أضخم الموجات في تاريخ العالم. موجات المارقة المارقة

خشونة البحر هي تقلب سطح الماء صعودا وهبوطا عن المستوى المتوسط. ومع ذلك، فإنها لا تتحرك أفقيا أثناء الأمواج. يمكنك التحقق من ذلك من خلال مراقبة سلوك العوامة التي تتأرجح على الأمواج.

وتتميز الأمواج العناصر التالية: الجزء الأدنى من الموجة يسمى القاع، والجزء الأعلى يسمى القمة. انحدار المنحدر هو الزاوية بين ميله والمستوى الأفقي. المسافة العمودية بين القاعدة والقمة هي ارتفاع الموجة. يمكن أن يصل إلى 14-25 مترا. المسافة بين قاعين أو قمتين تسمى الطول الموجي. أطول طول له حوالي 250 م، والأمواج التي يصل ارتفاعها إلى 500 م نادرة للغاية، وتتميز سرعة حركة الأمواج بسرعتها أي أنها تتحرك بسرعة. المسافة التي يغطيها المشط عادة في الثانية.

السبب الرئيسي لتكوين الموجة هو. عند السرعات المنخفضة، تظهر التموجات - نظام من الموجات الصغيرة الموحدة. تظهر مع كل هبة رياح وتتلاشى على الفور. مع تحول الرياح القوية جدًا إلى عاصفة، يمكن أن تتشوه الأمواج، حيث يكون منحدر الريح أكثر انحدارًا من المنحدر المواجه للريح، ومع الرياح القوية جدًا تنكسر قمم الأمواج وتتشكل رغوة بيضاء- "حمَل". وعندما تنتهي العاصفة، تستمر الأمواج العالية في التحرك عبر البحر لفترة طويلة، ولكن دون قمم حادة. تسمى الموجات الطويلة واللطيفة بعد توقف الرياح بالانتفاخ. انتفاخ كبير مع انحدار منخفض وطول موجي يصل إلى 300-400 متر الغياب التاموتسمى الرياح تضخم الرياح.

ويحدث تحول الأمواج أيضًا عند اقترابها من الشاطئ. عند الاقتراب من الشاطئ المنحدر بلطف، فإن الجزء السفلي من الموجة القادمة يتباطأ بسبب الأرض؛ يتناقص الطول ويزداد الارتفاع. الجزء العلويتتحرك الأمواج بشكل أسرع من القاع. تنقلب الموجة، وتتساقط قمتها، وتتفتت إلى بقع رغوية صغيرة مشبعة بالهواء. تتكسر الأمواج بالقرب من الشاطئ وتشكل أمواجًا. إنه دائمًا موازٍ للشاطئ. تتدفق المياه المتناثرة على الشاطئ ببطء إلى أسفل الشاطئ.

عندما تقترب الموجة من شاطئ شديد الانحدار، فإنها تضرب الصخور بكل قوتها. في هذه الحالة، ترتفع الموجة على شكل عمود رغوي جميل يصل ارتفاعه إلى 30-60 مترًا. اعتمادًا على شكل الصخور واتجاه الأمواج، يتم تقسيم العمود إلى أجزاء. تصل قوة تأثير الأمواج إلى 30 طنًا لكل 1 م2. ولكن يجب ملاحظة ذلك دور أساسيليست التأثيرات الميكانيكية لكتل ​​الماء على الصخور هي التي تلعب دورها، ولكن فقاعات الهواء الناتجة والتغيرات الهيدروليكية، والتي تدمر بشكل أساسي الصخور التي تتكون منها الصخور (انظر التآكل).

تعمل الأمواج على تدمير الأراضي الساحلية بشكل فعال، وتدحرج الحطام وتآكله، ثم تقوم بتوزيعه على طول المنحدر تحت الماء. بالقرب من الساحل الداخلي، تكون قوة تأثير الأمواج عالية جدًا. في بعض الأحيان يوجد على مسافة ما من الشاطئ مياه ضحلة على شكل بصق تحت الماء. وفي هذه الحالة يحدث تكسر الأمواج على المياه الضحلة، ويتشكل الكسارة.

يتغير شكل الموجة طوال الوقت، مما يعطي انطباعًا بالجري. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن كل جزيء الماء حركة موحدةيصف الدوائر حول مستوى التوازن. كل هذه الجزيئات تتحرك في اتجاه واحد. وفي كل لحظة تكون الجسيمات في نقاط مختلفة من الدائرة؛ هذا هو النظام الموجي.

وقد لوحظت أكبر موجات الرياح في نصف الكرة الجنوبي، حيث يكون المحيط أكثر اتساعا وأين الرياح الغربيةالأكثر ديمومة وقوة. يصل ارتفاع الأمواج هنا إلى 25 متراً وطولها 400 متر. سرعة حركتهم حوالي 20 م/ث. في البحار تكون الأمواج أصغر - حتى في الأمواج الكبيرة يصل ارتفاعها إلى 5 أمتار فقط.

يتم استخدام مقياس مكون من 9 نقاط لتقييم درجة خشونة البحر. يمكن استخدامه عند دراسة أي جسم مائي.

مقياس مكون من 9 نقاط لتقييم درجة حالة البحر

ولحماية مرافق الموانئ والأرصفة والمناطق الساحلية للبحر من الأمواج، يتم بناء حواجز الأمواج من الكتل الحجرية والخرسانية لامتصاص طاقة الأمواج.

الإثارةهي الحركة التذبذبية للمياه. ويدركها الراصد على أنها حركة الأمواج على سطح الماء. في الواقع، يتأرجح سطح الماء لأعلى ولأسفل من المستوى المتوسط ​​لموضع التوازن. ويتغير شكل الموجات أثناء الموجات باستمرار نتيجة لحركة الجزيئات في مدارات مغلقة شبه دائرية.

كل موجة عبارة عن مزيج سلس من الارتفاعات والانخفاضات. الأجزاء الرئيسية للموجة هي: قمة- أكثر جزء مرتفع;نعل -الجزء الأدنى ميل -التشكيل الجانبي بين قمة الموجة وقاعها. يسمى الخط الموجود على طول قمة الموجة جبهة الموجة(رسم بياني 1).

أرز. 1. الأجزاء الرئيسية للموجة

الخصائص الرئيسية للموجات هي ارتفاع -الفرق في مستويات قمة الموجة وقاع الموجة؛ طول -أقصر مسافة بين قمم أو قيعان الأمواج المتجاورة؛ الانحدار -الزاوية بين ميل الموجة والمستوى الأفقي (الشكل 1).

أرز. 1. الخصائص الرئيسية للموجة

تتمتع الأمواج بطاقة حركية عالية جدًا. كلما ارتفعت الموجة، زادت الطاقة الحركية التي تحتوي عليها (بما يتناسب مع مربع الزيادة في الارتفاع).

وتحت تأثير قوة كوريوليس يظهر انتفاخ مائي على الجانب الأيمن من التيار، بعيداً عن البر الرئيسي، وينشأ منخفض بالقرب من الأرض.

بواسطة أصلوتنقسم الموجات على النحو التالي:

• موجات الاحتكاك
• موجات الضغط
• الموجات الزلزالية أو تسونامي.
• سيتشيس.
• موجات المد والجزر.

موجات الاحتكاك

ويمكن أن تكون موجات الاحتكاك بدورها رياح(الشكل 2) أو عميق. موجات الرياحتنشأ نتيجة لموجات الرياح والاحتكاك عند الحدود بين الهواء والماء. ولا يتجاوز ارتفاع أمواج الرياح 4 م، ولكن أثناء العواصف القوية والطويلة يرتفع إلى 10-15 م وما فوق. ولوحظت أعلى الأمواج - التي يصل ارتفاعها إلى 25 مترًا - في منطقة الرياح الغربية في نصف الكرة الجنوبي.

