อะไรเป็นตัวกำหนดคลื่นในทะเลดำ ทำไมจึงมีคลื่นในทะเล? คลื่นทะเลชนิดใดที่เรียกว่าคลื่น
เราคุ้นเคยกับปรากฏการณ์มากมายที่เกิดขึ้นบนโลกของเรามานานแล้วโดยไม่ได้คำนึงถึงธรรมชาติของการเกิดขึ้นและกลไกของการกระทำของพวกมันเลย นี่คือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล การเปลี่ยนแปลงเวลาของวัน และการก่อตัวของคลื่นในทะเลและมหาสมุทร
และวันนี้เราแค่อยากให้ความสนใจ คำถามสุดท้ายคำถามที่ว่าทำไมคลื่นจึงก่อตัวในทะเล
ทำไมคลื่นจึงปรากฏบนทะเล?
มีทฤษฎีที่ว่าคลื่นในทะเลและมหาสมุทรเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความกดดัน อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้มักเป็นเพียงข้อสันนิษฐานของผู้ที่พยายามค้นหาคำอธิบายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติดังกล่าวอย่างรวดเร็ว ในความเป็นจริงสิ่งต่าง ๆ บ้าง
จำสิ่งที่ทำให้น้ำ “กังวล” นี่คือผลกระทบทางกายภาพ การโยนบางสิ่งลงในน้ำ ใช้มือของคุณเหนือมัน กระแทกน้ำอย่างแรง การสั่นสะเทือนที่มีขนาดและความถี่ต่างกันจะเริ่มไหลผ่านมันอย่างแน่นอน จากข้อมูลนี้ เราสามารถเข้าใจได้ว่าคลื่นเป็นผลมาจากการกระแทกทางกายภาพบนผิวน้ำ
แต่เหตุใดคลื่นใหญ่จึงปรากฏบนทะเลมาฝั่งจากระยะไกล? มีอย่างอื่นที่จะตำหนิ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ- ลม.
ความจริงก็คือลมกระโชกแรงพัดผ่านน้ำไปตามเส้นสัมผัสซึ่งส่งผลกระทบทางกายภาพต่อผิวน้ำทะเล ผลกระทบนี้เองที่ทำให้น้ำสูบฉีดและทำให้มันเคลื่อนที่เป็นคลื่น
แน่นอนว่าบางคนจะถามคำถามอีกข้อหนึ่งว่าเหตุใดคลื่นในทะเลและมหาสมุทรจึงมีการเคลื่อนไหวแบบแกว่งไปมา อย่างไรก็ตาม คำตอบสำหรับคำถามนี้ง่ายกว่าธรรมชาติของคลื่นด้วยซ้ำ ความจริงก็คือลมมีผลกระทบทางกายภาพที่ไม่สอดคล้องกันบนผิวน้ำเพราะมันพุ่งเข้าหาลมด้วยลมกระโชกที่มีความแรงและพลังที่แตกต่างกัน สิ่งนี้มีอิทธิพลต่อความจริงที่ว่าคลื่นมีขนาดและความถี่การแกว่งต่างกัน แน่นอนว่าคลื่นแรงเป็นพายุจริงๆ เกิดขึ้นเมื่อลมเกินเกณฑ์ปกติ
ทำไมทะเลถึงมีคลื่นโดยไม่มีลม?
ความแตกต่างที่สมเหตุสมผลมากคือคำถามที่ว่าทำไมจึงมีคลื่นในทะเลแม้ว่าจะมีความสงบอย่างแท้จริงหากไม่มีลมเลยก็ตาม
และนี่คือคำตอบของคำถามที่ว่าคลื่นน้ำเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนในอุดมคติ ความจริงก็คือคลื่นมีความสามารถมาก เป็นเวลานานเก็บศักยภาพของคุณไว้ นั่นคือลมที่ทำให้น้ำเกิดปฏิกิริยาก่อให้เกิดการสั่น (คลื่น) จำนวนหนึ่งอาจเพียงพอสำหรับคลื่นที่จะแกว่งต่อไปเป็นเวลานานมากและศักยภาพของคลื่นเองก็ไม่หมดไปแม้จะผ่านไปหลายสิบ กิโลเมตรจากจุดกำเนิดคลื่น
ทั้งหมดนี้คือคำตอบของคำถามที่ว่าเหตุใดจึงมีคลื่นในทะเล
สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดคลื่นคือลมที่พัดเหนือน้ำ ดังนั้นขนาดของคลื่นจึงขึ้นอยู่กับความแรงและเวลาที่คลื่นกระแทก เนื่องจากลม อนุภาคของน้ำจึงลอยสูงขึ้น บางครั้งอาจหลุดออกจากผิวน้ำ แต่หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง อนุภาคของน้ำก็ตกลงมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงตามธรรมชาติ จากระยะไกลอาจดูเหมือนว่าคลื่นกำลังเคลื่อนไปข้างหน้า แต่ในความเป็นจริงแล้ว หากคลื่นนี้ไม่ใช่สึนามิ (สึนามิมีลักษณะการเกิดที่แตกต่างกันออกไป) คลื่นก็จะตกและเพิ่มขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น นกทะเลเมื่อเกาะอยู่บนผิวทะเลอันปั่นป่วนแล้ว ก็แกว่งไปแกว่งมาตามคลื่น แต่ก็ไม่ขยับจากที่ของมัน
