น ความชันของคลื่น ณ จุดต่างๆ ของโปรไฟล์คลื่นจะแตกต่างกัน ความชันของคลื่นเฉลี่ยถูกกำหนดโดยอัตราส่วน:
ข้าว. 25. องค์ประกอบพื้นฐานของคลื่น
สำหรับการฝึกปฏิบัติ ความชันสูงสุดเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งจะประมาณเท่ากับอัตราส่วนของความสูงของคลื่น h ต่อความยาวครึ่งหนึ่ง แล/2
- ความเร็วคลื่น c - ความเร็วของการเคลื่อนที่ของยอดคลื่นในทิศทางของการแพร่กระจายซึ่งกำหนดในช่วงเวลาสั้น ๆ ของลำดับคาบคลื่น
หน้าคลื่นเป็นเส้นบนแผนผังของพื้นผิวขรุขระที่ลากผ่านจุดยอดของยอดคลื่นที่กำหนด ซึ่งกำหนดโดยชุดโปรไฟล์คลื่นที่วาดขนานกับทิศทางทั่วไปของการแพร่กระจายคลื่น
สำหรับการนำทาง องค์ประกอบของคลื่น เช่น ความสูง คาบ ความยาว ความชัน และทิศทางทั่วไปของการเคลื่อนที่ของคลื่น มีความสำคัญมากที่สุด ทั้งหมดขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของการไหลของลม (ความเร็วและทิศทางลม) ความยาว (ความเร่ง) เหนือทะเล และระยะเวลาของลม
ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการก่อตัวและการแพร่กระจายคลื่นลมสามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท
ลม - ระบบคลื่นที่อยู่ภายใต้อิทธิพลของลมที่ทำให้เกิดคลื่น ณ ขณะสังเกต ทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นลมและลมในน้ำลึกมักจะตรงกันหรือแตกต่างกันไม่เกินสี่จุด (45°)
คลื่นลมมีลักษณะเฉพาะคือความลาดเอียงใต้ลมนั้นชันกว่าลมดังนั้นยอดของยอดจึงมักจะพังทลายก่อตัวเป็นโฟมหรือแม้กระทั่งถูกลมแรงพัดฉีกออก เมื่อคลื่นเข้าสู่น้ำตื้นและเข้าใกล้ฝั่ง ทิศทางของคลื่นและลมอาจแตกต่างกันได้มากกว่า 45°
คลื่นที่เกิดจากลมที่แพร่กระจายในบริเวณที่เกิดคลื่นหลังจากที่ลมอ่อนลงและ/หรือเปลี่ยนทิศทาง หรือคลื่นที่เกิดจากลมที่มาจากบริเวณที่เกิดคลื่นไปยังบริเวณอื่นที่ลมพัดด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน และ/หรือทิศทางอื่น กรณีพิเศษของการบวมที่แพร่กระจายโดยไม่มีลมเรียกว่าการบวมแบบตาย
คลื่นผสม เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของคลื่นลมและการบวม
การเปลี่ยนแปลงของคลื่นลม - การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของคลื่นลมพร้อมการเปลี่ยนแปลงเชิงลึก ในกรณีนี้ รูปร่างของคลื่นจะบิดเบี้ยว ชันขึ้นเรื่อยๆ และสั้นลง และที่ระดับความลึกตื้นไม่เกินความสูงของคลื่น ยอดของคลื่นหลังจะพลิกคว่ำและคลื่นจะถูกทำลาย
ลักษณะคลื่นลมมีลักษณะรูปร่างต่างกัน
ระลอกคลื่นเป็นรูปแบบเริ่มต้นของการพัฒนาคลื่นลมที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของลมที่อ่อนแรง ยอดคลื่นมีลักษณะคล้ายเกล็ดเมื่อคลื่นกระเพื่อม
คลื่นสามมิติคือชุดของคลื่นที่มีความยาวยอดเฉลี่ยมากกว่าความยาวคลื่นเฉลี่ยหลายเท่า
คลื่นปกติ คือ คลื่นที่มีรูปร่างและองค์ประกอบของคลื่นทั้งหมดเหมือนกัน
ฝูงชนคือความวุ่นวายวุ่นวายที่เกิดขึ้นอันเป็นผลจากการปฏิสัมพันธ์ของคลื่นที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่างกัน
คลื่นที่ทะลุตลิ่ง แนวปะการัง หรือหิน เรียกว่าเบรกเกอร์ คลื่นที่ซัดบริเวณชายฝั่งเรียกว่าคลื่น ใกล้ชายฝั่งที่สูงชันและใกล้กับท่าเรือ คลื่นมีรูปแบบของคลื่นย้อนกลับ
คลื่นบนพื้นผิวทะเลถูกแบ่งออกเป็นอิสระ เมื่อแรงที่ทำให้เกิดคลื่นหยุดกระทำและคลื่นเคลื่อนที่อย่างอิสระ และถูกบังคับ เมื่อแรงที่ทำให้เกิดคลื่นไม่หยุด
ขึ้นอยู่กับความแปรปรวนขององค์ประกอบของคลื่นในช่วงเวลาหนึ่ง พวกมันถูกแบ่งออกเป็นคลื่นคงที่ กล่าวคือ คลื่นลม ซึ่งลักษณะทางสถิติของคลื่นไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา และคลื่นที่กำลังพัฒนาหรือลดทอนลง ซึ่งเปลี่ยนองค์ประกอบเมื่อเวลาผ่านไป
ตามรูปร่าง คลื่นแบ่งออกเป็นสองมิติ - ชุดของคลื่นที่มีความยาวยอดเฉลี่ยมากกว่าความยาวคลื่นเฉลี่ยหลายเท่า, สามมิติ - ชุดของคลื่นที่ความยาวยอดเฉลี่ยมากกว่าความยาวคลื่นหลายเท่า และโดดเดี่ยว มีเพียงหงอนรูปโดมไม่มีพื้นรองเท้า
ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อความลึกของทะเล คลื่นจะถูกแบ่งออกเป็นแบบสั้น ซึ่งมีความยาวน้อยกว่าความลึกของทะเลอย่างมาก และแบบยาว ซึ่งมีความยาวมากกว่าความลึกของทะเล
ตามลักษณะของการเคลื่อนที่ของรูปคลื่น พวกมันสามารถแปลได้ โดยจะมีการเคลื่อนที่ของรูปคลื่นที่มองเห็นได้ และการยืน - ไม่มีการเคลื่อนไหว ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของคลื่น พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นพื้นผิวและภายใน คลื่นภายในก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่งที่รอยต่อระหว่างชั้นน้ำที่มีความหนาแน่นต่างกัน
3.1.2. วิธีการคำนวณองค์ประกอบของคลื่น
