Најгигантните бранови во светската историја. Нечесниот убиец бранува

Морски оток е движење на површината на водата нагоре и надолу од средното ниво. Сепак, тие не се движат во хоризонтална насока за време на брановите. Ова може да се види со набљудување на однесувањето на плови што се ниша на брановите.

Брановите се карактеризираат со следниве елементи: најнискиот дел од бранот се нарекува дното, а највисокиот дел се нарекува гребен. Стрмноста на падините е аголот помеѓу неговиот наклон и хоризонталната рамнина. Вертикалното растојание помеѓу дното и врвот е висината на бранот. Може да достигне 14-25 метри. Растојанието помеѓу два табани или две гребени се нарекува бранова должина. Најголемата должина е околу 250 m, брановите до 500 m се исклучително ретки Брзината на напредување на бранот се карактеризира со нивната брзина, т.е. растојанието што го минува гребенот, обично во секунда.

Главната причина за формирање на бранови е. При мали брзини се појавуваат бранови - систем на мали униформни бранови. Тие се појавуваат со секој налет на ветрот и веднаш бледнеат. Со многу силен ветер кој се претвора во бура, брановите може да се деформираат, додека подветрената падина се покажува поостра од ветровитата, а со многу силни ветрови, брановите врвови се распаѓаат и формираат бела пена - „јагниња“. Кога ќе заврши бурата, високите бранови сè уште долго талкаат по морето, но без остри врвови. Долгите и нежно наведнати бранови по престанокот на ветрот се нарекуваат оток. Голем оток со мала стрмност и бранова должина до 300-400 метри во отсуство на ветер се нарекува оток на ветер.

Трансформацијата на брановите се случува и кога се приближуваат до брегот. Кога се приближувате до нежно наведнат брег, долниот дел од бранот што доаѓа се забавува на земјата; должината се намалува, а висината се зголемува. Врвот на бранот се движи побрзо од дното. Бранот се превртува, а неговиот гребен, паѓајќи, се распаѓа во мали, заситени со воздух, пенливи прскања. Брановите што се кршат во близина на брегот формираат сурфање. Секогаш е паралелно со брегот. Водата испрскана од бранот на брегот полека се враќа по плажата.

Кога бранот се приближува до стрмниот брег, тој со сета сила удира во карпите. Во овој случај, бранот се исфрла во форма на убава, пенаста оска, достигнувајќи височина од 30-60 метри. Во зависност од обликот на карпите и насоката на брановите, вратилото се дели на делови. Силата на ударот на брановите достигнува 30 тони на 1 м2. Но, треба да се забележи дека главната улога не ја играат механичките влијанија на масите на вода на карпите, туку добиените воздушни меури и хидраулични капки, кои во основа ги уништуваат составните карпи (види Абразија).

Брановите активно го уништуваат крајбрежјето, го губат и тријат кластичниот материјал, а потоа го дистрибуираат по подводната падина. На длабочините на брегот, силата на ударот на брановите е многу висока. Понекогаш на одредено растојание од брегот има плитка во форма на подводна плука. Во овој случај, превртувањето на брановите се случува на плиткото, и се формира прекинувач.

Обликот на бранот постојано се менува, давајќи впечаток на трчање. Ова се должи на фактот што секоја водена честичка опишува кругови околу нивото на рамнотежа со еднообразно движење. Сите овие честички се движат во иста насока. Во секој момент, честичките се на различни точки на кругот; ова е брановиот систем.

Најголемите ветровити се забележани на јужната хемисфера, каде што океанот е најобем и каде западните ветрови се најконстантни и најсилни. Овде брановите достигнуваат 25 метри во висина и 400 метри во должина. Нивната брзина на движење е околу 20 m / s. Во морињата, брановите се помали - дури и во големите достигнуваат само 5 m.

Се користи скала од 9 точки за да се процени степенот на грубост на морето. Може да се користи за проучување на кое било водно тело.

Скала од 9 точки за проценка на степенот на пореметување на морето

За да се заштитат пристанишните објекти, сидриштата, крајбрежните области на морето од камени и бетонски блокови, изградени се брановидни бранови за да се намали енергијата на брановите за да се заштитат од бранови.

Возбудае осцилаторно движење на водата. Набљудувачот го перцепира како движење на бранови на површината на водата. Всушност, површината на водата осцилира нагоре и надолу од просечното ниво на положбата на рамнотежа. Обликот на брановите за време на брановите постојано се менува поради движењето на честичките по затворени, речиси кружни орбити.

Секој бран е мазна комбинација на издигнувања и вдлабнатини. Главните делови на бранот се: сртот- највисокиот дел; ѓон -најнискиот дел; наклон -профил помеѓу брановиот врв и брановидното корито. Линијата долж сртот на бранот се нарекува брановиден фронт(сл. 1).

Ориз. 1. Главните делови на бранот

Главните карактеристики на брановите се висина -разликата помеѓу нивоата на гребенот и дното на бранот; должина -најкраткото растојание помеѓу соседните врвови или брановидни дно; стрмнина -аголот помеѓу наклонот на бранот и хоризонталната рамнина (сл. 1).

Ориз. 1. Главни карактеристики на бранот

Брановите имаат многу висока кинетичка енергија. Колку е повисок бранот, толку повеќе кинетичка енергија содржи (пропорционално на квадратот на зголемувањето на висината).

Под влијание на Кориолисовата сила, десно низводно, далеку од копното, се појавува воден ѕид, а во близина на копното се создава вдлабнатина.

Од страна на потеклобрановите се поделени на следниов начин:

• бранови на триење;
• барични бранови;
• сеизмички бранови или цунами;
• сеиши;
• плимни бранови.

Бранови на триење

Брановите на триење, пак, можат да бидат ветер(сл. 2) или длабоко. ветрови брановисе јавуваат како резултат на триење на ветерните бранови на границата на воздухот и водата. Висината на брановите на ветерот не надминува 4 m, но при силни и долготрајни бури се зголемува на 10-15 m и повисоко. Највисоките бранови - до 25 m - се забележани во западните ветрови на јужната хемисфера.

