Откуда берутся волны?
Самая распространенная причина возникновения волн — дующий над водой ветер.
Величина волн зависит от силы ветра, от того, как долго он дует, и от расстояния, на котором дует ветер. Сильные ветры, дующие на водными поверхностями большой протяженности, порождают большие волны. Волны образуются, когда ветер толкает воду на поверхности перед собой, а сила тяжести заставляет воду оставаться на месте, как бы толкая ее обратно.
Самая крупная из всех когда-либо описанных волн имела высоту около 34 м.
Под действием этих двух сил волны двигаются вверх и вниз. (Верхушки волн называются гребнями, а основания — подошвами.)
Волнующаяся вода, хотя и выглядит так, будто она движется, на самом деле, если не считать движения вверх и вниз, не очень-то и движется. Капли, из которых состоит волна, приводимые в движение энергией ветра, движутся как бы по кругу, а вершиной такого круга является гребень волны.
Чайка, сидящая на волне, будет подниматься и опускаться с волной, но вперед, к берегу, двигаться не будет. Однако, когда волны достигают береговой линии, на их движение воздействует мелкое океаническое дно, и в таких случаях говорят, что волны «разбиваются» о берег. Здесь вода движется вперед с определенной силой, накатывая на берег или ударяясь о скалы.
Гребни волн, разбивающиеся в белую пену, называются барашками.
Морские волны переносят энергию, полученную ими от ветра. Эту энергию можно превратить в электрическую. Одна из экспериментальных установок, использующих морские волны в качестве источника энергии, получила название «уточка». Такие «уточки» снабжены встроенным в них генератором. Волна раскачивает нос «уточки» и одновременно приводит в движение генератор.
С вами были Простые ответы.
Хотите узнать, бывают ли квадратные и треугольные волны? Поставьте лайк и мы расскажем об этом!
Если у вас есть сложный вопрос — оставляйте в комментарии!
Источник
Откуда в океане появляются волны
Волны возникают по разным причинам: из-за ветра, прохождения судна, падения в воду какого-либо предмета, притяжения Луны, землетрясения, извержения подводного вулкана или схода оползня. Но если от проходящего судна или падения предмета они вызываются вытеснением жидкости, притяжение Луны и Солнца способствует появлению приливных волн, а землетрясение может вызвать цунами, с ветром сложнее.
Здесь дело в движении воздуха — в нем существуют беспорядочные вихри, маленькие у поверхности и большие вдалеке. При прохождении их над водоемом давление уменьшается, и на его поверхности образуется выпуклость. Ветер начинает давить сильнее на ее наветренный склон, что приводит к разнице давлений, а из-за нее движение воздуха начинает «закачивать» энергию в волну. При этом скорость волны пропорциональна ее длине, то есть чем больше длина, тем больше скорость. Связаны между собой высота волны и ее длина. Поэтому, когда ветер разгоняет волну, скорость ее увеличивается, следовательно, увеличивается длина и высота. Правда, чем ближе скорость волны к скорости ветра, тем меньше энергии может ветер отдать волне. Если же их скорости равны, ветер вовсе не передает волне энергию.
Теперь разберемся, как вообще образуются волны. За их формирование отвечают два физических механизма: сила тяжести и сила поверхностного натяжения. Когда часть воды поднимается, сила тяжести старается вернуть ее обратно, а когда опускается, вытесняет соседние частицы, которые тоже пытаются вернуться обратно. Силе поверхностного натяжения все равно, в какую сторону прогнута поверхность жидкости, она действует в любом случае. В результате частицы воды колеблются подобно маятнику. От них «заражаются» соседние участки, и возникает поверхностная бегущая волна.
Энергия волн хорошо передается только в том направлении, в каком частицы могут свободно перемещаться. На поверхности это делать проще, чем на глубине. Все потому, что воздух не создает никаких ограничений, в то время как на глубине частицы воды находятся в весьма стесненных условиях. Причина — плохая сжимаемость. Из-за нее волны могут перемещаться на большие расстояния по поверхности, но очень быстро затухают вглубь.
Важно, что во время волны частицы жидкости почти не двигаются. На большой глубине траектория их движения имеет форму окружности, на малой — вытянутого горизонтального эллипса. Благодаря этому корабли в гавани, птицы или кусочки дерева качаются на волнах, фактически не перемещаясь по поверхности.
Особый вид поверхностных волн составляют так называемые волны-убийцы — гигантские одиночные волны. Почему они возникают, так до сих пор и неизвестно. Они редко встречаются в природе, и их нельзя смоделировать в лабораторных условиях. Тем не менее большинство ученых считает, что волны-убийцы образуются из-за резкого уменьшения давления над поверхностью моря или океана. Но более тщательное их изучение впереди.
Наука и технологии 30 января, 2019 587 просмотров
Источник
Как формируются волны
Сегодня мы поговорим о главной составляющей многих водных спортов. О волнах.
Первое, что нужно знать – волны всегда образуются только от механического вмешательства. Например, от ветра или от плывущей по воде лодки.
