Okeāna viļņi: enerģija, kustība un piekraste

Maiks Railijs / Getty Images

Viļņi ir okeāna ūdens kustība uz priekšu, pateicoties svārstības ūdens daļiņas ar berzes pretestību vējš virs ūdens virsmas.

Viļņa izmērs

Viļņiem ir virsotnes (viļņa virsotne) un iedobes (viļņa zemākais punkts). Viļņa garumu jeb horizontālo izmēru nosaka horizontālais attālums starp divām virsotnēm vai divām ieplakām. Viļņa vertikālo izmēru nosaka vertikālais attālums starp abiem. Viļņi ceļo grupās, ko sauc par viļņu vilcieniem.

Dažādi viļņu veidi

Viļņu izmērs un stiprums var atšķirties atkarībā no vēja ātruma un berzes uz ūdens virsmas vai ārējiem faktoriem, piemēram, laivām. Mazos viļņu vilcienus, ko rada laivas kustība pa ūdeni, sauc par modināšanu. Turpretim stiprs vējš un vētras var radīt lielas viļņu vilcienu grupas ar milzīgu enerģiju.

Turklāt zemūdens zemestrīces vai citas asas kustības jūras dibenā dažkārt var radīt milzīgus viļņus, ko sauc par cunami (nepiemēroti saukti par paisuma viļņiem), kas var izpostīt visas piekrastes līnijas.

Visbeidzot, regulārus gludu, noapaļotu viļņu modeļus atklātā okeānā sauc par viļņiem. Pietūkumi tiek definēti kā nobrieduši ūdens viļņi atklātā okeānā pēc tam, kad viļņu enerģija ir atstājusi viļņu ģenerēšanas apgabalu. Tāpat kā citi viļņi, pietūkumu lielums var būt no maziem viļņiem līdz lieliem, plakaniem viļņiem.

Viļņu enerģija un kustība

Pētot viļņus, ir svarīgi atzīmēt, ka, lai gan šķiet, ka ūdens virzās uz priekšu, patiesībā kustas tikai neliels ūdens daudzums. Tā vietā kustas viļņa enerģija, un, tā kā ūdens ir elastīgs enerģijas pārneses līdzeklis, izskatās, ka pats ūdens kustas.

Atklātā okeānā berze, kas kustina viļņus, rada enerģiju ūdenī. Pēc tam šī enerģija tiek nodota starp ūdens molekulām viļņos, ko sauc par pārejas viļņiem. Kad ūdens molekulas saņem enerģiju, tās nedaudz virzās uz priekšu un veido apļveida rakstu.

Ūdens enerģijai virzoties uz priekšu krasta virzienā un samazinoties dziļumam, samazinās arī šo apļveida rakstu diametrs. Kad diametrs samazinās, raksti kļūst eliptiski un visa viļņa ātrums palēninās. Tā kā viļņi pārvietojas grupās, tie turpina ierasties aiz pirmajiem, un visi viļņi tiek spiesti tuvāk kopā, jo tagad tie kustas lēnāk. Pēc tam tie aug augstumā un stāvumā. Kad viļņi kļūst pārāk augsti attiecībā pret ūdens dziļumu, viļņa stabilitāte tiek iedragāta un viss vilnis gāžas pludmalē, veidojot pārrāvēju.

Breakers ir dažāda veida - tos visus nosaka krasta līnijas slīpums. Iegremdēšanas slēdžus izraisa stāvs dibens; un izšļakstījumi liecina, ka krasta līnijai ir maigs, pakāpenisks slīpums.

Enerģijas apmaiņa starp ūdens molekulas arī padara okeānu krustu šķērsu ar viļņiem, kas ceļo visos virzienos. Reizēm šie viļņi saskaras, un to mijiedarbību sauc par traucējumiem, kas ir divu veidu. Pirmais notiek, kad virsotnes un ieplakas starp diviem viļņiem sakrīt un apvienojas. Tas izraisa dramatisku viļņu augstuma pieaugumu. Viļņi var arī izslēgt viens otru, ja cekuls saskaras ar siles vai otrādi. Galu galā šie viļņi sasniedz pludmali, un pludmalē ietriecošo lūžu atšķirīgo izmēru izraisa traucējumi, kas atrodas tālāk okeānā.

