Хвилювання в океанах і морях

Хвилювання – це один із різновидів хвильових рухів, які існують в океані, і супроводжується відхиленням поверхні від своєї рівноваги.

Морські хвилі бувають: вітрові; припливно-відпливні, що виникають під дією сил притягання Місяця і Сонця; сейсмічні (цунамі), що виникають у результаті динамічних процесів у земній корі (землетруси, вулканічні виверження); анемобаричні, які пов’язані зі зміною поверхні океану від положення рівноваги під дією вітру й атмосферного тиску; корабельні, що утворюються при русі корабля.

За розміщенням відносно вільної поверхні рідини хвилі розрізняють:

- хвилі, що утворилися на поверхні моря, – поверхневі хвилі;

- хвилі, що виникають на деякій глибині і майже не проявляються на поверхні розділу маси рідини – внутрішні хвилі.

За формою розрізняють хвилі поступальні (прогресивні), в яких спостерігається видиме переміщення хвилі, і стоячі (типу сейш), у яких такого переміщення не буває.

За обрисом хвильового профілю хвилі бувають:

- плоскі, чи двомірні хвилі, елементи яких визначаються координатами на площині (у двох вимірах);

- просторові, чи тримірні хвилі, елементи яких змінюються за усіма трьома координатами.

Хвилі брижі утворюються рухом часток води по орбітах, що мають форму окружності, причому точки, які знаходяться на одному і тому ж горизонті, рухаються по окружностях однакового радіуса, але з послідовним зрушенням фази на кожній орбіті, а ті, що знаходяться на одній вертикалі рухаються в одній і тій же фазі, але по орбітах із зменшенням радіуса з глибиною.

Вітрові хвилі бувають:

- капілярні вітрові хвилі – це щойно народжені хвилі, які мають вигляд рябі; існування таких хвиль пов’язане з поверхневим натягом;

- гравітаційні вітрові хвилі – капілярні хвилі при стійкому вітрі інтерферуються, збільшуються за розміром, перш за все по довжині.

При пологому дні і незмінній прибережній смузі передній схил хвилі стає крутішим, гребінь досягає передньої підошви і навалюється, утворюючи прибій.

Гребінь хвилі направляється на сушу, виникає заплеск.

Якщо берег крутий і дно глибоке, може відбутись відбиття хвиль та інтерференція падаючої і відбитої хвиль, тобто утворення стоячої хвилі. Якщо неподалік від урізу води на дні є гряда з меншими глибинами (наприклад, рифи), то хвиля, не доходячи до берега, руйнується і утворює бурун.

Хвилі ще поділяються на короткі – довжина хвилі менша за глибину моря і довгі - довжина хвилі більша за глибину моря

Розрізняють такі елементи хвилі:

1) гребінь хвилі – найвища точка хвильового профілю;

2) підошва хвилі – найнижча точка хвильового профілю;

3) висота хвилі – відстань по вертикалі від найвищої до найнижчої точки хвильового профілю;

4) довжина хвилі – горизонтальна відстань між двома послідовно розміщеними найнижчими точками в напрямку розходження хвилі (чи між двома гребенями двох послідовних хвиль);

5) фронт хвилі – лінія, яка проходить уздовж гребеня хвилі і перпендикулярна до напрямку переміщення хвиль.

Цунамі – одиночні хвилі чи невеликі серії хвиль заввишки від десятків сантиметрів до 30 - 35 м і навіть більше; виникають у результаті землетрусів на дні океану, зсувів на крутих схилах дна і вулканічних вивержень. Період цих хвиль від 2 до 40 хв., довжина хвилі - від 20 до 400 - 600 км, швидкість розходження - сотні кілометрів за годину. Найчастіше цунамі бувають біля берегів Японії, Чилі, Перу, Алеутських і Гавайських островів.