Mawimbi ya upepo: dhana, muundo na sifa. Wimbi la upepo linaundwaje?

2024 Mwandishi: Henry Conors | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-12 13:12

Mawimbi ni jambo la asili ambalo huamua kwa kiasi kikubwa faraja ya kuwa kwenye bahari kuu. Mawimbi madogo yanaweza hata kuonekana. Lakini kubwa zina uwezo wa kusababisha uharibifu mkubwa kwa chombo cha baharini na kuwadhuru abiria wake. Makala hii itazingatia mawimbi ya upepo. Ni nini, zinaundwaje, na zina sifa gani? Hebu tujibu maswali haya yote pamoja!

Mawimbi ya upepo - ni nini?

Hakuna wingi wa maji unaweza kubaki tulivu na tulivu. Baada ya yote, hata upepo, ambao hauna maana kwa nguvu, hakika utaonekana juu ya uso wake. Wimbi la upepo huundwa kama matokeo ya athari ya moja kwa moja ya upepo kwenye uso wa maji wa bahari au ziwa. Ili kuelewa vyema utaratibu wa uundwaji wake, unaweza kutazama shamba la ngano katika hali ya hewa ya upepo.

Kwa hivyo mawimbi ya upepo hujitengeneza vipi? Kwa upepo mwepesi, mawimbi nyepesi huonekana kwenye uso tulivu wa maji. Kadiri kasi yake inavyoongezeka, mawimbi madogo ya mdundo yanaonekana. Hatua kwa hatua, urefu na urefu wao huongezeka. Na zaidiupepo unapozidi kuwa mkali, “wana-kondoo” wa povu jeupe huanza kufanyizwa kwenye nyufa zao. Kasi ya mawimbi ya upepo inaweza kutofautiana sana (kutoka 10 hadi 90 km / h). Baada ya upepo kusimama baharini, unaweza kuona mawimbi marefu, ya chini na ya upole, yanayoitwa kuvimba.

Ni muhimu kutambua kwamba maji ni dutu mnene zaidi kuliko hewa. Matokeo yake, uso wa hifadhi "huchelewa" kidogo baada ya athari ya upepo, na mawimbi hugeuka kuwa mawimbi tu baada ya muda.

Mawimbi ya upepo yanapaswa kutofautishwa na tsunami na mawimbi. Ya kwanza huibuka kama matokeo ya kuongezeka kwa shughuli za mitetemo ya ukoko wa dunia, na ya mwisho kama matokeo ya athari ya satelaiti ya sayari yetu, Mwezi.

Muundo wa wimbi la bahari

Wimbi la upepo linajumuisha vipengele kadhaa (ona mchoro hapa chini):

• Mwili ndio sehemu ya juu zaidi ya wimbi.
• Chini ni sehemu ya chini kabisa ya wimbi.
• Miteremko - inayoelekea na kuelekea upepo.

Mteremko wa leeward (mbele) wa wimbi daima huwa mkali zaidi kuliko ule wa kuelekea upepo. Hapa, kwa njia, kuna mlinganisho wa moja kwa moja na mchanga wa mchanga, ambao pia hutengenezwa chini ya ushawishi wa upepo. Inakaribia pwani, pekee ya wimbi hupungua chini ya hifadhi, na crest yake inapindua, kuvunja ndani ya dawa nyingi. Utaratibu huu unaambatana na uharibifu wa kazi wa miamba. Wimbi likigonga mwamba wa pwani, basi maji hutupwa juu kwa namna ya safu wima yenye povu yenye nguvu, ambayo urefu wake unaweza kufikia makumi kadhaa ya mita.

