Vindbølger: konsept, struktur og egenskaper. Hvordan dannes en vindbølge?

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:35

Wave er et naturfenomen som i stor grad bestemmer komforten ved å være på åpent hav. Små bølger blir kanskje ikke engang lagt merke til. Men de store er i stand til å forårsake betydelig skade på et sjøfartøy og skade passasjerene. Denne artikkelen vil fokusere på vindbølger. Hva er de, hvordan dannes de, og hvilke egenskaper har de? La oss svare på alle disse spørsmålene sammen!

Vindbølger - hva er det?

Ingen vannmasse kan forbli rolig og stille. Tross alt vil til og med vinden, som er ubetydelig i styrke, sikkert reflekteres på overflaten. En vindbølge dannes som et resultat av vindens direkte innvirkning på vannoverflaten til et hav eller en innsjø. For bedre å forstå mekanismen for dens dannelse, kan du se en hveteåker i vindfullt vær.

Så hvordan dannes vindbølger? Med lett vind oppstår lette krusninger på en rolig overflate av vannet. Når hastigheten øker, vises små rytmiske bølger. Gradvis øker lengden og høyden deres. Med viderenår vinden tiltar, begynner det å dannes «lam» av hvitt skum på toppene deres. Hastigheten på vindbølger kan variere mye (fra 10 til 90 km/t). Etter at vinden stopper på havet, kan du se lange, lave og milde bølger, k alt dønning.

Det er viktig å merke seg at vann er et mye tettere stoff enn luft. Som et resultat "h alter" overflaten av reservoaret litt etter vindens påvirkning, og krusningene blir til bølger først etter en stund.

Vindbølger bør skilles fra tsunamier og tidevann. Førstnevnte oppstår som et resultat av økt seismisk aktivitet av jordskorpen, og sistnevnte som et resultat av innvirkningen fra planetens satellitt, Månen.

Sjøbølgestruktur

En vindbølge består av flere elementer (se diagrammet nedenfor):

• Kammen er det høyeste punktet på bølgen.
• Bunden er det laveste punktet på bølgen.
• Slopes - le og windward.

Le (front)hellingen til en bølge er alltid brattere enn vinden. Her er det forresten en direkte analogi med sanddyner, som også dannes under påvirkning av vinden. Når den nærmer seg kysten, bremser bølgesålen ned på bunnen av reservoaret, og toppen velter og bryter opp i mange spray. Denne prosessen er ledsaget av aktiv ødeleggelse av bergarter. Hvis bølgen treffer en kyststein, kastes vannet opp i form av en kraftig skumsøyle, hvis høyde kan nå flere titalls meter.

Kennetegn ved vindbølger

I oseanografi er det fire hovedkjennetegn ved havbølgen. Dette er:

• Høyde er den vertikale avstanden mellom sålen og mønet.
• Length - avstanden mellom to topper av tilstøtende bølger.
• Speed – avstanden som bølgetoppen tilbakelegger per tidsenhet (vanligvis målt i meter per sekund).
• Bratthet er forholdet mellom bølgehøyde og halvparten av lengden.

Lengden på vindbølger varierer mye fra 0,5 til 250 meter, høyden kan nå 20-25 meter. De kraftigste bølgene er observert på den sørlige halvkule, i det åpne hav. Her når bevegelseshastigheten ofte 15-20 m/s. De minste bølgene er typiske for innlandshav som går dypt inn i kontinentet (for eksempel for Svartehavet eller Azovhavet).

Sjøbølger: skala

Havens tilstand er et begrep som brukes i oseanografisk vitenskap for å bestemme tilstanden til den åpne overflaten til store vannmasser (innsjøer, hav, hav). Det er først og fremst preget av høyden på bølgene og deres styrke. For å vurdere graden av sjøruhet brukes en 9-punkts skala utviklet av World Meteorological Organization.

Poeng	Navn	Bølgehøyde (m)	Eksterne tegn
0	Perfekt rolig sjø	0	Sjøoverflaten er glatt
1	Calm Sea	0-0, 1	Rusninger og små bølger
2	Lav spenning	0, 1-0, 5	Bølgetoppene begynner å tippe, men det er ikke noe skum ennå
3	Litt spenning	0, 5-1, 25	Noen ganger dukker det opp "lam" på bølgetoppene
4	Moderat spenning	1, 25-2, 5	"Lam" finnes i store mengder
5	Rough Sea	2, 5-4	Store rygger vises
6	Stor bråk	4-6	Kammene danner store stormfloer
7	Tung spenning	6-9	Skum strekker seg i strimler og dekker delvis bølgenes skråninger
8	Veldig sterk spenning	9-14	Skum dekker helt bølgenes skråninger
9	Eksepsjonell spenning	Over 14	Hele overflaten av bølgene er dekket med et tykt lag skum. Luften er mettet med vannstøv. Sikten synker kraftig.

Sjøbølger som en energikilde

BrukDen naturlige energien til havbølgene er et av de lovende områdene innen alternativ elektrisk kraftindustri. Forskere har beregnet at den totale kraften til alle vindbølger på planeten er 10²⁰ J/time. Dette er en kolossal figur, men problemet er at det er veldig vanskelig å skaffe og bruke denne energien.

I dag er land som Storbritannia, Irland, Norge og India seriøst engasjert i utviklingen av bølgeenergi. Driften av bølgekraftverket er basert på omforming av sjøbølgens mekaniske energi til elektrisk energi ved hjelp av arbeidsmekanismer bestående av spesielle flottører, blader og pendler.

Det første slike kraftverk ble lansert i Norge i 1985. Effekten er 850 kW. I dag bruker en rekke land bølgeenergi til å drive autonome bøyer, fyrskip, marikulturfarmer og til og med små boreplattformer.