Волны

Рябь на море
Рябь на море, иди капиллярные волны

Волнами называют перемещение поверхности воды, имеющее периодический характер. Эти движения вызываются возмущениями водной глади. Чаще всего волны образуются под действием ветра. Однако возможны и другие причины: подводные землетрясения или извержения донных вулканов.

При скорости ветра менее 1 м/с на спокойной поверхности моря образуются волны ряби, или капиллярные. Они названы так потому, что имеют очень маленькую длину волны. А на небольших расстояниях основную роль играет сила поверхностного натяжения. Именно она обеспечивает упругость, позволяющую частицам воды совершать колебательные движения (как шарик на резинке).

При усилении ветра возникают более крупные и заметные волны. Главную роль в этом процессе играет сила тяжести. Допустим, нечто нарушило равновесие воды, в результате чего на ее поверхности образовалась впадина. Как известно, вода почти несжимаема, то есть не уменьшается в объеме при сжатии. Поэтому вода, находившаяся в месте впадины, «разбегается» в стороны. Возникает горб, в котором частицы воды имеют избыток энергии по сравнению с равновесным положением. Сила тяжести, стремясь восстановить равновесие, заставляет эти частицы двигаться вниз. При этом они как бы расталкивают нижележащие слои воды точно так же, как при возникновении первой впадины. Появляется вторая впадина — так создаются повторяющиеся движения, передаваемые от одних частиц жидкости к другим, порождая волны.

Механизм возникновения волн на воде
Механизм возникновения волн на воде

С усилением ветра сравнительно небольшие волны превращаются в огромные штормовые. Максимальная высота волн зависит от скорости ветра, длительности его действия и разгона — расстояния, на котором ветер продолжает действовать на возникшую и бегущую волну. Чем больше разгон ветра, тем выше волны. Как правило, они не превышают 4 м. Но в местах, где часто бывают ураганы, волны могут достигать 25-метровой высоты: это нередко происходит между Новой Зеландией, мысом Горн (крайней точкой Южной Америки) и Антарктидой (южным полярным континентом).


Поделиться ссылкой