Valovi vjetra: pojam, struktura i karakteristike. Kako nastaje val vjetra?

Val je prirodni fenomen koji u velikoj mjeri određuje udobnost boravka u otvoreno more. Mali valovi se možda neće ni primijetiti. Ali veliki su u stanju nanijeti značajnu štetu morskom brodu i naštetiti njegovim putnicima. Ovaj će se članak usredotočiti na valove vjetra. Što su, kako nastaju i koje karakteristike imaju? Odgovorimo na sva ova pitanja zajedno!

Valovi vjetra – što je to?

Nijedno vodeno tijelo ne može ostati mirno i mirno. Uostalom, čak i vjetar male snage sigurno će utjecati na njegovu površinu. Val vjetra nastaje kao rezultat izravnog utjecaja vjetra na vodenu površinu mora ili jezera. Da biste bolje razumjeli mehanizam njegovog nastanka, možete promatrati polje pšenice po vjetrovitom vremenu.

Dakle, kako nastaju valovi vjetra? Uz lagani vjetar, na mirnoj površini vode dolazi do laganog mreškanja. Kako se njegova brzina povećava, pojavljuju se mali ritmički valovi. Postupno se njihova duljina i visina povećavaju. Daljnjim pojačavanjem vjetra na njihovim grebenima počinju se stvarati" janjetine " od bijele pjene. Brzina valova vjetra može varirati u širokom rasponu (od 10 do 90 km / h). Nakon prestanka vjetra na moru mogu se vidjeti dugi, niski i blagi valovi koji se nazivaju nabreknuti.

Važno je napomenuti da je voda mnogo gušća tvar od zraka. Kao rezultat toga, površina rezervoara malo "kasni" nakon izlaganja vjetru, a valovi se pretvaraju u valove tek nakon nekog vremena.

Valove vjetra treba razlikovati od tsunamija i plime i oseke. Prvi nastaju zbog povećane seizmičke aktivnosti zemljine kore, a drugi-kao rezultat utjecaja satelita našeg planeta-mjeseca.

Struktura morskog vala

Val vjetra sastoji se od nekoliko elemenata (cm. dijagram ispod):

• Greben je najviša točka vala.
• Potplat je najniža točka vala.
• Padine-zavjetrina i vjetar.

Zavjetrinski (prednji) nagib vala uvijek je strmiji od vjetrovitog. Ovdje, usput, postoji izravna analogija s pješčanim dinama, koje se također formiraju pod utjecajem vjetra. Približavajući se obali, potplat vala koči se na dnu rezervoara, a njegov se greben prevrće, razbijajući se u mnogo prskanja. Ovaj proces prati aktivno uništavanje stijena. Ako val naleti na obalnu stijenu, tada se voda baca prema gore u obliku snažnog pjenastog stupa, čija visina može doseći nekoliko desetaka metara.

Karakteristike valova vjetra

U oceanografiji se razlikuju četiri glavne karakteristike morskog vala. To je:

• Visina-okomita udaljenost između potplata i grebena.
• Duljina-udaljenost između dva grebena susjednih valova.
• Brzina-udaljenost koju greben vala prijeđe u jedinici vremena (obično se izračunava u metrima u sekundi).
• Strmina-omjer visine vala i polovice njegove duljine.

Duljina valova vjetra varira od 0,5 do 250 metara, visina može doseći 20-25 metara. Najmoćniji valovi opaženi su na južnoj hemisferi, na otvorenom oceanu. Ovdje njihova brzina kretanja često doseže 15-20 m / s. Najmanji valovi karakteristični su za unutarnja mora koja strše duboko u kontinent (na primjer, za crno ili Azovsko more).

Uzbuđenje mora: ljestvica

Stanje mora je izraz koji se koristi u oceanografskoj znanosti za definiranje stanja otvorene površine velikih vodenih tijela (jezera, mora, oceana). Karakterizira ga prije svega visina valova i njihova snaga. Za procjenu stupnja uzburkanosti mora koristi se ljestvica od 9 točaka koju je razvila Svjetska meteorološka organizacija.

Morski valovi kao izvor energije

Korištenje prirodne energije oceanskih valova jedno je od obećavajućih područja alternativne električne energije. Znanstvenici procjenjuju da je ukupna snaga svih valova vjetra na planeti 10²⁰ J / sat. To je kolosalna brojka, ali problem je u tome dobivanje i korištenje ova energija je jako otežana.

Danas su se zemlje poput Velike Britanije, Irske, Norveške i Indije Ozbiljno bavile razvojem energije valova. Rad elektrane na valovima temelji se na pretvaranju mehaničke energije morskog vala u električnu pomoću radnih mehanizama koji se sastoje od posebnih plovaka, lopatica i njihala.

Prva takva elektrana pokrenuta je u Norveškoj davne 1985. godine. Kapacitet mu je 850 kilovata. Ovih dana brojne države koriste valnu energiju za napajanje autonomnih plutača, plutajućih svjetionika, marikulturnih farmi, pa čak i malih platformi za bušenje.