เฉพาะบริเวณใกล้ฝั่งซึ่งไม่ลึกอีกต่อไปแล้วเท่านั้นที่น้ำจะเคลื่อนตัวไปข้างหน้ากลิ้งเข้าฝั่ง อย่างไรก็ตาม กะลาสีเรือที่มีประสบการณ์จะกำหนดระดับของสภาพทะเลโดยดูจากสันสเปรย์จากหยดที่แตกเป็นยอดบนคลื่น หากสันเขาและโฟมบนนั้นเพิ่งเริ่มก่อตัว สถานะของทะเลก็คือ 3 คะแนน
คลื่นทะเลชนิดใดที่เรียกว่าคลื่น
คลื่นในทะเลสามารถดำรงอยู่ได้แม้ไม่มีลม สิ่งเหล่านี้คือคลื่นสึนามิที่เกิดจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ เช่น การระเบิดของภูเขาไฟใต้น้ำ และคลื่นที่ชาวเรือเรียกว่าการวิ่งขึ้น มันก่อตัวขึ้นในทะเลหลังจากเกิดพายุที่รุนแรง เมื่อลมสงบลง แต่เนื่องจากมวลน้ำขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่โดยลมและปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเสียงสะท้อน คลื่นจึงยังคงแกว่งไปแกว่งมา ควรสังเกตว่าคลื่นดังกล่าวไม่ได้ปลอดภัยกว่าพายุมากนักและสามารถล่มเรือหรือเรือได้อย่างง่ายดายด้วยลูกเรือที่ไม่มีประสบการณ์
คลื่น(คลื่น, คลื่น, ทะเล) - เกิดขึ้นเนื่องจากการยึดเกาะของอนุภาคของของเหลวและอากาศ เลื่อนไปตามพื้นผิวเรียบของน้ำในตอนแรกอากาศจะสร้างระลอกคลื่นจากนั้นจึงค่อย ๆ สร้างความปั่นป่วนของมวลน้ำซึ่งทำหน้าที่บนพื้นผิวลาดเอียง ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าอนุภาคของน้ำไม่มีการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า เคลื่อนที่ในแนวตั้งเท่านั้น คลื่นทะเลคือการเคลื่อนตัวของน้ำบนผิวน้ำทะเลที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง
จุดสูงสุดของคลื่นเรียกว่า หวีหรือด้านบนของคลื่นและจุดต่ำสุดคือ แต่เพียงผู้เดียว. ความสูงของคลื่นคือระยะห่างจากยอดถึงฐาน และ ความยาวนี่คือระยะห่างระหว่างสันเขาหรือฝ่าเท้าสองอัน เรียกว่าเวลาระหว่างสองยอดหรือรางน้ำ ระยะเวลาคลื่น
สาเหตุหลัก
โดยเฉลี่ยแล้วความสูงของคลื่นในช่วงที่เกิดพายุในมหาสมุทรจะสูงถึง 7-8 เมตรโดยปกติแล้วจะมีความยาวได้มากถึง 150 เมตรและสูงถึง 250 เมตรในช่วงเกิดพายุ
ในกรณีส่วนใหญ่ คลื่นทะเลเกิดจากลม ความแรงและขนาดของคลื่นนั้นขึ้นอยู่กับความแรงของลมตลอดจนระยะเวลาและ "ความเร่ง" - ความยาวของเส้นทางที่ลมกระทำกับน้ำ พื้นผิว. บางครั้งคลื่นที่ซัดเข้าชายฝั่งอาจอยู่ห่างจากชายฝั่งหลายพันกิโลเมตร แต่มีปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายในการเกิดคลื่นทะเล ได้แก่ แรงขึ้นน้ำลงของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ แรงสั่นสะเทือน ความดันบรรยากาศ, การปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำ, แผ่นดินไหวใต้น้ำ, การเคลื่อนตัวของเรือเดินทะเล
คลื่นที่พบในแหล่งน้ำอื่นๆ อาจมี 2 ประเภท คือ
1) ลมเกิดจากลม มีลักษณะคงที่เมื่อลมหยุดกระทำแล้วเรียกว่าคลื่นที่ก่อตัวขึ้นหรือบวม คลื่นลมถูกสร้างขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของลม (การเคลื่อนไหว มวลอากาศ) สู่ผิวน้ำ กล่าวคือ การฉีด สาเหตุของการเคลื่อนที่ของคลื่นนั้นง่ายต่อการเข้าใจหากคุณสังเกตเห็นผลกระทบของลมเดียวกันบนพื้นผิว ทุ่งข้าวสาลี- ความไม่แน่นอนของกระแสลมที่ก่อให้เกิดคลื่นนั้นมองเห็นได้ชัดเจน
2) คลื่นแห่งการเคลื่อนไหวหรือคลื่นยืน (Standing Waves) เกิดขึ้นจากแรงสั่นสะเทือนที่รุนแรงที่ด้านล่างขณะเกิดแผ่นดินไหวหรือตื่นเต้น เช่น การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันความดันบรรยากาศ คลื่นเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าคลื่นเดี่ยว