Если на берегу мы не ощущаем ветра, но встречаем волны – это не значит, что волны образовались сами по себе. Скорее всего, где-то вдалеке прошел шторм.
Если опустить палец в воду – пойдут круги, то есть волнения по воде. Это происходит, потому что мы воздействовали на воду механически. Ветер влияет на воду так же – механически.
Волны образуются там, где на воду воздействует ветер, а затем прокатываются по всей поверхности. Поэтому волны могут наблюдаться и в местах, где полный штиль. Серия волнений на поверхности воды от «удаленного» ветра – называется свеллом .
Как образуется свелл?
Представим, что далеко в море или океане бушует шторм. Сильные ветры волнуют воду. Чем сильнее ветер, тем сильнее волна.
В зависимости от ветра, волна достигает своих возможных размеров и начинает перемещаться в ту сторону, куда дует ветер. Высота волны зависит от того, как сильно и долго дует ветер.
В итоге, на разных расстояниях от дующего ветра, волны разного размера движутся с разной скоростью. По ходу движения одни маленькие волны складываются с другими в большие, а другие, наоборот, способны уничтожить друг друга, ударяясь друг об друга и теряя силу.
Уточним еще один эффект: длинные волны распространяются дальше, чем короткие (для сравнения – громкую музыку слышно далеко за пределами источника звука). А уже у берегов мы встретим волны примерно одного размера и мощности. Это и есть свелл.
Посмотрим, как образуются некоторые виды волн:
Трубящиеся волны (Plunging waves) — это быстрые и резкие волны, которые возникают тогда, когда свелл сталкивается с препятствием на своем пути. В основном эти волны появляются там, где есть почти мгновенный перепад высот. Например, на дне находится огромный камень или риф. Свелл ударяется об камень, волна резко увеличивает высоту и заворачивается в процессе движения.
Клозаут (Сloseout) — Волна в таком случае закрывается, то есть «сворачивается внутрь себя» по всей длине. Это происходит, потому что песчаное мелководье уменьшает скорость волны, а ветер в сторону берега, наоборот, нагоняет ее. Из-за «торможения», которое вызывает неровное дно, возникает «заворот» волны внутрь себя.
Пологие волны (Spilling waves) — образуются при плавном уменьшении глубины. Вода медленно вытесняется вверх и формирует плавную волну. Такие волны неспешно подходят к берегу, а их гребень постепенно разливается вниз. Этот вид волн хорошо подходит начинающим серферам.
От ветра на побережье зависит качество волн
Если ветер направлен с берега в сторону воды — это оффшор . Такой ветер поддерживает волны от обрушения и делает их более резкими.
Ветер, дующий в сторону берега — это оншор . Пик волны — это самая высокая часть волны. Оншор сдувает пики и заставляет волны закрываться раньше времени. Самый нежелательный ветер для серферов.
Ветер, дующий вдоль берега — это кроссшор . В таком случае все будет зависеть от силы и направления ветра. Такой ветер может либо несильно испортить волны, либо отменить ваш отдых.
Источник
Откуда в океане появляются волны
Волны возникают по разным причинам: из-за ветра, прохождения судна, падения в воду какого-либо предмета, притяжения Луны, землетрясения, извержения подводного вулкана или схода оползня. Но если от проходящего судна или падения предмета они вызываются вытеснением жидкости, притяжение Луны и Солнца способствует появлению приливных волн, а землетрясение может вызвать цунами, с ветром сложнее.
Здесь дело в движении воздуха — в нем существуют беспорядочные вихри, маленькие у поверхности и большие вдалеке. При прохождении их над водоемом давление уменьшается, и на его поверхности образуется выпуклость. Ветер начинает давить сильнее на ее наветренный склон, что приводит к разнице давлений, а из-за нее движение воздуха начинает «закачивать» энергию в волну. При этом скорость волны пропорциональна ее длине, то есть чем больше длина, тем больше скорость. Связаны между собой высота волны и ее длина. Поэтому, когда ветер разгоняет волну, скорость ее увеличивается, следовательно, увеличивается длина и высота. Правда, чем ближе скорость волны к скорости ветра, тем меньше энергии может ветер отдать волне. Если же их скорости равны, ветер вовсе не передает волне энергию.
Теперь разберемся, как вообще образуются волны. За их формирование отвечают два физических механизма: сила тяжести и сила поверхностного натяжения. Когда часть воды поднимается, сила тяжести старается вернуть ее обратно, а когда опускается, вытесняет соседние частицы, которые тоже пытаются вернуться обратно. Силе поверхностного натяжения все равно, в какую сторону прогнута поверхность жидкости, она действует в любом случае. В результате частицы воды колеблются подобно маятнику. От них «заражаются» соседние участки, и возникает поверхностная бегущая волна.
Энергия волн хорошо передается только в том направлении, в каком частицы могут свободно перемещаться. На поверхности это делать проще, чем на глубине. Все потому, что воздух не создает никаких ограничений, в то время как на глубине частицы воды находятся в весьма стесненных условиях. Причина — плохая сжимаемость. Из-за нее волны могут перемещаться на большие расстояния по поверхности, но очень быстро затухают вглубь.