เมื่อศึกษาคลื่นทะเล จะใช้หลักการทางทฤษฎีบางประการเพื่ออธิบายลักษณะบางประการของปรากฏการณ์นี้ กฎทั่วไปของโครงสร้างของคลื่นและธรรมชาติของการเคลื่อนที่ของอนุภาคแต่ละตัวนั้นพิจารณาโดยทฤษฎีคลื่นโทรคอยด์ ตามทฤษฎีนี้ อนุภาคน้ำแต่ละอนุภาคในคลื่นพื้นผิวจะเคลื่อนที่ในวงโคจรทรงรีแบบปิด ทำให้เกิดการปฏิวัติเต็มรูปแบบในเวลาเท่ากับคาบคลื่น tการเคลื่อนที่แบบหมุนของอนุภาคน้ำที่อยู่ในตำแหน่งต่อเนื่องกัน ซึ่งถูกเลื่อนด้วยมุมเฟสในช่วงเวลาเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ ทำให้เกิดลักษณะของการเคลื่อนที่แบบแปลความหมาย กล่าวคือ อนุภาคแต่ละตัวจะเคลื่อนที่ในวงโคจรแบบปิด ในขณะที่โปรไฟล์ของคลื่นจะเคลื่อนที่ในเชิงแปลในทิศทางของลม ทฤษฎีคลื่นโทรคอยด์ทำให้สามารถยืนยันโครงสร้างของคลื่นแต่ละคลื่นทางคณิตศาสตร์และเชื่อมโยงองค์ประกอบต่างๆ เข้าด้วยกันได้ ได้รับสูตรที่ทำให้สามารถคำนวณองค์ประกอบคลื่นแต่ละส่วนได้
โดยที่ g คือความเร่งของแรงโน้มถ่วง ความยาวคลื่น K ความเร็วของการแพร่กระจาย C และคาบ t มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันโดยการพึ่งพา K = Cx
ควรสังเกตว่าทฤษฎีคลื่นโทรคอยด์นั้นใช้ได้เฉพาะกับคลื่นสองมิติปกติเท่านั้นซึ่งสังเกตได้ในกรณีของคลื่นลมอิสระ - บวม ในคลื่นลมสามมิติเส้นทางการโคจรของอนุภาคไม่ได้ปิดวงโคจรเป็นวงกลมเนื่องจากภายใต้อิทธิพลของลมการถ่ายโอนน้ำในแนวนอนจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวทะเลในทิศทางของการแพร่กระจายของคลื่น
ทฤษฎีโทรคอยด์ของคลื่นทะเลไม่ได้เปิดเผยกระบวนการพัฒนาและการลดทอนของคลื่นทะเล รวมถึงกลไกการถ่ายโอนพลังงานจากลมสู่คลื่น ในขณะเดียวกัน การแก้ไขปัญหาเหล่านี้อย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้การพึ่งพาที่เชื่อถือได้สำหรับการคำนวณองค์ประกอบของคลื่นลม
ดังนั้นการพัฒนาทฤษฎีคลื่นทะเลจึงเป็นแนวทางในการพัฒนาความเชื่อมโยงทางทฤษฎีและเชิงประจักษ์ระหว่างลมกับคลื่น โดยคำนึงถึงความหลากหลายของคลื่นลมทะเลที่แท้จริงและลักษณะที่ไม่คงที่ของปรากฏการณ์ กล่าวคือ โดยคำนึงถึง การพัฒนาและการลดทอน
โดยทั่วไป สูตรในการคำนวณองค์ประกอบของคลื่นลมสามารถแสดงเป็นฟังก์ชันของตัวแปรได้หลายตัว
H, เสื้อ, L,C=f(W , D เสื้อ, H),
โดยที่ W คือความเร็วลม D - ความเร่ง t - ระยะเวลาของการกระทำของลม H - ความลึกของทะเล
สำหรับพื้นที่ทะเลน้ำตื้น การพึ่งพาอาศัยกันสามารถนำมาใช้ในการคำนวณความสูงและความยาวของคลื่นได้
ค่าสัมประสิทธิ์ a และ z เป็นตัวแปรและขึ้นอยู่กับความลึกของทะเล
ก = 0.0151H 0.342; ซี = 0.104H 0.573 .
สำหรับพื้นที่ทะเลเปิด องค์ประกอบของคลื่น ความน่าจะเป็นของความสูงคือ 5% และความยาวคลื่นเฉลี่ยจะคำนวณตามการขึ้นต่อกัน:
H = 0.45 วัตต์ 0.56 D 0.54 A,
ลิตร = 0.3lW 0.66 D 0.64 A.
ค่าสัมประสิทธิ์ A คำนวณโดยใช้สูตร
สำหรับพื้นที่มหาสมุทรเปิด องค์ประกอบของคลื่นคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้
โดยที่ e คือความชันของคลื่นที่ความเร่งต่ำ D PR คือความเร่งสูงสุด km สามารถคำนวณความสูงสูงสุดของคลื่นพายุได้โดยใช้สูตร
โดยที่ hmax คือความสูงของคลื่นสูงสุด m, D คือความยาวความเร่ง ไมล์
ที่สถาบันสมุทรศาสตร์แห่งรัฐ ซึ่งใช้ทฤษฎีทางสถิติเชิงสเปกตรัมของคลื่น จะได้การเชื่อมต่อแบบกราฟิกระหว่างองค์ประกอบของคลื่นกับความเร็วลม ระยะเวลาของการกระทำ และความยาวความเร่ง การพึ่งพาเหล่านี้ควรได้รับการพิจารณาว่าน่าเชื่อถือที่สุดโดยให้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้บนพื้นฐานของการสร้างโนโมแกรมสำหรับการคำนวณความสูงของคลื่นที่ศูนย์อุตุนิยมวิทยาแห่งสหภาพโซเวียต (V.S. Krasyuk) โนโมแกรม (รูปที่ 26) แบ่งออกเป็นสี่ส่วน (I-IV) และประกอบด้วยชุดกราฟที่จัดเรียงในลำดับที่แน่นอน
ในควอแดรนท์ I (นับจากมุมขวาล่าง) ของโนโมแกรม จะมีการกำหนดตารางองศาไว้ โดยแต่ละส่วน (ในแนวนอน) สอดคล้องกับ 1° ของเส้นลมปราณที่ละติจูดที่กำหนด (จาก 70 ถึง 20° N) สำหรับแผนที่ที่ สเกล 1:15 000000 การฉายภาพสามมิติเชิงขั้ว เส้นตารางองศาจำเป็นในการแปลงระยะห่างระหว่างไอโซบาร์ n และรัศมีความโค้งของไอโซบาร์ R ซึ่งวัดบนแผนที่ที่มีมาตราส่วนอื่นเป็นมาตราส่วน 1:15 000000 ในกรณีนี้ เราจะกำหนดระยะห่างระหว่างเส้นตารางองศา ไอโซบาร์ n และรัศมีความโค้งของไอโซบาร์ R ในองศาเมริเดียนที่ละติจูดที่กำหนด รัศมีความโค้งของไอโซบาร์ R คือรัศมีของวงกลมที่ส่วนของไอโซบาร์ที่ผ่านจุดซึ่งกำลังคำนวณอยู่หรือใกล้เคียงมีการสัมผัสกันมากที่สุด กำหนดโดยใช้มิเตอร์โดยเลือกในลักษณะที่ส่วนโค้งที่ดึงมาจากจุดศูนย์กลางที่พบตรงกับส่วนที่กำหนดของไอโซบาร์ จากนั้นบนตารางองศาเราจะพล็อตค่าที่วัดได้ที่ละติจูดที่กำหนดซึ่งแสดงเป็นองศาของเส้นลมปราณและใช้เข็มทิศเพื่อกำหนดรัศมีความโค้งของไอโซบาร์และระยะห่างระหว่างไอโซบาร์ซึ่งสอดคล้องกับมาตราส่วน 1:15,000,000.
