Морская волна что это
Морские волны
Морская волна – природное явление, возникающее из-за сцепления частиц воздуха с жидкостью на поверхности моря либо океана.
Как образуются морские волны
Сначала на поверхности воды появляется небольшая рябь, затем по мере усиления давление ветра на образующиеся наклонные элементы возникают полноценные колебания водных масс.
Волна Джоуз, Гавайи
По данным исследований выяснилось, что водяные частицы способны двигаться в вертикальном направлении. Поэтому морские волны – это движение жидкости на поверхности океана или моря, появляющееся с определенными временными интервалами.
Вершиной либо гребнем волны принято называть ее точку на максимальной высоте, а подошвой – наиболее низкую точку. Расстояние от подошвы до вершины принято называть высотой. Длина измеряется расстоянием между гребнями или подошвами двух соседних волн. Период – это временной промежуток, в течение которого проходит водяной поток от одного гребня до другого по всей длине.
Помимо ветра, причинами образования явления могут стать толчки на дне, возникающие при перепадах давления или при землетрясениях.
Виды морских волн
На сегодняшний день известны следующие виды:
Самые большие морские волны
Самые огромные в мире водяные колебания появляются у берегов Португалии, в местечке под названием Назаре. В осенне-зимний период здешние волны достигают 30 метров в высоту. Любители экстремальных видов спорта съезжаются сюда, чтобы установить новые рекорды. Максимальная высота, на которой находился серфингист, составляла 24 метра.
Назаре, Португалия
Сильные разновидности под названием Маверикс, которые входят в большую тройку, бывают в одном из калифорнийских городков. Маверикс могут достигать 20 метров. Сотни серфингистов приезжают в Калифорнию ради того, чтобы «словить» Маверикс.
Покорение гавайской разновидности Джоуз – мечта каждого любителя серфинга. Они отличаются не только крупным размером, но и продвигаются с огромной скоростью. Джоуз формируются вблизи острова Мауи из-за барьерного рифа. Только опытные любители серфинга могут попытаться покорить такие опасные волны.
surfportal.ru
Все, что нужно знать о волнах
Волна формируется в результате преобразования энергии ветра в энергию воды. На качество волны влияет как ветер, дующий в океане далеко от берега, так и прибрежный ветер. Если прибрежный ветер дует на берег (onshore), то волна становится нестабильной и качество ее ухудшается. Если ветер дует с берега (offshore), формируется более плотная стенка волны, и образуется качественная волна для катания. Промежуточный вариант ветра — это ветер cross-shore. Такой ветер не дует четко на берег или с берега. Чаще всего cross-shore снижает качество волны для серфинга.
При наличии ветра на поверхности океана сначала образуются мелкие волны (Chop). При продолжительном сильном ветре образуется свелл (swell). Свелл, образованный в океане далеко от побережья, называется ground-swell. Если свел образован прибрежным ветром — это wind-swell. Преобразованная ветровая энергия достигает суши и происходит образование волн, на которых можно кататься на доске. То есть волна — это обрушенный свелл.
Следует принять во внимание, что на некоторых спотах более качественная волна образуется при определенном направлении свелла. То есть, например, если свелл восточный (волна идет с востока), то волн на споте почти нет, так как он закрыт с востока мысом. При приближении свелла, например, с юго-запада на данном споте образуются идеальные волны для серфинга. Информацию о том, какое направление свелла наиболее благоприятно для каждого конкретного спота, можно получить у местных серферов или просто при ежедневном наблюдении за качеством волны на споте.
Основные характеристики волны:
Гребень (Crest) – не обрушившаяся часть волны, следующая за пиком;
Губа (Lip) – верхняя часть обрушивающейся волны;
Пик (Peak) – высшая точка волны;
Плечо (Shoulder) – наименее отвесная часть волны, наиболее удаленная от подошвы;
Подошва (Trough) — нижняя часть волны, расположенная между гребнями двух соседних волн;
Стенка (Wall) – отвесная, необрушенная часть волны;
Труба (Tube или Barrel) – пространство между губой и стенкой волны, образованное при закручивании волны.
Период волны – время, необходимое волне, чтобы преодолеть расстояние от точки А до точки В.
| Период волны (сек) | Условия для катания |
| 1-5 | Наихудшие условия для серфинга. Ветряной свелл. Волны неупорядоченные |
| 6-8 | Плохие условия для серфинга. Свелл формируется ветрами. Ветер, дующий с берега, может улучшить ситуацию |
| 8-10 | Хорошие условия для серфинга |
| 10-12 | Очень хорошие условия для серфинга |
| +13 | Прекрасные условия для серфинга. Большой период. Плотная качественная волна. |
Частота волны – количество гребней волны, проходящих через точку А за 1 секунду.