ต่างจากกระแสน้ำและกระแสน้ำ คลื่นไม่เคลื่อนมวลน้ำ คลื่นเคลื่อนตัว แต่น้ำยังคงอยู่ที่เดิม เรือที่แล่นไปตามคลื่นจะไม่ลอยไปกับคลื่น เธอจะสามารถเคลื่อนที่ไปตามทางลาดเอียงได้เล็กน้อยด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกเท่านั้น อนุภาคน้ำในคลื่นเคลื่อนที่ไปตามวงแหวน ยิ่งวงแหวนเหล่านี้อยู่ห่างจากพื้นผิวมากเท่าไร วงแหวนก็จะยิ่งเล็กลงและหายไปในที่สุด เมื่ออยู่ในเรือดำน้ำที่ระดับความลึก 70-80 เมตร คุณจะไม่รู้สึกถึงผลกระทบของคลื่นทะเลแม้ในช่วงที่มีพายุรุนแรงที่สุดบนพื้นผิวก็ตาม
ประเภทของคลื่นทะเล
คลื่นสามารถเดินทางได้ไกลโดยไม่เปลี่ยนรูปร่างและแทบจะไม่สูญเสียพลังงานเลย เป็นเวลานานหลังจากที่ลมที่ทำให้เกิดคลื่นได้สงบลงแล้ว คลื่นทะเลที่ซัดเข้าฝั่งจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลที่สะสมไว้ระหว่างการเดินทาง พลังแห่งการทำลายคลื่นอย่างต่อเนื่องทำให้รูปร่างของชายฝั่งเปลี่ยนไปในรูปแบบต่างๆ คลื่นที่แผ่ขยายและม้วนตัวพัดชายฝั่งจึงถูกเรียกว่า สร้างสรรค์- คลื่นที่ซัดเข้าชายฝั่งจะค่อยๆ ทำลายและพัดชายหาดที่ปกป้องชายฝั่งออกไป นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาถูกเรียก ทำลายล้าง.
คลื่นต่ำ กว้าง และโค้งมนห่างจากฝั่งเรียกว่าคลื่น คลื่นทำให้อนุภาคน้ำอธิบายวงกลมและวงแหวน ขนาดของวงแหวนจะลดลงตามความลึก เมื่อคลื่นเข้าใกล้ชายฝั่งที่ลาดเอียง อนุภาคน้ำในคลื่นจะมีลักษณะเป็นวงรีที่แบนมากขึ้น เมื่อเข้าใกล้ชายฝั่ง คลื่นทะเลไม่สามารถปิดวงรีได้อีกต่อไป และคลื่นก็แตก ในน้ำตื้น อนุภาคของน้ำไม่สามารถปิดวงรีได้อีกต่อไป และคลื่นก็จะแตกตัว แหลมเกิดจากหินที่แข็งกว่าและกัดกร่อนช้ากว่าส่วนชายฝั่งที่อยู่ติดกัน คลื่นทะเลที่สูงชันจะทำลายหน้าผาหินที่ฐานทำให้เกิดช่องแคบ หน้าผาบางครั้งพังทลายลง ระเบียงที่ถูกคลื่นทำให้เรียบ เป็นเพียงซากหินที่ถูกทำลายโดยทะเล บางครั้งน้ำจะลอยขึ้นมาตามรอยแตกแนวตั้งของหินขึ้นไปด้านบนและแตกออกสู่ผิวน้ำจนเกิดเป็นกรวย พลังทำลายล้างของคลื่นทำให้รอยแตกในหินกว้างขึ้นจนกลายเป็นถ้ำ เมื่อคลื่นกัดเซาะหินทั้งสองด้านจนมาบรรจบกัน จะเกิดส่วนโค้งขึ้น เมื่อยอดโค้งตกลงไปในทะเล เสาหินก็จะยังคงอยู่ รากฐานของพวกเขาถูกทำลายลงและเสาก็พังทลายลงจนกลายเป็นก้อนหิน กรวดและทรายบนชายหาดเป็นผลมาจากการกัดเซาะ
คลื่นทำลายล้างค่อยๆ กัดเซาะชายฝั่งและพัดพาทรายและกรวดออกจากชายหาด คลื่นจะทำลายพื้นผิวของพวกมันโดยนำน้ำหนักเต็มของน้ำและวัสดุที่ถูกชะล้างออกไปบนเนินเขาและหน้าผา พวกเขาบีบน้ำและอากาศเข้าไปในทุก ๆ รอยแตก ทุก ๆ รอยแยก มักจะใช้พลังงานระเบิด ค่อยๆ แยกออกจากกันและทำให้หินอ่อนลง เศษหินที่แตกจะถูกนำมาใช้เพื่อการทำลายล้างเพิ่มเติม แม้แต่หินที่แข็งที่สุดก็ค่อยๆ ถูกทำลาย และแผ่นดินบนชายฝั่งก็เปลี่ยนไปภายใต้อิทธิพลของคลื่น คลื่นสามารถทำลายชายฝั่งทะเลด้วยความเร็วอันน่าทึ่ง ในเมืองลินคอล์นเชียร์ ประเทศอังกฤษ การกัดเซาะ (การทำลายล้าง) กำลังรุกเข้ามาในอัตรา 2 เมตรต่อปี ตั้งแต่ปี 1870 เมื่อมีการสร้างประภาคารที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาที่ Cape Hatteras ทะเลได้พัดพาชายหาดที่ลึกลงไป 426 เมตร
สึนามิ
สึนามิสิ่งเหล่านี้คือคลื่นพลังทำลายล้างอันมหาศาล เกิดจากแผ่นดินไหวใต้น้ำหรือภูเขาไฟระเบิด และสามารถข้ามมหาสมุทรได้เร็วกว่าเครื่องบินไอพ่น: 1,000 กม./ชม. ในน้ำลึกพวกมันสามารถอยู่ได้น้อยกว่าหนึ่งเมตร แต่เมื่อเข้าใกล้ชายฝั่งพวกมันจะช้าลงและเติบโตเป็น 30-50 เมตรก่อนที่จะพังทลายลงท่วมชายฝั่งและกวาดล้างทุกสิ่งที่ขวางหน้า 90% ของสึนามิที่บันทึกไว้ทั้งหมดเกิดขึ้นที่ มหาสมุทรแปซิฟิก.
