Sóng gió: khái niệm, cấu tạo và đặc điểm. Sóng gió được hình thành như thế nào?

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:36

Sóng là một hiện tượng tự nhiên quyết định phần lớn sự thoải mái trên biển cả. Những con sóng nhỏ thậm chí có thể không được chú ý. Nhưng những cái lớn có khả năng gây ra thiệt hại đáng kể cho một tàu biển và gây hại cho hành khách của nó. Bài viết này sẽ tập trung vào sóng gió. Chúng là gì, được hình thành như thế nào và chúng có những đặc điểm gì? Hãy cùng nhau trả lời tất cả những câu hỏi này!

Sóng gió - là gì?

Không một vùng nước nào có thể tĩnh lặng và tĩnh lặng. Rốt cuộc, ngay cả gió, sức mạnh không đáng kể, chắc chắn sẽ được phản chiếu trên bề mặt của nó. Sóng gió được hình thành do tác động trực tiếp của gió lên mặt nước của biển hoặc hồ. Để hiểu rõ hơn về cơ chế hình thành của nó, bạn có thể xem một cánh đồng lúa mì trong thời tiết có gió.

Vậy sóng gió hình thành như thế nào? Với một cơn gió nhẹ, những gợn sóng nhẹ xuất hiện trên mặt nước phẳng lặng. Khi tốc độ của nó tăng lên, các sóng nhịp điệu nhỏ xuất hiện. Dần dần, chiều dài và chiều cao của chúng tăng lên. Với hơn nữakhi gió mạnh lên, "những con cừu non" bọt trắng bắt đầu hình thành trên mào của chúng. Tốc độ của sóng gió có thể rất khác nhau (từ 10 đến 90 km / h). Sau khi gió ngừng trên biển, bạn có thể nhìn thấy những con sóng dài, thấp và nhẹ, được gọi là sóng vỗ.

Điều quan trọng cần lưu ý là nước là một chất đặc hơn nhiều so với không khí. Do đó, bề mặt của hồ chứa bị "chùng xuống" một chút sau tác động của gió và các gợn sóng chỉ sau một thời gian sẽ biến thành sóng.

Sóng gió cần được phân biệt với sóng thần và thủy triều. Vụ đầu tiên phát sinh do gia tăng hoạt động địa chấn của vỏ trái đất và vụ địa chấn thứ hai do tác động của vệ tinh hành tinh của chúng ta, Mặt trăng.

Cấu trúc sóng biển

Sóng gió bao gồm một số yếu tố (xem sơ đồ bên dưới):

• Đỉnh là điểm cao nhất của sóng.
• Đáy là điểm thấp nhất của sóng.
• Dốc - thoải mái và thuận gió.

Độ dốc phía trước (phía trước) của một con sóng luôn luôn dốc hơn phía trước gió. Nhân tiện, ở đây có sự tương đồng trực tiếp với các cồn cát, cũng được hình thành dưới tác động của gió. Vào đến gần bờ, phần đế của sóng chậm dần dưới đáy hồ, đỉnh của nó lật úp, vỡ thành nhiều dải. Quá trình này đi kèm với sự phá hủy tích cực của đá. Nếu sóng đập vào một tảng đá ven biển, thì nước sẽ văng lên dưới dạng một cột bọt mạnh, chiều cao của cột này có thể lên tới vài chục mét.

Đặc điểm của sóng gió

Trong hải dương học, có bốn đặc điểm chính của sóng biển. Đây là:

• Chiều cao là khoảng cách theo chiều dọc giữa đế và rãnh.
• Chiều dài - khoảng cách giữa hai đỉnh của các sóng liền kề.
• Tốc độ - khoảng cách mà đỉnh sóng di chuyển trên một đơn vị thời gian (thường được đo bằng mét trên giây).
• Độ dốc là tỷ số giữa chiều cao của sóng với một nửa chiều dài của nó.

Chiều dài của sóng gió rất đa dạng từ 0,5 đến 250 mét, độ cao có thể đạt 20-25 mét. Những con sóng mạnh nhất được quan sát thấy ở Nam bán cầu, trong đại dương. Tại đây tốc độ chuyển động của chúng thường đạt 15-20 m / s. Những con sóng nhỏ nhất đặc trưng cho các biển nội địa đi sâu vào lục địa (ví dụ: đối với Biển Đen hoặc Biển Azov).

Sóng biển: thang

Trạng thái của biển là một thuật ngữ được sử dụng trong khoa học hải dương học để xác định trạng thái bề mặt mở của các vùng nước lớn (hồ, biển, đại dương). Nó được đặc trưng, trước hết, bởi độ cao của sóng và sức mạnh của chúng. Để đánh giá mức độ biển động, thang điểm 9 do Tổ chức Khí tượng Thế giới phát triển được sử dụng.

Điểm	Tên	Chiều cao sóng (m)	Dấu hiệu bên ngoài
0	Biển lặng hoàn hảo	0	Mặt biển phẳng lặng
1	Biển bình tĩnh	0-0, 1	gợn sóng và sóng nhẹ
2	Sự phấn khích thấp	0, 1-0, 5	Những ngọn sóng bắt đầu nổi sóng, nhưng vẫn chưa có bọt
3	Sôi nổi	0, 5-1, 25	Đôi khi "cừu non" xuất hiện trên mào của sóng
4	Kích thích vừa phải	1, 25-2, 5	"Cừu non" có mặt với số lượng lớn
5	Biển Thô	2, 5-4	Rặng núi lớn xuất hiện
6	Chấn động lớn	4-6	Những rặng núi tạo thành những cơn bão lớn dâng trào
7	Nặng nề	6-9	Bọt kéo dài thành dải và che phủ một phần sườn của sóng
8	Sự phấn khích rất mạnh mẽ	9-14	Bọt che hoàn toàn sườn sóng
9	Sự phấn khích vượt trội	Trên 14	Toàn bộ bề mặt của sóng được bao phủ bởi một lớp xốp dày. Không khí bão hòa với bụi nước. Khả năng hiển thị giảm mạnh.

Sóng biển như một nguồn năng lượng

Sử dụngNăng lượng tự nhiên của sóng biển là một trong những lĩnh vực đầy hứa hẹn của ngành năng lượng điện thay thế. Các nhà khoa học đã tính toán rằng tổng sức mạnh của tất cả các sóng gió trên hành tinh là 10²⁰J / giờ. Đây là một con số khổng lồ, nhưng vấn đề là việc thu thập và sử dụng năng lượng này rất khó.

Ngày nay, các quốc gia như Anh, Ireland, Na Uy và Ấn Độ đang nghiêm túc tham gia vào việc phát triển năng lượng sóng. Hoạt động của nhà máy điện sóng dựa trên sự chuyển đổi năng lượng cơ học của sóng biển thành năng lượng điện bằng các cơ chế làm việc bao gồm phao nổi, cánh quạt và mặt dây chuyền đặc biệt.

Nhà máy điện đầu tiên được đưa vào hoạt động ở Na Uy vào năm 1985. Công suất của nó là 850 kW. Ngày nay, một số quốc gia sử dụng năng lượng sóng để cung cấp năng lượng cho phao tự hành, tàu thuyền, trang trại nuôi trồng thủy sản và thậm chí cả dàn khoan nhỏ.