На форму, размер и поведение волны оказывают влияние рельеф дна, сила ветра, его продолжительность и направление, приливы и отливы.
Зона 1 –замедление волны при уменьшении глубины, Зона 2 — образование восходящих потоков при уменьшении глубины, зона 3 – задняя часть гребня волны имеет большую скорость, чем передняя. Высота волны растет, и происходит обрушение.
В зависимости от направления движения волны относительно береговой линии (если смотреть на берег с воды) они бывают правыми (righthanders) и левыми (lefthanders).
Приливы и отливы (англ. Tide)
Огромное влияние на формирование условий для серфинга оказывают приливы и отливы. От местных приливов/отливов зависит скорость, размер и качество волны.
Прилив-повышение уровня воды относительно берега, отлив-понижение уровня воды.
Уровень воды зависит от постоянного движения воды в океане под действием Луны, Солнца и суточного вращения Земли.
Во время новолуния и полнолуния (Земля, Солнце и Луна находятся на одной прямой (на рисунке слева)) происходит так, что низкий уровень воды становится еще ниже, а высокий-еще выше. Такие приливы называют Spring Tide.
Через 7 дней после Spring Tide наблюдается Neap Tide. При этом линии Земля-Солнце и Земля-Луна перпендикулярны (на рисунке справа).
Для серферов выпускаются тайд-чарты – это специальные таблицы с указанием величины прилива по часам.
Обратите внимание, на приведенном тайд-чарте красным и белым кругами отмечены новолуние и полнолуние. Это время пиковых значений прилива.
Знание уровня тайда помогает при выборе места для катания. Существуют споты, которые работают только в высокую воду (иначе волна рушится на камнях или кораллах и катание опасно). Какие-то споты работают только в низкую воду или на средней воде. По приезде на новое место выясните у местных, какой уровень воды наиболее подходящий для данного спота.
Типы серф-спотов
В зависимости от рельефа и структуры дна, а также от формы береговой линии серф-споты условно делят на три большие группы.
Бич-брейк (Beach—break)
На таком серф-споте волна находит на естественные отмели и намывы на дне. Бич-брейк характерен для песчаного дна (sand bar). Поскольку расположение намывов постоянно меняется, качество волны всегда разное. Причем меняется и форма, и размеры, и даже местоположение пика волны. Споты Beach-break чаще всего самые безопасные, поэтому идеально подходят для начинающих серферов.
На видео показана симуляция бич-брейка:
Риф-брейк (Reef—break)
Волна поднимается из-за каменистого дна или кораллового рифа. При встрече с рифом часть волны замедляется. При этом края волны продолжают двигаться с прежней скоростью. Получается большая и мощная волна. В отличие от бич-брейка волна на риф-брейке практически не меняется по форме и расположению пика. Следует помнить об опасности катания на риф-брейке, поскольку, падая в воду, серфер может получить серьезные травмы при ударе об острые кораллы. Известны даже летальные исходы. Поэтому крайне не рекомендуем новичкам катание на риф-брейках.
Тем не менее, серферы любят риф-брейки, так как на них можно покататься в трубах (pipeline).
Поинт-брейк (Point—break)
Волна на таком споте образуется при встрече океана с крупным участком суши, выступающим в море (мыс, полуостров и т.п.). При этом часть волны в точке встречи с естественным препятствием замедляется, остальная часть волны продолжает двигаться с прежней скоростью. Получаются длинные волны, способные держать форму долгое время.
Rivermouth
Отдельно стоит упомянуть серф-спот, который образуется в устье реки. Rivermouth не очень популярен у серферов.
Образование ривермаусов может происходить как в областях с песчаным дном, так и со скалистыми уступами.
На видео наглядно представлены некоторые из рассмотренных типов серф-спотов:
Как образуется волна в море. Морские волны
Характеристики ветровой волны, с которыми мы будем иметь дело в дальнейшем, показаны на рис.2 и не требуют особых пояснений.
В начальной стадии развития волны бегут параллельными рядами, которые затем образуют группы волн и обособленные волны. Взволнованная ветром поверхность моря приобретает весьма сложный рельеф, непрерывно изменяющийся во времени.