أرز. 2. أمواج الرياح وأمواج الأمواج

تسمى موجات الرياح الهرمية والعالية والحادة الازدحام.هذه الموجات متأصلة في المناطق الوسطى من الأعاصير. عندما تهدأ الريح، تأخذ الإثارة طابعًا خاصًا تضخم، أي الاضطرابات الناجمة عن الجمود.

الشكل الأساسي لموجات الرياح هو تموجويحدث عند سرعة رياح أقل من 1 م/ث، وبسرعة أكبر من 1 م/ث، تتشكل موجات صغيرة أولاً ثم أكبر.

تسمى الموجة القريبة من الساحل، وخاصة في المياه الضحلة، بناءً على التحركات الأمامية تصفح(انظر الشكل 2).

موجات عميقةتنشأ عند حدود طبقتين من الماء مع خصائص مختلفة. وغالبًا ما تحدث في مضايق ذات مستويين من التيار، بالقرب من مصبات الأنهار، على حافة ذوبان الجليد. تختلط هذه الأمواج بمياه البحر وتشكل خطورة كبيرة على البحارة.

موجة الضغط

موجات الضغطتنشأ بسبب التغيرات السريعة في الضغط الجوي في أماكن منشأ الأعاصير وخاصة الاستوائية منها. عادة ما تكون هذه الموجات منفردة ولا تسبب الكثير من الضرر. الاستثناء هو عندما تتزامن مع ارتفاع المد. وكثيراً ما تتعرض جزر الأنتيل، وشبه جزيرة فلوريدا، وسواحل الصين والهند واليابان لمثل هذه الكوارث.

تسونامي

موجات زلزاليةتحدث تحت تأثير الهزات تحت الماء والزلازل الساحلية. وهي موجات طويلة ومنخفضة جدًا في المحيط المفتوح، لكن قوة انتشارها قوية جدًا. إنهم يتحركون بسرعة عالية جدًا. على طول السواحل، يتناقص طولها ويزداد ارتفاعها بشكل حاد (في المتوسط ​​من 10 إلى 50 م). مظهرهم ينطوي على خسائر بشرية. أولاً، تتراجع مياه البحر على بعد عدة كيلومترات من الشاطئ، وتكتسب قوة للدفع، ثم تتناثر الأمواج على الشاطئ بسرعة كبيرة على فترات تتراوح من 15 إلى 20 دقيقة (الشكل 3).

أرز. 3. تحول تسونامي

أطلق اليابانيون عليها اسم الموجات الزلزالية تسونامي، ويستخدم هذا المصطلح في جميع أنحاء العالم.

ويعد الحزام الزلزالي للمحيط الهادئ المنطقة الرئيسية لتوليد التسونامي.

سيشيز

سيشيزهي الموجات الدائمة التي تحدث في الخلجان والبحار الداخلية. تحدث بسبب القصور الذاتي بعد توقف القوى الخارجية - الرياح، والصدمات الزلزالية، والتغيرات المفاجئة، والأمطار الشديدة، وما إلى ذلك. في هذه الحالة، يرتفع الماء في مكان ما، وفي مكان آخر يسقط.

موجة مد و جزر

موجات المد والجزر- هذه الحركات تتم تحت تأثير قوى المد والجزر للقمر والشمس. رد فعل عنيف مياه البحرعند ارتفاع المد - مد وجزر طفيف.يسمى الشريط الذي يصرف أثناء انخفاض المد تجفيف.

هناك علاقة وثيقة بين ارتفاع المد والجزر ومراحل القمر. الأقمار الجديدة والقمر الكامل لديها أعلى المد والجزر وأدنى المد والجزر. انهم يسمى الاقتران.في هذا الوقت، يحدث المد والجزر القمرية والشمسية في وقت واحد، ويتداخل كل منهما مع الآخر. وفي الفترات الفاصلة بينهما، في أول وآخر خميس من مراحل القمر، يكون الأدنى، التربيعالمد والجزر.

كما سبق ذكره في القسم الثاني، في المحيط المفتوح، يكون ارتفاع المد منخفضًا - 1.0-2.0 مترًا، ولكنه يزيد بشكل حاد بالقرب من السواحل المقطوعة. يصل المد إلى الحد الأقصى على ساحل المحيط الأطلسي أمريكا الشماليةفي خليج فندي (يصل إلى 18 م). وفي روسيا، تم تسجيل الحد الأقصى للمد والجزر - 12.9 م - في خليج شيليخوف (بحر أوخوتسك). في البحار الداخلية، يكون المد والجزر ملحوظًا قليلاً، على سبيل المثال، في بحر البلطيق بالقرب من سانت بطرسبرغ، يبلغ المد 4.8 سم، ولكن في بعض الأنهار يمكن تتبع المد والجزر على بعد مئات وحتى آلاف الكيلومترات من المصب، على سبيل المثال، في الأمازون - ما يصل إلى 1400 سم.

تسمى موجة المد شديدة الانحدار التي ترتفع فوق النهر البورونفي الأمازون يصل ارتفاع البورون إلى 5 أمتار ويتم الشعور به على مسافة 1400 كيلومتر من مصب النهر.

وحتى مع وجود سطح هادئ، تحدث اضطرابات في سمك مياه المحيط. هذه هي ما يسمى الموجات الداخلية -بطيئة، ولكنها كبيرة جدًا في نطاقها، حيث تصل أحيانًا إلى مئات الأمتار. أنها تنشأ نتيجة لذلك تأثير خارجيعلى كتلة غير متجانسة عموديا من الماء. بالإضافة إلى ذلك، بما أن درجة الحرارة والملوحة وكثافة مياه المحيطات لا تتغير تدريجياً مع العمق، بل بشكل مفاجئ من طبقة إلى أخرى، تنشأ موجات داخلية محددة عند الحدود بين هذه الطبقات.

التيارات البحرية

التيارات البحرية- وهي حركات انتقالية أفقية للكتل المائية في المحيطات والبحار، تتميز باتجاه وسرعة معينة. يصل طولها إلى عدة آلاف من الكيلومترات، وعرضها عشرات إلى مئات الكيلومترات، وعمقها مئات الأمتار. ومن حيث الخصائص الفيزيائية والكيميائية فإن مياه التيارات البحرية تختلف عما حولها.

بواسطة مدة الوجود (الاستدامة)وتنقسم التيارات البحرية على النحو التالي:

• دائم، التي تمر في نفس مناطق المحيط، لها نفس الاتجاه العام، وسرعة ثابتة إلى حد ما وخصائص فيزيائية وكيميائية مستقرة للكتل المائية المنقولة (الرياح التجارية الشمالية والجنوبية، تيار الخليج، وما إلى ذلك)؛
• دورية، في أي اتجاه، والسرعة، ودرجة الحرارة تخضع لأنماط دورية. وتحدث على فترات منتظمة وبتسلسل معين (التيارات الموسمية الصيفية والشتوية في الجزء الشمالي المحيط الهندي، تيارات المد والجزر)؛
• مؤقت، في أغلب الأحيان بسبب الرياح.

بواسطة علامة درجة الحرارةالتيارات البحرية هي:

• دافيءوالتي تكون درجة حرارتها أعلى من المياه المحيطة (على سبيل المثال، تيار مورمانسك مع درجة حرارة 2-3 درجة مئوية بين المياه O درجة مئوية)؛ لديهم اتجاه من خط الاستواء إلى القطبين.
• باردوالتي تكون درجة حرارتها أقل من المياه المحيطة (على سبيل المثال تيار الكناري بدرجة حرارة 15-16 درجة مئوية بين المياه التي تبلغ درجة حرارتها حوالي 20 درجة مئوية) ؛ وتتجه هذه التيارات من القطبين إلى خط الاستواء؛
• حيادي، والتي تكون درجة حرارتها قريبة من بيئة(على سبيل المثال، التيارات الاستوائية).

