Mořské vlnění

25. září 2009 | 06.00 |

vlnaDovolená u moře je snem každého středoevropana. Je tomu tak nejen proto, že u moře je krásně teplo, svítí tu více sluníčko a my se můžeme koupat ve slané vodě, ale také proto, že u moře se můžeme vyřádit v mořských vlnách. Mořská vlna je pohyb částí vody. Vlny jsou vyvolávány především větrem (eolické vlny) a mořskými proudy. Kromě toho mohou být vyvolány i zemětřesením, sesuvem půdy nebo pádem části ledovce do vody atd.

Vlna vyvolaná větrem vzniká rotačním pohybem částic vody při hladině. Částice vody rotují na místě, zatímco tvar vlny se přesouvá ve směru větru. Vrchol vlny se označuje jako hřbet, nejnižší bod jako důl. Délka vlny je vzdálenost mezi dvěma hřbety, výška vlny vzdálenost mezi hřbetem a dolem. Perioda vlny je čas, který uplyne, než se hřbet následující vlny objeví na témže místě. Rychlost vlny se spočítá jako podíl délky s periodou.

Výška vlny závisí především na síle větru, na celkové velikosti hladiny, hloubce vody a stabilitě směru větru. Vlny se navíc mohou navzájem sčítat nebo naopak zanikat rušením. Vlny mají značnou setrvačnost, takže moře zůstává zvlněné i po ustání větru, a mohou se šířit až do vzdáleností tisíců kilometrů. Rychlost vlny závisí především na rychlosti větru.

Se stoupající rychlostí větru se zvyšuje výška vln Nejmenšími vlnami jsou takzvané kapilární vlny, které mají vlnovou  délku menší než 1,74 cm. U kapilárních vln je v rovnováze povrchové napětí vodní hladiny a tíhová síla.Pokud je vlnová délka vln větší než 1,74 cm přechází toto vlnění ve vlny gravitační, kdy nad povrchovou silou kapaliny začne převládat síla tíhová.

Pod přímým účinkem větru vznikají nucené vlny, které jsou složitým systémem jednotlivých typů vln o různém směru, výšce, periodě a rychlosti. Při tomto procesu se uplatňuje gravitace i působení větru, přičemž probíhají různé situace:
– větší vlny přebírají energii vln menších a přesáhne-li jejich výška 1/7 délky vlny, tak se vlny lámou a zanikají
– hřbety vln mohou spolu rezonovat a potom se jejich účinek sčítá, vytvoří se anomálně vysoká vlna
– tam, kde hřbet jednoho systému vlnění souhlasí s dolem druhého systému, se vlny odečítají a vlna zaniká.

Volné vlny vytvářejí pravidelný systém stejnoměrných, symetrických vln, které se již dostaly z oblasti vzniku nuceného vlnění. Mají zpravidla nižší výšku, ale větší délku a periodu, a pravidelné hřbety. Putují na obrovské vzdálenosti a jsou  často zaznamenány v oblastech, kde v daný okamžik může být úplné bezvětří.

Tvar vlny se výrazně mění, když se vlna blíží ke břehu. Rotační pohyb částic vody se přibržďuje o dno, zatímco u hladiny si rychlost uchovává. Tím se zkracuje délka vlny. V místech, kde se postupují hlubokovodní vlny volného vlnění transformují na mělkovodní vlny na mělčinách vzniká příboj. Zesilující tření o dno zpomaluje rychlost pohybu vodních částic u dolů vln, přičemž u hřbetů vln je tento pohyb rychlejší. Hřbety vln se naklánějí nad doly předchozích vln, přepadávají, rozbíjejí se a vrchol vlny se zlomí, když je hloubka vody přibližně 1,3x větší než výška vlny. Pod zlomem s sebou strhává vzduch, čímž dochází k jejímu zpěnění. Místo, v němž se vlna láme se označuje jako vlnolam. U pobřeží s relativně stálými větry dochází k lomu ve stále stejné vzdálenosti od břehu a v místě vlnolamu se na dně vytváří výrazný písečný val. Příboj silnější na mysech než v zálivech. Z toho důvodu se námořní přístavy budují v zálivech.

Na rozhraní dvou vrstev vody o různých hustotách vzniká vlnění vnitřní, které nemá bezprostřední souvislost s působením větru. Vnitřní vlny mohou mít mnohem větší vlnovou délku než vlny povrchové, výška takové vlny může dosahovat až sta metrů a její pohyb je často pozorovatelný až z vesmíru. Na vzniku vnitřního vlnění se mohou podílet příliv a odliv, mořské proudy o vyšší hustotě či dokonce proplouvající lodě. Na hladině se projevuje např. soustředěním planktonu, nečistot a suspenzí do pravidelných pásů, které jsou lokalizovány právě v místech dolů vnitřních vln.

Stojaté vlny (seiches - séše, podle názvu stojatých vln na Ženevském jezeře) většinou vznikají proniknutím normálního oceánského vlnění do zálivů. Po refrakci se odráží od pobřeží a vytvoří se neutrální uzlový bod, kolem kterého hladina kolísá.

Tsunami vytvářejí vlny značné délky (150 - 300 km) a s dlouhou periodou (mezi 5 min. a 12,5 hod.), které se chovají jako mělkovodní vlny v celém oceánu, a proto jejich rychlost je závislá pouze na hloubce. Jakmile se dostanou do mělčích vod, zpomalí a začnou růst. Tsunami tak mnohdy připomíná ohromnou, extrémně vysokou přílivovou vlnu. Dostane-li se k pobřeží nejdříve sedlo tsunami, voda od pobřeží rychle odtéká zpět do oceánu, dochází k obnažení velké části pobřeží, tento jev připomíná extrémně silný odliv.
Většina tsunami vzniká díky tektonickým pohybům geologických zlomů, kdy v zemské kůře vzniká zemětřesení, a pokud dojde k náhlým posunům mořského dna, projeví se to náhlou změnou výšky vodní hladiny. Tsunami vznikají i v důsledku řidších jevů, jako jsou erupce podmořských sopek, sesuvy mořských břehů a dnových sedimentů.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.67 (12x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře