Havbølger vs havbølger - hvad er forskellen? Havbølger er en illusion af menneskesyn.

6. Havbølger.

Havets overflade bevæger sig altid, selv med fuldstændig ro. Men så blæste vinden, og der kom straks krusninger på vandet, som blev til bølger, jo hurtigere jo stærkere vinden blæste. Men uanset hvor kraftig vinden er, kan den ikke forårsage bølger større end visse maksimale størrelser.

Bølger genereret af vind anses for korte. Afhængigt af vindens styrke og varighed varierer deres længde og højde fra flere millimeter til titusinder (i en storm når længden af vindbølger 150-250 meter).

Observationer af havoverfladen viser, at bølger bliver kraftige selv ved vindhastigheder på mere end 10 m/s, mens bølgerne stiger til 2,5-3,5 meters højde og slår ned på kysten med et brøl.

Men så vender vinden storm, og bølgerne når enorme størrelser. Der er mange steder på kloden, hvor der blæser meget kraftig vind. For eksempel i den nordøstlige del af Stillehavet øst for Kuril- og Commander-øerne, samt øst for den japanske hovedø Honshu i december-januar maksimale hastigheder vinden er 47-48 m/s.

I det sydlige Stillehav observeres maksimale vindhastigheder i maj i området nordøst for New Zealand (49 m/s) og nær den antarktiske cirkel i området Balleny og Scott Islands (46 m/s).

Vi opfatter bedre hastigheder udtrykt i kilometer i timen. Så hastigheden på 49 m/s er næsten 180 km/t. Allerede ved en vindhastighed på mere end 25 m/s stiger bølger 12-15 meter højt. Denne grad af spænding er vurderet til 9-10 point som en alvorlig storm.

Målinger har fastslået, at højden af stormbølgen i Stillehavet når 25 meter. Der er rapporter om, at bølger op til 30 meter høje er blevet observeret. Ganske vist blev denne vurdering ikke foretaget på grundlag af instrumentelle målinger, men tilnærmelsesvis med øje.

I Atlanterhavet maksimal højde vindbølger når 25 meter.

Længden af stormbølger overstiger ikke 250 meter.

Men stormen standsede, vinden lagde sig, men havet faldt stadig ikke til ro. Som ekkoet af en storm på havet opstår svulme. Dønningsbølger (deres længde når 800 meter eller mere) bevæger sig over enorme afstande på 4-5 tusinde km og nærmer sig kysten med en hastighed på 100 km/t, og nogle gange højere. I det åbne hav er lave og lange dønninger usynlige. Når man nærmer sig kysten, falder bølgens hastighed på grund af friktion med bunden, men højden øges, bølgens forreste hældning bliver stejlere, skum kommer til syne i toppen, og bølgetoppen slår ind på kysten med en brøle - sådan fremstår brændingen - et fænomen lige så farverigt og majestætisk, så farligt som det er. Brændingens kraft kan være kolossal.

Når vandet står over for en forhindring, stiger det til en stor højde og beskadiger fyrtårne, havnekraner, bølgebrydere og andre strukturer. Når man kaster sten fra bunden, kan brændingen skade selv de højeste og fjerneste dele af fyrtårne og bygninger. Der var et tilfælde, hvor brændingen rev en klokke fra et af de engelske fyrtårne fra en højde af 30,5 meter over havets overflade. Brændingen på vores Baikal-sø kaster nogle gange i stormvejr med sten, der vejer op til et ton i en afstand af 20-25 meter fra kysten.

Under storme i Gagra-regionen skyllede Sortehavet væk og absorberede kyststriben 20 meter bred. Når de nærmer sig kysten, begynder bølgerne deres ødelæggende arbejde fra en dybde svarende til halvdelen af deres længde i det åbne hav. Med en stormbølgelængde på 50 meter, der er karakteristisk for have som Sorte eller Østersøen, begynder indvirkningen af bølger på den undersøiske kystskråning således i en dybde på 25 m, og med en bølgelængde på 150 m, karakteristisk for åbent hav, begynder en sådan påvirkning allerede i en dybde på 75 m.

Strømretninger påvirker størrelsen og styrken af havbølger. Ved modstrøm er bølgerne kortere, men højere, og med passerende strømme falder bølgerne tværtimod.

I nærheden af havstrømmenes grænser opstår der ofte bølger af usædvanlige former, der ligner en pyramide, og farlige hvirvler, der pludselig dukker op og lige så pludseligt forsvinder. Sådanne steder bliver navigation især farlig.

Moderne skibe har høj sødygtighed. Men det sker, at skibe, efter at have rejst mange kilometer over et stormfuldt hav, befinder sig i endnu større fare end på havet, når de ankommer til deres hjembugt. Den kraftige brænding, der bryder dæmningens multi-tons bølgebrydere af armeret beton, er i stand til at forvandle selv et stort skib til en bunke metal. I en storm er det bedre at vente, indtil du kommer ind i havnen.