Ориз. 2. Ветерни бранови и бранови за сурфање

Пирамидални, високи и стрмни ветрови бранови се нарекуваат толпата.Овие бранови се својствени за централните региони на циклоните. Кога ветрот стивнува, возбудата добива карактер отече, односно немир по инерција.

Примарна форма на ветерни бранови - бранчиња.Се јавува кога брзината на ветерот е помала од 1 m/s, а со брзина поголема од 1 m/s, прво се формираат мали, а потоа и поголеми бранови.

Бран во близина на брегот, главно во плитка вода, врз основа на преведувачки движења, се нарекува сурфање(види Сл. 2).

длабоки брановисе јавуваат на границата на два водни слоја со различни својства. Тие често се јавуваат во теснец, со две нивоа на проток, во близина на устието на реките, на работ на топењето на мразот. Овие бранови ја мешаат морската вода и се многу опасни за морнарите.

баричен бран

барични брановисе јавуваат поради брзата промена на атмосферскиот притисок во местата на потекло на циклоните, особено тропските. Обично овие бранови се единечни и не предизвикуваат голема штета. Исклучок е кога тие се совпаѓаат со плима. Антилите, полуостровот Флорида, бреговите на Кина, Индија и Јапонија најчесто се изложени на вакви катастрофи.

Цунами

сеизмички брановисе јавуваат под влијание на подводни потреси и крајбрежни земјотреси. Ова се многу долги и ниски бранови во отворен океан, но силата на нивното ширење е доста голема. Тие се движат со многу голема брзина. Во близина на бреговите, нивната должина е намалена, а висината нагло се зголемува (во просек, од 10 до 50 m). Нивниот изглед повлекува човечки жртви. Прво, морето се повлекува неколку километри од брегот, добивајќи сила за туркање, а потоа брановите прскаат на брегот со голема брзина со интервал од 15-20 минути (сл. 3).

Ориз. 3. Трансформација на цунами

Јапонците ги нарекоа сеизмички бранови цунами, а терминот се користи насекаде низ светот.

Сеизмичкиот појас на Тихиот Океан е главната област на формирање на цунами.

сеиши

сеишисе стоечки бранови кои се јавуваат во заливите и внатрешните мориња. Тие се јавуваат по инерција по завршувањето на дејството на надворешните сили - ветер, сеизмички удари, нагли промени, интензивни врнежи итн. Во исто време, водата се крева на едно место, а на друго паѓа.

Плимниот бран

плимни бранови- Тоа се движења направени под влијание на силите кои формираат плима на Месечината и Сонцето. Обратна реакција на морската вода на плимата и осеката - осека.Лентата што се исцеди при ниска плима се нарекува сушење.

Постои тесна врска помеѓу висината на плимата и осеката со фазите на Месечината. Новите месечини и полните месечини имаат највисока плима и најниска плима. Тие се повикани сизигија.Во тоа време, лунарната и сончевата плима, напредувајќи истовремено, се преклопуваат една со друга. Помеѓу нив, во првиот и последниот четврток од фазата на Месечината, најниско, квадратураплимата и осеката.

Како што веќе беше споменато во вториот дел, во отворен океан висината на плимата е мала - 1,0-2,0 m, а во близина на расчленетиот брег нагло се зголемува. Плимата ја достигнува својата максимална вредност на атлантскиот брег на Северна Америка, во заливот Фанди (до 18 m). Во Русија, максималната плима од 12,9 m е забележана во заливот Шелихов (Охотско Море). Во внатрешните мориња, плимата и осеката е тешко забележлива, на пример, во Балтичкото Море во близина на Санкт Петербург, плимата е 4,8 см, но покрај некои реки, плимата може да се следи на стотици, па дури и илјадници километри од устата, на пример. , во Амазон - до 1400 см.

Стрмниот плимски бран што се издига по река се нарекува бор.Во Амазон, борот достигнува висина од 5 m и се чувствува на растојание од 1400 km од устието на реката.

Дури и со мирна површина, постои возбуда во дебелината на океанските води. Тоа се т.н внатрешни бранови -бавно, но многу значајно по обем, понекогаш достигнувајќи стотици метри. Тие произлегуваат како резултат на надворешно дејство на вертикално хетерогена маса на вода. Дополнително, бидејќи температурата, соленоста и густината на океанската вода не се менуваат постепено со длабочината, туку нагло од еден слој до друг, специфични внатрешни бранови се појавуваат на границата помеѓу овие слоеви.

морски струи

морски струи- ова се хоризонтални преведувачки движења на водните маси во океаните и морињата, кои се карактеризираат со одредена насока и брзина. Тие достигнуваат неколку илјади километри во должина, десетици до стотици километри широки, стотици метри длабоки. Според физичките и хемиските својства на водите на морските струи, тие се разликуваат од оние околу нив.

Од страна на времетраење на постоењето (стабилност)морските струи се поделени на следниов начин:

• постојана, кои минуваат во истите области на океанот, имаат еден општ правец, повеќе или помалку константна брзина и стабилни физичко-хемиски својства на пренесените водни маси (Северни и јужни трговски ветрови, Голфска струја и сл.);
• периодични, во која насоката, брзината, температурата се предмет на периодични закони. Тие се јавуваат во редовни интервали во одредена низа (летни и зимски монсунски струи во северниот дел на Индискиот Океан, приливите струи);
• привременнајчесто предизвикани од ветрови.

Од страна на знак за температураморските струи се

• топлокои имаат температура повисока од околната вода (на пример, струјата Мурманск со температура од 2-3 ° C меѓу водите од околу ° C); имаат правец од екваторот кон половите;
• ладно, чија температура е пониска од околната вода (на пример, Канарска струја со температура од 15-16 ° C меѓу водите со температура од околу 20 ° C); овие струи се насочени од половите кон екваторот;
• неутрален, кои имаат температура блиска до околината (на пример, екваторијални струи).