Quadrant II ของโนโมแกรมแสดงเส้นโค้งที่แสดงการขึ้นอยู่กับความเร็วลมบนความลาดชันของความดันและละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่ (แต่ละเส้นโค้งสอดคล้องกับละติจูดที่แน่นอน - ตั้งแต่ 70 ถึง 20° N) ในการเปลี่ยนจากลมไล่ระดับที่คำนวณได้ไปเป็นลมที่พัดใกล้ผิวน้ำทะเล (ที่ระดับความสูง 10 เมตร) ได้มีการแก้ไขโดยคำนึงถึงการแบ่งชั้นของชั้นผิวของบรรยากาศ เมื่อคำนวณหาช่วงอากาศหนาวเย็นของปี (การแบ่งชั้นคงที่ t w 2°C) ค่าสัมประสิทธิ์คือ 0.6
ข้าว. 26. โนโมแกรมสำหรับคำนวณองค์ประกอบคลื่นและความเร็วลมจากแผนที่สนามแรงดันพื้นผิว โดยวาดไอโซบาร์ที่ช่วง 5 mbar (a) และ 8 mbar (b) 1 - ฤดูหนาว 2 - ฤดูร้อน
ในควอแดรนท์ที่ 3 จะคำนึงถึงอิทธิพลของความโค้งของไอโซบาร์ที่มีต่อความเร็วลมทางธรณีวิทยาด้วย เส้นโค้งที่สอดคล้องกับค่าต่าง ๆ ของรัศมีความโค้ง (1, 2, 5 และอื่น ๆ ) จะได้รับจากเส้นทึบ (ฤดูหนาว) และเส้นประ (ฤดูร้อน) เครื่องหมาย oo หมายความว่าไอโซบาร์ตั้งตรง โดยทั่วไป เมื่อรัศมีความโค้งเกิน 15° ไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงความโค้งในการคำนวณ ตามแนวแกนแอบซิสซาที่แยกคีย์ III และ IV ความเร็วลม W สำหรับจุดที่กำหนดจะถูกกำหนด
ในควอแดรนท์ที่ 4 มีเส้นโค้งที่ทำให้สามารถระบุความสูงของสิ่งที่เรียกว่าคลื่นนัยสำคัญ (h 3H) ซึ่งมีความน่าจะเป็น 12.5% ขึ้นอยู่กับความเร็วลม ความเร่ง หรือระยะเวลาที่ลมกระทำ
หากเป็นไปได้ เมื่อพิจารณาความสูงของคลื่น ไม่เพียงแต่จะใช้ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเร่งและระยะเวลาของลมด้วย การคำนวณจะดำเนินการโดยใช้ความเร่งและระยะเวลาของลม (เป็นชั่วโมง) ในการทำเช่นนี้ จากควอแดรนท์ที่ 3 ของโนโมแกรม เราจะลดแนวตั้งฉากลงไม่ใช่เส้นโค้งความเร่ง แต่จะลดไปจนถึงเส้นโค้งระยะเวลาลม (6 หรือ 12 ชั่วโมง) จากผลลัพธ์ที่ได้รับ (ในแง่ของความเร่งและระยะเวลา) ค่าความสูงของคลื่นจะน้อยลง
การคำนวณโดยใช้โนโมแกรมที่เสนอสามารถทำได้เฉพาะในพื้นที่ "ทะเลน้ำลึก" เท่านั้น เช่น พื้นที่ที่มีความลึกของทะเลไม่น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น เมื่อความเร่งเกิน 500 กม. หรือระยะเวลาลมเกิน 12 ชั่วโมง จะใช้ความสูงของคลื่นที่ลมสอดคล้องกับสภาพมหาสมุทร (เส้นโค้งหนาในควอแดรนท์ IV)
ดังนั้น ในการกำหนดความสูงของคลื่น ณ จุดที่กำหนด จำเป็นต้องดำเนินการดังต่อไปนี้:
A) ค้นหารัศมีความโค้งของ isobar R ที่ผ่านจุดที่กำหนดหรือใกล้เคียง (โดยใช้เข็มทิศโดยการเลือก) รัศมีความโค้งของไอโซบาร์จะถูกกำหนดเฉพาะในกรณีของความโค้งแบบไซโคลน (ในพายุไซโคลนและร่อง) และแสดงเป็นองศาเมริเดียน
B) กำหนดความแตกต่างของความดัน n โดยการวัดระยะห่างระหว่างไอโซบาร์ที่อยู่ติดกันในพื้นที่ของจุดที่เลือก
C) โดยใช้ค่าที่พบของ R และ n ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีเราจะพบความเร็วลม W;
D) เมื่อทราบความเร็วลม W และความเร่ง D หรือระยะเวลาของลม (6 หรือ 12 ชั่วโมง) เราจะพบความสูงของคลื่นที่มีนัยสำคัญ (h 3H)
ความเร่งพบได้ดังนี้ จากแต่ละจุดที่คำนวณความสูงของคลื่น เส้นเพรียวลมจะถูกลากไปในทิศทางต้านลมจนกระทั่งทิศทางของมันเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับจุดเริ่มแรกด้วยมุม 45° หรือไปถึงชายฝั่งหรือขอบน้ำแข็ง ประมาณนี้จะเป็นความเร่งหรือเส้นทางของลมที่คลื่นควรจะก่อตัวมาถึงจุดที่กำหนด
ระยะเวลาการกระทำของลม หมายถึง เวลาที่ทิศทางลมยังคงไม่เปลี่ยนแปลงหรือเบี่ยงเบนไปจากเดิมไม่เกิน ±22.5°
ตามโนโมแกรมในรูป ใน 26a คุณสามารถกำหนดความสูงของคลื่นได้จากแผนที่ของสนามความดันพื้นผิว ซึ่งไอโซบาร์ถูกดึงผ่าน 5 มิลลิบาร์ ถ้าไอโซบาร์ถูกดึงผ่าน 8 เอ็มบาร์ โนโมแกรมจะแสดงในรูปที่ 1 26 บ.