Высота волн
Даже при неизменной силе ветра на поверхности моря всегда существуют ветровые волны самой разнообразной формы и размеров. Когда мы получаем прогноз погоды на море, нам сообщают высоту волнения, например 3 фута. Что это означает? Средняя высота всех волн или высота максимальных волн? Ни то и не другое. Нам указывают значительную высоту волнения. Значительная высота волн это среднее значение высоты третьей части всех наивысших волн (см. рис.3) То есть, в реальности мы будем иметь некоторые волны выше значительной высоты, но большинство волн будут ниже. Все дальнейшие расчеты отталкиваются от этого значения. Интересна статистика распределения волн разной высоты при данной значительной высоте волнения.
Так, наиболее часто будут встречаться волны высотой в половину от значительной (0.5х3=1,5 фута).
Средняя высота всех волн составит 0,6 от значительной высоты (0,6х3=1,8 фута).
Одна из десяти волн будет иметь высоту в 1,3 раза больше значительной (1,3х3= 3,9 фута)
Одна из 2000 волн будет в 2 раза выше значительной высоты волнения (2х3=6 футов)
Говоря об абсолютной высоте волнения при данном ветре, нужно знать, что в глубоком море размеры волн и характер волнения определяются скоростью ветра, продолжительностью его действия, и «разгоном волн», т. е. расстоянием до ближайшего берега со стороны, откуда дует ветер. Ниже представлены две таблицы указывающие высоту волн с учетом этих факторов. Получив прогноз ветра, зная его продолжительность и ваше расстояние от наветренного берега, вы можете определить высоту ожидаемых волн в вашем месте на море. Первая таблица предполагает, что берег не мешает развитию волн.
Высота волн (в футах) в зависимости от времени действия ветра
Продолжительность воздействия ветра (в часах)
Как видно из таблицы, высота волн не может расти до бесконечности – 15-узловой ветер может развить лишь 5-футовое волнение, сколько долго бы он не дул.
Как правило, длительность действия ветра соответствует его скорости в узлах. Так, 20 узловой ветер будет дуть около 20 часов.
Высота волн (в футах) в зависимости от «разгона волны»
Расстояние до наветренного берега (в морских милях)
Изучая таблицу 2 становится понятным значение прикрытия наветренным берегом. Так, в 10 милях от побережья мы будем иметь волны высотой лишь 4 фута при ветре 20 узлов. При том же ветре в 100 милях от берега нам предстоит борьба с 9-футовым волнением.
Крутизна волн
Движение волн означает перенос энергии из одного места в другое без реального переноса материального вещества. Наблюдая волнение, заходящее в бухту, мы видим и ощущаем энергию приходящих волн, но не видим дополнительно приходящей воды. Плавучий предмет на поверхности моря также не будет принесен в бухту волной (не учитывая течение), он будет лишь перемещаться вверх и вниз на волнах, и немного перемещаться вперед на гребне и назад в подошве, описывая почти круговую траекторию. Такую же траекторию имеют и частички воды в волне. При этом они обладают как кинетической энергией вследствие своего движения по кругу, так и потенциальной, из-за высоты волны над поверхностью гладкого моря.
Когда течение идет навстречу движению волны, оно замедляет ее бег, уменьшая тем самым кинетическую энергию волны. Чтобы сохранить энергию, волна должна стать выше, увеличивая тем самым долю своей потенциальной энергии. Поэтому, любая волна на встречном течении или вследствие торможения о морское дно, будет короче и выше обычной, что ведет к значительному увеличению ее крутизны, особенно переднего склона. Этот эффект легко наблюдать у берега, когда замедление скорости прибойной волны ведет к росту ее высоты и крутизны, и в конечном счете, к обрушению.
Такое поведение волн имеет прямое отношение к выбору курсов малых яхт. В планировании плаваний мы должны учитывать эффект течения против сильного ветра, во избежание встречи с очень неприятным, если не сказать опасным, волнением.
Скорость волны
Не только высота и крутизна волн интересуют мореплавателей, но и скорость ее. Главная забота яхтсмена на волнении – это сохранять контроль над лодкой, поддерживать ее управляемость. Особенно это актуально, когда нужно пересечь бар, чтобы войти в гавань или устье реки. Во время океанских гонок, успешный серфинг на быстрых волнах является ключевым фактором в достижении успеха. Во всех случаях полезно хорошее ощущение и знание скорости волн и как ее эффективно использовать. Необходимо поддерживать оптимальную скорость лодки в соответствии со скоростью волн. Слишком малая скорость яхты позволит набегающим с кормы волнам обрушивать всю их силу на ваш транец и кокпит, а слишком большая грозит потерей контроля над ходом судна и опасностью воткнуться в задний склон волны, идущей впереди.