Според длабочината на локацијата во водената колона, се разликуваат струите:

• површни(длабочина до 200 m);
• подповршинаима насока спротивна на површината;
• длабоко, чие движење е многу бавно - од редот на неколку сантиметри или неколку десетици сантиметри во секунда;
• дното, регулирајќи ја размената на вода помеѓу поларните - субполарните и екваторијално-тропските географски широчини.

Од страна на потеклоразликувајте ги следните струи:

• триење, што може да биде лебдатили ветер.Лебдат се појавуваат под влијание на постојани ветрови, а ветровите се создаваат од сезонски ветрови;
• градиентна гравитација, меѓу кои се акции, што произлегува од наклонот на површината предизвикан од вишокот на вода поради нивниот доток од океанот и обилните врнежи од дожд, и компензаторни, кои произлегуваат поради одлив на вода, ретки врнежи;
• инертен, кои се забележани по завршувањето на дејството на факторите што ги возбудуваат (на пример, приливите струи).

Системот на океанските струи се определува со општата циркулација на атмосферата.

Ако замислиме хипотетички океан кој непрекинато се протега од Северниот Пол кон југ и наметне генерализирана шема на атмосферски ветрови на него, тогаш, земајќи ја предвид отклонувачката сила Кориолис, добиваме шест затворени прстени -
жици на морски струи: северни и јужни екваторијални, северни и јужни суптропски, субарктички и субантарктички (сл. 4).

Ориз. 4. Циклуси на морски струи

Отстапувањата од идеалната шема се предизвикани од присуството на континенти и особеностите на нивната дистрибуција на површината на земјата. Сепак, како и во идеалната шема, во реалноста, на површината на океанот постои зонално поместувањеголем - долг неколку илјади километри - не целосно затворен циркулациони системи:тој е екваторијален антициклонски; тропски циклонски, северни и јужни; суптропски антициклонски, северни и јужни; Циркуполарен Антарктик; циклонски со висока географска ширина; арктички антициклонски систем.

На северната хемисфера тие се движат во насока на стрелките на часовникот, на јужната хемисфера се движат спротивно од стрелките на часовникот. Насочено од запад кон исток екваторијални интер-трговски контраструи.

Во умерените субполарни ширини на северната хемисфера, постојат мали прстени на струиоколу барични ниски. Движењето на водата во нив е насочено спротивно од стрелките на часовникот, а на јужната хемисфера - од запад кон исток околу Антарктикот.

Струите во зонските циркулациони системи можат доста добро да се следат до длабочина од 200 m. Со длабочина тие го менуваат правецот, слабеат и се претвораат во слаби вртлози. Наместо тоа, меридијалните струи се интензивираат на длабочина.

Најмоќните и најдлабоките површински струи играат важна улога во глобалната циркулација на океаните. Најстабилни површински струи се северните и јужните трговски ветрови на Тихиот и Атлантскиот Океан и јужните трговски ветрови на Индискиот Океан. Тие се ориентирани од исток кон запад. Тропските географски широчини се карактеризираат со топли канални струи, како што се Голфската струја, Курошио, Бразил итн.

Под влијание на постојани западни ветрови во умерените географски широчини, има топли Северен Атлантик и Северен Атлантик

Пацифичката струја на северната хемисфера и студениот (неутрален) тек на западните ветрови на јужната хемисфера. Вториот формира прстен во три океани околу Антарктикот. Големите циркулации на северната хемисфера се затворени со студени компензаторни струи: долж западните брегови во тропските широчини - калифорниската, канарската, а во јужната - перуанската, бенгалската, западната Австралија.

Најпознати струи се и топлата норвешка струја на Арктикот, студената Лабрадорска струја во Атлантикот, топлата струја на Алјаска и студената струја Курилско-Камчатка во Тихиот Океан.

Циркулацијата на монсуните во северниот дел на Индискиот Океан генерира сезонски струи на ветер: зима - од исток кон запад и лето - од запад кон исток.

Во Арктичкиот Океан, насоката на движење на водата и мразот се јавува од исток кон запад (Трансатлантска струја). Причините за тоа се обилниот речен тек на реките на Сибир, ротационото циклонско движење (спротивно од стрелките на часовникот) над Баренцовото и Карското Море.

Покрај циркулационите макросистеми, има и отворени океански вртлози. Нивната големина е 100-150 km, а брзината на движење на водните маси околу центарот е 10-20 cm/s. Овие мезосистеми се нарекуваат синоптички вртлози.Се верува дека во нив е содржана најмалку 90% од кинетичката енергија на океанот. Вртелите се забележани не само на отворениот океан, туку и во морските струи како што е Голфската струја. Овде тие ротираат со уште поголема брзина отколку во отворен океан, нивниот прстенест систем е подобро изразен, поради што се нарекуваат прстени.

За климата и природата на Земјата, особено крајбрежните области, важноста на морските струи е голема. Топлите и студените струи ја одржуваат температурната разлика помеѓу западниот и источниот брег на континентите, нарушувајќи ја нејзината зонална распределба. Така, пристаништето Мурманск без замрзнување се наоѓа надвор од Арктичкиот круг, а на источниот брег на Северна Америка, Заливот Св. Лоренс (48°С). Топлите струи придонесуваат за врнежи, студените струи, напротив, ја намалуваат можноста за врнежи. Затоа, областите измиени од топли струи имаат влажна клима, а студените имаат сува клима. Со помош на морските струи се врши миграција на растенија и животни, пренос на хранливи материи и размена на гасови. При пловењето се земаат предвид и струите.

убиствени бранови

Фотографија од голем бран кој се приближува до трговски брод. Околу 1940-тите

убиствени бранови (Нечесните бранови, чудовиште бранови, бел бран, Англиски непријателски бран- непријателски бран чуден бран- бран-морон, ѓубре; фр. еден скаларат- злобен бран, галежад- лоша шега, цртање) - џиновски единечни бранови што се појавуваат во океанот, високи 20-30 (а понекогаш и повеќе) метри и имаат однесување некарактеристично за морските бранови. Вистински „убиствени бранови“ кои претставуваат опасност за бродовите и морските структури: структурите на бродот што ќе наиде на таков бран може да не го издржат огромниот притисок на водата што паднала врз него (до 980 kPa, 9,7 атм) и бродот ќе потоне за неколку минути.

Важна околност што ни овозможува да го издвоиме феноменот на брановите убијци како посебна научна и практична тема и да го издвоиме од другите феномени поврзани со бранови со невообичаено голема амплитуда (на пример, цунами), е појавата на „бранови убијци " од никаде. За разлика од цунамито, кои се резултат на подводни земјотреси или лизгање на земјиштето и добиваат голема височина само во плитки води, појавата на „бранови убијци“ не е поврзана со катастрофални геофизички настани. Овие бранови можат да се појават со слаби ветрови и релативно слаби бранови, што доведува до идејата дека самиот феномен на „бранови убијци“ е поврзан со особеностите на динамиката на самите морски бранови и нивната трансформација при ширење во океанот.

Долго време, брановите скитници се сметаа за фикција, бидејќи тие не се вклопуваа во ниту еден математички модел на појава и однесување на морските бранови (од гледна точка на класичната океанологија, брановите повисоки од 20,7 метри не можат да постојат во океаните на Земјата) , а исто така немаше доволно веродостојни докази. Сепак, на 1 јануари 1995 година, бран висок 25,6 метри, наречен бран Дропнер, за прв пат беше забележан на нафтената платформа Дропнер во Северното Море во близина на брегот на Норвешка. Понатамошни истражувања во рамките на проектот MaxWave („Максимум бран“), кој вклучуваше следење на површината на светските океани со помош на радарските сателити на Европската вселенска агенција (ESA) ERS-1 и ERS-2, забележаа повеќе од 10 единечни џиновски бранови околу земјината топка за три недели чија висина надмина 25 метри. Овие студии принудуваат нов поглед на причините за смртта во текот на изминатите две децении на бродови со големина на контејнерски бродови и супертанкери, вклучувајќи ги и убиствените бранови меѓу можните причини.

Новиот проект е наречен Wave Atlas (Атлас на брановите) и предвидува составување на светски атлас на набљудувани бранови убијци и негова статистичка обработка.

Причини

Можеби причината за појавата на огромни осамени бранови е движењето со одредена брзина на предниот дел на висок атмосферски притисок во насока на зоната со низок притисок (проширување на зоната со висок притисок), како што е опишано во делото на В. Н. Шумилов. Со такво „напредување“ на фронтот со висок притисок, се јавува феномен речиси аналоген на напливот на вода во плиткиот источен дел на Балтичкото Море, кога нивото на водата во Нева во Санкт Петербург се зголемува за неколку метри.

Друга можна причина се максималните пречки кога се надредени бранови од различни насоки што се шират во водената колона. Во овој случај, зоните на морските струи се нарекуваат најверојатни зони на формирање бранови, бидејќи во нив брановите предизвикани од нехомогеноста на струјата и нерамномерноста на дното се најконстантни и најинтензивни.

Друга причина за појава на вакви бранови може да биде разликата во енергетските потенцијали на различни слоеви на вода, кои, под одредени околности, „испуштаат“, како во атмосферата за време на грмотевици или торнадо. Горниот слој на вода, заситен со кислород, акумулира позитивен електричен потенцијал, а длабоките слоеви кои содржат растворен метан, нисковалентни оксиди на железо, манган итн., негативни, под одредени услови, оваа енергија може да предизвика нарушувања и движење на големи маси на вода. Брод, подморница, некој предмет, удар на гром, прскање или нешто друго, може едноставно да ги затвори контактите во колото и да го запали „брановиот мотор“ и ќе може да работи и „за вшмукување“ со вшмукувачка инка и за туркање маса на вода на површината.

Интересно, таквите бранови можат да бидат и гребени и корита, што е потврдено од очевидци. Понатамошните истражувања ги вклучуваат ефектите на нелинеарноста кај ветерните бранови, што може да доведе до формирање на мали групи бранови (пакети) или поединечни бранови (солитони) кои можат да патуваат на долги растојанија без значителни промени во нивната структура. Слични пакети, исто така, постојано се забележани во пракса. Карактеристичните карактеристики на ваквите групи бранови, што ја потврдуваат оваа теорија, е дека тие се движат независно од другите бранови и имаат мала ширина (помалку од 1 km), а височините нагло се намалуваат на рабовите.

Нумеричка симулација на непријателските бранови

Директно моделирање на непријателските бранови беше преземено во делата на В. Е. Захаров, В. И. Дјаченко, Р. В. Шамин. Равенките што го опишуваат нестабилниот проток на идеална течност со слободна површина беа решени нумерички. Користејќи посебен вид равенки, беше можно да се извршат пресметки со голема точност и во големи временски интервали. Во текот на нумеричките експерименти се добиени карактеристични профили за непријателските бранови, кои се во добра согласност со експерименталните податоци.

Во текот на голема серија пресметковни експерименти за моделирање на динамиката на површинските бранови на идеална течност со физички параметри карактеристични за океанот, емпириски функции на фреквенциите на појава на непријателски бранови во зависност од стрмнината (~енергија) и дисперзијата од првичните податоци беа конструирани.

Експериментално набљудување

Еден од проблемите во проучувањето на непријателските бранови е тешкотијата да се добијат во лабораторија. Во основа, истражувачите се принудени да работат со податоци добиени од набљудувања во природни услови, а таквите податоци се многу ограничени поради непредвидливата природа на појавата на непријателски бран.

Во 2010 година, за прв пат експериментално беа добиени солитони за дишење Peregrine, кои, според многу научници, се можен прототип на бранови убијци. Овие солитони, кои се посебно решение на нелинеарната Шредингерова равенка, се добиени за оптички систем, но веќе во 2011 година, истите солитони се добиени и за водни бранови. Во 2012 година, во друг експеримент, научниците успеаја експериментално да демонстрираат генерирање на солитон за дишење од повисок ред, за кој амплитудата е пет пати поголема од амплитудата на бранот во позадина.

Забележителни случаи

• Во април 1966 година, во средината на Атлантикот, италијанскиот трансатлантски брод Микеланџело беше погоден од бел бран, двајца патници беа исфрлени во морето, 50 беа повредени. Бродот добил сериозни оштетувања на лакот и на едната страна.