ระยะเวลาและความยาวของคลื่นสามารถคำนวณได้จากข้อมูลความเร็วลมและความสูงของคลื่น การคำนวณคาบคลื่นโดยประมาณสามารถทำได้โดยใช้กราฟ (รูปที่ 27) ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างคาบกับความสูงของคลื่นลมที่ความเร็วลมต่างๆ (W) ความยาวคลื่นถูกกำหนดโดยคาบและความลึกของน้ำทะเล ณ จุดที่กำหนดตามกราฟ (รูปที่ 28)
การสั่นที่แพร่กระจายผ่านอวกาศเมื่อเวลาผ่านไปเรียกว่าคลื่น กระบวนการคลื่นไม่ได้มาพร้อมกับการถ่ายโอนมวล แต่เกิดจากการถ่ายโอนพลังงานเท่านั้น นั่นคืออนุภาคของน้ำที่สั่นในแนวตั้งไม่เคลื่อนที่ในแนวนอน มีเพียงพลังงานเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง
คลื่นอาจแตกต่างกัน - บนพื้นผิวของของเหลว, เสียง, แม่เหล็กไฟฟ้า แต่ตอนนี้เราจะเน้นไปที่คลื่นที่เกิดขึ้นในทะเล ตามคำจำกัดความที่ชัดเจน คลื่นเกิดขึ้นเมื่อการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นเริ่มแพร่กระจายในอวกาศ และเพื่อให้การสั่นสะเทือนแบบเดียวกันนี้เกิดขึ้น จำเป็นต้องมีการกระทำของแรงภายนอก ขึ้นอยู่กับแรงภายนอกที่ทำให้เกิดการสั่น (และด้วยเหตุนี้คลื่น) คลื่นแรงเสียดทาน คลื่นความดัน แผ่นดินไหว คลื่นนิ่ง และคลื่นยักษ์ มีความโดดเด่น
คลื่นแรงเสียดทาน ได้แก่ คลื่นลมและคลื่นภายใน คลื่นลมเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานอากาศและน้ำ เมื่อลมพัด ชั้นอากาศจะกระทบผิวน้ำเป็นระยะและทำให้เกิดการแกว่งไปมา การสั่นสะเทือนแพร่กระจายไปในอวกาศและคลื่นเดินทางข้ามทะเล โดยปกติแล้วความสูงของพวกเขาจะไม่เกินสี่เมตร แต่ในกรณีที่มีลมพายุจะเพิ่มขึ้นเป็นสิบห้าเมตรและสูงกว่านั้น คลื่นสามารถขึ้นสูงสุดได้ในเขตลมตะวันตกของซีกโลกใต้ - สูงถึง 25 เมตร
การปรากฏตัวของคลื่นบนผิวน้ำทะเลมีระลอกคลื่นนำหน้า เกิดขึ้นเมื่อความเร็วลมน้อยกว่าหนึ่งเมตรต่อวินาที เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ขนาดของคลื่นก็จะเพิ่มขึ้น คลื่นลมที่สูงชันมีชื่อที่เป็นรูปเป็นร่างของการบดบัง เมื่อลมสงบลง คลื่นจะดำเนินต่อไประยะหนึ่งเนื่องจากความเฉื่อย ในกรณีนี้พวกเขาบอกว่ามีคลื่นในทะเล คลื่นที่ไหลผ่านน้ำตื้นถึงฝั่งเรียกว่าคลื่น กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับมวลน้ำจำนวนมาก แม้ว่าความสูงของคลื่นจะไม่สูงมากก็ตาม เมื่อมาถึงน่านน้ำชายฝั่งน้ำตื้น อนุภาคของน้ำเนื่องจากมีค่าพลังงานสูง จะเริ่มเคลื่อนที่ในแนวนอน กลับไปกลับมา โดยบรรทุกหินและทรายติดตัวไปด้วย ใครก็ตามที่เคยว่ายน้ำในทะเลจะรู้ว่าก้อนกรวดเหล่านี้กระทบเท้าคุณอย่างไร คลื่นแรงพอที่จะลากก้อนหินขนาดใหญ่ได้
คลื่นภายใน
คลื่นภายใน (ใต้น้ำ) เกิดขึ้นใต้ผิวน้ำทะเล ณ ขอบน้ำ 2 ชั้นที่มีคุณสมบัติต่างกัน กัปตันนีโมไม่ได้สร้างมหาสมุทรให้แม่นยำและสมบูรณ์แบบมากเกินไป เมื่อเขาอ้างว่ามีความสงบสุขอยู่ภายใน คอลัมน์น้ำในมหาสมุทรมีความหลากหลายประกอบด้วยชั้นต่างๆ ลักษณะทางกายภาพของพวกมัน (อุณหภูมิ ความเค็ม ความหนาแน่น) เปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่ำเสมอจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง และคลื่นภายในจะเกิดขึ้นที่ขอบเขตระหว่างพวกมัน พวกมันถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักสำรวจขั้วโลกชาวนอร์เวย์ แพทย์ด้านสัตววิทยา ผู้ก่อตั้งสมุทรศาสตร์กายภาพ Fridtjof Wedel-Jarlsberg Nansen (1861 - 1930) ขณะล่องเรือ "Fram" ไปยังขั้วโลกเหนือ Nansen สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเค็มของน้ำทะเลเป็นระยะที่ระดับความลึกเท่ากันในมหาสมุทรอาร์กติก
คลื่นดังกล่าวอาจเกิดขึ้นบริเวณใกล้ปากแม่น้ำ ในช่องแคบที่มีกระแสน้ำ 2 ชั้น และบริเวณขอบน้ำแข็งที่กำลังละลาย ความสูงของคลื่นภายในอาจสูงกว่าความสูงของคลื่นบนพื้นผิวหลายสิบเท่า แต่มีความเร็วต่ำกว่าคลื่นพื้นผิว คลื่นเหล่านี้เป็นอันตรายต่อเรือดำน้ำ กัดกร่อนโครงสร้างท่าเรือ (เขื่อนกันคลื่น ขั้นลงจอด ท่าเรือ) และสามารถกระจายคลื่นเสียงได้ คลื่นดังกล่าวมองเห็นได้ชัดเจนจากดาวเทียม (ในภาพ) พวกมันมักจะมีขนาดเล็ก แต่ในช่องแคบลูซอนระหว่างฟิลิปปินส์และไต้หวันมีความสูงถึง 170 เมตร อธิบายได้จากลักษณะการไหลของน้ำและภูมิประเทศด้านล่าง
คลื่นความดันเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความดันบรรยากาศในสถานที่ที่พายุไซโคลนผ่านไป คลื่นเหล่านี้เป็นคลื่นเดี่ยวที่สามารถเดินทางได้หลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตรจากจุดกำเนิดและรีบขึ้นฝั่งอย่างกะทันหันเพื่อล้างทุกสิ่งที่ขวางหน้า ดัง นั้น ใน กันยายน พ.ศ. 2478 คลื่นความกดอากาศสูง 9 เมตร ถล่มชายฝั่งฟลอริดา คร่าชีวิตผู้คนไป 400 ราย การก่อตัวของคลื่นดังกล่าวไม่ใช่เรื่องแปลกบนชายฝั่งของอินเดีย จีน และญี่ปุ่น