Okeāna viļņi un piekraste

Tā kā okeāna viļņi ir viena no visspēcīgākajām dabas parādībām uz Zemes, tiem ir būtiska ietekme uz Zemes piekrastes līniju. Parasti tie iztaisno krasta līnijas. Tomēr dažreiz zemesragi, kas sastāv no akmeņiem, kas izturīgi pret eroziju, iespiežas okeānā un liek viļņiem locīties ap tiem. Kad tas notiek, viļņa enerģija tiek izkliedēta vairākos apgabalos, un dažādas krasta līnijas daļas saņem atšķirīgu enerģijas daudzumu un tādējādi viļņi tos veido atšķirīgi.

Viens no slavenākajiem okeāna viļņu piemēriem, kas ietekmē piekrasti, ir garā krasta vai piekrastes straume. Šie ir okeāna straumes ko rada viļņi, kas laužas, sasniedzot krasta līniju. Tie rodas sērfošanas zonā, kad viļņa priekšējais gals tiek nospiests krastā un palēninās. Viļņa aizmugure, kas joprojām atrodas dziļākā ūdenī, virzās ātrāk un plūst paralēli krastam. Pienākot vairāk ūdens, krastā tiek izstumta jauna straumes daļa, radot zigzaga rakstu viļņu ienākšanas virzienā.

Garkrasta straumes ir svarīgas krasta līnijas formai, jo tās pastāv sērfošanas zonā un darbojas ar viļņiem, kas skar krastu. Tādējādi tie saņem lielu daudzumu smilšu un citu nogulumu un plūst tos nogādājot lejup pa krastu. Šo materiālu sauc par garo krastu dreifēšanu, un tas ir būtisks daudzu pasaules pludmaļu veidošanai.

Smilšu, grants un nogulumu kustība ar garo krastu dreifēšanu ir pazīstama kā nogulsnēšanās. Tomēr tas ir tikai viens no nogulsnēšanās veidiem, kas ietekmē pasaules krastus, un tam ir pazīmes, kas pilnībā veidojušās šī procesa laikā. Nosēdumu piekrastes līnijas ir sastopamas apgabalos ar maigu reljefu un daudz pieejamu nogulumu.

Piekrastes reljefa formas, ko izraisa nogulsnes, ir barjeras, līču barjeras, lagūnas, krīt un pat pašas pludmales. Barjeras iesma ir zemes forma, kas sastāv no materiāla, kas nogulsnēts garā grēdā, kas stiepjas prom no krasta. Tie daļēji bloķē līča grīvu, bet, ja tie turpina augt un nogriež līci no okeāna, tas kļūst par līča barjeru. Lagūna ir ūdenstilpne, kuru no okeāna atdala barjera. Tombolo ir zemes forma, kas izveidota, kad nogulsnes savieno krasta līniju ar salām vai citām iezīmēm.

Papildus nogulsnēšanai, erozija rada arī daudzas mūsdienās sastopamās piekrastes iezīmes. Dažas no tām ietver klintis, viļņu platformas, jūras alas un arkas. Erozija var ietekmēt arī smilšu un nogulumu noņemšanu no pludmalēm, īpaši tajās, kurās ir spēcīga viļņu iedarbība.

Šīs pazīmes skaidri parāda, ka okeāna viļņiem ir milzīga ietekme uz Zemes piekrastes līniju. Viņu spēja sagraut akmeņus un aiznest materiālus arī parāda savu spēku un sāk izskaidrot, kāpēc tie ir svarīga sastāvdaļa fiziskā ģeogrāfija .