สาเหตุที่พบบ่อยที่สุด
ประมาณ 80% ของกรณีการเกิดสึนามิเกิดขึ้น แผ่นดินไหวใต้น้ำ- ในระหว่างที่เกิดแผ่นดินไหวใต้น้ำ จะเกิดการเคลื่อนตัวของก้นถังในแนวดิ่งร่วมกัน: ส่วนล่างจะจมลง และส่วนหนึ่งจะลอยขึ้น การเคลื่อนที่แบบสั่นเกิดขึ้นในแนวตั้งบนผิวน้ำ โดยมีแนวโน้มที่จะกลับสู่ระดับเดิม - ระดับน้ำทะเลโดยเฉลี่ย - และก่อให้เกิดชุดคลื่น ไม่ใช่แผ่นดินไหวใต้น้ำทุกครั้งที่มาพร้อมกับสึนามิ คลื่นสึนามิ (กล่าวคือ ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิ) มักเป็นแผ่นดินไหวที่มีแหล่งกำเนิดน้ำตื้น ปัญหาการรับรู้สึนามิจากแผ่นดินไหวยังไม่ได้รับการแก้ไข และบริการเตือนภัยจะขึ้นอยู่กับขนาดของแผ่นดินไหว สึนามิที่ทรงพลังที่สุดเกิดขึ้นในเขตมุดตัว นอกจากนี้ แรงกระแทกใต้น้ำยังจำเป็นจะต้องสะท้อนกับการสั่นของคลื่นด้วย
ดินถล่ม- สึนามิประเภทนี้เกิดขึ้นบ่อยกว่าที่ประมาณไว้ในศตวรรษที่ 20 (ประมาณ 7% ของสึนามิทั้งหมด) แผ่นดินไหวบ่อยครั้งทำให้เกิดดินถล่มและทำให้เกิดคลื่นด้วย เมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม พ.ศ. 2501 แผ่นดินไหวในอลาสกาทำให้เกิดดินถล่มในอ่าวลิทูยา ก้อนน้ำแข็งและหินดินถล่มจากความสูง 1,100 ม. เกิดคลื่นที่สูงถึง 524 ม. บนฝั่งตรงข้ามของอ่าว กรณีประเภทนี้ค่อนข้างหายากและไม่ถือว่าเป็นมาตรฐาน . แต่ดินถล่มใต้น้ำเกิดขึ้นบ่อยกว่ามากในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำซึ่งไม่อันตรายไม่น้อย แผ่นดินไหวอาจทำให้เกิดแผ่นดินถล่มได้ ตัวอย่างเช่น ในประเทศอินโดนีเซียซึ่งมีชั้นตะกอนขนาดใหญ่มาก สึนามิแผ่นดินถล่มจึงเป็นอันตรายอย่างยิ่ง เนื่องจากเกิดขึ้นเป็นประจำ ทำให้เกิดคลื่นในพื้นที่สูงกว่า 20 เมตร
การระเบิดของภูเขาไฟคิดเป็นประมาณ 5% ของเหตุการณ์สึนามิทั้งหมด การปะทุใต้น้ำขนาดใหญ่มีผลเช่นเดียวกับแผ่นดินไหว ในการระเบิดของภูเขาไฟขนาดใหญ่ ไม่เพียงแต่คลื่นที่เกิดจากการระเบิดเท่านั้น แต่น้ำยังเติมเต็มโพรงของวัตถุที่ปะทุหรือแม้แต่สมรภูมิ ส่งผลให้เกิดคลื่นยาว ตัวอย่างคลาสสิก- สึนามิเกิดขึ้นหลังจากการปะทุของกรากะตัวในปี พ.ศ. 2426 คลื่นยักษ์สึนามิขนาดใหญ่จากภูเขาไฟกรากะตัวถูกพบเห็นตามท่าเรือต่างๆ ทั่วโลก และทำลายเรือรวมกว่า 5,000 ลำ และคร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 36,000 คน
สัญญาณของสึนามิ
- เร็วทันใจการดึงน้ำออกจากฝั่งเป็นระยะทางไกลและทำให้ก้นแห้ง ยิ่งทะเลลดระดับลง คลื่นสึนามิก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย คนที่อยู่ฝั่งแล้วไม่รู้เรื่อง อันตรายอาจอยู่ด้วยความอยากรู้อยากเห็นหรือเก็บปลาและเปลือกหอย ในกรณีนี้มีความจำเป็นต้องออกจากฝั่งโดยเร็วที่สุดและเคลื่อนตัวออกห่างจากชายฝั่งให้มากที่สุด - ควรปฏิบัติตามกฎนี้เมื่อเช่นในญี่ปุ่นบนชายฝั่งมหาสมุทรอินเดียของอินโดนีเซียหรือ Kamchatka ในกรณีของเทเลสึนามิ คลื่นมักจะเข้ามาโดยไม่มีน้ำลด
- แผ่นดินไหว- ศูนย์กลางของแผ่นดินไหวมักอยู่ในมหาสมุทร บนชายฝั่ง แผ่นดินไหวมักจะอ่อนลงมาก และมักไม่มีแผ่นดินไหวเลย ในภูมิภาคที่เสี่ยงต่อสึนามิ มีกฎว่าหากรู้สึกว่าเกิดแผ่นดินไหว ควรเคลื่อนตัวออกไปจากชายฝั่งให้ไกลกว่านั้นและในเวลาเดียวกันก็ปีนขึ้นไปบนเนินเขา เพื่อเตรียมพร้อมล่วงหน้าสำหรับการมาถึงของคลื่น
- การดริฟท์ที่ไม่ธรรมดาน้ำแข็งและวัตถุลอยน้ำอื่นๆ การก่อตัวของรอยแตกในน้ำแข็งที่เร็ว