คลื่นไหวสะเทือนเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการที่ใช้งานอยู่ในบาดาลของโลก - แผ่นดินไหว, การปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำ, การก่อตัวของรอยแตกและรอยเลื่อนในเปลือกโลกบนพื้นมหาสมุทร เป็นผลให้คลื่นจำเพาะก่อตัวขึ้น ต่ำในมหาสมุทรเปิด และขยายใหญ่ขึ้นจนมีขนาดมหึมาเมื่อเข้าใกล้ชายฝั่ง - สึนามิ. โดยปกติแล้วลางสังหรณ์ของการปรากฏตัวของคลื่นที่ผิดปกติดังกล่าวคือการถอยห่างจากชายฝั่งทะเลหลายกิโลเมตร นี่เป็นสัญญาณอันตราย - ทะเลจะกลับมาในรูปของสัตว์ประหลาดฟองโฟมที่บ้าคลั่ง นำมาซึ่งความตายและการทำลายล้าง อย่างไรก็ตาม มีบทความเกี่ยวกับสึนามิแยกต่างหากบนเว็บไซต์ของเรา และเรายินดีเป็นอย่างยิ่งหากคุณอ้างอิงถึงบทความดังกล่าว
คลื่นยักษ์
อันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงโน้มถ่วงบนเปลือกน้ำของโลกจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ทำให้เกิดคลื่นยักษ์ คลื่นเหล่านี้ส่วนใหญ่มักมีขนาดเล็ก ในมหาสมุทรเปิดมีความสูงไม่เกิน 2 เมตร จะเพิ่มขึ้นบริเวณใกล้ชายฝั่ง ความสูงของน้ำขึ้นสูงสุดบนชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของอเมริกาเหนือ - สูงถึง 18 เมตร ในทะเลโอค็อตสค์ของเรา - เกือบ 13 เมตร ผลกระทบที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้นในช่วงพระจันทร์ใหม่และพระจันทร์เต็มดวง ซึ่งเป็นเวลาที่แรงดึงดูดโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เพิ่มขึ้น ในเวลานี้ กระแสน้ำอยู่ที่ระดับสูงสุดและระดับน้ำต่ำสุด
ในทะเลภายในประเทศคลื่นยักษ์ไม่มีนัยสำคัญอย่างสมบูรณ์ในทะเลบอลติกใกล้เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กมีความสูงห้าเซนติเมตร แต่ในแม่น้ำบางสายการเคลื่อนไหวของมันทำให้เกิดภาพอันน่าอัศจรรย์ ตัวอย่างเช่น ในอเมซอน (ในภาพ) เมื่อคลื่นยักษ์เคลื่อนทวนกระแสน้ำและมีความสูงถึง 5 เมตร ปรากฏการณ์นี้สัมผัสได้ในระยะ 1,400 กิโลเมตรจากปากแม่น้ำ
คลื่นนิ่ง (seiches) ปรากฏขึ้นเนื่องจากการรบกวน (การเพิ่มเติม) ของคลื่นที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก (ลม ความดัน) และคลื่นที่สะท้อนจากแนวชายฝั่งหรือสิ่งกีดขวางใต้น้ำที่มีความยาวเพียงพอ
เซเชส
คลื่นดังกล่าวมีความสูงเพิ่มขึ้น สลับกันระหว่างยอดและแอ่งน้ำ และคงอยู่กับที่ มีขึ้นมีลง สามารถจำลองสิ่งเหล่านี้ในอ่างอาบน้ำได้อย่างง่ายดาย หากคุณทำการเคลื่อนที่แบบสั่นในแนวตั้งบนพื้นผิวน้ำ เช่น ค่อยๆ ลดฝาครอบจากรูระบายน้ำของอ่างอาบน้ำลงไปในน้ำเป็นระยะๆ หลังจากนั้นครู่หนึ่ง เพลาแหลมจะกระจายอย่างถูกต้องตามเวลาและพื้นที่จะถูกสร้างขึ้นโดยยืนอยู่ในที่เดียว นี่คือเป้าหมายของการวิจัยของเรา
Seiches ปรากฏในสถานที่ที่ไม่คาดคิดซึ่งดูเหมือนจะไม่มีคลื่นสะท้อนเนื่องจากมองไม่เห็นสิ่งกีดขวางจึงอยู่ใต้ผิวน้ำ อาจทำให้เรือเดินทะเลเสียชีวิตได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีเวอร์ชันดังกล่าวสำหรับพื้นที่สามเหลี่ยมเบอร์มิวดาที่ลึกลับและน่ากลัวซึ่งเป็นหนึ่งในคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับการหายตัวไปของเรือ โดยทั่วไปแล้วสถานที่แห่งนี้ถือว่ายากต่อการเดินเรือเนื่องจากปัจจัยหลายประการ - การปรากฏตัวของขอบน้ำตื้น การบรรจบกันของกระแสน้ำหลายสายที่มีอุณหภูมิน้ำต่างกัน และภูมิประเทศด้านล่างที่ซับซ้อน ที่นี่ไหล่ทวีปค่อยๆลึกขึ้นก่อนแล้วจึงเข้าสู่ระดับความลึกที่เหมาะสม ภูมิประเทศใต้น้ำของภูมิภาคมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของคลื่นนิ่ง มันเกิดขึ้นในสภาพอากาศที่ชัดเจนและไม่มีลมและดังนั้นจึงมีความร้ายกาจเป็นสองเท่า เรือสมัยใหม่ขนาดหลายตันที่ถูกยกขึ้นด้วยคลื่นดังกล่าวจะแยกออกเป็นชิ้น ๆ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของมันเองและหายไปจากผิวน้ำในเวลาไม่กี่นาที
คลื่นทะเลถือเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันน่าทึ่ง ความหลากหลายไม่รู้จบและการเคลื่อนไหวชั่วนิรันดร์ทำให้สงบและมีพลัง ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่ผู้คนในอารยธรรมโบราณตระหนักถึงคุณสมบัติการรักษาของการบำบัดด้วยน้ำทะเล (การรักษาทางทะเล) องค์ประกอบของเกลือของเลือดมนุษย์นั้นใกล้เคียงกับองค์ประกอบของน้ำทะเลองค์ประกอบนี้เกี่ยวข้องกับเราและในเสียงคลื่นที่ดังกึกก้องบนชายฝั่งเราสามารถสัมผัสได้ถึงการเต้นของหัวใจที่ใหญ่โตและใจดี
เพื่อน!เราใช้ความพยายามอย่างมากในการสร้างโครงการนี้ เมื่อคัดลอกเนื้อหา โปรดระบุลิงก์ไปยังต้นฉบับ!