For at bekæmpe brændingen forsøgte specialister i nogle havne at bruge luft. Et stålrør med talrige små huller blev lagt på havbunden ved indsejlingen til bugten. Luft under højt tryk blev tilført røret. Da de flygtede fra hullerne, steg luftbobler op til overfladen og ødelagde bølgen. Denne metode har endnu ikke fundet udbredt anvendelse på grund af utilstrækkelig effektivitet. Regn, hagl, is og krat af havplanter er kendt for at dæmpe bølger og surf.

Sejlere har længe bemærket, at fedt hældt over bord udjævner bølgerne og reducerer deres højde. Animalsk fedt, som f.eks. hvalspæk, fungerer bedst. Virkningen af vegetabilske og mineralske olier er meget svagere. Erfaring har vist, at 50 cm 3 olie er nok til at reducere forstyrrelser over et område på 15 tusind kvadratmeter, altså 1,5 hektar. Selv et tyndt lag oliefilm absorberer mærkbart energien fra vibrationsbevægelser af vandpartikler.

Ja, det er alt sammen sandt. Men gud forbyde det, vi anbefaler under ingen omstændigheder, at kaptajner på havfartøjer fylder op med fisk eller hvalolie før en rejse for derefter at hælde disse fedtstoffer i bølgerne for at berolige havet. Tingene kan jo nå så absurd, at nogen begynder at hælde olie, brændselsolie og diesel i havet for at dæmpe bølgerne.

Det forekommer os det Den bedste måde bølgebekæmpelse består af en velorganiseret vejrtjeneste, der på forhånd varsler skibene om det forventede sted og tidspunkt for stormen og dens forventede styrke, god navigations- og pilotuddannelse af søfolk og kystpersonale samt konstant forbedring af skibenes design. for at forbedre deres sødygtighed og tekniske pålidelighed.

Til videnskabelige og praktiske formål er det nødvendigt at kende bølgernes fulde karakteristika: deres højde og længde, hastigheden og rækkevidden af deres bevægelse, kraften af en individuel vandaksel og bølgeenergien i et bestemt område.

De første målinger af bølger blev foretaget i 1725 af den italienske videnskabsmand Luigi Marsigli. I slutningen af det 18. – begyndelsen af det 19. århundrede blev regelmæssige observationer af bølger og deres målinger udført af russiske navigatører I. Kruzenshtern, O. Kotzebue og V. Golovin under deres rejser over Verdenshavet. Det tekniske grundlag for målingerne i de dage var naturligvis meget svagt, der var ingen særlige instrumenter til at måle bølger på datidens sejlskibe.

I øjeblikket er der til disse formål meget komplekse og præcise instrumenter, der er udstyret med forskningsfartøjer, der udfører ikke kun målinger af bølgeparametre i havet, men også meget mere komplekst videnskabeligt arbejde. Havet rummer stadig mange hemmeligheder, hvis afsløring kan bringe betydelige fordele for hele menneskeheden.

Når de taler om bølgernes bevægelseshastighed, at bølger løber op og ruller ind på kysten, skal du forstå, at det ikke er selve vandmassen, der bevæger sig. Vandpartiklerne, der udgør bølgen, bevæger sig praktisk talt ikke fremad. Kun bølgeformen bevæger sig i rummet, og vandpartiklerne i det ophidsede hav laver oscillerende bevægelser i det lodrette og i mindre grad i det vandrette plan. Kombinationen af begge oscillerende bevægelser fører til, at vandpartiklerne i bølgerne faktisk bevæger sig i cirkulære baner, hvis diameter er lig med bølgens højde. Vandpartiklernes oscillerende bevægelser aftager hurtigt med dybden. Præcise instrumenter viser for eksempel, at med en bølgehøjde på 5 meter (stormbølge) og en længde på 100 meter, i en dybde på 12 meter er diameteren af vandpartiklers bølgebane allerede 2,5 meter, og i en dybde på 100 meter - kun 2 centimeter.

Lange bølger, i modsætning til korte og stejle, overfører deres bevægelse til store dybder. I nogle fotografier af havbunden ned til en dybde på 180 meter, bemærkede forskere tilstedeværelsen af sand krusninger dannet under påvirkning af oscillerende bevægelser af det nederste lag af vand. Det betyder, at selv på sådan en dybde gør havets overfladebølger sig gældende.

Er det nødvendigt at bevise, hvilken fare en stormbølge udgør for skibe?

I navigationens historie er der utallige tragiske hændelser til søs. Små langbåde og højhastighedssejlskibe omkom sammen med deres besætninger. Moderne havskibe er ikke immune over for de lumske elementer.

