Valuri de vânt: concept, structură și caracteristici. Cum se formează un val de vânt?

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-12 12:08

Valul este un fenomen natural care determină în mare măsură confortul de a fi în marea liberă. Valurile mici s-ar putea să nu fie observate. Dar cei mari sunt capabili să provoace daune semnificative unui vas maritim și să-i rănească pasagerii. Acest articol se va concentra pe valurile vântului. Ce sunt, cum sunt formate și ce caracteristici au? Să răspundem împreună la toate aceste întrebări!

Valuri de vânt - ce este?

Niciun corp de apă nu poate rămâne calm și nemișcat. La urma urmei, chiar și vântul, care este nesemnificativ ca putere, se va reflecta cu siguranță pe suprafața lui. Un val de vânt se formează ca urmare a impactului direct al vântului asupra suprafeței apei a unei mări sau a unui lac. Pentru a înțelege mai bine mecanismul formării sale, puteți urmări un câmp de grâu pe vreme vântoasă.

Deci, cum se formează valurile vântului? Cu un vânt ușor, pe o suprafață calmă a apei apar ondulații ușoare. Pe măsură ce viteza sa crește, apar mici unde ritmice. Treptat, lungimea și înălțimea lor cresc. Cu mai departepe măsură ce vântul se intensifică, pe crestele lor încep să se formeze „miei” de spumă albă. Viteza valurilor vântului poate varia foarte mult (de la 10 la 90 km/h). După ce vântul se oprește pe mare, puteți vedea valuri lungi, joase și blânde, numite swell.

Este important de reținut că apa este o substanță mult mai densă decât aerul. Drept urmare, suprafața rezervorului „întârzie” puțin după impactul vântului, iar ondulațiile se transformă în valuri abia după un timp.

Valurile de vânt ar trebui să fie diferențiate de tsunami și maree. Primele apar ca urmare a creșterii activității seismice a scoarței terestre, iar cele din urmă ca urmare a impactului satelitului planetei noastre, Luna.

Structura valurilor mării

Un val de vânt este format din mai multe elemente (vezi diagrama de mai jos):

• Creasta este cel mai în alt punct al valului.
• Partea de jos este punctul cel mai de jos al valului.
• Pante - sub vânt și pe vânt.

Panta sub vânt (față) a unui val este întotdeauna mai abruptă decât cea sub vânt. Aici, apropo, există o analogie directă cu dunele de nisip, care se formează și sub influența vântului. Apropiindu-se de țărm, talpa valului încetinește pe fundul lacului de acumulare, iar creasta acestuia se răstoarnă, spargându-se în multe stropiri. Acest proces este însoțit de distrugerea activă a rocilor. Dacă valul lovește o stâncă de coastă, atunci apa este aruncată în sus sub forma unei puternice coloane spumoase, a cărei înălțime poate atinge câteva zeci de metri.

Caracteristicile valurilor de vânt

În oceanografie, există patru caracteristici principale ale valului mării. Acesta este:

• Înălțimea este distanța verticală dintre talpă și creastă.
• Lungime - distanța dintre două creste ale valurilor adiacente.
• Viteză - distanța pe care o parcurge creasta undei pe unitatea de timp (măsurată de obicei în metri pe secundă).
• Abrupta este raportul dintre înălțimea valului și jumătate din lungimea sa.

Lungimea valurilor de vânt variază foarte mult de la 0,5 la 250 de metri, înălțimea poate ajunge la 20-25 de metri. Cele mai puternice valuri sunt observate în emisfera sudică, în oceanul deschis. Aici viteza de deplasare a acestora ajunge adesea la 15-20 m/s. Cele mai mici valuri sunt tipice pentru mările interioare care pătrund adânc în continent (de exemplu, pentru Mările Negre sau Azov).

Valurile mării: scară

Starea mării este un termen folosit în știința oceanografică pentru a determina starea suprafeței deschise a marilor corpuri de apă (lacuri, mări, oceane). Se caracterizează, în primul rând, prin înălțimea valurilor și puterea lor. Pentru a evalua gradul de rugozitate a mării, se folosește o scară în 9 puncte dezvoltată de Organizația Meteorologică Mondială.

Scor	Nume	Înălțimea valului (m)	Semne externe
0	Marea perfect calmă	0	Suprafața mării este netedă
1	Marea calmă	0-0, 1	Onduleuri și valuri ușoare
2	Emotionare scăzută	0, 1-0, 5	Crestele valurilor încep să se răstoarne, dar încă nu există spumă
3	Ușoară emoție	0, 5-1, 25	Uneori „miei” apar pe crestele valurilor
4	Emotionare moderată	1, 25-2, 5	„Mieii” sunt prezenți în cantități mari
5	Marea agitată	2, 5-4	Apar creste mari
6	Voiul major	4-6	Cresturile formează mari valuri de furtună
7	Emoție puternică	6-9	Spuma se întinde în benzi și acoperă parțial pantele valurilor
8	Emoție foarte puternică	9-14	Spuma acoperă complet pantele valurilor
9	Emoție excepțională	Peste 14	Toata suprafata valurilor este acoperita cu un strat gros de spuma. Aerul este saturat cu praf de apă. Vizibilitatea scade brusc.

Valurile mării ca sursă de energie

UtilizațiEnergia naturală a valurilor Oceanului este una dintre zonele promițătoare ale industriei alternative de energie electrică. Oamenii de știință au calculat că puterea totală a tuturor valurilor de vânt de pe planetă este de 10²⁰ J/oră. Aceasta este o cifră colosală, dar problema este că obținerea și utilizarea acestei energii este foarte dificilă.

Astăzi, țări precum Marea Britanie, Irlanda, Norvegia și India sunt serios implicate în dezvoltarea energiei valurilor. Funcționarea centralei valurilor se bazează pe conversia energiei mecanice a valurilor mării în energie electrică prin intermediul unor mecanisme de lucru formate din flotoare speciale, pale și pendule.

Prima centrală de acest fel a fost lansată în Norvegia în 1985. Puterea sa este de 850 kW. Astăzi, o serie de țări folosesc energia valurilor pentru a alimenta geamanduri autonome, nave-lumini, ferme de maricultură și chiar platforme mici de foraj.