ในบทความนี้เราจะพูดถึงว่าคลื่นมาจากไหนและมีลักษณะอย่างไร ท้ายที่สุดแล้ว คลื่นเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวที่ทำให้นักเล่นเซิร์ฟมีอารมณ์และความรู้สึกมากมาย บังคับให้พวกเขายอมแพ้อย่างมาก การโต้คลื่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับคลื่น และการโต้คลื่นที่ดีนั้นเป็นไปไม่ได้หากปราศจากความรู้ว่าคลื่นถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไร สิ่งที่ส่งผลต่อความเร็ว ความแรง และรูปร่างของคลื่น และไม่เข้าใจว่าคลื่นแต่ละลูกมีความแตกต่างกัน
คลื่นในมหาสมุทรมาจากไหน?
มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการบวม ถ้าไม่มีคลื่นก็คงไม่มีคลื่น อาการบวมคืออะไร? การบวมคือพลังงานลมที่ถ่ายโอนไปยังคลื่น คลื่น ลม และก้นมีหลายประเภท (หลุมดิน ม้วนขึ้น):
- ตามชื่อที่แนะนำ ลมจะพองตัวเนื่องจากลม การบวมชนิดนี้เกิดขึ้นเมื่อลมพัดนอกชายฝั่งโดยตรง (เช่น ระหว่างที่เกิดพายุ) และก่อให้เกิดการสับ (ความวุ่นวายที่วุ่นวายบนพื้นผิวมหาสมุทร) คลื่นลมไม่เหมาะสำหรับการโต้คลื่นมากนัก
- การบวมเนื่องจากคลื่นเซิร์ฟก่อตัวบนชายฝั่งมหาสมุทรเรียกว่าการบวมก้น นี่คือที่มาของคลื่นที่นักเล่นเซิร์ฟสนใจ
อาการบวมเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ไกลออกไปในมหาสมุทร พายุที่มีลมแรงกำลังโหมกระหน่ำ ลมเหล่านี้เริ่มทำให้น้ำปั่นป่วน ยิ่งลมแรง คลื่นก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น ความเร็วลมที่แน่นอนสอดคล้องกับขนาดคลื่นที่เฉพาะเจาะจงมาก มันทำงานเหมือนใบเรือและปล่อยให้ลมเร่งตัวเองและทำสิ่งต่างๆ ได้มากขึ้น
เมื่อคลื่นมีขนาดสูงสุดที่เป็นไปได้ คลื่นจะเริ่มเคลื่อนตัวไปยังชายฝั่งที่ห่างไกลในทิศทางที่ลมพัด หลังจากนั้นสักพัก คลื่นจะคล้ายกัน คลื่นขนาดใหญ่จะดูดซับคลื่นขนาดเล็ก และคลื่นที่เร็วจะกินคลื่นที่ช้า กลุ่มคลื่นที่เกิดขึ้นซึ่งมีขนาดและกำลังเท่ากันโดยประมาณเรียกว่าคลื่นบวม คลื่นสามารถเดินทางได้หลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตรก่อนที่จะถึงแนวชายฝั่ง
เมื่อคลื่นเข้าใกล้ระดับความลึกที่ตื้นขึ้น น้ำที่ไหลด้านล่างจะกระทบด้านล่าง ช้าลงและไม่มีที่จะไปยกเว้นที่จะเคลื่อนขึ้นด้านบน ดันน้ำทั้งหมดที่อยู่เหนือพวกมันออกไป เมื่อน้ำไม่สามารถรับน้ำหนักของตัวเองได้อีกต่อไป น้ำก็เริ่มพังทลาย ที่จริงแล้ว นี่คือที่มาของคลื่นที่คุณสามารถโต้คลื่นได้
- ปิดการขายปิดตลอดความยาวทั้งส่วน ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเล่นสเก็ต เว้นแต่ว่าคุณกำลังหัดขี่โฟม เมื่อคลื่นมีขนาดเกิน 2 เมตร คลื่นดังกล่าวอาจเป็นอันตรายได้ ความกว้างของยอดคลื่นสามารถรับรู้ได้ในระยะใกล้ซึ่งสามารถเข้าถึงได้หลายเมตร
- คลื่นทะลักพวกเขาเข้าใกล้ชายฝั่งอย่างช้าๆ และด้วยความลาดเอียงเล็กน้อยของก้นทะเล จึงเริ่มแตกออกอย่างช้าๆ โดยไม่สร้างกำแพงและท่อที่แหลมคม จำเป็นต้องโต้คลื่นเหล่านี้ตั้งแต่เนิ่นๆ และเหมาะสำหรับนักโต้คลื่นมือใหม่และนักเล่นลองบอร์ดมากกว่า
- คลื่นซัด. คลื่นที่เร็ว ทรงพลัง และแหลมคมที่ก่อตัวเป็นท่อ เกิดขึ้นเมื่อคลื่นพบกับสิ่งกีดขวางในเส้นทาง ตัวอย่างเช่น นี่อาจเป็นแนวปะการังที่ยื่นออกมาหรือแผ่นหิน เราคุ้นเคยกับการเห็นคลื่นดังกล่าวในรูปถ่ายโต้คลื่นและวิดีโอโต้คลื่น ช่วยให้คุณสร้างทางเดินในท่อและอากาศ (กระโดด) อันตรายสำหรับนักเล่นเซิร์ฟมือใหม่
ประเภทของจุดเล่นเซิร์ฟ
ธรรมชาติของคลื่นถูกกำหนดโดยสถานที่ที่มันเกิดขึ้น สถานที่แห่งนี้เรียกว่าจุดโต้คลื่น จุดเล่นเซิร์ฟแบ่งออกเป็นหลายประเภท
- พักชายหาด:อาการบวมมาถึงชายหาดที่มีพื้นทรายและคลื่นที่ปะทะกับทรายที่ด้านล่างเริ่มแตกตัว ลักษณะเฉพาะของการพักชายหาดคือยอดเขาจะสูงขึ้นในบริเวณที่มีการก่อตัวของตะกอนทราย รูปร่างและตำแหน่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ทุกวัน ขึ้นอยู่กับลม กระแสน้ำใต้น้ำ การเคลื่อนที่ของกระแสน้ำ และปัจจัยอื่น ๆ