På moderne oceangående skibe anvendes blandt andet enheder og instrumenter, der sikrer sikker navigation, pitch-stabilisatorer, som forhindrer skibet i at få en uacceptabel stor rul om bord. I nogle tilfælde bruges kraftfulde gyroskoper til dette, i andre bruges tilbagetrækkelige hydrofoiler til at udjævne positionen af skibets skrog. Computersystemer på skibe er i konstant kommunikation med meteorologiske satellitter og andre rumfartøjer, som fortæller navigatører ikke kun placeringen og styrken af storme, men også den mest gunstige kurs i havet.

Ud over overfladebølger er der også interne bølger i havet. De dannes ved grænsefladen mellem to lag vand med forskellig tæthed. Disse bølger bevæger sig langsommere end overfladebølger, men kan have større amplitude. Interne bølger detekteres af rytmiske ændringer i temperaturen i forskellige dybder af havet. Fænomenet interne bølger er endnu ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt. Det er kun fastslået, at bølger opstår ved grænsen mellem lag med lavere og højere tætheder. Situationen kan se sådan ud: der er fuldstændig ro på havets overflade, men på en vis dybde raser en storm de indre bølger efter deres længde, som almindelige overflader, i korte og lange. For korte bølger er længden meget mindre end dybden, mens for lange bølger tværtimod overstiger længden dybden.

Der er mange grunde til udseendet af interne bølger i havet. Grænsefladen mellem lag med forskellig tæthed kan blive smidt ud af balance af et stort fartøj i bevægelse, overfladebølger eller havstrømme.

Lange indre bølger manifesterer sig for eksempel på denne måde: et vandlag, som er et vandskel mellem mere tæt (“tungt”) og mindre tæt (“let”) vand, stiger først langsomt, i timevis, og så pludseligt falder med næsten 100 meter. Denne bølge er meget farlig for ubåde. Når alt kommer til alt, hvis en ubåd sank til en vis dybde, betyder det, at den blev balanceret af et lag vand med en vis tæthed. Og pludselig, uventet, dukker et lag af mindre tæt vand op under bådens skrog! Båden falder straks ned i dette lag og synker til den dybde, hvor det mindre tætte vand kan balancere den. Men dybden kan være sådan, at vandtrykket overstiger styrken af ubådens skrog, og det vil blive knust i løbet af få minutter.

Ifølge konklusionen fra amerikanske eksperter, der undersøgte årsagerne til atomubåden Threshers død i 1963 i Atlanterhavet, befandt denne ubåd sig i præcis denne situation og blev knust af et enormt hydrostatisk tryk. Naturligvis var der ingen vidner til tragedien, men versionen af årsagen til katastrofen bekræftes af resultaterne af observationer udført af forskningsskibe i det område, hvor ubåden sank. Og disse observationer viste, at interne bølger med en højde på mere end 100 meter ofte opstår her.

En særlig type er de bølger, der opstår på havet, når der sker en forandring atmosfærisk tryk. De bliver kaldt seiches Og mikroseiches. Oceanologi studerer dem.

Så vi talte om både korte og lange bølger på havet, både overflade og indre. Lad os nu huske, at lange bølger opstår i havet ikke kun fra vinde og cykloner, men også fra processer, der forekommer i jordskorpen og endda i de dybere områder af "det indre" af vores planet. Længden af sådanne bølger er mange gange større end de længste havdønningsbølger. Disse bølger kaldes tsunami. Højden af tsunamibølger er ikke meget højere end store stormbølger, men deres længde når hundredvis af kilometer. Det japanske ord "tsunami" oversættes groft til "havnebølge" eller "kystbølge" . Til en vis grad formidler dette navn essensen af fænomenet. Pointen er, at i åbent hav en tsunami udgør ingen fare. I tilstrækkelig afstand fra kysten raser tsunamien ikke, forårsager ikke ødelæggelse og kan ikke engang bemærkes eller mærkes. Alle tsunamikatastrofer sker på kysten, i havne og havne.

Tsunamier opstår oftest fra jordskælv forårsaget af bevægelse af tektoniske plader jordskorpen, samt fra stærke vulkanudbrud.

Mekanismen for dannelsen af en tsunami er oftest som følger: Som følge af forskydning eller brud på en del af jordskorpen opstår en pludselig stigning eller fald af en betydelig del af havbunden. Som et resultat opstår der en hurtig ændring i vandrummets volumen, og elastiske bølger opstår i vandet, der forplanter sig med en hastighed på omkring halvanden kilometer i sekundet. Disse kraftige elastiske bølger genererer tsunamier på havoverfladen.

Efter at være opstået på overfladen, spreder tsunamibølgerne sig i cirkler fra epicentret. På oprindelsespunktet er højden af tsunamibølgen lille: fra 1 centimeter til to meter (nogle gange op til 4-5 meter), men oftere i området fra 0,3 til 0,5 meter, og bølgelængden er enorm: 100-200 kilometer. Usynlige i havet bliver disse bølger, der nærmer sig kysten, ligesom vindbølger, stejlere og højere, nogle gange når de en højde på 10-30 og endda 40 meter. Efter at have ramt kysten ødelægger og ødelægger tsunamier alt på deres vej og, værst af alt, bringer de død til tusinder, og nogle gange titusinder og endda hundredtusinder af mennesker.