Важно, что во время волны частицы жидкости почти не двигаются. На большой глубине траектория их движения имеет форму окружности, на малой — вытянутого горизонтального эллипса. Благодаря этому корабли в гавани, птицы или кусочки дерева качаются на волнах, фактически не перемещаясь по поверхности.
Особый вид поверхностных волн составляют так называемые волны-убийцы — гигантские одиночные волны. Почему они возникают, так до сих пор и неизвестно. Они редко встречаются в природе, и их нельзя смоделировать в лабораторных условиях. Тем не менее большинство ученых считает, что волны-убийцы образуются из-за резкого уменьшения давления над поверхностью моря или океана. Но более тщательное их изучение впереди.
Наука и технологии 30 января, 2019 588 просмотров
Источник
Воды Океана
Как движется вода в Океане
Океанические воды находятся в постоянном движении. На поверхности мы чаще всего видим волны (рис. 72). Тот, кому приходилось купаться в море, знает, как приятно качаться на волнах. Это потому, что частицы воды совершают колебательные движения вверх-вниз. Волны обычно образуются под действием ветра и иногда достигают огромных размеров. Чем сильнее ветер, тем выше волны. При приближении к берегу волна становится круче и опрокидывается (разрушается) — это прибой. При волнении вода перемешивается. Это значит, что тепло, кислород, питательные вещества, необходимые живым организмам, лучше распределяются в толще воды.
Если где-то в глубинах Океана происходит сильное подводное землетрясение или извержение вулкана, может образоваться цунами. Это волна, которая движется с огромной скоростью — до 800 км/ч. У берега её высота может достигать нескольких десятков метров. Обрушившись на берег, цунами приносит катастрофические разрушения.
В Океане возникают и горизонтальные перемещения больших масс воды — океанические течения. Об этом знали древние мореплаватели. Протяжённость течений велика — до нескольких тысяч километров. Их ширина достигает десятков и сотен километров, а глубина — сотни метров. Температура воды в течениях обычно отличается от окружающей — она или выше (в тёплых течениях), или ниже (в холодных). На картах тёплые течения в Океане показаны красными стрелками, а холодные — синими. Посмотрите на карту в Приложении на с. 186—188.
Тёплые течения обычно движутся вдоль экватора, а затем поворачивают к северу или к югу — в более холодные области. Холодные течения, наоборот, направлены в сторону экватора. Самое известное тёплое течение — Гольфстрим, а самое холодное — течение Западных Ветров в Южном полушарии.
В прибрежных районах можно наблюдать приливы и отливы. Вода в течение суток то отступает от берега, обнажай большие участки дна, то возвращается. Такие колебания уровня Океана связаны с притяжением океанской воды массой Луны и Солнца. Правда, в некоторых морях приливы и отливы невелики и поэтому малозаметны. В нашей стране они хорошо выражены на берегах Белого и Охотского морей (до 13 м в заливе Пенжинская губа). Самые высокие приливы — в заливе Фан- ди Атлантического океана (Канада) — 18 м.
Океанические течения обычно возникают под воздействием постоянных ветров.
ВОЛНЫ, ОКЕАНИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ, ЦУНАМИ, ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ — ЭТО ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ВОДЫ В ОКЕАНЕ. ОНИ ПРОИСХОДЯТ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ СИЛ ЗЕМЛИ.
Солёность и температура — свойства воды в Океане. Айсберг. Волны. Цунами. Океанические течения. Приливы и отливы.
1. Найдите на карте океанов в Приложении течения: Гольфстрим, Западных Ветров, Лабрадорское, Перуанское, Северо-Атлантическое. Нанесите их на контурную карту (красным цветом тёплые течения, синим — холодные).
2. Почему вода в Океане солёная?
3. Почему в Красном море солёность больше, чем в Балтийском?
4. Почему и как меняется температура воды в Мировом океане?
5. Чем обусловлено движение воды в Океане?
6. Почему образуются приливы и отливы?
7. Солёность воды измеряется: а) в граммах; б) в промилле; в) в сантиметрах.
8. Средняя солёность в Океане: а) 42 %0; б) 35 %о\ в) 1 %о.
9. От экватора к полюсам температура воды в поверхностном слое: а) повышается; б) понижается.
10. Волны в Океане возникают под воздействием: а) силы тяжести; б) ветра.
11. Систематизируйте свои знания о течениях по плану: 1. Каково значение течений для нашей планеты? 2. Как образуется течение? 3. Какие бывают течения? 4. Какие самые крупные течения? Результаты оформите в виде таблицы.
12. Подсчитайте, сколько соли нужно растворить в 1 л воды, чтобы получить солёность воды, как в Красном море.
13. Морские течения позволили англичанам добраться до Австралии (вспомните роман Ж. Верна «Дети капитана Гранта»), Определите по карте, какие течения связывают Англию и Австралию.
Это мне интересно
14. Вспомните, какие из ваших любимых героев потерпели кораблекрушение. Какие знания о природе помогли им спастись и выжить?
Источник