ด้วยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดของลุ่มน้ำลักษณะของคลื่นก็เปลี่ยนไปเช่นกันนั่นคือคลื่นสามารถเป็นได้ทั้งเสียงแตรที่แหลมคมและอ่อนโยน พื้นทรายไม่เป็นอันตรายมากนัก ดังนั้นการพักชายหาดจึงเหมาะสำหรับการเรียนรู้การเล่นเซิร์ฟ ในบาหลี การพักผ่อนริมชายหาดรวมถึงชายหาดทั้งหมดตามแนวกูตา เลเกียน และเซมินยัก รวมถึงหาดบราวา ชายหาดอีโค และอื่นๆ - แนวปะการังแบ่งจุดโต้คลื่นประเภทนี้มีลักษณะพิเศษคือมีแนวปะการังอยู่ที่ด้านล่าง แนวปะการังอาจเป็นได้ทั้งแนวปะการังหรือก้นหินในรูปแบบของหินแต่ละก้อนหรือทั้งแผ่น รูปร่าง กำลัง และความยาวคลื่นขึ้นอยู่กับรูปร่างของแนวปะการังบนพื้นมหาสมุทร ในจุดที่มีแนวแบ่ง คุณสามารถคาดเดาได้เสมอว่าจุดสูงสุดของคลื่นจะเกิดขึ้นที่ใด การแบ่งแนวปะการังมีอันตรายมากกว่าการแบ่งชายหาด เนื่องจากมีแนวปะการังแหลมคมและหินที่ด้านล่างในบาหลี จุดโต้คลื่นส่วนใหญ่เป็นแนวแบ่ง อูลูวาตู บาลันกัน ปาดัง ปาดัง บาตูโบลอง และอื่นๆ อีกมากมาย
- จุดพัก- นี่คือเมื่อกับ ชนกับสิ่งกีดขวางบางอย่างที่ยื่นออกมาจากฝั่ง อาจเป็นแนวหิน แหลม หรือคาบสมุทรเล็กๆ หลังจากการชนกัน คลื่นจะเคลื่อนตัวไปรอบๆ สิ่งกีดขวางนี้ และเริ่มที่จะแยกตัวออกจากกัน ในสถานที่ดังกล่าว คลื่นที่มีรูปร่างสม่ำเสมอที่สุดเกิดขึ้น พวกมันไปต่อกัน และสามารถให้ข้อความที่ยาวมากแก่คุณได้ตัวอย่างของจุดพักในบาหลีคือจุดเมเดวี
ลมและปริมาณน้ำ
นอกจากตำแหน่งและคลื่นแล้ว ความสูงของลมและน้ำ (กระแสน้ำขึ้นและลง) ยังส่งผลต่อที่มาของคลื่นอีกด้วย
คลื่นขี่หรือ “ปลิวตามลม” มาจากไหน?
คุณภาพของคลื่นขึ้นอยู่กับลมที่พัดเข้าฝั่ง ลมที่ดีที่สุดสำหรับการโต้คลื่นคือไม่มีลม นี่คือเหตุผลว่าทำไมนักเล่นเซิร์ฟจึงตื่นนอนตอนตี 4 หรือเร็วกว่านั้นเพื่อไปถึงจุดนั้นก่อนรุ่งสาง ซึ่งเป็นช่วงที่ลมยังไม่ตื่นและน้ำยังคงเป็นแก้ว
หากลมพัด คลื่นจะไม่ได้รับความเสียหาย (และบางครั้งก็ดียิ่งกว่านั้น) หากพัดจากฝั่งลงสู่มหาสมุทร ลมนี้เรียกว่า. นอกชายฝั่ง. นอกชายฝั่งป้องกันไม่ให้คลื่นแตก ทำให้มันคมยิ่งขึ้น
ลมที่พัดจากมหาสมุทรสู่ฝั่งเรียกว่า บนบก. มันทำลายคลื่นทำให้คลื่นปิดก่อนกำหนด พัดยอดเขาออกไป ลมที่ต้องการน้อยที่สุด โดยทั่วไปแล้วชายฝั่งที่แข็งแกร่งสามารถฆ่านกนางนวลทั้งหมดได้
ลมยังสามารถพัดเลียบชายฝั่งได้อีกด้วยเรียกว่า ข้ามฝั่ง. หลายอย่างขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งและทิศทางของมัน บางครั้งแนวชายฝั่งอาจทำให้คลื่นเสียหายได้เล็กน้อย และบางครั้งก็อาจส่งผลเสียเช่นเดียวกับบนฝั่ง
น้ำขึ้นและไหล
คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับกระแสน้ำและผลกระทบต่อคลื่นได้ในบทความนี้
กายวิภาคของคลื่น
โครงสร้างของคลื่นมีองค์ประกอบหลายประการ:
ผนัง (หน้า/ผนัง)- ส่วนของคลื่นที่นักโต้คลื่นใช้เวลาส่วนใหญ่
ลิป- ยอดคลื่นที่ตกลงมา
ไหล่- สถานที่ที่คลื่นค่อยๆ หายไป
แต่เพียงผู้เดียว (รางน้ำ)- ด้านล่างสุดของคลื่น
ท่อ (ท่อ/บาร์เรล)- สถานที่ที่น้ำล้อมรอบนักโต้คลื่นทุกด้าน
ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าคลื่นมาจากไหน แต่ทฤษฎีก็คือทฤษฎี และคุณสามารถรู้คลื่นได้อย่างแท้จริงในกระบวนการโต้คลื่นเท่านั้น ยิ่งคุณดูและขี่คลื่นมากเท่าไร คุณก็จะอ่านมหาสมุทรได้ดีขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะช่วยให้คุณจับคลื่นลูกใหญ่ได้มากขึ้นเรื่อยๆ ตอนนี้วางกระดานไว้ใต้แขนของคุณแล้ววิ่ง! 🙂
ผู้คนต่างมองข้ามปรากฏการณ์ทางธรรมชาติหลายประการ เราคุ้นเคยกับฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง ฤดูหนาว ฝน หิมะ คลื่น และอย่าคิดถึงเหตุผล แต่ทำไมคลื่นจึงก่อตัวในทะเล? ทำไมระลอกคลื่นจึงปรากฏบนผิวน้ำแม้จะสงบอย่างสมบูรณ์?
ต้นทาง
มีหลายทฤษฎีที่อธิบายการเกิดคลื่นทะเลและมหาสมุทร พวกมันถูกสร้างขึ้นเนื่องจาก:
- การเปลี่ยนแปลงของความดันบรรยากาศ
- น้ำขึ้นและไหล;
- แผ่นดินไหวใต้น้ำและการระเบิดของภูเขาไฟ
- การเคลื่อนไหวของเรือ
- ลมแรง.