- ข้อผิดพลาดย้อนกลับขนาดใหญ่ที่ขอบ น้ำแข็งนิ่งและแนวปะการัง การก่อตัวของฝูงชน กระแสน้ำ
คลื่นอันธพาล
คลื่นอันธพาล(คลื่นโรมมิ่ง คลื่นสัตว์ประหลาด คลื่นประหลาด - คลื่นผิดปกติ) - คลื่นยักษ์ที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรที่มีความสูงกว่า 30 เมตร มีพฤติกรรมผิดปกติกับคลื่นทะเล
เมื่อ 10-15 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์พิจารณาเรื่องราวของกะลาสีเรือเกี่ยวกับคลื่นนักฆ่าขนาดมหึมาที่ปรากฏขึ้นมาอย่างไม่รู้ตัวและจมเรือเป็นเพียงนิทานพื้นบ้านทางทะเล เป็นเวลานาน คลื่นเร่ร่อนถือเป็นนิยาย เนื่องจากไม่เหมาะกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใด ๆ ที่มีอยู่ในขณะนั้นเพื่อคำนวณเหตุการณ์และพฤติกรรมของพวกมัน เนื่องจากคลื่นที่สูงกว่า 21 เมตรไม่สามารถดำรงอยู่ในมหาสมุทรของโลกได้
คำอธิบายแรกๆ ของคลื่นสัตว์ประหลาดมีอายุย้อนไปถึงปี 1826 มีความสูงมากกว่า 25 เมตร และพบเห็นได้ในมหาสมุทรแอตแลนติกใกล้กับอ่าวบิสเคย์ ไม่มีใครเชื่อข้อความนี้ และในปี พ.ศ. 2383 นักเดินเรือ Dumont d'Urville เสี่ยงที่จะปรากฏตัวในที่ประชุมของชาวฝรั่งเศส สังคมภูมิศาสตร์และประกาศว่าตนเห็นคลื่นสูง 35 เมตรด้วยตาตนเอง ของขวัญเหล่านั้นหัวเราะเยาะเขา แต่มีเรื่องราวมากมายเกี่ยวกับคลื่นผีขนาดใหญ่ที่จู่ๆ ปรากฏขึ้นกลางมหาสมุทรแม้ในช่วงที่มีพายุลูกเล็ก และด้วยความชันของคลื่นเหล่านั้นทำให้ดูเหมือนกำแพงสูงชันของน้ำ
หลักฐานทางประวัติศาสตร์ของคลื่นอันธพาล
ดังนั้นในปี 1933 เรือ Ramapo ของกองทัพเรือสหรัฐฯ จึงประสบพายุในมหาสมุทรแปซิฟิก เรือถูกคลื่นซัดซัดไปมาเป็นเวลาเจ็ดวัน และในเช้าวันที่ 7 กุมภาพันธ์ ทันใดนั้น เพลาที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อก็พุ่งขึ้นมาจากด้านหลัง ประการแรก เรือถูกโยนลงไปในเหวลึก จากนั้นถูกยกขึ้นเกือบจะในแนวตั้งขึ้นไปบนภูเขาที่มีน้ำเป็นฟอง ลูกเรือที่โชคดีรอดมาได้บันทึกคลื่นได้สูง 34 เมตร มันเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 23 เมตร/วินาที หรือ 85 กม./ชม. จนถึงตอนนี้ นี่ถือเป็นคลื่นอันธพาลที่สูงที่สุดเท่าที่เคยมีมา
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองในปี พ.ศ. 2485 เรือเดินสมุทร Queen Mary ได้บรรทุกเจ้าหน้าที่ทหารอเมริกัน 16,000 นายจากนิวยอร์กไปยังสหราชอาณาจักร (โดยวิธีการบันทึกสำหรับจำนวนคนที่ขนส่งบนเรือลำเดียว) ทันใดนั้นก็มีคลื่นสูง 28 เมตรปรากฏขึ้น “ดาดฟ้าชั้นบนอยู่ในระดับความสูงปกติ และทันใดนั้น ทันใดนั้น ทันใดนั้นมันก็ตกลงไป” ดร.นอร์วัล คาร์เตอร์ ซึ่งอยู่บนเรือลำนี้เล่า เรือเอียงเป็นมุม 53 องศา - หากมุมเอียงมากขึ้นอีก 3 องศา ความตายก็คงหลีกเลี่ยงไม่ได้ เรื่องราวของ "ควีนแมรี่" เป็นพื้นฐานของภาพยนตร์ฮอลลีวูดเรื่อง "โพไซดอน"
อย่างไรก็ตาม เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2538 บนแท่นขุดเจาะน้ำมัน Dropner ในทะเลเหนือนอกชายฝั่งนอร์เวย์ คลื่นที่มีความสูง 25.6 เมตร เรียกว่า คลื่น Dropner ได้รับการบันทึกครั้งแรกโดยใช้เครื่องมือ โครงการแม็กซิมัมเวฟทำให้เราได้พิจารณาสาเหตุการเสียชีวิตของเรือบรรทุกสินค้าแห้งที่ขนส่งตู้คอนเทนเนอร์และสินค้าสำคัญอื่นๆ อย่างละเอียด การศึกษาเพิ่มเติมบันทึกไว้ตลอดสามสัปดาห์ สู่โลกคลื่นยักษ์เดี่ยวมากกว่า 10 ลูก ซึ่งมีความสูงถึง 20 เมตร โครงการใหม่นี้มีชื่อว่า Wave Atlas ซึ่งจัดให้มีการรวบรวมแผนที่ทั่วโลกของคลื่นสัตว์ประหลาดที่สังเกตได้ ตลอดจนการประมวลผลและการเพิ่มเติมในภายหลัง
สาเหตุ
มีสมมติฐานหลายประการเกี่ยวกับสาเหตุของคลื่นที่รุนแรง หลายคนขาดสามัญสำนึก คำอธิบายที่ง่ายที่สุดอยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์การซ้อนทับกันของคลื่นที่มีความยาวต่างกันอย่างง่าย อย่างไรก็ตาม การประมาณการแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของคลื่นที่รุนแรงในรูปแบบดังกล่าวมีน้อยเกินไป สมมติฐานที่น่าสังเกตอีกข้อหนึ่งเสนอแนะถึงความเป็นไปได้ของการมุ่งเน้นพลังงานคลื่นในโครงสร้างกระแสน้ำบนพื้นผิวบางส่วน อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงเกินไปสำหรับกลไกการมุ่งเน้นพลังงานที่จะอธิบายการเกิดคลื่นที่รุนแรงอย่างเป็นระบบ คำอธิบายที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการเกิดคลื่นที่รุนแรงควรขึ้นอยู่กับกลไกภายในของคลื่นพื้นผิวที่ไม่เป็นเชิงเส้นโดยไม่เกี่ยวข้องกับปัจจัยภายนอก
สิ่งที่น่าสนใจคือคลื่นดังกล่าวสามารถเป็นได้ทั้งยอดและรางน้ำซึ่งได้รับการยืนยันจากผู้เห็นเหตุการณ์ การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวข้องกับผลกระทบของความไม่เชิงเส้นในคลื่นลม ซึ่งสามารถนำไปสู่การก่อตัวของคลื่นกลุ่มเล็กๆ (แพ็กเก็ต) หรือคลื่นเดี่ยว (โซลิตัน) ที่สามารถเดินทางในระยะทางไกลได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ บรรจุภัณฑ์ที่คล้ายกันนี้ได้รับการสังเกตหลายครั้งในทางปฏิบัติ คุณสมบัติลักษณะกลุ่มของคลื่นดังกล่าวซึ่งยืนยันทฤษฎีนี้ก็คือ พวกมันเคลื่อนที่อย่างอิสระจากคลื่นอื่นและมีความกว้างเล็กน้อย (น้อยกว่า 1 กม.) และความสูงลดลงอย่างรวดเร็วที่ขอบ
อย่างไรก็ตาม ยังไม่สามารถชี้แจงธรรมชาติของคลื่นที่ผิดปกติได้อย่างสมบูรณ์
คลื่นถูกสร้างขึ้นโดยลม พายุสร้างลมที่กระทบผิวน้ำ ส่งผลให้เกิดระลอกคลื่น เช่นเดียวกับระลอกคลื่นในถ้วยกาแฟของคุณหลังจากที่คุณโต้คลื่นเมื่อคุณเป่ามัน สามารถมองเห็นลมได้บนแผนที่พยากรณ์อากาศ: เหล่านี้คือโซน ความดันต่ำ- ยิ่งมีสมาธิมาก ลมก็จะยิ่งแรงขึ้น คลื่นขนาดเล็ก (เส้นเลือดฝอย) ในตอนแรกจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ลมพัด ยิ่งลมพัดแรงและนานเท่าไร ผลกระทบต่อผิวน้ำก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป คลื่นก็เริ่มมีขนาดเพิ่มขึ้น ขณะที่ลมยังคงพัดและคลื่นที่สร้างขึ้นยังคงได้รับผลกระทบต่อไป คลื่นเล็กๆ ก็เริ่มมีขนาดใหญ่ขึ้น ลมมีผลกระทบต่อพวกมันมากกว่าบนผิวน้ำที่สงบ ขนาดของคลื่นขึ้นอยู่กับความเร็วของลมที่ก่อตัว ลมที่พัดด้วยความเร็วคงที่ที่แน่นอนจะสามารถสร้างคลื่นขนาดหนึ่งได้ และทันทีที่คลื่นไปถึงขนาดสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับลมที่กำหนด คลื่นก็จะ "ก่อตัวเต็มที่" คลื่นที่สร้างขึ้นได้ ความเร็วที่แตกต่างกันและช่วงคลื่น (ดูหัวข้อคำศัพท์เกี่ยวกับคลื่นสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม) คลื่นคาบยาวเดินทางได้เร็วกว่าและเดินทางได้ไกลกว่าคลื่นที่ช้ากว่า ขณะที่พวกมันเคลื่อนตัวออกจากแหล่งกำเนิดลม (การแพร่กระจาย) คลื่นจะก่อตัวเป็นแนวคลื่น (คลื่น) ซึ่งม้วนเข้าหาชายฝั่งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ คุณคงคุ้นเคยกับแนวคิดของ “ชุดคลื่น” อยู่แล้ว! คลื่นที่ไม่ได้รับผลกระทบจากลมอีกต่อไปเรียกว่ากราวด์เวลล์ นี่คือสิ่งที่นักเล่นเซิร์ฟตามหา! ขนาดของคลื่น (บวม) ส่งผลต่ออะไร?มีปัจจัยหลักสามประการที่มีอิทธิพลต่อขนาดของคลื่นในทะเลเปิด: ความเร็วลม - ยิ่งสูงคลื่นก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น ระยะเวลาของลมใกล้เคียงกับครั้งก่อนดึงข้อมูล (ดึงข้อมูล “พื้นที่ครอบคลุม”) - อีกครั้ง ยิ่งพื้นที่ครอบคลุมมากเท่าไร คลื่นก็จะยิ่งก่อตัวมากขึ้นเท่านั้น ทันทีที่ลมหยุดส่งผลกระทบต่อพวกเขา คลื่นก็เริ่มสูญเสียพลังงาน พวกเขาจะเคลื่อนที่จนกระทั่งส่วนที่ยื่นออกมาของก้นทะเลหรือสิ่งกีดขวางอื่น ๆ ที่ขวางทาง (เช่นเกาะใหญ่) ดูดซับพลังงานทั้งหมด
มีปัจจัยหลายประการที่มีอิทธิพลต่อขนาดของคลื่น ณ ตำแหน่งโต้คลื่นโดยเฉพาะ ในหมู่พวกเขา: ทิศทางคลื่น (คลื่น) - จะทำให้คลื่นไปถึงจุดที่เราต้องการหรือไม่?และการสร้างแบบจำลองสภาพอากาศ หากต้องการทราบว่าคลื่นใดจะก่อตัวขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าคลื่นเหล่านี้ก่อตัวอย่างไร
สาเหตุหลักของการเกิดคลื่นคือลม คลื่นที่เหมาะที่สุดสำหรับการโต้คลื่นนั้นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของลมเหนือพื้นผิวมหาสมุทรซึ่งอยู่ห่างจากชายฝั่ง การกระทำของลมเป็นขั้นตอนแรกของการเกิดคลื่น
ลมที่พัดนอกชายฝั่งในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งอาจทำให้เกิดคลื่นได้เช่นกัน แต่ก็สามารถส่งผลให้คุณภาพของคลื่นทำลายลดลงได้เช่นกัน
พบว่าลมที่พัดมาจากทะเลมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดคลื่นที่ไม่เสถียรและไม่สม่ำเสมอเนื่องจากส่งผลต่อทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น ลมที่พัดมาจากชายฝั่งทำหน้าที่เป็นแรงสมดุลชนิดหนึ่ง คลื่นเดินทางไกลหลายกิโลเมตรจากความลึกของมหาสมุทรไปยังชายฝั่ง และลมจากพื้นดินมีผลกระทบ "การเบรก" บนหน้าคลื่น ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการแตกหักได้นานขึ้น
บริเวณความกดอากาศต่ำ = คลื่นที่ดีสำหรับการเล่นเซิร์ฟ
ตามทฤษฎี บริเวณความกดอากาศต่ำส่งเสริมให้เกิดคลื่นที่ดีและทรงพลัง ในส่วนลึกของพื้นที่ดังกล่าว ความเร็วลมจะสูงขึ้น และลมกระโชกจะก่อให้เกิดคลื่นมากขึ้น แรงเสียดทานที่เกิดจากลมเหล่านี้ช่วยสร้างคลื่นพลังแรงที่เดินทางหลายพันกิโลเมตรจนชนกับสิ่งกีดขวางสุดท้ายคือพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่ผู้คนอาศัยอยู่
หากลมที่เกิดจากบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำยังคงพัดบนผิวมหาสมุทรเป็นเวลานาน คลื่นจะรุนแรงมากขึ้นเมื่อพลังงานสะสมอยู่ในคลื่นที่เกิดขึ้นทั้งหมด นอกจากนี้หากลมจากบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำส่งผลกระทบต่อพื้นที่มหาสมุทรขนาดใหญ่มาก คลื่นที่เกิดขึ้นทั้งหมดจะรวมพลังงานและพลังงานมากขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การก่อตัวของคลื่นที่ใหญ่ขึ้น
จากคลื่นทะเลสู่คลื่นโต้คลื่น: ก้นทะเลและสิ่งกีดขวางอื่น ๆ
เราได้วิเคราะห์แล้วว่าคลื่นรบกวนในทะเลและคลื่นที่เกิดจากสิ่งเหล่านั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่หลังจาก "กำเนิด" คลื่นดังกล่าวยังคงต้องเดินทางไกลไปยังชายฝั่งเป็นระยะทางไกล คลื่นที่เกิดจากมหาสมุทรต้องเดินทางไกลก่อนที่จะถึงแผ่นดิน
