Морские волны можно классифицировать по различным признакам.
1)По силам, вызывающим волновое движение, т. е. по происхождению, можно выделить в океане (море) следующие виды волн:
ü ветровые - вызванные ветром и находящиеся под его воздействием;
ü приливные - возникающие под действием периодических сил притяжения Луны и Солнца;
ü анемобарические - связанные с отклонением поверхности океана от положения равновесия под действием ветра и атмосферного давления;
ü сейсмические (цунами) - возникающие в результате динамических процессов, протекающих в земной коре и, в первую очередь, подводных землетрясений, а также извержений вулканов, как подводных, так и прибрежных;
ü корабельные - создающиеся при движении корабля.
Наиболее часто (практически всегда) на поверхности морей и океанов наблюдаются ветровые и приливные волны, при этом ветровые волны доставляют наибольшие неприятности мореплавателям: вызывают качку корабля, заливают палубу, уменьшают скорость хода, уклоняют его от заданного курса, могут наносить повреждения, а подчас вызывают гибель судна, разрушают берега и береговые сооружения.
2)По изменчивости элементов волн во времени выделяют:
установившиеся волны, которые не изменяют своих элементов;
неустановившиеся волны, развивающиеся или, наоборот, затухающие, изменяющие свои элементы по времени.
3)По расположению различают:
ü поверхностные волны, возникающие на поверхности моря;
ü внутренние, возникающие на глубине и почти не проявляющие себя на поверхности.
4)По форме выделяют:
двумерные волны, средняя длина гребня которых во много раз больше средней длины волны;
трехмерные, средняя длина гребня которых соизмерима с длиной волны;
5)По соотношению длины волны и глубины моря различают:
короткие волны, у которых длина волны значительно меньше глубины моря;
длинные, у которых длина волны значительно больше глубины моря
6)По перемещению формы волны выделяют волны:
ü поступательные, видимая форма которых перемещается в пространстве;
ü стоячие, видимая форма которых в пространстве не перемещается.
Поступательные волны характеризуются тем, что у них перемещается только форма (профиль) волны (рис.2).
Частицы же воды движутся по почти замкнутым орбитам, имеющим форму, близкую к окружности или эллипсу. Поэтому предмет, находящийся на поверхности моря, также совершает колебательные движения, соответственно движению частиц воды по их орбитам.
При стоячей волне частицы воды не совершают движений по круговым орбитам. В пучностях (на рисунке - П), т. е. в точках, где амплитуда колебания уровня наибольшая, частицы двигаются только по вертикали. В узлах, т. е. в точках, где колебания уровня отсутствуют, частицы двигаются только в горизонтальном направлении.
1 Элементы волны
Каждая волна, поступательная или стоячая, характеризуется определенными элементами (рис.4). Общими элементами для обоих типов волн являются.
Волновой профиль - кривая, получаемая в результате сечения взволнованной поверхности моря вертикальной плоскостью в заданном направлении (обычно в направлении распространения волн).
Средний волновой уровень - линия, пересекающая волновой профиль так, что суммарные площади выше и ниже этой линии одинаковы.
Гребень волны - часть волны, расположенная выше среднего волнового уровня.
Вершина волны - наивысшая точка гребня волны.
Ложбина волны - часть волны, расположенная ниже среднего волнового уровня.
Подошва волны - наинизшая точка ложбины волны.
Высота волны h - превышение высоты волны под соседней подошвой на волновом профиле, проведенном в генеральном направлении распространения волн.
Длина волны 1 - горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле, проведенном в генеральном направлении распространения волн.
Крутизна волны - отношение высоты данной волны к ее длине. Крутизна волны в различных точках волнового профиля различна. Для практики значение имеет наибольший наклон, который приближенно равен отношению высоты волны к ее полудлине .
Для удобства характеристики крутизны волны пользуются отношением высоты к длине (h /А ), которое и называют средней крутизной волны.
Балл силы (степени) ветрового волнения
Для характеристики ветрового волнения, наблюдаемого на поверхности океанов и морей, используется балловая оценка силы (степени) волнения.
В 1953 г. в СССР была введена единая девятибалльная шкала силы волнения, представленная в таблице 3.
В ее основу положены высоты заметных крупных волн.
Не следует смешивать приведенную шкалу силы волнения с широко известной шкалой состояния поверхности моря Бофорта.
Последняя была разработана для оценки силы ветра по состоянию поверхности моря и дает представление только о видимом состоянии моря при ветрах разной силы. Это состояние моря при ветрах разной силы также оценивается по девятибалльной шкале. Однако балл состояния моря и балл силы волнения, оцениваемой по высоте волны, не идентичны.
