A hullám egy természetes jelenség, amely nagymértékben meghatározza a nyílt tengeren való tartózkodás kényelmét. A kis hullámokat talán észre sem veszik. De a nagyok képesek jelentős károkat okozni egy tengeri hajóban és kárt tenni az utasokban. Ez a cikk a szélhullámokra összpontosít. Mik ezek, hogyan alakulnak ki, és milyen jellemzőkkel rendelkeznek? Válaszoljunk együtt ezekre a kérdésekre!
Szélhullámok – mi ez?
Egyetlen víztest sem maradhat nyugodt és mozdulatlan. Hiszen még a jelentéktelen erősségű szél is minden bizonnyal visszaverődik a felületén. A szélhullám a szélnek a tenger vagy tó vízfelületére gyakorolt közvetlen behatása következtében jön létre. A kialakulásának mechanizmusának jobb megértéséhez szeles időben nézhet meg egy búzatáblát.
Hogy jönnek létre a szélhullámok? Enyhe szél esetén enyhe hullámok jelennek meg a víz nyugodt felszínén. Sebességének növekedésével apró ritmikus hullámok jelennek meg. Fokozatosan nő a hosszúságuk és a magasságuk. A továbbiakkala szél felerősödésével fehér hab „bárányok” kezdenek kialakulni a tarajukon. A szélhullámok sebessége igen változatos lehet (10 és 90 km/h között). Miután a szél eláll a tengeren, hosszú, alacsony és lágy hullámokat láthat, amelyeket hullámzásnak neveznek.
Fontos megjegyezni, hogy a víz sokkal sűrűbb anyag, mint a levegő. Emiatt a tározó felszíne a szél becsapódása után kicsit "lemarad", és a hullámok csak egy idő után alakulnak át hullámokká.
A szélhullámokat meg kell különböztetni a szökőártól és az árapálytól. Az előbbiek a földkéreg megnövekedett szeizmikus aktivitása, az utóbbiak pedig bolygónk műholdja, a Hold becsapódása következtében keletkeznek.
Tenger hullámszerkezete
A szélhullám több elemből áll (lásd az alábbi ábrát):
- A csúcs a hullám legmagasabb pontja.
- Az alsó a hullám legalacsonyabb pontja.
- Lejtők – hátszél és szél felőli.
A hullám hátoldali (elülső) lejtése mindig meredekebb, mint a szél felőli. Itt egyébként közvetlen analógia van a homokdűnékkel, amelyek szintén a szél hatására keletkeznek. A parthoz közeledve a hullám talpa lelassul a tározó fenekén, tetője felborul, sok permetre törve. Ezt a folyamatot a kőzetek aktív pusztulása kíséri. Ha a hullám elér egy part menti sziklát, akkor a víz egy erős, habos oszlop formájában lövell fel, amelynek magassága elérheti a több tíz métert is.
A szélhullámok jellemzői
Az oceanográfiában a tengeri hullámnak négy fő jellemzője van. Ez:
- A magasság a talp és a gerinc közötti függőleges távolság.
- Hossz – a szomszédos hullámok két csúcsa közötti távolság.
- Sebesség – az a távolság, amelyet a hullámhegy időegység alatt megtesz (általában méter per másodpercben mérik).
- A meredekség a hullám magasságának a hosszának feléhez viszonyított aránya.
A szélhullámok hossza 0,5-250 méter között változik, magassága elérheti a 20-25 métert is. A legerősebb hullámok a déli féltekén, a nyílt óceánon figyelhetők meg. Itt mozgásuk sebessége gyakran eléri a 15-20 m/s-ot. A legkisebb hullámok a kontinens mélyére nyúló beltengerekre jellemzőek (például a Fekete- vagy Azovi-tengerre).
Tenger hullámai: skála
A tenger állapota egy olyan kifejezés, amelyet az oceanográfiai tudomány a nagy víztestek (tavak, tengerek, óceánok) nyílt felszínének állapotának meghatározására használ. Elsősorban a hullámok magassága és erőssége jellemzi. A tengeri egyenetlenség mértékének felmérésére a Meteorológiai Világszervezet által kidolgozott 9 pontos skálát használnak.
| Score | Név | Hullámmagasság (m) | Külső jelek |
| 0 | Tökéletesen nyugodt tenger | 0 | A tenger felszíne sima |
| 1 | Nyugodt tenger | 0-0, 1 | Fullámok és enyhe hullámok |
| 2 | Csekély izgatottság | 0, 1-0, 5 | A hullámhegyek kezdenek felborulni, de még nincs hab |
| 3 | Kis izgalom | 0, 5-1, 25 | Néha "bárányok" jelennek meg a hullámok csúcsán |
| 4 | Mérsékelt izgalom | 1, 25-2, 5 | A "bárányok" nagy mennyiségben vannak jelen |
| 5 | Viharos tenger | 2, 5-4 | Nagy gerincek jelennek meg |
| 6 | Nagy zűrzavar | 4-6 | A gerincek nagy viharhullámokat képeznek |
| 7 | Erős izgalom | 6-9 | A hab csíkokra nyúlik, és részben lefedi a hullámok lejtőit |
| 8 | Nagyon erős izgalom | 9-14 | A hab teljesen beborítja a hullámok lejtőit |
| 9 | Kivételes izgalom | 14 év felett | A hullámok teljes felületét vastag habréteg borítja. A levegő vízporral telített. A láthatóság meredeken csökken. |
A tenger hullámai mint energiaforrás
HasználjaAz óceán hullámainak természetes energiája az alternatív villamosenergia-ipar egyik ígéretes területe. A tudósok kiszámították, hogy a bolygó összes szélhullámának teljesítménye 1020 J/óra. Ez egy kolosszális adat, de az a baj, hogy ezt az energiát nagyon nehéz megszerezni és felhasználni.
Ma olyan országok, mint Nagy-Britannia, Írország, Norvégia és India komolyan foglalkoznak a hullámenergia fejlesztésével. A hullámerőmű működése a tengeri hullám mechanikai energiájának elektromos energiává alakításán alapul, speciális úszókból, lapátokból és ingákból álló munkamechanizmusok segítségével.
Az első ilyen erőművet 1985-ben indították el Norvégiában. Teljesítménye 850 kW. Napjainkban számos ország használ hullámenergiát autonóm bóják, világítóhajók, mariculáris farmok és még kis fúróplatformok meghajtására.
