§ 42. Волны в Океане
Приходилось ли вам наблюдать волны на поверхности моря (озера, водохранилища)? Расскажите о своих впечатлениях.
Возникновение волн. Воды Мирового океана постоянно двигаются. На берег то набегают, то откатываются волны. Вода в волнах не перемещается в горизонтальном направлении. В этом легко убедиться, наблюдая за поплавком на воде. С приближением волны он поднимается на ее гребень, а затем опускается на ее подошву (рис.). При этом поплавок не приближается к берегу и не удаляется от него. Он только качается на волнах: вверх-вниз. Это свидетельствует о том, что вода в волнах осуществляет вертикальные движения, которые называют колебательными. Движение воды в волнах можно сравнить с пшеничным полем, которое волнуется от ветра. При этом сама пшеница, как и поле, никуда не перемещается.
У пологого берега волна "чувствует" дно. От трения об него движение ее нижней части тормозится. А гребень волны продолжает движение, наклоняется вперед и опрокидывается. Возникает прибой. На берег набегает пенистый водяной вал. Навстречу ему с берега стекает вода предыдущей волны.
Главной причиной возникновения волн является ветер. Он словно вдавливает водную поверхность и выводит ее из равновесия. Даже слабый ветер создает волны. Обычно высота волн не превышает 4 м. Наивысшие волны более 20 м порождаются штормовыми ветрами. Крупнейшая из ветровых волн высотой 34 м (это высота 10-этажного дома) была замечена в центральной части Тихого океана в 1933 г. Когда ветер слабеет, высокие волны меняются рябью - низким волнением. Чем сильнее и длительный ветер и больший водное пространство, тем выше волны. С глубиной волнение уменьшается и становится не заметным.
Волны выполняют разрушительную и созидательную работу. В одних местах они с силой бьют о берег, разрушая горные породы, которыми он составлен. На берегах Черного моря сила удара волны может достигать 25 т на 1 м2. Не всякая постройка выдержит такой натиск. При этом вода поднимается вверх на высоту до 60 м. При шторма волны способны перемещать камни весом в несколько тонн. Чтобы защитить берега и портовые сооружения от разрушения, строят специальные волноломы с железобетонных плит. Творческая работа волн - откладывание измельченных частиц и создание песчаных и галечных пляжей. Кроме того, волны перемешивают воду, способствуют обогащению ее кислородом и теплом. Это способствует жизнедеятельности организмов в Океане.
Рис. Разрушительная работа волн
Рис. Ветровые волны
Цунами. Вы уже знаете, что иногда причиной образования волн становятся подводные землетрясения и извержения вулканов. Они вызывают огромные волны - цунами, которые распространяются во все стороны от места возникновения и охватывают всю толщу воды от дна до поверхности. Цунами катятся через весь океан со скоростью реактивного самолета - более 700 км / ч. Эти волны такие мощные, что достигая берегов, отражаются от них и трогаются в обратном направлении.
Высота цунами в открытом океане невелика - до 1 м при длине волны 200 км. Поэтому среди водных просторов большого волнения нет и цунами нельзя не заметить. Все меняется с ее приближением к берегу. Перед цунами море, обнажая дно, отходит от берегов на сотни метров, будто для разбега. А потом стремительно накатывается волна. Зажата берегами в узкой гавани, она вырастает до 20-30 м. Вот почему дословно японское слово "цунами" переводится как "волна в гавани ". Стена воды цунами всей тяжестью обрушивается на побережье. Она переворачивает судна, разрушает здания, а отступая, несет в океан все, что попадается на ее пути. Чаще цунами случаются на западном побережье Тихого океана. Предотвратить ее невозможно. Можно только заранее предупредить о приближении цунами.
Приливы и отливы. Издавна было замечено, что каждые 6 ч уровень воды в Мировом океане то поднимается, то опускается. Вода то наступает на берег и продвигается далеко на сушу, то отступает от него, обнажая дно. Поднятие уровня воды в Океане называется притоком, а ее спад - оттоком. На побережьях морей ширина приточной полосы достигает иногда нескольких километров. В приток там можно плавать на лодке и ловить рыбу. В отлив - гулять дном и собирать ракушки, водоросли, морских животных.
Приливы - Это тоже волны. Они вызваны гравитацией Луны и Солнца. Вместе им удается привлекать на свою сторону жидкую и подвижную воду Мирового океана на несколько метров, создавая приливную волну. В отличие от обычной, она всепланетный характер действия. Огромный водный простор Мирового океана то поднимается, то опускается, будто дышит.
Растягивая "Водную пружину" океанов Луна и в меньшей степени Солнце вызывают приливы и отливы как по расписанию - два раза в сутки. Приливы и отливы, как день и ночь, приходят на нашу планету с точностью хорошего часов. Время наступления и высота приливов не везде одинакова. В открытом океане их высота менее 1 м, поэтому там они не заметны. Высокие приливы до метров наблюдаются в узких заливах и проливах, устьях рек. Так, высота прилива в Черном море всего несколько сантиметров, а в узких заливах Охотского морядостигает 13 м. Самые же в Мировом океане приливы, достигающие 18 м, наблюдаются в заливе Фанди у восточного побережья Северной Америки.
Мореплавателями давно были составлены специальные таблицы, которые позволяли проводить корабли с учетом высокой или низкой волны. В наши дни таблицы заменили компьютеры. Приливные волны имеют огромную энергию, которую человек начал использовать для получения электроэнергии.
Рис. Оттокв Северо море
Вопросе и
задачи
1. Как образуются ветровые волны в океане?
2. Какую работу выполняют волны?
3. Какие силы вызывают приливы и отливы на Земле?
4. Через какое время цунами, возникшей у берегов Чили, может достичь Японии?
русский