Одной из особенностью волн есть их способность продолжать свое движение после того, как создавший их ветер утих или сменил направление. Это движение поддерживается огромной энергией, накопленной в волнах – силой инерции. Такие волны называются зыбью.
Зависимость скорости волны от силы ветра также сложна, как и зависимость их высоты от него. Мы уже знаем, что один и тот же ветер создает волны различной высоты, длины и скорости. Важной характеристикой волны есть ее период. Период волны – это время, за которое волна проходит всю свою длину, или промежуток времени между прохождением двух гребней волн.
Скорость волны отражается формулой:
Скорость волны = длина волны / период волны.
Отсюда вывод – чем длиннее волна, тем больше ее скорость. Высота и крутизна волны оказывают незначительный эффект на ее скорость, главный фактор – длина волны. Длинные волны, это быстрые волны. Низкие, но длинные волны зыби движутся быстрее, чем более угрожающе выглядящие крутые и высокие. Очень длинные волны цунами, например, очень быстрые. В открытом океане они могут иметь высоту всего лишь несколько дюймов, но распространяются со скоростью 100 узлов и более! С другой стороны, огромные штормовые океанские волны также являются наиболее длинными из ветровых волн, и движутся очень быстро – их скорость может достигать 50 узлов.
Увеличение длины (и скорости) ветровых волн находится в прямой зависимости от силы и продолжительности ветра. Все волны под воздействием ветра постепенно становятся выше и длиннее, а значит, и быстрее. К моменту полного развития волн их скорость будет составлять 0,9 от скорости ветра, который их образовал. Ветер, дующий со скоростью 10 узлов, создаст волны, бегущие со скоростью 9 узлов (0,9х10=9).
С практической точки зрения такой расчет полезен для понимания, с чем придется столкнуться в открытом море, но в отдельных случаях этот метод неприменим. Например, при путешествии в пассатных ветрах, где волны развиваются в течение многих дней с 20-узловым ветром во многих сотнях миль от берега. Они могут сохранять скорость до 18 узлов еще целый день после того, как ветер упал до 12 узлов.
Скорость волны может быть рассчитана по формуле:
Скорость волны = 1,34 х корень квадратный из L
Где L = длина волны в футах
Волна длиной 49 футов будет иметь скорость 1,34 х 7 = 9,4 узла.
Интересно, что предельная скорость яхты (в водоизмещающем режиме) также рассчитывается по этой формуле, и L в этом случае, будет ее длина по ватерлинии. Это очень полезно знать. Волна длиной 49 футов будет идти с одной скоростью с 49-футовой (по ватерлинии) лодкой на полном ходу. Если на вы в море на такой яхте, и волны обгоняют вас, когда лаг показывает 9 узлов, то они длиннее вашей лодки и вы можете попытаться «оседлать» одну из догоняющих вас волн и увеличить свою скорость за счет серфинга.
Когда волна приходит с глубокого моря в места, где глубина уменьшается до половины длины волны, циркуляция воды в волне начинает тормозиться дном моря и скорость волны уменьшается с одновременным увеличением ее высоты и крутизны. Это случается на континентальных шельфах у берегов и над мелководными банками в море. Крутые и высокие волны становятся обрушивающимися. В плаваниях при свежих и сильных ветрах лучше удлинить свой путь и обойти стороной такие опасные места.
В этой статье мы расскажем о том, откуда берутся волны и о том, какие они бывают. Ведь волны — уникальный природный феномен, который дарит сёрферам множество эмоций и ощущений, заставляя отказаться от многого. Сёрфинг — это волны. А хороший серфинг невозможен без знаний о том, как рождаются волны, что влияет на их скорость, силу и форму, а также без понимания того, что каждая волна непохожа на другую.
Откуда берутся волны в океане
Как зарождается свелл
Далеко в океане бушует шторм с сильными ветрами. Эти ветры начинают волнение на воде. Чем сильней ветер, тем больше размер волны. Определённой скорости ветра соответствует совершенно определённый размер волны. Она работает как парус и позволяет ветру себя разогнать и сделать больше.
Когда волны достигают максимально возможных размеров, они начинают путешествие к дальним берегам в ту сторону, куда дует ветер. Через некоторое время волны становятся похожими друг на друга — бОльшие из них поглощают маленькие, а быстрые съедают медленные. Получившаяся в результате группа волн, примерно одного размера и одной мощности, называется свеллом. Свелл может пройти сотни, а то и тысячи километров, прежде чем достигнет береговой линии.
Виды сёрф-спотов
Характер волны определяется местом, где она встаёт, гакое место называется сёрф-спотом. Сёрф-споты разделяют на несколько видов.
Ветер и количество воды
Кроме места и свелла на то, откуда берутся волны для серфинга, влияют также ветер и высота воды (приливы и отливы).
Приливы и отливы
Про приливы и то, как они влияют на волны, можно прочитать в этой статье
Анатомия волны
В строении волны выделяют несколько элементов:
Стенка (face/wall) — секция волны, где сёрфер проводит большую часть времени.
Лип (lip) — падающий гребень волны.
Плечо (shoulder) — место, где волна постепенно сходит на нет.
Подошва (trough) — самый низ волны.
Труба (tube/barrel) — место, где вода окружает сёрфера со всех сторон.
Теперь вы знаете, откуда берутся волны, но теория теорией, а по-настоящему познать волны можно лишь в процессе сёрфинга. Чем больше будете наблюдать за волнами и кататься на них, тем лучше вы будете читать океан, а это позволит вам ловить всё больше и больше отличных волн. А теперь доску подмышку и бегом кататься! 🙂
В водоёмах наиболее распространены ветровые волны. Они образуются и развиваются благодаря энергии ветра, передаваемой воде за счёт трения и путём давления воздушного потока на склоны гребней волн. Они всегда существуют в открытом океане и могут иметь самые разнообразные размеры, достигая дл. до 400 м, выс. 12–13 м и скорости распространения 14–15 м/с. Макс. зарегистрированная выс. ветровых волн составляет 25–26 м, возможно существование и более высоких волн. В начальной стадии развития ветровые волны бегут параллельными рядами, которые затем распадаются на обособленные гребни. На глубоководье размеры и характер волн определяются скоростью ветра, продолжительностью его действия и расстоянием от подветренного пространства; малые глубины ограничивают рост волн. Если ветер, вызвавший волнение, стихает, то ветровые волны превращаются в т. н. зыбь. Она часто наблюдается одновременно с ветровыми волнами, при этом не всегда совпадая с ними по направлению и высоте. 
В зоне прибоя наблюдаются т. н. прибойные биения – периодические подъёмы уровня воды при подходе группы высоких волн. Выс. подъёма может составлять от 10 см до 2 м, редко до 2,5 м. Сейши обычно наблюдаются в ограниченных водоёмах (морях, заливах, проливах, озёрах) и представляют собой стоячие волны, вызванные чаще всего быстрым изменением атм. давления, реже иными причинами (резкое поступление паводковых вод, сильные дожди и проч.). Однажды вызванная деформация уровня воды приводит к постепенно затухающим колебаниям в ней. При этом в некоторых точках уровень воды остаётся постоянным – это т. н. узлы стоячей волны. Выс. таких волн незначительна – обычно несколько десятков сантиметров, редко до 1–2 м.
Смотреть что такое «волны морские» в других словарях:
Возмущения поверхности моря или океана, вызываемые ветром, приливообразующими силами Луны, Солнца, подводными землетрясениями и др. Подразделяются на ветровые, приливные, гравитационные (цунами) и др. Волны на поверхности водной среды существуют… … Морской словарь
Волны на поверхности моря или океана. Благодаря большой подвижности частицы воды под действием разного рода сил легко выходят из состояния равновесия и совершают колебательные движения. Причинами, вызывающими появление волн, являются… …
Волны, возникающие и распространяющиеся по свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей. В. на п. ж. образуются под влиянием внешнего воздействия, в результате которого поверхность жидкости… … Большая советская энциклопедия
Возмущения, распространяющиеся с конечной скоростью в пространстве и несущие с собой энергию без переноса вещества. Наиболее часто встречаются упругие волны (морские, звуковые и т. п.). Электромагнитные волны возбуждаются атомами, молекулами,… … Морской словарь
Sea Waves Жанр документальный фильм Режиссёр <<<Режиссёр>>> Кинокомпания Эдисон … Википедия
Тёмная крачка (Onychoprion fuscata) способна продержаться в воздухе 3 10 лет, лишь иногда опускаясь на воду … Википедия
Фотография большой волны, надвигающейся на торговое судно. Приблизительно 1940 е годы Волны убийцы (Блуждающие волны, волны монстры, белая волна, англ. rogue wave в … Википедия