Hastigheden på tsunami-udbredelsen kan være fra 50 til 1000 kilometer i timen. Målinger viser, at hastigheden af en tsunamibølge varierer proportionalt kvadrat rod fra havets dybder. I gennemsnit suser en tsunami hen over det åbne hav med en hastighed på 700-800 kilometer i timen.

Tsunamier er ikke regelmæssige begivenheder, men de er ikke længere sjældne.

I Japan er tsunamibølger blevet registreret i mere end 1.300 år. Gennemsnit pr. land Solopgang destruktive tsunamier opstod hvert 15. år (små tsunamier, der ikke havde alvorlige konsekvenser, tages ikke i betragtning).

De fleste tsunamier forekommer i Stillehavet. Tsunamier rasede på Kuril-, Aleutian-, Hawaii- og Filippinerne. De angreb også kysterne i Indien, Indonesien, det nordlige og Sydamerika, samt til europæiske lande beliggende på Atlanterhavskysten og i Middelhavet.

Det sidste mest ødelæggende tsunamiangreb var den frygtelige oversvømmelse i 2004 med enorme ødelæggelser og tab af menneskeliv, som havde seismiske årsager og opstod i centrum Det indiske ocean.

For at få en idé om de specifikke manifestationer af en tsunami, kan du henvise til adskillige materialer, der beskriver dette fænomen.

Vi vil blot give nogle få eksempler. Sådan blev resultaterne af jordskælvet, der fandt sted i Atlanterhavet ikke langt fra Den Iberiske Halvø den 1. november 1755, beskrevet i pressen. Det forårsagede frygtelige ødelæggelser i Portugals hovedstad, Lissabon. Ruinerne af den engang så majestætiske bygning tårner sig stadig op i byens centrum kloster Karmo, der aldrig blev genoprettet. Disse ruiner minder Lissabons befolkning om den tragedie, der ramte byen den 1. november 1755. Kort efter jordskælvet trak havet sig tilbage, og så ramte en 26 meter høj bølge byen. Mange beboere, der flygtede fra det faldende affald fra bygninger, forlod byens smalle gader og samledes på den brede dæmning. Den bølgende bølge skyllede 60 tusinde mennesker ud i havet. Lissabon var ikke helt oversvømmet, fordi det ligger på flere høje bakker, men i lavtliggende områder oversvømmede havet landet op til 15 kilometer fra kysten.

Den 27. august 1883 var der et kraftigt udbrud af Kratau-vulkanen, der ligger i Sunda-strædet i den indonesiske øgruppe. Skyer af aske steg op i himlen, et kraftigt jordskælv opstod, der genererede en bølge 30-40 meter høj. På få minutter skyllede denne bølge alle landsbyer, der lå på den lave kyst af det vestlige Java og det sydlige Sumatra, ud i havet og dræbte 35 tusinde mennesker. Med en hastighed på 560 kilometer i timen fejede tsunamibølger gennem det Indiske og Stillehav og nåede kysten af Afrika, Australien og Amerika. Selv i Atlanterhavet, på trods af dets isolation og afsides beliggenhed, blev der nogle steder (Frankrig, Panama) bemærket en vis stigning i vand.

Den 15. juni 1896 ødelagde de indkommende tsunamibølger østkyst japansk ø Honshu 10 tusind huse. Som et resultat døde 27 tusinde indbyggere.

Det er umuligt at bekæmpe en tsunami. Men det er muligt og nødvendigt at minimere den skade, de forårsager på mennesker. Derfor er der nu en seismik i alle aktive områder Hvor der er trussel om tsunamibølger, er der oprettet særlige varslingstjenester udstyret med det nødvendige udstyr, der modtager signaler om ændringer i den seismiske situation fra følsomme seismografer placeret forskellige steder på kysten. Befolkningen i sådanne områder bliver regelmæssigt instrueret om adfærdsreglerne i tilfælde af en trussel om tsunamibølger. Tsunamivarslingstjenester i Japan og Hawaii-øerne Mere end én gang har de givet rettidige advarselssignaler om den forestående tsunami og derved reddet mere end tusind menneskeliv.

Alle typer strømme og bølger er kendetegnet ved, at de bærer kolossal energi - termisk og mekanisk. Men menneskeheden er ikke i stand til at bruge denne energi, medmindre vi selvfølgelig tæller forsøg på at bruge energien fra ebbe og flod. En af videnskabsmændene, sandsynligvis en statistikfan, beregnede, at magten havvande overstiger 1000000000 kilowatt, og af alle klodens floder - 850000000 kilowatt. Energien i en kvadratkilometer stormfuldt hav er anslået til milliarder af kilowatt. Hvad betyder det for os? Kun at en person ikke kan bruge selv en milliontedel af energien fra tidevand og storme. I et vist omfang bruger folk vindenergi til at producere elektricitet og andre formål. Men det er, som de siger, en anden historie.

Hvad afhænger bølgehøjden af?? Bølgens højde afhænger af vindtilløbets styrke, varighed og længde. Jo større vinden spredes, jo højere er den. Som regel overstiger bølgerne ikke fire meter. I områder, hvor orkaner ofte opstår, kan de nå 25 meter i højden: sådanne bølger kan ses mellem New Zealand, Kap Horn ( yderpunkt Sydamerika) og Antarktis (det sydlige polarkontinent).

Hvad sker der med objekter på bølger? En flydende genstand (for eksempel en bold) "danser" på bølgerne, det vil sige, den bevæger sig op og ned, mens den forbliver på plads. Dette sker, fordi bølgen bevæger sig i en cirkel – op, frem, ned og tilbage igen. Objektet udfører de samme bevægelser: det forbliver på plads, da kun bølger bevæger sig på overfladen af vandet, mens vandet selv er ubevægeligt.

Hvad sker der, når bølger "mødes"? Bølgernes bevægelse skaber rækker af toppe og trug. Bølger af forskellige toppe krydser hinanden. Hvis toppen af den ene løber ind i toppen af den anden, overlapper de hinanden, og bølgens højde næsten fordobles. Hvis toppen løber ind i bunden af bølgen, falder den følgelig.

Hvad er svulme? Efter stormen aftager vinden, men det rasende hav bliver ikke umiddelbart jævnt. Korte og stejle bølger ruller over lange og glatte bølger med runde toppe. Sådanne vindbølger kaldes dønninger. Den kan forblive på havet efter en storm i flere dage, endda uger, og spredes til havområder langt fra oprindelsesstedet.

Hvor hurtigt spredes havdønninger?? Bølgelængden af havdønningen er fra 250 til 900 meter. På åbent hav spreder den sig med en hastighed på 70 kilometer i timen eller mere og kan tilbagelægge enorme afstande uden at blive svækket. Skibets passagerer bliver overrasket over synet af en pludselig dønning i vindstille havområder.

Hvad er surf? Når bølgerne når lavvandede områder, bremses de ned på havbunden og bliver kortere, men samtidig stejlere og højere. De styrter endelig ned på stranden. Denne stranding af havbølger kaldes en brænding. De brydende bølger er især kraftige, hvor stormvindbølger suser i land.

Hvilke typer surf findes der?? Der er to typer surf: i det ene tilfælde bryder bølgerne på stranden og i det andet på klipperne. Strandsurfing forekommer på lavvandede kyststrækninger, mens rocksurfing opstår, når bølger slår ned på klippekyster. Strandbrændingens vand skyller kysterne, og klippebølgerne brækker stenstykker af fra klipperne, hvorved der dannes huler i dem. De kaldes grotter.

Hvorfor opstår der kysterosion?? Kysterosion er ødelæggelsen af jord, der får kystlinjen til at ændre sig over tid. Sådanne ændringer skyldes primært havbrændingen. Da stejle kyster består af bløde sedimentære aflejringer (sedimenter), ødelægger havbølger dem særligt kraftigt. Forskere kalder kysterosion slid.

Hvad er hårdt hav? Bevægelsen af bølger forårsaget af vinden kaldes oprørt hav. Det handler om om vindbølger, dønninger og surf. Vindbølger kommer ikke fra andre dele af havene, men opstår som følge af vindens direkte påvirkning af vandoverfladen. Havets ruhed afhænger primært af vindens styrke.

Hvad er vindkraft? Vindene har stærk påvirkning havet, dets bølger og strømme. Stor betydning Samtidig er vindens kraft navnet på dens hastighed, som bestemmes ved hjælp af Beaufort-skalaen. Denne tolvpunktsskala blev skabt i 1806 af den britiske admiral Francis Beaufort (1774-1854). Ifølge den betyder 0 ro, 12 betyder orkan.

Hvad er havskum? Havskum opstår, når en bølge bryder. Den spray, som en stærk vind blæser fra toppen af en bølge, kaldes også havskum. Skum opstår også, når bølgerne falder og vandet forsvinder.

Spænding er vandets oscillerende bevægelse. Det opfattes af iagttageren som bevægelsen af bølger på vandoverfladen. Faktisk svinger vandoverfladen op og ned fra det gennemsnitlige niveau for ligevægtspositionen. Formen af bølger under bølger ændrer sig konstant på grund af partiklernes bevægelse i lukkede, næsten cirkulære baner.

Hver bølge er en jævn kombination af højder og fordybninger. De vigtigste dele af bølgen er: våbenskjold- den højeste del; eneste - laveste del; hældning - profil mellem toppen og bunden af en bølge. Linjen langs toppen af bølgen kaldes bølgefront(Fig. 1).

Ris. 1. Hoveddele af bølgen

De vigtigste egenskaber ved bølger er højde - forskellen i niveauerne af bølgetop og bølgebund; længde - den korteste afstand mellem tilstødende bølgetoppe eller trug; stejlhed - vinklen mellem bølgehældningen og det vandrette plan (fig. 1).

Ris. 1. Bølgens hovedkarakteristika

Bølger har meget høj kinetisk energi. Jo højere bølgen er, jo mere indeholder den kinetisk energi(proportionalt med kvadratet af stigningen i højden).

Under indflydelse af Coriolis-kraften opstår en vandsvulmning på højre side af strømmen, væk fra fastlandet, og der skabes en lavning nær landet.

Ved oprindelse bølger er opdelt som følger:

friktionsbølger;
trykbølger;
seismiske bølger eller tsunamier;
seiches;
flodbølger.

Friktionsbølger

Friktionsbølger kan til gengæld være vind(fig. 2) eller dyb. Vindbølger opstå som følge af vindbølger og friktion ved grænsen mellem luft og vand. Højden af vindbølger overstiger ikke 4 m, men under stærke og langvarige storme stiger den til 10-15 m og højere. De højeste bølger - op til 25 m - observeres i den vestlige vindzone på den sydlige halvkugle.

Ris. 2. Vindbølger og surfbølger

Pyramideformede, høje og stejle vindbølger kaldes trængsel. Disse bølger er iboende i de centrale områder af cykloner. Når vinden lægger sig, får spændingen karakter svulme, dvs. forstyrrelser på grund af inerti.

Den primære form for vindbølger er krusning Det sker ved en vindhastighed på mindre end 1 m/s, og ved en hastighed større end 1 m/s dannes først små og derefter større bølger.

En bølge nær kysten, hovedsageligt i lavt vand, baseret på fremadgående bevægelser, kaldes surf(se fig. 2).

Dybe bølger opstå på grænsen af to lag vand med forskellige egenskaber. De forekommer ofte i stræder med to niveauer af strøm, nær flodmundinger, ved kanten af smeltende is. Disse bølger blander havvandet og er meget farlige for sejlere.

Trykbølge

Trykbølger opstår på grund af hurtige ændringer i atmosfærisk tryk på oprindelsesstederne for cykloner, især tropiske. Normalt er disse bølger enkeltstående og forårsager ikke meget skade. Undtagelsen er, når de falder sammen med højvande. Antillerne, Florida-halvøen og Kinas, Indiens og Japans kyster er oftest udsat for sådanne katastrofer.

Tsunami

Seismiske bølger opstå under påvirkning af undervandsrystelser og kystjordskælv. Disse er meget lange og lave bølger i det åbne hav, men kraften i deres udbredelse er ret stærk. De bevæger sig med stor høj hastighed. Langs kysterne aftager deres længde, og deres højde stiger kraftigt (i gennemsnit fra 10 til 50 m). Deres udseende medfører menneskelige tab. Først trækker havvandet sig flere kilometer fra kysten og får styrke til at skubbe, og derefter plasker bølgerne ind på kysten med stor fart med intervaller på 15-20 minutter (fig. 3).

Ris. 3. Tsunami transformation

Japanerne navngav seismiske bølger tsunami, og dette udtryk bruges over hele verden.

Stillehavets seismiske bælte er hovedområdet for tsunamigenerering.

Seiches

Seiches er stående bølger, der opstår i bugter og indre hav. De opstår ved inerti efter ophør af ydre kræfter - vind, seismiske stød, pludselige ændringer, intens nedbør osv. I dette tilfælde stiger vandet et sted, og et andet falder det.

Tidevandsbølge

Flodbølger- det er bevægelser lavet under påvirkning af Månens og Solens tidevandskræfter. Modreaktion havvand ved højvande - lavvande. Strimlen, der dræner under lavvande, kaldes tørring

Der er en tæt sammenhæng mellem højden af tidevandet og månens faser. Ny- og fuldmåne har det højeste tidevand og det laveste tidevand. De bliver kaldt Syzygy. På dette tidspunkt overlapper måne- og soltidevandet, der forekommer samtidigt, hinanden. I intervallerne mellem dem, på den første og sidste torsdag i månefasen, den laveste, kvadratur tidevand.

Som allerede nævnt i anden sektion, i det åbne hav er tidevandshøjden lav - 1,0-2,0 m, men nær dissekerede kyster stiger den kraftigt. Tidevandet når sit maksimum på Atlanterhavskysten Nordamerika, i Fundy-bugten (op til 18 m). I Rusland blev det maksimale tidevand - 12,9 m - registreret i Shelikhov-bugten (Okhotskhavet). I indre hav er tidevandet lidt mærkbart, for eksempel i Østersøen nær St. Petersborg er tidevandet 4,8 cm, men i nogle floder kan tidevandet spores hundreder og endda tusinder af kilometer fra mundingen, f.eks. Amazonas - op til 1400 cm.

En stejl flodbølge, der stiger op ad en flod, kaldes bor I Amazonas når bor en højde på 5 m og mærkes i en afstand af 1400 km fra flodens udmunding.

Selv med en rolig overflade opstår der forstyrrelser i tykkelsen af havvandene. Disse er de såkaldte indre bølger - langsom, men meget betydelig i omfang, nogle gange når hundreder af meter. De opstår som et resultat ydre påvirkning på en lodret heterogen vandmasse. Hertil kommer, da temperatur, saltholdighed og tæthed havvandændre sig med dybden ikke gradvist, men brat fra et lag til et andet, og specifikke interne bølger opstår ved grænsen mellem disse lag.

Havstrømme

Havstrømme- disse er horisontale translationelle bevægelser af vandmasser i havene og havene, karakteriseret ved en bestemt retning og hastighed. De når flere tusinde kilometer i længden, ti til hundreder af kilometer i bredden og hundreder af meter i dybden. Med hensyn til fysiske og kemiske egenskaber er vandet i havstrømmene anderledes end dem omkring dem.

Ved eksistens varighed (bæredygtighed) havstrømme er opdelt som følger:

permanent, som passerer i de samme områder af havet, har samme generelle retning, mere eller mindre konstant hastighed og stabil fysisk-kemiske egenskaber transportable vandmasser (nordlige og sydlige passatvinde, Golfstrøm osv.);
periodisk, i hvilken retning, hastighed, temperatur er underlagt periodiske mønstre. De forekommer med jævne mellemrum i en bestemt rækkefølge (sommer og vinter monsunstrømme i det nordlige Indiske Ocean, tidevandsstrømme);
midlertidig, oftest forårsaget af vind.

Ved temperaturtegn havstrømme er:

varm som har en temperatur højere end det omgivende vand (for eksempel Murmansk-strømmen med en temperatur på 2-3 ° C blandt farvande O ° C); de har en retning fra ækvator til polerne;
kold, hvis temperatur er lavere omgivende vand(for eksempel den kanariske strøm med en temperatur på 15-16 °C blandt vande med en temperatur på omkring 20 °C); disse strømme ledes fra polerne til ækvator;
neutral, som har en temperatur tæt på miljø(f.eks. ækvatorialstrømme).

Baseret på dybden af deres placering i vandsøjlen skelnes strømme:

overfladisk(op til 200 m dybde);
undergrunden, der har en retning modsat overfladen;
dyb, hvis bevægelse er meget langsom - i størrelsesordenen flere centimeter eller nogle få tiere centimeter i sekundet;
bund regulering af udvekslingen af vand mellem polære - subpolære og ækvatorial-tropiske breddegrader.

Ved oprindelse Der skelnes mellem følgende strømme:

friktion, hvilket kan være afdrift eller vind. Afdrift opstår under indflydelse konstante vinde, og vinde er skabt af sæsonbestemte vinde;
gradient-gravitation, blandt hvilke er lager, dannet som følge af hældning af overfladen forårsaget af overskydende vand på grund af dets tilstrømning fra havet og kraftig nedbør, og kompenserende, som opstår på grund af udstrømning af vand, ringe nedbør;
inert, som observeres efter ophøret af virkningen af de faktorer, der exciterer dem (for eksempel tidevandsstrømme).

Havstrømssystemet er bestemt af almindelig cirkulation atmosfære.

Hvis vi forestiller os et hypotetisk hav, der strækker sig kontinuerligt fra Nordpolen mod syd, og påtving den et generaliseret skema af atmosfæriske vinde, så, under hensyntagen til den afbøjelige Coriolis-kraft, opnår vi seks lukkede ringe -
gyres af havstrømme: nordlige og sydlige ækvatoriale, nordlige og sydlige subtropiske, subarktiske og subantarktiske (fig. 4).

Ris. 4. Cykler af havstrømme

Afvigelser fra den ideelle ordning er forårsaget af tilstedeværelsen af kontinenter og de særlige forhold ved deres fordeling på tværs af jordens overflade Jorden. Men som i det ideelle diagram er der i virkeligheden zoneændring stor - flere tusinde kilometer lang - ikke helt lukket cirkulationssystemer: det er ækvatorial anticyklon; tropiske cykloniske, nordlige og sydlige; subtropiske anticykloniske, nordlige og sydlige; Antarktis cirkumpolar; høj-breddegrad cyklonisk; Arktisk anticyklonsystem.

På den nordlige halvkugle bevæger de sig med uret, på den sydlige halvkugle bevæger de sig mod uret. Ret fra vest til øst ækvatoriale vindmodstrømme mellem industrien.