Sifa za mawimbi ya upepo

Katika tasnia ya bahari, kuna sifa kuu nne za wimbi la bahari. Hii ni:

• Urefu ni umbali wima kati ya nyayo na ukingo.
• Urefu - umbali kati ya mikondo miwili ya mawimbi yanayokaribiana.
• Kasi - umbali ambao kiini cha wimbi husafiri kwa kila kitengo cha muda (kawaida hupimwa kwa mita kwa sekunde).
• Mwanuko ni uwiano wa urefu wa wimbi hadi nusu ya urefu wake.

Urefu wa mawimbi ya upepo hutofautiana sana kutoka mita 0.5 hadi 250, urefu unaweza kufikia mita 20-25. Mawimbi yenye nguvu zaidi yanazingatiwa katika Ulimwengu wa Kusini, katika bahari ya wazi. Hapa kasi ya harakati zao mara nyingi hufikia 15-20 m / s. Mawimbi madogo zaidi ni ya kawaida kwa bahari ya bara ambayo huingia ndani kabisa ya bara (kwa mfano, kwa Bahari Nyeusi au Azov).

Mawimbi ya bahari: mizani

Hali ya bahari ni neno linalotumika katika sayansi ya bahari kuamua hali ya uso wazi wa maji makubwa (maziwa, bahari, bahari). Inajulikana, kwanza kabisa, kwa urefu wa mawimbi na nguvu zao. Ili kutathmini kiwango cha ukali wa bahari, kipimo cha pointi 9 kilichotengenezwa na Shirika la Hali ya Hewa Duniani kinatumika.

Alama	Jina	Urefu wa wimbi (m)	ishara za nje
0	Bahari tulivu kabisa	0	Uso wa bahari ni laini
1	Bahari tulivu	0-0, 1	Miwimbiko na mawimbi kidogo
2	Msisimko mdogo	0, 1-0, 5	Miamba ya mawimbi huanza kuinamia, lakini hakuna povu bado
3	Msisimko mdogo	0, 5-1, 25	Wakati mwingine "wana-kondoo" huonekana kwenye sehemu za juu za mawimbi
4	msisimko wa wastani	1, 25-2, 5	"Wana-Kondoo" wapo kwa wingi
5	Bahari Mchafu	2, 5-4	Matuta makubwa yanaonekana
6	Vurugu kubwa	4-6	Matuta huunda mawimbi makubwa ya dhoruba
7	msisimko mzito	6-9	Povu hutanda na kufunika miteremko ya mawimbi kwa kiasi
8	Msisimko mkali sana	9-14	Povu hufunika kabisa miteremko ya mawimbi
9	Msisimko wa kipekee	Zaidi ya 14	Uso mzima wa mawimbi umefunikwa na safu nene ya povu. Hewa imejaa vumbi la maji. Mwonekano hupungua sana.

Mawimbi ya bahari kama chanzo cha nishati

TumiaNishati asilia ya mawimbi ya Bahari ni moja wapo ya maeneo ya kuahidi ya tasnia mbadala ya nishati ya umeme. Wanasayansi wamekokotoa kuwa jumla ya nguvu za mawimbi yote ya upepo kwenye sayari ni 10²⁰ J/saa. Hii ni takwimu kubwa sana, lakini shida ni kwamba kupata na kutumia nishati hii ni vigumu sana.

Leo, nchi kama vile Uingereza, Ireland, Norway na India zinajishughulisha kwa dhati na ukuzaji wa nishati ya mawimbi. Uendeshaji wa mtambo wa kuzalisha nguvu wa mawimbi unatokana na ubadilishaji wa nishati ya mitambo ya wimbi la bahari kuwa nishati ya umeme kwa njia ya mitambo ya kufanya kazi inayojumuisha kuelea maalum, blade na pendulum.

Kinu cha kwanza kama hicho cha umeme kilizinduliwa nchini Norway mnamo 1985. Nguvu yake ni 850 kW. Leo, nchi kadhaa hutumia nishati ya mawimbi kuwasha maboya yanayojiendesha, meli nyepesi, mashamba ya ufugaji bahari na hata majukwaa madogo ya kuchimba visima.