بناءً على عمق موقعها في عمود الماء، تتميز التيارات بما يلي:

• سطحي(حتى عمق 200 متر)؛
• تحت السطح، لها اتجاه معاكس للسطح؛
• عميق، والتي تكون حركتها بطيئة جدًا - في حدود عدة سنتيمترات أو بضع عشرات من السنتيمترات في الثانية؛
• قاعتنظيم تبادل المياه بين خطوط العرض القطبية وشبه القطبية والاستوائية الاستوائية.

بواسطة أصلتتميز التيارات التالية:

• احتكاك، التي يمكن أن تكون المغزىأو رياح.تنشأ الانجرافات تحت تأثير الرياح المستمرة، والرياح تنشأ من الرياح الموسمية؛
• التدرج الجاذبية، من بينها مخزون، تتشكل نتيجة انحدار السطح الناتج عن فائض المياه نتيجة تدفقها من المحيط وغزارة هطول الأمطار، و تعويضية، والتي تنشأ بسبب تدفق المياه، وهطول الأمطار الضئيلة؛
• خاملوالتي يتم ملاحظتها بعد توقف العوامل التي تثيرها (على سبيل المثال تيارات المد والجزر).

يتم تحديد نظام التيارات المحيطية من خلال الدورة العامة للغلاف الجوي.

إذا تخيلنا محيطًا افتراضيًا يمتد بشكل مستمر من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، وقمنا بتركيب مخطط عام للرياح الجوية عليه، فمع الأخذ بعين الاعتبار قوة كوريوليس المنحرفة، نحصل على ست حلقات مغلقة -
دوامات التيارات البحرية: المناطق الاستوائية الشمالية والجنوبية، والمناطق شبه الاستوائية الشمالية والجنوبية، وشبه القطبية وشبه القطبية (الشكل 4).

أرز. 4. دورات التيارات البحرية

تنتج الانحرافات عن المخطط المثالي عن وجود القارات وخصائص توزيعها على سطح الأرض. ومع ذلك، كما هو الحال في الرسم البياني المثالي، في الواقع هناك تغيير المناطقكبير - يبلغ طوله عدة آلاف من الكيلومترات - وليس مغلقًا تمامًا أنظمة التداول:وهو مضاد للأعاصير الاستوائية. الأعاصير الاستوائية، الشمالية والجنوبية؛ الأعاصير شبه الاستوائية، الشمالية والجنوبية؛ القطب الجنوبي المحيط بالقطب الشمالي؛ الإعصار في خطوط العرض العالية. نظام القطب الشمالي المضاد للأعاصير.

في نصف الكرة الشمالي تتحرك في اتجاه عقارب الساعة، وفي نصف الكرة الجنوبي تتحرك عكس اتجاه عقارب الساعة. موجهة من الغرب إلى الشرق تيارات الرياح المضادة للتجارة الاستوائية.

في خطوط العرض القطبية المعتدلة في نصف الكرة الشمالي توجد حلقات تيار صغيرةحول الحد الأدنى من الباريك. يتم توجيه حركة المياه فيها عكس اتجاه عقارب الساعة، وفي نصف الكرة الجنوبي - من الغرب إلى الشرق حول القارة القطبية الجنوبية.

يتم تتبع التيارات في أنظمة تداول المناطق بشكل جيد حتى عمق 200 متر، ومع العمق تغير اتجاهها وتضعف وتتحول إلى دوامات ضعيفة. وبدلا من ذلك، تتكثف التيارات الزوالية في العمق.

تلعب أقوى وأعمق التيارات السطحية دورًا حاسمًا في الدورة العالمية للمحيطات العالمية. التيارات السطحية الأكثر استقرارًا هي الرياح التجارية الشمالية والجنوبية في المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والرياح التجارية الجنوبية في المحيط الهندي. لديهم اتجاه من الشرق إلى الغرب. تتميز خطوط العرض الاستوائية بتيارات النفايات الدافئة، مثل تيار الخليج، وكوروشيو، والبرازيلي، وغيرها.

تحت تأثير الرياح الغربية المستمرة في خطوط العرض المعتدلة هناك شمال الأطلسي الدافئ وشمال-

تيار المحيط الهادئ في نصف الكرة الشمالي والتيار البارد (المحايد). الرياح الغربية- في يوجني. ويشكل الأخير حلقة في المحيطات الثلاثة المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية. يتم إغلاق الدوامات الكبيرة في نصف الكرة الشمالي بواسطة التيارات التعويضية الباردة: على طول السواحل الغربية في خطوط العرض الاستوائية توجد تيارات كاليفورنيا والكناري، وفي نصف الكرة الجنوبي توجد تيارات البيرو والبنغال وغرب أستراليا.

وأشهر التيارات هي أيضاً التيار النرويجي الدافئ في القطب الشمالي، وتيار لابرادور البارد في المحيط الأطلسي، وتيار ألاسكا الدافئ، وتيار كوريل كامتشاتكا البارد في المحيط الهادئ.

تولد حركة الرياح الموسمية في شمال المحيط الهندي تيارات رياح موسمية: الشتاء - من الشرق إلى الغرب والصيف - من الغرب إلى الشرق.

في المحيط المتجمد الشمالي، يحدث اتجاه حركة الماء والجليد من الشرق إلى الغرب (التيار عبر الأطلسي). وأسبابها هي التدفق النهري الغزير لأنهار سيبيريا، والحركة الإعصارية الدورانية (عكس اتجاه عقارب الساعة) فوق بحر بارنتس وكارا.

بالإضافة إلى الأنظمة الكلية للتداول، هناك دوامات في المحيط المفتوح. حجمها 100-150 كم، وسرعة حركة الكتل المائية حول المركز 10-20 سم/ث. تسمى هذه الأنظمة المتوسطة الدوامات السينوبتيكية.ويعتقد أنها تحتوي على ما لا يقل عن 90٪ من الطاقة الحركية للمحيطات. يتم ملاحظة الدوامات ليس فقط في المحيط المفتوح، ولكن أيضًا في التيارات البحرية مثل تيار الخليج. هنا يدورون بسرعة أعلى مما كانت عليه في المحيط المفتوح، يتم التعبير عن نظام الحلقات بشكل أفضل، ولهذا السبب يتم استدعاؤهم خواتم.

بالنسبة لمناخ وطبيعة الأرض، وخاصة المناطق الساحلية، فإن أهمية التيارات البحرية كبيرة. تحافظ التيارات الدافئة والباردة على اختلاف درجات الحرارة بين السواحل الغربية والشرقية للقارات، مما يعطل توزيعها المناطقي. وهكذا، يقع ميناء مورمانسك الخالي من الجليد فوق الدائرة القطبية الشمالية، وعلى الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية على خليج سانت لويس. لورانس (48 درجة شمالاً). تعمل التيارات الدافئة على تعزيز هطول الأمطار، في حين أن التيارات الباردة، على العكس من ذلك، تقلل من احتمالية هطول الأمطار. ولذلك فإن المناطق التي تغسلها التيارات الدافئة تتمتع بمناخ رطب، بينما المناطق التي تغسلها التيارات الباردة تتمتع بمناخ جاف. وبمساعدة التيارات البحرية، تتم هجرة النباتات والحيوانات ونقل العناصر الغذائية وتبادل الغازات. تؤخذ التيارات أيضًا في الاعتبار عند الإبحار.

موجات المارقة

صورة لموجة كبيرة تقترب من سفينة تجارية. حوالي الأربعينيات

موجات المارقة (موجات المارقة, موجات الوحش, موجة بيضاء، إنجليزي موجة المارقة- سارق الأمواج، موجة غريبة- موجة معتوه، scumbag؛ الاب. تسريع واحد- موجة الشرير، galejade- نكتة سيئة، خدعة) - أمواج منفردة عملاقة تنشأ في المحيط، بارتفاع 20-30 (وأحيانًا أكثر) مترًا، ولها سلوك غير معهود من أمواج البحر. "موجات قاتلة" حقيقية تشكل خطراً على السفن والهياكل البحرية: قد لا تتحمل هياكل السفينة التي تواجه مثل هذه الموجة الضغط الهائل للمياه المتساقطة عليها (حتى 980 كيلو باسكال، 9.7 ضغط جوي)، والسفينة سوف تغرق في غضون دقائق.

من الظروف المهمة التي تسمح لنا بتمييز ظاهرة الموجات المارقة في موضوع علمي وعملي منفصل، وفصلها عن الظواهر الأخرى المرتبطة بالموجات ذات السعة الكبيرة بشكل غير طبيعي (على سبيل المثال، تسونامي)، هو ظهور “الموجات المارقة”. " من حيث لا أدري. على عكس التسونامي الذي ينشأ من الزلازل أو الانهيارات الأرضية تحت الماء ويتراكم ارتفاع أكبرفقط في المياه الضحلة، لا يرتبط ظهور "الموجات المارقة" بأحداث جيوفيزيائية كارثية. ويمكن أن تظهر هذه الموجات في رياح منخفضة وأمواج ضعيفة نسبيا، مما يؤدي إلى فكرة أن ظاهرة "الموجات المارقة" في حد ذاتها ترتبط بديناميكية أمواج البحر نفسها وتحولها أثناء انتشارها في المحيط.

لفترة طويلة، اعتبرت الأمواج المتجولة خيالا، لأنها لم تتناسب مع أي نموذج رياضي لحدوث وسلوك أمواج البحر (من وجهة نظر علم المحيطات الكلاسيكي، لا يمكن أن توجد موجات يزيد ارتفاعها عن 20.7 مترًا في محيطات الأرض) ولم يتم العثور عليها أيضًا كمية كافيةأدلة موثوقة. ومع ذلك، في 1 يناير 1995، على منصة دروبنر النفطية في بحر الشمال قبالة سواحل النرويج، تم تسجيل موجة يبلغ ارتفاعها 25.6 مترًا، تسمى موجة دروبنر، لأول مرة بواسطة الأجهزة. مزيد من الأبحاث كجزء من مشروع MaxWave، والذي تضمن مراقبة سطح محيطات العالم باستخدام أقمار الرادار ERS-1 و ERS-2 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، سجلت أكثر من 10 موجات عملاقة منفردة في ثلاثة أسابيع حول العالم. والذي تجاوز ارتفاعه 25 مترًا. وتفرض هذه الدراسات نظرة جديدة على أسباب موت السفن ذات الحجم مثل سفن الحاويات وناقلات النفط العملاقة على مدى العقدين الماضيين، بما في ذلك الأمواج المارقة كأسباب محتملة.

يُطلق على المشروع الجديد اسم Wave Atlas، وهو ينص على تجميع أطلس عالمي للموجات المارقة المرصودة ومعالجتها الإحصائية.

الأسباب

ولعل سبب ظهور الموجات المنفردة العملاقة هو تحرك جبهة الضغط الجوي المرتفع بسرعة معينة في اتجاه المنطقة ضغط منخفض(توسيع المنطقة ضغط مرتفع) ، كما هو موصوف في أعمال V. N. Shumilov. مع مثل هذا "التقدم" لجبهة الضغط العالي، تحدث ظاهرة مشابهة تقريبًا لتدفق المياه إلى الجزء الشرقي الضحل من بحر البلطيق، عندما يرتفع منسوب المياه في نهر نيفا في سانت بطرسبرغ عدة أمتار.

آخر سبب محتملتسمى الحدود القصوى للتداخل عندما تتداخل موجات ذات اتجاهات مختلفة تنتشر في عمود الماء. المناطق الأكثر احتمالا لتكوين الأمواج في هذه الحالة هي مناطق التيارات البحرية، حيث أن الأمواج الناجمة عن عدم تجانس التيارات والمخالفات السفلية هي الأكثر ثباتا وشدة.

قد يكون السبب الآخر لحدوث مثل هذه الموجات هو الاختلاف في إمكانات الطاقة لطبقات المياه المختلفة، والتي يتم "تفريغها" في ظروف معينة، كما هو الحال في الغلاف الجوي أثناء عاصفة رعدية أو إعصار. الطبقة العليا من الماء المشبعة بالأكسجين تتراكم إمكانات كهربائية موجبة، والطبقات العميقة التي تحتوي على الميثان المذاب وأكاسيد الحديد منخفضة التكافؤ والمنغنيز وما إلى ذلك تتراكم سلبية؛ في ظل ظروف معينة، يمكن أن تسبب هذه الطاقة اضطرابات و حركة كتل كبيرة من الماء. يمكن لسفينة أو غواصة أو جسم ما أو ضربة صاعقة أو دفقة أو أي شيء آخر أن تغلق ببساطة جهات الاتصال في الدائرة وتبدأ تشغيل "المحرك الموجي" ويمكن أن تعمل "في الشفط" وقمع الشفط وفي دفع كتلة من الماء إلى السطح.

ومن المثير للاهتمام أن هذه الموجات يمكن أن تكون قمم وقيعان، وهو ما يؤكده شهود العيان. تتضمن الأبحاث الإضافية تأثيرات اللاخطية في موجات الرياح، والتي يمكن أن تؤدي إلى تكوين مجموعات صغيرة من الموجات (الحزم) أو الموجات الفردية (السولتونات) التي يمكنها السفر لمسافات طويلة دون تغيير بنيتها بشكل كبير. كما تمت ملاحظة حزم مماثلة عدة مرات في الممارسة العملية. الميزات المميزةومثل هذه المجموعات من الموجات، التي تؤكد هذه النظرية، هي أنها تتحرك بشكل مستقل عن الموجات الأخرى ولها عرض صغير (أقل من 1 كم)، وانخفاض ارتفاعاتها بشكل حاد عند الحواف.

النمذجة العددية للموجات المارقة

تم إجراء النمذجة المباشرة للموجات المارقة في أعمال V. E. Zakharov، V. I. Dyachenko، R. V. Shamin. تم حل المعادلات التي تصف التدفق غير المستقر لسائل مثالي ذو سطح حر عدديا. استخدام نوع خاصالمعادلات، كان من الممكن إجراء العمليات الحسابية بدقة كبيرة وعلى فترات زمنية كبيرة. وفي سياق التجارب العددية، تم الحصول على ملامح مميزة للموجات المارقة، والتي تتفق جيدًا مع البيانات التجريبية.

في سياق سلسلة كبيرة من التجارب الحسابية حول نمذجة ديناميكيات الموجات السطحية للسائل المثالي مع المعلمات الفيزيائية المميزة للمحيط، تم إنشاء وظائف تجريبية لترددات الموجات المارقة اعتمادًا على الانحدار (~الطاقة) وتشتت البيانات الأولية.

الملاحظة التجريبية

إحدى المشاكل في دراسة الموجات المارقة هي صعوبة الحصول عليها في ظروف المختبر. يضطر الباحثون بشكل أساسي إلى العمل مع البيانات التي تم الحصول عليها من الملاحظات في الظروف الطبيعية، وهذه البيانات محدودة للغاية بسبب الطبيعة غير المتوقعة للموجة المارقة.

في عام 2010، تم الحصول على سوليتونات بيريجرين المتنفسة تجريبيًا لأول مرة، والتي، وفقًا للعديد من العلماء، هي نموذج أولي محتمل للموجات المارقة. تم الحصول على هذه السوليتونات، وهي حل خاص لمعادلة شرودنغر غير الخطية النظام البصريومع ذلك، بالفعل في عام 2011 تم الحصول على نفس السوليتونات لموجات المياه. وفي عام 2012، وفي تجربة أخرى، تمكن العلماء من إثبات توليد جهاز تنفس سوليتون أكثر من ترتيب عالي، والتي تكون سعتها أكبر بخمس مرات من سعة موجة الخلفية.

الحالات المعروفة

• في أبريل 1966، ضربت موجة بيضاء السفينة الإيطالية التي تعبر المحيط الأطلسي، مايكل أنجلو، في وسط المحيط الأطلسي، مما أدى إلى جرف راكبين إلى البحر وإصابة 50 آخرين. تعرضت السفينة لأضرار جسيمة في مقدمة السفينة وأحد جوانبها.

• في سبتمبر 1995، حاولت السفينة البريطانية عبر المحيط الأطلسي "كوين إليزابيث 2" في شمال المحيط الأطلسي أثناء إعصار لويس "ركوب" موجة يبلغ ارتفاعها 29 مترًا ظهرت أمامها مباشرة.

موجات مارقة في الفن

• في فيلم بوسيدون عام 2006، تسافر سفينة الركاب بوسيدون إلى المحيط الأطلسيعشية العام الجديد. قلبت الموجة السفينة رأسًا على عقب، وبعد ساعات قليلة غرقت.
• يحكي فيلم ريدلي سكوت "White Squall" قصة وفاة سفينة تدريب جراء عاصفة مفاجئة أعقبها ظهور موجة ضخمة.
• "العاصفة المثالية" هي دراما مغامرات مبنية على أحداث حقيقية حدثت أثناء إعصار جريس على الساحل الأمريكي.

ملحوظات

روابط

• Pelinovsky E. N.، Slyunyaev A. V. "النزوات" - أمواج البحر القاتلة // الطبيعة، العدد 3، 2007.
• S. Badulin، A. Ivanov، A. Ostrovsky. تأثير الأمواج العملاقة على سلامة إنتاج ونقل الهيدروكربونات البحرية
• Kurkin A. A.، Pelinovsky E. N. "موجات مارقة: الحقائق والنظرية والنمذجة"، نيجني نوفغورود. ولاية أولئك. جامعة. ن. نوفغورود، 2004.

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

تعرف على ما هي "الأمواج المارقة" في القواميس الأخرى:

ميكانيكا الاستمرارية ميكانيكا الاستمرارية الكلاسيكية ويكيبيديا

ميكانيكا الاستمرارية ويكيبيديا

الموجات القاتلة (الموجات المارقة، والموجات الوحشية) هي موجات منفردة عملاقة يبلغ ارتفاعها 20-30 مترًا (وأحيانًا أكثر)، تنشأ في المحيط وتظهر سلوكًا غير معهود من أمواج البحر. لا ينبغي الخلط بينها وبين موجات التسونامي التي تحدث في... ... ويكيبيديا

ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر الموج (المعاني). الموجة هي تغير في حالة الوسط أو المجال الفيزيائي (الاضطراب)، تنتشر أو تتأرجح في المكان والزمان أو في فضاء الطور. بمعنى آخر... ... ويكيبيديا

من أين تأتي الموجات العملاقة؟

ما الذي يسبب ظهور معظم الأمواج في المحيطات والبحار، عن طاقة الأمواج وعن أضخم الأمواج.

السبب الرئيسي لظهور أمواج المحيط هو تأثير الرياح على سطح الماء. يمكن أن تتطور سرعة بعض الأمواج حتى تتجاوز 95 كم في الساعة. يمكن فصل التلال عن التلال بمقدار 300 متر. يسافرون مسافات شاسعة عبر سطح المحيط. يتم إنفاق معظم طاقتهم قبل وصولهم إلى الأرض، وربما التجاوز أعمق مكان في العالم – خندق ماريانا. وأحجامها أصبحت أصغر. وإذا هدأت الرياح أصبحت الأمواج أكثر هدوءا وسلاسة.

إذا كان هناك نسيم قوي في المحيط، فإن ارتفاع الأمواج عادة ما يصل إلى 3 أمتار. إذا بدأت الرياح تصبح عاصفة، فيمكن أن يصل ارتفاعها إلى 6 أمتار، وفي حالة الرياح العاصفة القوية، يمكن أن يكون ارتفاعها بالفعل أعلى من 9 أمتار وتصبح شديدة الانحدار مع رذاذ كثيف.

أثناء العاصفة، عندما تكون الرؤية صعبة في المحيط، يتجاوز ارتفاع الأمواج 12 مترًا. ولكن خلال عاصفة شديدة، عندما يكون البحر مغطى بالكامل بالرغوة، حتى السفن الصغيرة أو اليخوت أو السفن (وليس تلك الأسماك، حتى أكثر سمكة كبيرة ) قد تضيع ببساطة بين الموجات الـ 14.

ضرب الأمواج

تعمل الأمواج الكبيرة على تآكل الشواطئ تدريجيًا. يمكن للأمواج الصغيرة أن تقوم بتسوية الشاطئ ببطء بالرواسب. تضرب الأمواج الشاطئ بزاوية معينة، وبالتالي فإن الرواسب التي تجرفها المياه من مكان ما ستحمل بعيدًا وتترسب في مكان آخر.

خلال الأعاصير أو العواصف الشديدة، يمكن أن تحدث تغييرات بحيث يمكن أن تتحول مساحات شاسعة من الساحل بشكل مفاجئ.

وليس فقط الشواطئ. ذات مرة، في عام 1755، وعلى مسافة بعيدة جداً عنا، اجتاحت لشبونة أمواج بارتفاع 30 متراً عن وجه الأرض، فغمرت مباني المدينة تحت أطنان من المياه، وحولتها إلى أنقاض وقتلت أكثر من نصف مليون شخص. وقد حدث ذلك في عطلة كاثوليكية كبيرة - عيد جميع القديسين.

موجات المارقة

عادة ما يتم ملاحظة أكبر الموجات على طول تيار أجولهاس (أو تيار أجولهاس)، الذي يقع قبالة ساحل جنوب أفريقيا. وقد تمت الإشارة إليه هنا أيضًا أعلى موجة في المحيط. وكان ارتفاعها 34 مترًا، وبشكل عام، تم تسجيل أكبر موجة على الإطلاق من قبل الملازم فريدريك مارجوت على متن سفينة تبحر من مانيلا إلى سان دييغو. كان ذلك في 7 فبراير 1933. وكان ارتفاع تلك الموجة أيضًا حوالي 34 مترًا. أطلق البحارة على هذه الأمواج لقب "الأمواج المارقة". كقاعدة عامة، يسبق الموجة العالية بشكل غير عادي دائمًا قاع (أو قاع) عميق بنفس القدر. ومن المعروف أنه في مثل هذه المنخفضات عدد كبير منالسفن. وبالمناسبة، فإن الموجات التي تتشكل أثناء المد العالي لا علاقة لها بالمد والجزر. وهي ناجمة عن زلزال تحت الماء أو ثوران بركاني في البحر أو قاع المحيط، مما يخلق حركة كتل ضخمة من الماء، ونتيجة لذلك، موجات كبيرة.

6. أمواج البحر.

© فلاديمير كالانوف،
"المعرفة قوة".

سطح البحر يتحرك دائمًا، حتى مع الهدوء التام. ولكن بعد ذلك هبت الريح، وظهرت على الفور تموجات على الماء، والتي تحولت إلى أمواج كلما زادت سرعة هبوب الرياح. ولكن بغض النظر عن مدى قوة الرياح، فإنها لا يمكن أن تسبب موجات أكبر من أحجام قصوى معينة.

تعتبر الموجات الناتجة عن الرياح قصيرة. اعتمادًا على قوة الرياح ومدتها، يتراوح طولها وارتفاعها من عدة مليمترات إلى عشرات الأمتار (في العاصفة يصل طول أمواج الرياح إلى 150-250 مترًا).

تظهر ملاحظات سطح البحر أن الأمواج تصبح قوية حتى عندما تزيد سرعة الرياح عن 10 م/ث، بينما ترتفع الأمواج إلى ارتفاع 2.5-3.5 متر، وتصطدم بالشاطئ محدثة هديرًا.

ولكن بعد ذلك تتحول الرياح عاصفةوتصل الأمواج إلى أحجام هائلة. هناك العديد من الأماكن في العالم تهب فيها رياح قوية جدًا. على سبيل المثال، في الجزء الشمالي الشرقي من المحيط الهادئ شرق جزر الكوريل وجزر كوماندر، وكذلك شرق جزيرة هونشو اليابانية الرئيسية، تبلغ سرعة الرياح القصوى في ديسمبر ويناير 47-48 م / ث.

وفي جنوب المحيط الهادئ، تُلاحظ أقصى سرعة للرياح في شهر مايو في المنطقة الواقعة شمال شرق نيوزيلندا (49 م/ث) وبالقرب من الدائرة القطبية الجنوبية في منطقة جزر باليني وسكوت (46 م/ث).

نحن ندرك السرعات المعبر عنها بالكيلومترات في الساعة بشكل أفضل. وبالتالي فإن سرعة 49 م/ث تساوي 180 كم/ساعة تقريبًا. بالفعل بسرعة رياح تزيد عن 25 م/ث، وارتفاع الأمواج 12-15 مترًا. تم تصنيف هذه الدرجة من الإثارة من 9 إلى 10 نقاط على أنها عاصفة شديدة.

وقد أثبتت القياسات أن ارتفاع موجة العاصفة في المحيط الهادئ يصل إلى 25 مترًا. هناك تقارير عن رصد أمواج يصل ارتفاعها إلى 30 مترًا. صحيح أن هذا التقييم لم يتم على أساس القياسات الآلية، ولكن تقريبًا بالعين المجردة.

وفي المحيط الأطلسي يصل أقصى ارتفاع لموجات الرياح إلى 25 مترًا.

ولا يتجاوز طول أمواج العاصفة 250 مترًا.

لكن العاصفة توقفت، وهدأت الرياح، لكن البحر لم يهدأ بعد. مثل صدى عاصفة في البحر ينشأ تضخم. وتتحرك الأمواج العاتية (يصل طولها إلى 800 متر أو أكثر) لمسافات هائلة تصل إلى 4-5 آلاف كيلومتر وتقترب من الشاطئ بسرعة 100 كيلومتر في الساعة، وأحياناً أعلى. في البحر المفتوح، تكون الأمواج المنخفضة والطويلة غير مرئية. عند الاقتراب من الشاطئ تقل سرعة الموجة بسبب الاحتكاك بقاعها، لكن الارتفاع يزداد، ويصبح الانحدار الأمامي للموجة أكثر حدة، وتظهر الرغوة في الأعلى، وتصطدم قمة الموجة بالشاطئ بقوة الزئير - هكذا تظهر الأمواج - وهي ظاهرة ملونة ومهيبة بنفس القدر، بقدر ما هي خطيرة. يمكن أن تكون قوة الأمواج هائلة.

عند مواجهة أي عائق، ترتفع المياه إلى ارتفاع كبير وتلحق الضرر بالمنارات ورافعات الموانئ وحواجز الأمواج وغيرها من الهياكل. يمكن أن يؤدي رمي الأمواج بالحجارة من الأسفل إلى إتلاف حتى الأجزاء الأعلى والأبعد من المنارات والمباني. كانت هناك حالة عندما مزقت الأمواج جرسًا من إحدى المنارات الإنجليزية من ارتفاع 30.5 مترًا فوق مستوى سطح البحر. أحيانًا ما تقوم الأمواج على بحيرة بايكال لدينا في الطقس العاصف بإلقاء حجارة يصل وزنها إلى طن على مسافة 20-25 مترًا من الشاطئ.

وخلال العواصف التي ضربت منطقة غاغرا، تآكل البحر الأسود وابتلع شريطاً ساحلياً يبلغ عرضه 20 متراً على مدى 10 سنوات. وعند اقترابها من الشاطئ تبدأ الأمواج عملها التدميري من عمق يعادل نصف طولها في عرض البحر. وهكذا، مع موجة عاصفة يبلغ طولها 50 مترًا، وهي سمة البحار مثل البحر الأسود أو بحر البلطيق، يبدأ تأثير الأمواج على المنحدر الساحلي تحت الماء على عمق 25 مترًا، ومع طول موجة 150 مترًا، المميزة للبحر. المحيط المفتوح، يبدأ هذا التأثير بالفعل على عمق 75 مترًا.

تؤثر الاتجاهات الحالية على حجم وقوة أمواج البحر. مع التيارات المعاكسة، تكون الموجات أقصر ولكنها أعلى، ومع التيارات المعاكسة، على العكس من ذلك، يقل ارتفاع الموجات.

بالقرب من حدود التيارات البحرية غالبًا ما تظهر موجات ذات أشكال غير عادية تشبه الهرم ودوامات خطيرة تظهر فجأة وتختفي فجأة. في مثل هذه الأماكن، تصبح الملاحة خطيرة بشكل خاص.

تتمتع السفن الحديثة بصلاحية عالية للإبحار. ولكن يحدث أن السفن، بعد أن قطعت عدة أميال عبر محيط عاصف، تجد نفسها في خطر أكبر من خطر البحر عندما تصل إلى خليجها الأصلي. إن الأمواج القوية التي تكسر حواجز الأمواج الخرسانية المسلحة التي يبلغ وزنها عدة أطنان للسد قادرة على تحويل حتى سفينة كبيرة إلى كومة من المعدن. في العاصفة من الأفضل الانتظار حتى دخول الميناء.

ولمكافحة الأمواج حاول المتخصصون في بعض الموانئ استخدام الهواء. تم وضع أنبوب فولاذي به العديد من الثقوب الصغيرة في قاع البحر عند مدخل الخليج. تم توفير الهواء تحت ضغط مرتفع في الأنبوب. هربت تيارات من فقاعات الهواء من الثقوب إلى السطح ودمرت الموجة. لم يتم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع بعد بسبب عدم كفاية الكفاءة. من المعروف أن المطر والبرد والجليد وغابات النباتات البحرية تعمل على تهدئة الأمواج والأمواج.

لقد لاحظ البحارة منذ فترة طويلة أن الدهون المسكوبة في البحر تنعم الأمواج وتقلل من ارتفاعها. الدهون الحيوانية، مثل دهن الحوت، تعمل بشكل أفضل. تأثير الزيوت النباتية والمعدنية أضعف بكثير. وقد أثبتت التجربة أن 50 سم3 من الزيت تكفي لتقليل الاضطرابات على مساحة 15 ألف متر مربع، أي 1.5 هكتار. حتى الطبقة الرقيقة من طبقة الزيت تمتص بشكل ملحوظ طاقة الحركات الاهتزازية لجزيئات الماء.

نعم، هذا كل شيء صحيح. لكن، لا سمح الله، لا نوصي بأي حال من الأحوال بالقباطنة السفن البحريةقبل الرحلة، قم بتخزين الأسماك أو زيت الحوت ثم صب هذه الدهون في الأمواج لتهدئة المحيط. ففي نهاية المطاف، قد تصل الأمور إلى درجة من السخافة، حتى أن أحداً ما سيبدأ في صب الزيت وزيت الوقود ووقود الديزل في البحر من أجل تهدئة الأمواج.

يبدو لنا ذلك أفضل طريقةتتكون مكافحة الأمواج من خدمة طقس منظمة بشكل جيد تقوم بإخطار السفن مسبقًا بالمكان والزمان المتوقعين للعاصفة وقوتها المتوقعة، والتدريب الملاحي والطيارين الجيد للبحارة والعاملين الساحليين، بالإضافة إلى التحسين المستمر لتصميم السفن. من أجل تحسين صلاحيتها للإبحار وقدراتها التقنية.

للأغراض العلمية والعملية، تحتاج إلى معرفة الخصائص الكاملة للموجات: ارتفاعها وطولها، وسرعة ومدى حركتها، وقوة عمود الماء الفردي وطاقة الأمواج في منطقة معينة.

تم إجراء القياسات الأولى للموجات في عام 1725 على يد العالم الإيطالي لويجي مارسيجلي. في نهاية القرن الثامن عشر - بداية القرن التاسع عشر، تم إجراء عمليات رصد منتظمة للأمواج وقياساتها من قبل الملاحين الروس I. Kruzenshtern وO. Kotzebue وV.Golovin خلال رحلاتهم عبر المحيط العالمي. كان الأساس الفني للقياسات في تلك الأيام ضعيفا للغاية، وبطبيعة الحال، لم تكن هناك أدوات خاصة لقياس الأمواج على السفن الشراعية في ذلك الوقت.

حاليًا، لهذه الأغراض، هناك أدوات معقدة ودقيقة للغاية ومجهزة بسفن بحثية لا تقوم فقط بقياسات معلمات الموجة في المحيط، ولكن أيضًا عمل علمي أكثر تعقيدًا. لا يزال المحيط يحمل العديد من الأسرار، والتي يمكن أن يعود الكشف عنها بفوائد كبيرة على البشرية جمعاء.

عندما يتحدثون عن سرعة حركة الأمواج، فإن هذه الأمواج تصعد وتتدحرج إلى الشاطئ، عليك أن تفهم أن كتلة الماء نفسها ليست هي التي تتحرك. جزيئات الماء التي تشكل الموجة حركة اماميةعمليا لا تفعل ذلك. فقط شكل الموجة هو الذي يتحرك في الفضاء، وتقوم جزيئات الماء في البحر الهائج بحركات تذبذبية في المستوى الرأسي، وبدرجة أقل، في المستوى الأفقي. يؤدي الجمع بين الحركتين التذبذبيتين إلى حقيقة أن جزيئات الماء الموجودة في الأمواج تتحرك فعليًا في مدارات دائرية، قطرها يساوي ارتفاع الموجة. تتناقص الحركات التذبذبية لجزيئات الماء بسرعة مع العمق. تظهر الأجهزة الدقيقة، على سبيل المثال، أنه مع ارتفاع موجة يبلغ 5 أمتار (موجة عاصفة) وطول 100 متر، وعلى عمق 12 مترا، يبلغ قطر مدار موجة جزيئات الماء بالفعل 2.5 متر، وعلى عمق 12 مترا 100 متر - 2 سم فقط.

تنقل الموجات الطويلة، على عكس الموجات القصيرة والحادة، حركتها إلى أعماق كبيرة. وفي بعض الصور الفوتوغرافية لقاع المحيط وصولا إلى عمق 180 مترا، لاحظ الباحثون وجود تموجات رملية تشكلت تحت تأثير الحركات التذبذبية للطبقة السفلية من الماء. وهذا يعني أنه حتى في هذا العمق، فإن الأمواج السطحية للمحيط تجعل نفسها محسوسة.

هل من الضروري إثبات الخطر الذي تشكله موجة العاصفة على السفن؟

في تاريخ الملاحة، هناك عدد لا يحصى من الحوادث المأساوية في البحر. ولقيت الزوارق الطويلة الصغيرة والسفن الشراعية عالية السرعة حتفهم مع أطقمها. عابرات المحيطات الحديثة ليست محصنة ضد العناصر الخبيثة.

في السفن الحديثة العابرة للمحيطات، من بين الأجهزة والأدوات الأخرى التي تضمن الملاحة الآمنة، يتم استخدام مثبتات الملعب، والتي تمنع السفينة من الحصول على لفة كبيرة بشكل غير مقبول على متنها. في بعض الحالات، يتم استخدام الجيروسكوبات القوية لهذا الغرض، وفي حالات أخرى، يتم استخدام القارب المحلق القابل للسحب لتسوية موضع هيكل السفينة. تكون أنظمة الكمبيوتر الموجودة على السفن على اتصال دائم مع أقمار الأرصاد الجوية والمركبات الفضائية الأخرى، مما يخبر الملاحين ليس فقط بموقع العواصف وقوتها، ولكن أيضًا بالمسار الأكثر ملاءمة في المحيط.

بالإضافة إلى الموجات السطحية، هناك أيضًا موجات داخلية في المحيط.تتشكل عند السطح البيني بين طبقتين من الماء ذات كثافات مختلفة. تنتقل هذه الموجات بشكل أبطأ من الموجات السطحية، ولكن يمكن أن يكون لها سعة أكبر. يتم الكشف عن الموجات الداخلية من خلال التغيرات الإيقاعية في درجات الحرارة في أعماق مختلفة من المحيط. ظاهرة الموجات الداخلية لم تتم دراستها بشكل كاف بعد. لقد ثبت فقط أن الموجات تنشأ عند الحدود بين الطبقات ذات الكثافة المنخفضة والعالية. قد يبدو الوضع مثل هذا: على سطح المحيط الهدوء الكامل، ولكن في بعض العمق هناك عاصفة، على طول الأمواج الداخلية مقسمة، مثل السطح العادي، إلى قصيرة وطويلة. بالنسبة للموجات القصيرة، يكون الطول أقل بكثير من العمق، أما بالنسبة للموجات الطويلة، على العكس من ذلك، فإن الطول يتجاوز العمق.

هناك أسباب عديدة لظهور الأمواج الداخلية في المحيط. يمكن أن يخرج السطح البيني بين الطبقات ذات الكثافات المختلفة عن التوازن بسبب تحرك سفينة كبيرة، أو الأمواج السطحية، أو التيارات البحرية.

تظهر الموجات الداخلية الطويلة، على سبيل المثال، بهذه الطريقة: طبقة من الماء، وهي عبارة عن خط فاصل بين الماء الأكثر كثافة ("الثقيل") والماء الأقل كثافة ("الخفيف")، ترتفع أولاً ببطء، لساعات، ثم فجأة يسقط بحوالي 100 متر. مثل هذه الموجة خطيرة جدًا على الغواصات. بعد كل شيء، إذا غرقت الغواصة إلى عمق معين، فهذا يعني أنها كانت متوازنة بطبقة من الماء ذات كثافة معينة. وفجأة، وبشكل غير متوقع، تظهر طبقة من المياه الأقل كثافة تحت هيكل القارب! يقع القارب على الفور في هذه الطبقة ويغوص إلى العمق حيث يمكن للمياه الأقل كثافة أن توازنه. ولكن قد يكون العمق بحيث يتجاوز ضغط الماء قوة هيكل الغواصة، وسيتم سحقها في غضون دقائق.

وفقا لاستنتاج الخبراء الأمريكيين الذين حققوا في أسباب وفاة الغواصة النووية "ثريشر" عام 1963 في المحيط الأطلسي، وجدت هذه الغواصة نفسها في هذا الوضع بالضبط وتم سحقها بسبب الضغط الهيدروستاتيكي الهائل. وبطبيعة الحال، لم يكن هناك شهود على المأساة، ولكن نسخة سبب الكارثة تؤكدها نتائج الملاحظات التي أجرتها سفن البحث في المنطقة التي غرقت فيها الغواصة. وأظهرت هذه الملاحظات أن الموجات الداخلية التي يزيد ارتفاعها عن 100 متر تنشأ هنا غالبًا.

وهناك نوع خاص هو الأمواج التي تحدث في البحر عندما يتغير الضغط الجوي. انهم يسمى سيتشيسو com.microsiches. علم المحيطات يدرسهم.

لذلك، تحدثنا عن الأمواج القصيرة والطويلة في البحر، السطحية والداخلية. الآن دعونا نتذكر أن الموجات الطويلة تنشأ في المحيط ليس فقط من الرياح والأعاصير، ولكن أيضًا من العمليات التي تحدث في القشرة الأرضية وحتى في المناطق الأعمق من "الجزء الداخلي" من كوكبنا. طول هذه الموجات أكبر بعدة مرات من أطول أمواج المحيط. وتسمى هذه الموجات تسونامي. ولا يعد ارتفاع أمواج التسونامي أعلى بكثير من أمواج العواصف الكبيرة، إلا أن طولها يصل إلى مئات الكيلومترات. الكلمة اليابانية "تسونامي" تُترجم تقريبًا إلى "موجة الميناء" أو "الموجة الساحلية". . إلى حد ما، ينقل هذا الاسم جوهر الظاهرة. والحقيقة هي أن تسونامي في المحيط المفتوح لا يشكل أي خطر. على مسافة كافية من الساحل، لا يحتدم التسونامي، ولا يسبب الدمار، ولا يمكن حتى ملاحظته أو الشعور به. تحدث جميع كوارث تسونامي على الشاطئ وفي الموانئ والمرافئ.

