Vetrni valovi: koncept, struktura in značilnosti. Kako nastane vetrni val?

Kazalo:

Vetrni valovi: koncept, struktura in značilnosti. Kako nastane vetrni val?
Vetrni valovi: koncept, struktura in značilnosti. Kako nastane vetrni val?

Video: Vetrni valovi: koncept, struktura in značilnosti. Kako nastane vetrni val?

Video: Vetrni valovi: koncept, struktura in značilnosti. Kako nastane vetrni val?
Video: Part 5 - The House of the Seven Gables Audiobook by Nathaniel Hawthorne (Chs 15-18) 2024, April
Anonim

Val je naravni pojav, ki v veliki meri določa udobje bivanja na odprtem morju. Majhnih valov morda sploh ne opazimo. Toda veliki so sposobni povzročiti znatno škodo na morskem plovilu in škodovati njegovim potnikom. Ta članek se bo osredotočil na vetrne valove. Kaj so, kako nastanejo in kakšne značilnosti imajo? Odgovorimo na vsa ta vprašanja skupaj!

Vetrni valovi - kaj je to?

Nobeno vodno telo ne more ostati mirno in mirno. Navsezadnje se bo tudi veter, ki je po moči nepomemben, zagotovo odražal na njegovi površini. Vetrni val nastane kot posledica neposrednega vpliva vetra na vodno površino morja ali jezera. Da bi bolje razumeli mehanizem nastanka, si lahko ogledate pšenično polje v vetrovnem vremenu.

značilnosti vetrnih valov
značilnosti vetrnih valov

Kako torej nastanejo vetrni valovi? Ob rahlem vetru se na mirni gladini vode pojavijo rahle valovi. Ko se njegova hitrost poveča, se pojavijo majhni ritmični valovi. Postopoma se njihova dolžina in višina povečujeta. Z nadaljnjimko se veter okrepi, se na njihovih grebenih začnejo oblikovati "jagenjčki" iz bele pene. Hitrost vetrnih valov je lahko zelo različna (od 10 do 90 km/h). Ko veter na morju poneha, lahko vidite dolge, nizke in nežne valove, imenovane swell.

Pomembno je omeniti, da je voda veliko gostejša snov kot zrak. Posledično površina rezervoarja nekoliko "zaostaja" po udaru vetra, valovanje pa se šele čez nekaj časa spremeni v valove.

Vetrne valove je treba razlikovati od cunamijev in plimovanja. Prvi nastanejo kot posledica povečane potresne aktivnosti zemeljske skorje, drugi pa kot posledica vpliva satelita našega planeta, Lune.

struktura morskih valov

Vetrni val je sestavljen iz več elementov (glej spodnji diagram):

  • Greben je najvišja točka vala.
  • Dno je najnižja točka vala.
  • Pobočja - zavetrna in privetrna.
diagram vetrnih valov
diagram vetrnih valov

Zavetrno (sprednje) pobočje vala je vedno bolj strmo od privetrnega. Tu je, mimogrede, neposredna analogija s peščenimi sipinami, ki nastanejo tudi pod vplivom vetra. Ko se približa obali, se podplat vala upočasni na dnu rezervoarja, njegov greben pa se prevrne in se razbije v številne pršila. Ta proces spremlja aktivno uničenje kamnin. Če val zadene obalno skalo, se voda vrže navzgor v obliki močnega penastega stebra, katerega višina lahko doseže več deset metrov.

valovna dolžina vetra
valovna dolžina vetra

Značilnosti vetrnih valov

V oceanografiji obstajajo štiri glavne značilnosti morskega valovanja. To je:

  • Višina je navpična razdalja med podplatom in grebenom.
  • Length - razdalja med dvema grebenoma sosednjih valov.
  • Hitrost - razdalja, ki jo greben valova prepotuje na enoto časa (običajno se meri v metrih na sekundo).
  • Strmina je razmerje med višino valov in polovico njegove dolžine.

Dolžina vetrnih valov se zelo razlikuje od 0,5 do 250 metrov, višina lahko doseže 20-25 metrov. Najmočnejše valove opazimo na južni polobli, v odprtem oceanu. Tukaj hitrost njihovega gibanja pogosto doseže 15-20 m / s. Najmanjši valovi so značilni za celinska morja, ki segajo globoko v celino (na primer za Črno ali Azovsko morje).

Morski valovi: lestvica

Stanje morja je izraz, ki se v oceanografski znanosti uporablja za določanje stanja odprte površine velikih vodnih teles (jezer, morij, oceanov). Zanj je značilna predvsem višina valov in njihova moč. Za oceno stopnje neravnovesja morja se uporablja 9-točkovna lestvica, ki jo je razvila Svetovna meteorološka organizacija.

rezultat ime Višina valovanja (m) Zunanji znaki
0 Popolnoma mirno morje 0 Površje morja je gladko
1 mirno morje 0-0, 1 Valovanje in rahli valovi
2 Malo navdušenje 0, 1-0, 5 Grebeni valov se začnejo prevračati, a pene še ni
3 Rahlo navdušenje 0, 5-1, 25 Včasih se "jagnjeta" pojavijo na grebenih valov
4 Zmerno navdušenje 1, 25-2, 5 "Jagnjeta" so prisotna v velikih količinah
5 razburkano morje 2, 5-4 Pojavijo se veliki grebeni
6 Veliko pretrese 4-6 Grebeni tvorijo velike nevihte
7 močno navdušenje 6-9 Pena se razteza v trakove in delno prekriva pobočja valov
8 Zelo močno navdušenje 9-14 Pena popolnoma prekrije pobočja valov
9 Izjemno navdušenje Nad 14 Celotna površina valov je prekrita z debelo plastjo pene. Zrak je nasičen z vodnim prahom. Vidljivost močno pade.

Morski valovi kot vir energije

UporabiNaravna energija oceanskih valov je eno od obetavnih področij alternativne elektroenergetike. Znanstveniki so izračunali, da je skupna moč vseh vetrnih valov na planetu 1020 J/uro. To je ogromna številka, vendar je težava v tem, da je pridobivanje in uporaba te energije zelo težko.

Danes se države, kot so Velika Britanija, Irska, Norveška in Indija, resno ukvarjajo z razvojem valovne energije. Delovanje valovne elektrarne temelji na pretvorbi mehanske energije morskega valovanja v električno energijo s pomočjo delovnih mehanizmov, sestavljenih iz posebnih plovcev, rezil in nihal.

valovna energija
valovna energija

Prva taka elektrarna je bila zagnana na Norveškem leta 1985. Njegova moč je 850 kW. Danes številne države uporabljajo valovno energijo za napajanje avtonomnih boj, luči, marikulturnih kmetij in celo majhnih vrtalnih ploščadi.

Priporočena: