A - Na głębinach, kołowy ruch cząsteczek maleje z głębokością.
B - Na płyciznach. Ruch kołowy zamienia się na elipsoidalnie spłaszczony - tym bardziej im płytsza jest woda.
1 - kierunek propagacji.
2 - grzbiet.
3 - dół.
Falowanie, fale morskie – jest to oscylacyjny ruch cząstek wody po orbitach kołowych lub eliptycznych. Najczęstszą przyczyną falowania jest tarcie wiatru o powierzchnię wody.
Spis treści |
[edytuj] Falowanie wiatrowe
Uporządkowany, falowy a w niewielkim stopniu też postępowy ruch przypowierzchniowych warstw wody w zbiornikach wodnych, wywołany wiatrem. Energia wiatru zmienia się w energię kinetyczną cząsteczek wody na skutek oddziaływania ruchu powietrza nad powierzchnią wody, oraz przez tarcia na styku wody i powietrza. Gdy w pewnym miejscu woda nieznacznie podniesie się, to nad tym miejscem zwiększa się prędkość powietrza, co wywołuje spadek ciśnienia powietrza w tym miejscu. Spadek ciśnienia podnosi jeszcze bardziej nierówność, a zwiększona prędkość przesuwa nierówność, kształtując grzbiet fali. W dołku zachodzą zjawiska w odwrotnym kierunku. Cząsteczki wody poruszają się po zamkniętych orbitach eliptycznych.
Ponieważ wiatr jest losowy więc i falowanie jest losowe, a zatem podlega rozkładom statystycznym.
[edytuj] Parametry fali
Prędkość fazową wód głębokich dobrze aproksymuje równanie:
gdzie
- s = prędkość fazowa;
- λ = długość fali;
- d = głębokość wody;
- g = przyspieszenie ziemskie na powierzchni.
natomiast dla płytkich przybliżenie Boussinesq
Wysokość i długość fali zależy od takich czynników jak prędkość wiatru, jego stałość czy głębokość akwenu.
[edytuj] Typy falowania wiatrowego
- rozwijające się
- ustalone
- mieszane
[edytuj] Inne typy falowania
Oprócz najczęściej spotykanych fal wiatrowych wyróżnia się także inne rodzaje fali, wywoływane przez inne czynniki:
- fale sejsmiczne – wywołane podmorskim trzęsieniami ziemi (lub osuwiskami); mogą wówczas powstać wysokie i niszczycielskie fale nazywane tsunami, powstałe w wyniku wybuchu podmorskiego bądź podoceanicznego wulkanu.
- fale pływowe – wywołane przyciąganiem Słońca i Księżyca
- fale baryczne (sejsze) – wywołane różnicami ciśnienia atmosferycznego
- fale okrętowe – wywołane ruchem morskich jednostek pływających