تحدث موجات التسونامي في أغلب الأحيان نتيجة للزلازل الناجمة عن حركة الصفائح التكتونية قشرة الأرض، وكذلك من الانفجارات البركانية القوية.

غالبًا ما تكون آلية تكوين تسونامي على النحو التالي: نتيجة لإزاحة أو تمزق جزء من قشرة الأرض، يحدث ارتفاع أو انخفاض مفاجئ في جزء كبير من قاع البحر. ونتيجة لذلك، يحدث تغير سريع في حجم مساحة الماء، وتظهر موجات مرنة في الماء، وتنتشر بسرعة حوالي كيلومتر ونصف في الثانية. تولد هذه الموجات المرنة القوية موجات تسونامي على سطح المحيط.

بعد ظهورها على السطح، تنتشر موجات تسونامي في دوائر من مركز الزلزال. عند نقطة الأصل، يكون ارتفاع موجة تسونامي صغيرًا: من سنتيمتر واحد إلى مترين (أحيانًا يصل إلى 4-5 أمتار)، ولكن في أغلب الأحيان يتراوح من 0.3 إلى 0.5 متر، وطول الموجة ضخم: 100-200 كيلومتر. تصبح هذه الأمواج غير المرئية في المحيط، التي تقترب من الشاطئ، مثل أمواج الرياح، أكثر حدة وأعلى، ويصل ارتفاعها أحيانًا إلى 10-30 وحتى 40 مترًا. بعد أن ضربت أمواج تسونامي الشاطئ، فإنها تدمر وتدمر كل شيء في طريقها، والأسوأ من ذلك كله، أنها تجلب الموت للآلاف، وأحيانًا عشرات وحتى مئات الآلاف من الأشخاص.

يمكن أن تتراوح سرعة انتشار تسونامي من 50 إلى 1000 كيلومتر في الساعة. تظهر القياسات أن سرعة موجة تسونامي تختلف بشكل متناسب الجذر التربيعيمن اعماق البحر. في المتوسط، يندفع تسونامي عبر المحيط المفتوح بسرعة 700-800 كيلومتر في الساعة.

التسونامي ليست أحداثا عادية، لكنها لم تعد نادرة.

وفي اليابان، تم تسجيل موجات تسونامي منذ أكثر من 1300 عام. في المتوسط، تضرب أمواج تسونامي المدمرة أرض الشمس المشرقة كل 15 عامًا (وهي موجات تسونامي صغيرة لم يكن لديها عواقب وخيمةلا تؤخذ في الاعتبار أمواج تسونامي).

تحدث معظم موجات التسونامي في المحيط الهادئ. اندلعت موجات تسونامي في جزر الكوريل وألوتيان وهاواي والفلبين. كما هاجموا سواحل الهند وإندونيسيا وأمريكا الشمالية والجنوبية، بالإضافة إلى الدول الأوروبية الواقعة على ساحل المحيط الأطلسي وفي البحر الأبيض المتوسط.

وكان آخر هجوم تسونامي الأكثر تدميراً هو الفيضان الرهيب الذي حدث عام 2004 والذي أدى إلى دمار هائل وخسائر في الأرواح، وكان له أسباب زلزالية ونشأ في وسط المحيط الهندي.

من أجل الحصول على فكرة عن المظاهر المحددة للتسونامي، يمكنك الرجوع إلى العديد من المواد التي تصف هذه الظاهرة.

سنقدم فقط بعض الأمثلة. هكذا كانت نتائج الزلزال الذي وقع في المحيط الأطلسي ليس ببعيد شبه الجزيرة الايبيرية 1 نوفمبر 1755. وتسبب في دمار رهيب في العاصمة البرتغالية لشبونة. لا تزال أنقاض المبنى المهيب الذي كان ذات يوم شامخة في وسط المدينة ديركارمو الذي لم يتم استعادته أبدًا. وتذكر هذه الآثار سكان لشبونة بالمأساة التي ضربت المدينة في الأول من نوفمبر عام 1755. وبعد وقت قصير من وقوع الزلزال، انحسر البحر، ثم ضربت المدينة موجة بارتفاع 26 مترا. وغادر العديد من السكان، الذين فروا من حطام المباني المتساقطة، الشوارع الضيقة للمدينة وتجمعوا على السد الواسع. جرفت الموجة المتصاعدة 60 ألف شخص في البحر. لم تغمر المياه لشبونة بالكامل لأنها تقع على عدة تلال عالية، لكن في المناطق المنخفضة غمر البحر الأرض حتى مسافة 15 كيلومترًا من الساحل.

في 27 أغسطس 1883، حدث انفجار قوي لبركان كراتاو الواقع في مضيق سوندا بالأرخبيل الإندونيسي. ارتفعت سحب الرماد إلى السماء، وحدث زلزال قوي، مما أدى إلى ظهور موجة بارتفاع 30-40 مترًا. وفي غضون دقائق قليلة، جرفت هذه الموجة جميع القرى الواقعة على الشواطئ المنخفضة لجاوة الغربية وجنوب سومطرة في البحر، مما أسفر عن مقتل 35 ألف شخص. وبسرعة 560 كيلومترا في الساعة، اجتاحت أمواج تسونامي المحيطين الهندي والهادئ، ووصلت إلى شواطئ أفريقيا وأستراليا وأمريكا. حتى في المحيط الأطلسي، على الرغم من العزلة والبعد، في بعض الأماكن (فرنسا، بنما) لوحظ ارتفاع معين في المياه.

في 15 يونيو 1896، دمرت موجات تسونامي القادمة 10 آلاف منزل على الساحل الشرقي لجزيرة هونشو اليابانية. ونتيجة لذلك مات 27 ألف نسمة.

من المستحيل محاربة تسونامي. لكن من الممكن والضروري تقليل الضرر الذي تسببه للناس.لذلك، الآن في جميع المناطق النشطة زلزاليا حيث يوجد خطر حدوث موجات تسونامي، تم إنشاء خدمات إنذار خاصة، مجهزة بالمعدات اللازمة التي تستقبل من المواقع الموجودة في أماكن مختلفةتشير أجهزة قياس الزلازل الحساسة للساحل إلى التغيرات في الظروف الزلزالية. ويتم توعية سكان هذه المناطق بانتظام بقواعد السلوك في حالة وجود تهديد بموجات تسونامي. لقد أعطت خدمات الإنذار بالتسونامي في اليابان وجزر هاواي بشكل متكرر إشارات تحذيرية في الوقت المناسب حول اقتراب تسونامي، وبالتالي إنقاذ حياة أكثر من ألف شخص.

تتميز جميع أنواع التيارات والأمواج بأنها تحمل طاقة هائلة - حرارية وميكانيكية.لكن البشرية غير قادرة على استخدام هذه الطاقة، ما لم نحسب، بالطبع، محاولات استخدام طاقة المد والجزر. وقد قدر أحد العلماء، وهو على الأرجح من محبي الإحصاء، أن قوة المد البحري تتجاوز 1000000000 كيلووات، وجميع الأنهار الكرة الأرضية– 850000000 كيلووات. طاقة واحدة كيلو متر مربعويقدر البحر العاصف بمليارات الكيلووات. ماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟ فقط أن الشخص لا يستطيع استخدام جزء من المليون من طاقة المد والجزر والعواصف. إلى حد ما، يستخدم الناس طاقة الرياح لتوليد الكهرباء وأغراض أخرى. لكن تلك، كما يقولون، قصة أخرى.

© فلاديمير كالانوف،
"المعرفة قوة"