Vindbølger: koncept, struktur og karakteristika. Hvordan dannes en vindbølge?

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-12 05:25

Wave er et naturligt fænomen, der i høj grad bestemmer komforten ved at være på åbent hav. Små bølger kan ikke engang bemærkes. Men de store er i stand til at forårsage betydelig skade på et søfartøj og skade dets passagerer. Denne artikel vil fokusere på vindbølger. Hvad er de, hvordan dannes de, og hvilke egenskaber har de? Lad os besvare alle disse spørgsmål sammen!

Vindbølger - hvad er det?

Ingen vandmasse kan forblive rolig og stille. Når alt kommer til alt, vil selv vinden, som er ubetydelig i styrke, helt sikkert blive reflekteret på dens overflade. En vindbølge dannes som følge af vindens direkte indvirkning på vandoverfladen af et hav eller en sø. For bedre at forstå mekanismen bag dens dannelse kan du se en hvedemark i blæsevejr.

Så hvordan dannes vindbølger? Med en let vind opstår der lette krusninger på en rolig overflade af vandet. Efterhånden som dens hastighed øges, opstår der små rytmiske bølger. Gradvist øges deres længde og højde. Med yderligereefterhånden som vinden tiltager, begynder der at dannes "lam" af hvidt skum på deres toppe. Vindbølgernes hastighed kan variere meget (fra 10 til 90 km/t). Efter at vinden er stoppet på havet, kan du se lange, lave og blide bølger, kaldet dønning.

Det er vigtigt at bemærke, at vand er et meget tættere stof end luft. Som et resultat "h alter" overfladen af reservoiret lidt efter vindens påvirkning, og krusningerne bliver først til bølger efter et stykke tid.

Vindbølger bør skelnes fra tsunamier og tidevand. Førstnævnte opstår som følge af øget seismisk aktivitet af jordskorpen, og sidstnævnte som følge af nedslaget fra vores planets satellit, Månen.

Havbølgestruktur

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

• Kammen er det højeste punkt på bølgen.
• Bunden er det laveste punkt på bølgen.
• Skråninger - i læs og vind.

Læhældningen (forreste) af en bølge er altid stejlere end vinden. Her er der i øvrigt en direkte analogi med sandklitter, som også dannes under påvirkning af vinden. Når man nærmer sig kysten, sænker bølgesålen farten på bunden af reservoiret, og dens top vælter og bryder ud i mange sprøjtninger. Denne proces er ledsaget af aktiv ødelæggelse af sten. Hvis bølgen rammer en kystklippe, så kastes vandet op i form af en kraftig skumsøjle, hvis højde kan nå flere titusinder.

Karakteristika for vindbølger

I oceanografi er der fire hovedkarakteristika ved havbølgen. Dette er:

• Højde er den lodrette afstand mellem sålen og ryggen.
• Længde - afstanden mellem to toppe af tilstødende bølger.
• Speed - den afstand, som bølgetoppen tilbagelægger pr. tidsenhed (norm alt målt i meter pr. sekund).
• Stejlhed er forholdet mellem bølgehøjden og halvdelen af dens længde.

Længden af vindbølger varierer meget fra 0,5 til 250 meter, højden kan nå 20-25 meter. De kraftigste bølger observeres på den sydlige halvkugle, i det åbne hav. Her når hastigheden af deres bevægelse ofte 15-20 m/s. De mindste bølger er typiske for indre hav, der går dybt ind i kontinentet (f.eks. for Sortehavet eller Azovhavet).

Havbølger: skala

Havets tilstand er et udtryk, der bruges i oceanografisk videnskab til at bestemme tilstanden af den åbne overflade af store vandmasser (søer, have, oceaner). Det er først og fremmest kendetegnet ved bølgernes højde og deres styrke. For at vurdere graden af havets ruhed bruges en 9-punkts skala udviklet af World Meteorological Organisation.

Score	Navn	Bølgehøjde (m)	Eksterne tegn
0	Perfekt roligt hav	0	Havets overflade er glat
1	Roligt hav	0-0, 1	Krysninger og lette bølger
2	Lav spænding	0, 1-0, 5	Bølgetoppene begynder at vælte, men der er ikke noget skum endnu
3	Lidt begejstring	0, 5-1, 25	Nogle gange dukker "lam" op på bølgetoppene
4	Moderat spænding	1, 25-2, 5	"Lam" findes i store mængder
5	Brøft hav	2, 5-4	Der vises store kamme
6	Stor tumult	4-6	Kammene danner store stormfloder
7	Stærk spænding	6-9	Skum strækker sig i strimler og dækker delvist bølgernes skråninger
8	Meget stærk spænding	9-14	Skum dækker helt bølgernes skråninger
9	Enestående spænding	Over 14	Hele overfladen af bølgerne er dækket af et tykt lag skum. Luften er mættet med vandstøv. Sigtbarheden falder kraftigt.

Havbølger som en energikilde

BrugDen naturlige energi fra havets bølger er et af de lovende områder inden for alternativ elkraftindustri. Forskere har beregnet, at den samlede kraft af alle vindbølger på planeten er 10²⁰ J/time. Dette er en kolossal figur, men problemet er, at det er meget svært at opnå og bruge denne energi.

I dag er lande som Storbritannien, Irland, Norge og Indien seriøst engageret i udviklingen af bølgeenergi. Driften af bølgekraftværket er baseret på omdannelsen af havbølgens mekaniske energi til elektrisk energi ved hjælp af arbejdsmekanismer bestående af specielle flydere, vinger og penduler.

Det første sådan kraftværk blev lanceret i Norge i 1985. Dens effekt er 850 kW. I dag bruger en række lande bølgeenergi til at drive autonome bøjer, fyrskibe, havbrug og endda små boreplatforme.