• Во септември 1995 година, британскиот трансатлантски брод „Кралицата Елизабета 2“ во северниот дел на Атлантикот за време на ураганот Луис се обиде да „вози“ на бран од 29 метри што се појави право напред.

Убиствени бранови во уметноста

• Во филмот „Посејдон“ од 2006 година, патничкиот брод „Посејдон“, кој пловел во Атлантскиот Океан на новогодишната ноќ, стана жртва на убиствен бран. Бранот го преврте бродот наопаку, а по неколку часа потона.
• Филмот на Ридли Скот „White Squall“ раскажува за смртта на брод за обука од ненадеен метеж проследен со појава на огромен бран.
• Совршената бура е авантуристичка драма базирана на вистински настани што се случиле за време на ураганот Грејс на брегот на Америка.

Белешки

Врски

• Пелиновски Е.
• С. Бадулин, А. Иванов, А. Островски. Влијанието на џиновските бранови врз безбедноста на офшор производството и транспортот на јаглеводороди
• Куркин А.А., Пелиновски Е.Н. „Нечесните бранови: факти, теорија и моделирање“, Нижни Новгород. држава тие. un-t. Н. Новгород, 2004 година.

Фондацијата Викимедија. 2010 година.

Погледнете што се „Killer Waves“ во другите речници:

Континуумска механика Континуум медиум Класична механика ... Википедија

Континуумска механика ... Википедија

Убиствените бранови (Wandering waves, monster waves) се гигантски единечни бранови со висина од 20 30 (а понекогаш и повеќе) метри кои се појавуваат во океанот и имаат однесување некарактеристично за морските бранови. Тие не треба да се мешаат со цунами што се случуваат во ... ... Википедија

Овој термин има и други значења, видете Бран (значења). Бран е промена на состојбата на медиум или физичко поле (нарушување), пропагирање или осцилирање во просторот и времето или во фазниот простор. Со други зборови, ... ... Википедија

Од каде доаѓаат џиновските бранови?

Што предизвикува појава на повеќето бранови во океаните и морињата, за енергијата на брановите и за најгигантните бранови.

Главната причина за појавата на океанските бранови е влијанието на ветровите на површината на водата. Брзината на некои бранови може да се развие, па дури и да надмине 95 километри на час. Сртот од гребенот може да се одвои на 300 метри. Тие патуваат големи растојанија низ површината на океанот. Поголемиот дел од нивната енергија се троши пред да стигнат до копното, можеби заобиколувајќи најдлабокото место во светот- Маријанскиот ров. И да, тие стануваат се помали. И ако ветрот се смири, тогаш брановите стануваат помирни и помазни.

Ако има силен ветер во океанот, тогаш висината на брановите обично достигнува 3 метри. Ако ветерот почне да станува бурен, тогаш тие можат да станат 6 m. При силен дожд, нивната висина веќе може да биде повеќе од 9 m и тие стануваат стрмни, со обилно прскање.

За време на бура, кога видливоста е отежната во океанот, висината на брановите надминува 12 метри. Но, за време на силна бура, кога морето е целосно покриено со пена, па дури и мали бродови, јахти или бродови (и не само риби, дури и најголемата риба) едноставно може да се изгуби помеѓу 14 бранови.

Отчукувањето на брановите

Големите бранови постепено ги измиваат бреговите. Малите бранови можат полека да ја израмнат плажата со талог. Брановите ги погодија бреговите под одреден агол, затоа, талогот што се измие на едно место ќе се носи и ќе се депонира на друго.

За време на најсилните урагани или бури, може да се случат такви промени што огромните делови на брегот одеднаш може значително да се трансформираат.

И не само крајбрежјето. Еднаш, во 1755 година, многу далеку од нас, бранови високи 30 метри го разнесоа Лисабон од лицето на земјата, потопувајќи ги градските згради под тони вода, претворајќи ги во урнатини и убивајќи повеќе од половина милион луѓе. И тоа се случи на голем католички празник - Денот на сите светци.

убиствени бранови

Најголемите бранови обично се забележуваат долж иглата струја (или струјата Агулхас), во близина на брегот на Јужна Африка. Тука исто така беше забележано највисокиот бран во океанот. Неговата висина беше 34 m Општо земено, најголемиот бран што некогаш бил виден го снимил поручник Фредерик Марго на брод на пат од Манила кон Сан Диего. Беше 7 февруари 1933 година. Висината на тој бран исто така беше околу 34 метри. Морнарите им го дадоа прекарот „бранови убијци“ на таквите бранови. Како по правило, на невообичаено висок бран секогаш му претходи истата длабока депресија (или пад). Познато е дека голем број на бродови исчезнале во такви вдлабнатини-неуспеси. Патем, брановите што се формираат за време на плимата и осеката не се поврзани со плимата и осеката. Тие се предизвикани од подводен земјотрес или вулканска ерупција на морското или океанското дно, што создава движење на огромни маси на вода и, како резултат на тоа, големи бранови.

6. Морски бранови.

© Владимир Каланов,
"Знаењето е моќ".

Површината на морето е секогаш подвижна, дури и со целосна смиреност. Но, тогаш дувнал ветрот и веднаш се појавуваат бранови на водата, кои се претвораат во возбуда колку побрзо, толку посилно дува ветерот. Но, без разлика колку е силен ветерот, тој не може да предизвика бранови поголеми од одредени најголеми големини.

Ветерните бранови се сметаат за кратки бранови. Во зависност од јачината и времетраењето на ветрот, нивната должина и висина се движат од неколку милиметри до десетици метри (за време на бура, должината на брановите на ветерот достигнува 150-250 метри).

Набљудувањата на површината на морето покажуваат дека брановите стануваат силни веќе со брзина на ветер од повеќе од 10 m/s, додека брановите се издигнуваат на висина од 2,5-3,5 метри, паѓајќи на брегот.