เพื่อให้เข้าใจถึงกลไกการก่อตัว คุณต้องจำไว้ว่าน้ำถูกปั่นป่วนและสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง - อันเป็นผลมาจากการกระแทกทางกายภาพ ก้อนกรวด เรือ หรือมือที่สัมผัสวัตถุนั้นจะทำให้มวลของเหลวเคลื่อนที่ ทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันออกไป
ลักษณะเฉพาะ
คลื่นยังเป็นการเคลื่อนที่ของน้ำบนพื้นผิวอ่างเก็บน้ำอีกด้วย เป็นผลมาจากการเกาะตัวของอนุภาคอากาศและของเหลว ในตอนแรก ความสัมพันธ์ระหว่างน้ำและอากาศทำให้เกิดระลอกคลื่นบนผิวน้ำ และจากนั้นทำให้คอลัมน์น้ำเคลื่อนที่
ขนาด ความยาว และความแรงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความแรงของลม ในช่วงที่เกิดพายุ เสาอันทรงพลังจะสูงขึ้น 8 เมตรและมีความยาวเกือบหนึ่งในสี่ของกิโลเมตร
บางครั้งพลังทำลายล้างมากจนกระทบแนวชายฝั่ง ถอนร่ม ฝักบัว และอาคารชายหาดอื่นๆ และทำลายทุกสิ่งที่ขวางหน้า และแม้ว่าจะมีการสั่นเกิดขึ้นจากชายฝั่งหลายพันกิโลเมตรก็ตาม
คลื่นทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท:
- ลม;
- ยืน
ลม
ลมดังที่ชื่อบอกไว้ ก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของลม ลมกระโชกแรงพัดสัมผัส สูบน้ำและบังคับให้มันเคลื่อนไหว ลมผลักมวลของเหลวไปข้างหน้า แต่แรงโน้มถ่วงทำให้กระบวนการช้าลงและผลักกลับ การเคลื่อนไหวบนพื้นผิวที่เกิดจากอิทธิพลของแรงทั้งสองมีลักษณะคล้ายกับการขึ้นและการลง ยอดเขาเรียกว่าสันเขา และฐานเรียกว่าพื้นรองเท้า
เมื่อทราบสาเหตุที่คลื่นก่อตัวในทะเล คำถามก็ยังคงเปิดอยู่: ทำไมคลื่นจึงเคลื่อนไหวขึ้นลง? คำอธิบายนั้นง่าย - ความแปรปรวนของลม มันบินเข้ามาอย่างรวดเร็วและเร่งรีบแล้วหายไป ความสูงของสันเขาและความถี่ของการแกว่งขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งและกำลังของมันโดยตรง หากความเร็วของการเคลื่อนที่และความแรงของกระแสลมเกินเกณฑ์ปกติจะเกิดพายุขึ้น อีกเหตุผลหนึ่งคือพลังงานหมุนเวียน
พลังงานทดแทน
บางครั้งทะเลก็สงบสนิท แต่ก็มีคลื่นเกิดขึ้น ทำไม นักสมุทรศาสตร์และนักภูมิศาสตร์ถือว่าปรากฏการณ์นี้เกิดจากพลังงานหมุนเวียน แรงสั่นสะเทือนของน้ำเป็นที่มาและวิธีรักษาศักยภาพให้คงอยู่ได้ยาวนาน
ในชีวิตก็มีลักษณะเช่นนี้ ลมสร้างแรงสั่นสะเทือนในแหล่งน้ำจำนวนหนึ่ง พลังงานของการสั่นสะเทือนเหล่านี้จะคงอยู่เป็นเวลาหลายชั่วโมง ในช่วงเวลานี้ การก่อตัวของของเหลวครอบคลุมระยะทางหลายสิบกิโลเมตรและ "ทุ่ง" ในบริเวณที่มีแดดจัด ไม่มีลม และแหล่งน้ำก็สงบ
ยืน
คลื่นนิ่งหรือคลื่นเดี่ยวเกิดขึ้นเนื่องจากแรงสั่นสะเทือนบนพื้นมหาสมุทร ลักษณะของแผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด และเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความดันบรรยากาศ
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า seiche ซึ่งแปลมาจากภาษาฝรั่งเศสว่า "แกว่ง" Seiches เป็นเรื่องปกติสำหรับอ่าว อ่าว และทะเลบางแห่ง สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายต่อชายหาด โครงสร้างในแถบชายฝั่ง เรือที่จอดอยู่ที่ท่าเรือ และผู้คนบนเรือ
สร้างสรรค์และทำลายล้าง
การก่อตัวที่เดินทางเป็นระยะทางไกลโดยไม่เปลี่ยนรูปร่างหรือสูญเสียพลังงานกระทบกับชายฝั่งและแตกหัก นอกจากนี้ คลื่นแต่ละแห่งยังส่งผลต่อแนวชายฝั่งที่แตกต่างกันอีกด้วย ถ้ามันพัดชายฝั่งก็จัดว่าเป็นเชิงสร้างสรรค์
คลื่นน้ำทำลายล้างกระทบชายฝั่งด้วยพลัง ทำลายมัน ค่อยๆ ชะล้างทรายและกรวดออกจากแนวชายหาด ในกรณีนี้ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติจัดอยู่ในประเภทการทำลายล้าง
การทำลายล้างนั้นมาพร้อมกับพลังทำลายล้างที่แตกต่างกัน บางครั้งก็มีพลังมากจนพังเนิน ผาแยก และแยกหินออกจากกัน เมื่อเวลาผ่านไป แม้แต่หินที่แข็งที่สุดก็ถูกกัดเซาะ ประภาคารที่ใหญ่ที่สุดของอเมริกาสร้างขึ้นที่ Cape Hatteras ในปี 1870 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ทะเลได้เคลื่อนเข้าสู่ชายฝั่งเกือบ 430 เมตร พัดพาแนวชายฝั่งและชายหาดออกไป นี่เป็นเพียงหนึ่งในข้อเท็จจริงมากมาย
สึนามิเป็นรูปแบบน้ำทำลายล้างชนิดหนึ่งที่มีพลังทำลายล้างสูง ความเร็วของพวกเขาสูงถึง 1,000 กม. / ชม. ซึ่งสูงกว่าเครื่องบินเจ็ต ที่ระดับความลึกความสูงของยอดคลื่นสึนามิมีขนาดเล็ก แต่เมื่ออยู่ใกล้ชายฝั่งจะช้าลง แต่เพิ่มความสูงเป็น 20 เมตร
ในกรณี 80% สึนามิเป็นผลมาจากแผ่นดินไหวใต้น้ำ ส่วนที่เหลืออีก 20% - การระเบิดของภูเขาไฟและแผ่นดินถล่ม อันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหว ด้านล่างจะเลื่อนในแนวตั้ง: ส่วนหนึ่งลดลง และอีกส่วนหนึ่งจะขนานกัน การสั่นสะเทือนของความแรงที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของอ่างเก็บน้ำ
นักฆ่าที่ผิดปกติ
พวกมันยังเป็นที่รู้จักในนามผู้พเนจร สัตว์ประหลาด ผิดปกติ และพบได้ทั่วไปในมหาสมุทร
แม้กระทั่งเมื่อ 30-40 ปีที่แล้ว เรื่องราวของลูกเรือเกี่ยวกับความผันผวนของน้ำที่ผิดปกติถือเป็นนิทาน เนื่องจากเรื่องราวของผู้เห็นเหตุการณ์ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีและการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ ความสูง 21 เมตรถือเป็นขีดจำกัดของความผันผวนในมหาสมุทรและทะเล