ในระหว่างการเดินทาง ก่อนที่นักเล่นเซิร์ฟจะขึ้นไป คลื่นเหล่านี้จะต้องเอาชนะอุปสรรคอื่น ๆ ก่อน ความสูงของคลื่นที่โผล่ออกมาไม่ตรงกับความสูงของคลื่นที่นักเล่นเซิร์ฟกำลังขี่อยู่
เมื่อคลื่นเคลื่อนผ่านมหาสมุทร คลื่นเหล่านี้จะสัมผัสกับสิ่งผิดปกติในก้นทะเล เมื่อมวลน้ำขนาดมหึมาเคลื่อนตัวสูงขึ้นบนพื้นทะเล ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่รวมอยู่ในคลื่นก็จะเปลี่ยนไป
ตัวอย่างเช่น ไหล่ทวีปที่อยู่ห่างจากชายฝั่งมีความต้านทานต่อคลื่นที่กำลังเคลื่อนที่เนื่องจากแรงเสียดทาน และเมื่อคลื่นไปถึงน่านน้ำชายฝั่งซึ่งมีความลึกตื้น คลื่นเหล่านั้นก็สูญเสียพลังงาน ความแรง และกำลังไปแล้ว
เมื่อคลื่นเคลื่อนตัวผ่านน่านน้ำทะเลลึกโดยไม่พบสิ่งกีดขวางระหว่างทาง มักจะชนเข้า แนวชายฝั่งมีพละกำลังมหาศาล มีการศึกษาความลึกของพื้นมหาสมุทรและการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปผ่านการศึกษาทางความลึกของพื้นมหาสมุทร
การใช้แผนที่เชิงลึกทำให้ง่ายต่อการค้นหาน้ำที่ลึกที่สุดและตื้นที่สุดในมหาสมุทรโลกของเรา การศึกษาภูมิประเทศของก้นทะเลมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันเรืออับปางและเรือสำราญ
นอกจากนี้ การศึกษาโครงสร้างของก้นทะเลยังสามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการทำนายการโต้คลื่น ณ จุดโต้คลื่นเฉพาะจุดได้ เมื่อคลื่นไปถึงน้ำตื้น ความเร็วของคลื่นมักจะลดลง อย่างไรก็ตาม ความยาวคลื่นจะสั้นลงและยอดจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความสูงของคลื่นเพิ่มขึ้น
สันทรายและยอดคลื่นเพิ่มขึ้น
ตัวอย่างเช่น สันทรายมักจะเปลี่ยนลักษณะของการเที่ยวชายหาดอยู่เสมอ นี่คือเหตุผลว่าทำไมคุณภาพของคลื่นจึงเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ดีขึ้นหรือแย่ลง ความผิดปกติของทรายบนพื้นมหาสมุทรทำให้เกิดยอดคลื่นที่กระจุกตัวชัดเจน ซึ่งนักเล่นสามารถเริ่มสไลด์ได้
เมื่อคลื่นพบกับสันทรายใหม่ โดยทั่วไปจะก่อตัวเป็นสันทรายใหม่ เนื่องจากสิ่งกีดขวางดังกล่าวทำให้สันทรายสูงขึ้น ซึ่งก็คือ การก่อตัวของคลื่นที่เหมาะสมสำหรับการเล่นเซิร์ฟ อุปสรรคอื่นๆ ต่อคลื่น ได้แก่ ขาหนีบ เรือที่จม หรือแนวปะการังตามธรรมชาติหรือแนวปะการังเทียม
คลื่นถูกสร้างขึ้นโดยลม และในขณะที่มันเดินทางจะได้รับอิทธิพลจากภูมิประเทศของก้นทะเล ปริมาณน้ำฝน กระแสน้ำ กระแสน้ำนอกชายฝั่ง ลมในท้องถิ่น และความไม่สม่ำเสมอของก้นทะเล สภาพอากาศและปัจจัยทางธรณีวิทยาทั้งหมดนี้มีส่วนทำให้เกิดคลื่นซึ่งเหมาะสำหรับการโต้คลื่น ไคท์เซิร์ฟ วินด์เซิร์ฟ และบูกี้เซิร์ฟ
การพยากรณ์คลื่น: รากฐานทางทฤษฎี
- คลื่นคาบยาวมีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีพลังมากกว่า
- คลื่นที่มีคาบสั้นมักจะมีขนาดเล็กลงและอ่อนลง
- ช่วงคลื่นคือช่วงเวลาระหว่างการก่อตัวของยอดสองยอดที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
- ความถี่คลื่นคือจำนวนคลื่นที่ผ่านจุดหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง
- คลื่นลูกใหญ่เคลื่อนตัวอย่างรวดเร็ว
- คลื่นเล็กๆ เคลื่อนตัวช้าๆ
- คลื่นกำลังแรงจะก่อตัวในบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ
- บริเวณความกดอากาศต่ำมีลักษณะอากาศมีฝนตกและมีเมฆมาก
- บริเวณที่มีความกดอากาศสูงมีลักษณะอากาศอบอุ่นและท้องฟ้าแจ่มใส
- คลื่นขนาดใหญ่จะก่อตัวบริเวณชายฝั่งทะเลลึก
- คลื่นสึนามิไม่เหมาะสำหรับการโต้คลื่น