Но, сега ветрот се претвора во бураа брановите се огромни. Има многу места на земјината топка каде што дуваат многу силни ветрови. На пример, во североисточниот дел на Тихиот Океан, источно од Курилските и Командерските острови, како и источно од главниот јапонски остров Хоншу, во декември-јануари, максималната брзина на ветерот е 47-48 m/s.

Во јужниот дел на Тихиот Океан, максималната брзина на ветерот е забележана во мај во областа североисточно од Нов Зеланд (49 m/s) и во близина на Антарктичкиот круг околу островите Балени и Скот (46 m/s).

Подобро ги согледуваме брзините изразени во километри на час. Така, брзината од 49 m / s е скоро 180 km / h. Веќе со брзина на ветер од повеќе од 25 m / s, брановите се креваат високи 12-15 метри. Овој степен на возбуда е оценет од 9-10 поени како силна бура.

Со мерењата е утврдено дека висината на бура во Тихиот Океан достигнува 25 метри. Има информации дека се забележани бранови со висина од околу 30 метри. Точно, оваа проценка беше направена не врз основа на инструментални мерења, туку приближно, со око.

Во Атлантскиот Океан максималната висина на брановите на ветерот достигнува 25 метри.

Должината на бурата не надминува 250 метри.

Но, сега бурата престана, ветрот стивна, а морето сè уште не стивнува. Како да се појави ехо на бура на морето отече. Надојдените бранови (нивната должина достигнува 800 метри или повеќе) се движат на огромни растојанија од 4-5 илјади км и се приближуваат до брегот со брзина од 100 км на час, а понекогаш и поголема. На отворено море, ниските и долгите бранови се невидливи. Кога се приближува до брегот, брзината на бранот се намалува поради триење на дното, но висината се зголемува, предната падина на бранот станува поостра, се појавува пена на врвот, а врвот на бранот се урива на брегот - ова е како се појавува сурфањето - феномен исто толку шарен и величествен, колку е опасен. Силата на сурфањето е колосална.

Соочена со пречка, водата се издигнува на голема височина и ги оштетува светилниците, пристанишните кранови, брановидни бранови и други објекти. Фрлајќи камења од дното, сурфањето може да ги оштети дури и највисоките и најоддалечените делови на светилниците и зградите од брегот. Имаше случај кога сурфањето го откорна ѕвоното од еден од англиските светилници од височина од 30,5 метри надморска височина. Сурфањето на нашето Бајкалско Езеро понекогаш при бурно време фрла камења со тежина до еден тон на растојание од 20-25 метри од брегот.

Црното Море за време на бурите во регионот Гагра 10 години однело и проголтало крајбрежен појас широк 20 метри. Кога се приближуваат до брегот, брановите ја започнуваат својата деструктивна работа од длабочина еднаква на половина од нивната должина на отворено море. Значи, со должина на бура од 50 метри, типична за морињата како Црното или Балтичкото, влијанието на брановите на подводната крајбрежна падина започнува на длабочина од 25 m и на бранова должина од 150 m, типично за отворено. океан, таквото влијание започнува веќе на длабочина од 75 m.

Насоката на струите влијае на големината и јачината на морските бранови. Со надојдените струи, брановите се пократки, но повисоки, а со минливи струи, напротив, висината на брановите се намалува.

Во близина на границите на морските струи често се појавуваат бранови со необичен облик налик на пирамида и опасни вирови кои одеднаш се појавуваат и исто толку ненадејно исчезнуваат. На такви места, навигацијата станува особено опасна.

Современите бродови имаат висока морска способност. Но, се случува, откако ќе надминат многу милји на беснее океан, бродовите да се најдат во уште поголема опасност отколку во морето кога ќе дојдат до нивниот роден залив. Моќното сурфање, кое ги крши повеќетонските армирано-бетонски браната, е способно да претвори дури и голем брод во куп метал. Во бура, подобро е да почекате малку пред да влезете во пристаништето.

За борба против сурфањето, специјалистите во некои пристаништа се обидоа да користат воздух. На дното на морето на влезот во заливот била поставена челична цевка со бројни мали дупки. Во цевката се внесуваше воздух под висок притисок. Избегајќи од дупките, струи од воздушни меури се издигнаа на површината и го уништија бранот. Овој метод сè уште не нашол широка примена поради недоволната ефикасност. Познато е дека дождот, град, мраз и грмушки од морски растенија ги смируваат брановите и сурфаат.

Морнарите исто така одамна забележале дека лојот фрлен во морето ги израмнува брановите и ја намалува нивната висина. Животинската маст, како што е китовите маснотии, најдобро делува. Ефектот на дејството на растителните и минералните масла е многу послаб. Искуството покажа дека 50 cm 3 масло се доволни за намалување на брановите на површина од 15 илјади квадратни метри, односно 1,5 хектари. Дури и тенок слој на маслена фолија забележливо ја апсорбира енергијата на осцилаторните движења на честичките на водата.

Да, сето тоа е вистина. Но, не дај Боже, на никаков начин не им препорачуваме на капетаните на морските бродови да складираат риби или китово масло пред патување за потоа да ги истурат овие масти во брановите за да го смират океанот. На крајот на краиштата, работите можат да достигнат толкав апсурд што некој ќе почне да истура нафта, мазут и дизел гориво во морето за да ги смири брановите.

Ни се чини дека најдобриот начин за справување со брановите лежи во добро воспоставена метеоролошка служба, која однапред ги известува бродовите за очекуваното место и време на бурата и неговата очекувана сила, во добрата навигација и обука на пилотите на морнарите и брегот. персоналот, како и во постојаното подобрување на дизајнот на бродот со цел да се подобри нивната пловидба и техничка сигурност.

За научни и практични цели, неопходно е да се знаат целосните карактеристики на брановите: нивната висина и должина, брзината и опсегот на нивното движење, моќта на поединечно водно вратило и енергијата на брановите во одредена област.

Првите бранови мерења биле направени во 1725 година од страна на италијанскиот научник Луиџи Марсигли. На крајот на 18 - на почетокот на 19 век, руските морепловци И. Крузенштерн, О. Коцебуе и В. Головин вршеле редовно набљудување на брановите и нивно мерење за време на нивните патувања низ Светскиот океан. Техничката основа за мерења во тие денови беше многу слаба, се разбира, немаше специјални инструменти за мерење бранови на едрилиците од тоа време.

Во моментов, за овие цели, постојат многу сложени и точни инструменти кои се опремени со истражувачки бродови кои вршат не само мерења на параметрите на брановите во океанот, туку и многу посложени научна работа. Океанот сè уште чува многу тајни, чие откривање може да донесе значителна корист за целото човештво.

Кога зборуваат за брзината на брановите, за фактот дека брановите се вртат, се тркалаат на брегот, треба да разберете дека не се движи самата водена маса. Честичките на водата што го сочинуваат бранот практично не прават преводно движење. Само брановата форма се движи во вселената, а честичките на водата во разбрануваното море прават осцилаторни движења во вертикалата и, во помала мера, во хоризонталната рамнина. Комбинацијата на двете осцилаторни движења доведува до фактот дека всушност честичките на водата во брановите се движат по кружни орбити, чиј дијаметар е еднаков на висината на бранот. Осцилаторното движење на честичките на водата брзо се намалува со длабочината. Прецизните инструменти покажуваат, на пример, дека со висина на бран од 5 метри (олуен бран) и должина од 100 метри, на длабочина од 12 метри, дијаметарот на брановата орбита на честичките од водата е веќе 2,5 метри, а на длабочина од 100 метри - само 2 сантиметри.

Долгите бранови, за разлика од кратките и стрмните, го пренесуваат своето движење до големи длабочини. На некои фотографии од дното на океанот до длабочина од 180 метри, истражувачите забележале присуство на бранови од песок формирани под влијание на осцилаторните движења на долниот слој на водата. Тоа значи дека дури и на таква длабочина, површинското нарушување на океанот се чувствува.

Дали е потребно да се докаже колку е опасен олујниот бран за бродовите?

Во историјата на пловидбата има безброј трагични случаи на море. Загинаа и мали долги чамци, и брзи едрени бродови, заедно со тимовите. Не се имуни од подмолните елементи и модерните океански бродови.

На современите океански бродови, меѓу другите уреди и инструменти кои обезбедуваат безбедна навигација, се користат стабилизатори кои го спречуваат бродот да добие неприфатливо голем список на бродот. Во некои случаи, за ова се користат моќни жироскопи, во други - повлечени хидрофоли кои ја израмнуваат положбата на трупот на бродот. Компјутерските системи на бродовите се во постојана комуникација со метеоролошките сателити и другите вселенски летала, што ги поттикнува навигаторите не само за локацијата и јачината на бурите, туку и за најповолниот тек во океанот.

Покрај површинските бранови, во океанот има и внатрешни бранови.Тие се формираат на интерфејсот помеѓу два слоја вода со различна густина. Овие бранови се движат побавно од површинските бранови, но можат да имаат голема амплитуда. Тие откриваат внатрешни бранови со ритмички промени во температурата на различни длабочини на океанот. Феноменот на внатрешните бранови сè уште не е доволно проучен. Само точно е утврдено дека брановите се појавуваат на границата помеѓу слоевите со помала и поголема густина. Ситуацијата може да изгледа вака: на површината на океанот владее целосна смиреност, а на одредена длабочина беснее бура, внатрешните бранови се поделени по должина, како обични површински бранови, на кратки и долги. За кратки бранови, должината е многу помала од длабочината, додека за долгите бранови, напротив, должината ја надминува длабочината.

Постојат многу причини за појава на внатрешни бранови во океанот. Интерфејсот помеѓу слоевите со различна густина може да биде неурамнотежен со движење на голем сад, површински бранови и морски струи.

Долгите внатрешни бранови се манифестираат, на пример, на следниов начин: слој на вода, кој е слив помеѓу погуста („тешка“) и помалку густа („лесна“) вода, прво полека се крева со часови, а потоа неочекувано паѓа. за речиси 100 метри. Таквиот бран е многу опасен за подморниците. На крајот на краиштата, ако подморницата потона на одредена длабочина, тогаш таа беше избалансирана со слој вода со одредена густина. И одеднаш, неочекувано, под трупот на бродот се појавува слој со помалку густа вода! Бродот веднаш потонува во овој слој и тоне до длабочина каде што помалку густа вода може да го балансира. Но, длабочината може да биде таква што притисокот на водата ќе ја надмине јачината на трупот на подморницата и ќе биде смачкана за неколку минути.

Според заклучокот на американските експерти кои ги истражуваат причините за загинувањето на нуклеарната подморница Thresher во 1963 година во Атлантскиот Океан, оваа подморница била токму во таква ситуација и била здробена од огромен хидростатички притисок. Секако, немаше сведоци на трагедијата, но верзијата за причината за катастрофата е потврдена со резултатите од набљудувањата извршени од истражувачки бродови во областа на смртта на подморницата. И овие набљудувања покажаа дека овде често се појавуваат внатрешни бранови со висина од повеќе од 100 метри.

Посебен тип се брановите кои се појавуваат во морето кога се менува атмосферскиот притисок. Тие се повикани сеишии микросеиши. Океанологијата е проучување на нив.

Значи, разговаравме и за кратки и за долги бранови на море, и површински и внатрешни. И сега да се потсетиме дека долгите бранови се појавуваат во океанот не само од ветровите и циклоните, туку и од процесите што се случуваат во земјината кора, па дури и во подлабоките региони на „внатрешноста“ на нашата планета. Должината на таквите бранови многу пати ги надминува најдолгите бранови на океанските бранови. Овие бранови се нарекуваат цунами. Во однос на висината, брановите на цунами не се многу повисоки од големите бури, но нивната должина достигнува стотици километри. Јапонскиот збор „цунами“ значи грубо преведен „пристанишен бран“ или „крајбрежен бран“. . До одреден степен, ова име ја пренесува суштината на феноменот. Факт е дека на отворен океан цунами не претставува никаква опасност. На доволно растојание од брегот, цунамито не беснее, не предизвикува уништување, невозможно е дури и да се забележи или почувствува. Сите неволји од цунамито се случуваат на брегот, во пристаништата и пристаништата.

Цунамито најчесто се јавува од земјотреси предизвикани од движењето на тектонските плочи на земјината кора, како и од силни вулкански ерупции.

Механизмот на формирање на цунами најчесто е следен: како резултат на поместување или пукање на дел од земјината кора, доаѓа до ненадеен пораст или пад на значителен дел од морското дно. Како резултат на тоа, доаѓа до брза промена на волуменот на водниот простор, а во водата се појавуваат еластични бранови кои се шират со брзина од околу еден и пол километар во секунда. Овие моќни еластични бранови генерираат цунами на површината на океанот.

Откако се појавија на површината, брановите на цунами се расфрлаат во кругови од епицентарот. На местото на потекло, висината на бранот цунами е мала: од 1 сантиметар до два метри (понекогаш и до 4-5 метри), но почесто во опсег од 0,3 до 0,5 метри, а брановата должина е огромна: 100 -200 километри. Невидливи во океанот, овие бранови, приближувајќи се кон брегот, како бранови на ветер, стануваат сè поостри и повисоки, понекогаш достигнувајќи височина од 10-30, па дури и 40 метри. Откако паднаа на брегот, цунамито уништуваат и уништуваат сè што им се наоѓа на патот и, најлошо од сè, носат смрт на илјадници, а понекогаш и на десетици, па дури и на стотици илјади луѓе.

Брзината на ширење на цунамито може да биде од 50 до 1000 километри на час. Мерењата покажуваат дека брзината на бранот цунами варира пропорционално на квадратниот корен од длабочината на морето. Во просек, цунами ита низ отвореното пространство на океанот со брзина од 700-800 километри на час.

Цунамито не се редовни појави, но веќе не се толку ретки.

Во Јапонија, брановите на цунами се регистрирани повеќе од 1300 години. Во просек, разорните цунами ја погодуваат Земјата на изгрејсонцето на секои 15 години (малите цунами кои немале сериозни последици не се земаат предвид).

Повеќето цунами се случуваат во Тихиот Океан. Цунами беснееја на Курилските, Алеутските, Хавајските и Филипинските острови. Тие ги нападнаа и бреговите на Индија, Индонезија, Северна и Јужна Америка, како и европските земји лоцирани на брегот на Атлантикот и во Средоземното Море.

Последната најразорна инвазија на цунами беше страшната поплава од 2004 година со огромни разурнувања и загуби на животи, која имаше сеизмички причини и потекнува од центарот на Индискиот Океан.

За да се има идеја за специфичните манифестации на цунами, може да се повикаат бројни материјали кои го опишуваат овој феномен.

Ќе дадеме само неколку примери. Вака печатот ги опиша резултатите од земјотресот што се случи во Атлантскиот Океан недалеку од Пиринејскиот Полуостров на 1 ноември 1755 година. Предизвика страшно уништување во главниот град на Португалија, Лисабон. Досега во центарот на градот се издигаат урнатините на некогашната величествена зграда на манастирот Кармо, која никогаш не била обновена. Овие урнатини ги потсетуваат жителите на Лисабон на трагедијата што дошла во градот на 1 ноември 1755 година. Набргу по земјотресот, морето се повлекла, а потоа бран висок 26 метри го погодил градот. Многу жители, бегајќи од урнатините на зградите што паѓаа, ги напуштија тесните улички на градот и се собраа на широкиот насип. Напливот бран однесе 60 илјади луѓе во морето. Лисабон не беше целосно поплавен бидејќи се наоѓа на неколку високи ридови, но на ниските места морето го поплави копното и до 15 километри од брегот.

На 27 август 1883 година се случи моќна ерупција на вулканот Кратау, кој се наоѓа во теснецот Сунда на индонезискиот архипелаг. Облаци од пепел се издигнаа на небото, се појави силен земјотрес од кој настана бран висок 30-40 метри. За неколку минути, овој бран ги однесе во морето сите села лоцирани на ниските брегови на западниот дел на Јава и јужниот дел на Суматра, загинаа 35 илјади луѓе. Со брзина од 560 километри на час, брановите на цунами ги зафатија Индискиот и Тихиот океан, достигнувајќи ги бреговите на Африка, Австралија и Америка. Дури и во Атлантскиот Океан, и покрај неговата изолација и оддалеченост, на некои места (Франција, Панама) е забележан одреден пораст на водата.

На 15 јуни 1896 година, брановите на цунами уништија 10.000 куќи на источниот брег на јапонскиот остров Хоншу. Како резултат на тоа, загинаа 27 илјади луѓе.

Невозможно е да се борите со цунами. Но, можно е и неопходно да се минимизира штетата што тие ја носат на луѓето.Затоа, сега во сите сеизмички активни подрачја каде што постои закана од формирање на бранови цунами, создадени се специјални служби за предупредување, опремени со потребната опрема што прима сигнали од чувствителните сеизмографи лоцирани на различни места долж брегот за промени во сеизмичката ситуација. Населението на таквите области редовно добива инструкции за правилата на однесување во случај на закана од бранови од цунами. Службите за предупредување од цунами во Јапонија и на Хавајските острови во неколку наврати давале навремени аларми за приближување на цунами, кое спасило повеќе од илјада човечки животи.

Сите видови струи и бранови се карактеризираат со тоа што носат колосална енергија - топлинска и механичка.Но, човештвото не е во состојба да ја искористи оваа енергија, освен ако, се разбира, не броиме обиди да ја искористиме енергијата на одливот и одливот. Некој научник, веројатно љубител на статистиката, пресметал дека моќта на морските плими надминува 1000000000 киловати, а сите реки на земјината топка - 850000000 киловати. Енергијата на еден квадратен километар бурно море се проценува на милијарди киловати. Што значи ова за нас? Само што човек не може да искористи ни милионити дел од енергијата на плимата и бурите. До одреден степен, луѓето ја користат енергијата на ветерот за електрична енергија и други цели. Но, тоа, како што велат, е друга приказна.

© Владимир Каланов,
"Знаењето е моќ"