I de tempererede subpolære breddegrader på den nordlige halvkugle er der små strømringe omkring bariske minimumskrav. Bevægelsen af vand i dem er rettet mod uret og ind Sydlige halvkugle- fra vest til øst omkring Antarktis.

Strømme i zonecirkulationssystemer spores ganske godt ned til en dybde på 200 m. Med dybden skifter de retning, svækkes og bliver til svage hvirvler. I stedet intensiveres meridionale strømme i dybden.

De kraftigste og dybeste overfladestrømme spiller en afgørende rolle i verdenshavets globale cirkulation. De mest stabile overfladestrømme er den nordlige og sydlige passatvind i Stillehavet og Atlanterhavet og den sydlige passatvind i Det Indiske Ocean. De har en retning fra øst til vest. Tropiske breddegrader er kendetegnet ved varme affaldsstrømme, for eksempel Golfstrømmen, Kuroshio, brasilianske osv.

Under påvirkning af konstante vestenvinde på tempererede breddegrader er der varme Nordatlanten og Nord-

Stillehavsstrømmen på den nordlige halvkugle og den kolde (neutrale) strøm fra de vestlige vinde på den sydlige halvkugle. Sidstnævnte danner en ring i de tre oceaner omkring Antarktis. De store gyres på den nordlige halvkugle er lukket af kolde kompenserende strømme: langs de vestlige kyster i tropiske breddegrader er der de californiske og kanariske strømme, og på den sydlige halvkugle er der de peruvianske, bengalske og vestlige australske strømme.

De mest kendte strømme er også den varme norske strøm i Arktis, den kolde Labrador-strøm i Atlanterhavet, den varme Alaska-strøm og den kolde Kuril-Kamchatka-strøm i Stillehavet.

Monsuncirkulationen i det nordlige Indiske Ocean genererer sæsonbestemte vindstrømme: vinter - fra øst til vest og sommer - fra vest til øst.

I det nordlige det arktiske Ocean Bevægelsesretningen for vand og is sker fra øst til vest (transatlantisk strøm). Dens årsager er den rigelige flodstrøm i Sibiriens floder, den roterende cykloniske bevægelse (mod uret) over Barents- og Karahavet.

Ud over cirkulationsmakrosystemer er der åbne havhvirvler. Deres størrelse er 100-150 km, og vandmassernes bevægelseshastighed rundt om midten er 10-20 cm/s. Disse mesosystemer kaldes synoptiske hvirvler. Det menes, at de indeholder mindst 90% af havets kinetiske energi. Hvirvler observeres ikke kun i det åbne hav, men også i havstrømme som Golfstrømmen. Her roterer de med en endnu højere hastighed end i det åbne hav, deres ringsystem kommer bedre til udtryk, hvorfor de kaldes ringe.

For Jordens klima og natur, især kystområder, er havstrømmenes betydning stor. Varme og kolde strømme opretholder temperaturforskellen mellem de vestlige og østlige kyster af kontinenterne, hvilket forstyrrer dens zonefordeling. Således ligger den isfri havn i Murmansk over polarcirklen, og på Nordamerikas østkyst ligger St. Lawrence (48° N). Varme strømme fremmer nedbør, mens kolde strømme tværtimod reducerer muligheden for nedbør. Derfor skyllede områderne af varme strømme, har et fugtigt klima, og kolde har et tørt klima. Ved hjælp af havstrømme, migration af planter og dyr, overførsel næringsstoffer og gasudveksling. Der tages også hensyn til strømme ved sejlads.

Bølge(Bølge, bølge, hav) - dannet på grund af vedhæftning af partikler af væske og luft; glider langs den glatte overflade af vandet, først skaber luften krusninger, og først derefter, der virker på dets skrå overflader, udvikler den gradvist spænding vandmasse. Erfaring har vist, at vandpartikler ikke bevæger sig fremad; bevæger sig kun lodret. Havbølger er vandets bevægelse på havoverfladen, der sker med bestemte intervaller.

Bølgens højeste punkt kaldes kam eller toppen af bølgen, og det laveste punkt er eneste. Højde af en bølge er afstanden fra toppen til dens base, og længde dette er afstanden mellem to kamme eller såler. Tiden mellem to toppe eller trug kaldes periode bølger.

Hovedårsager

I gennemsnit når højden af en bølge under en storm i havet 7-8 meter, normalt kan den strække sig i længden - op til 150 meter og op til 250 meter under en storm.

I de fleste tilfælde dannes havbølger af vinden. Styrken og størrelsen af sådanne bølger afhænger af vindens styrke såvel som dens varighed og "acceleration" - længden af den sti, langs hvilken vinden virker på vandet. overflade. Nogle gange kan bølgerne, der rammer kysten, stamme tusindvis af kilometer fra kysten. Men der er mange andre faktorer i forekomsten af havbølger: disse er Månens og Solens tidevandskræfter, udsving i atmosfærisk tryk, udbrud af undersøiske vulkaner, undersøiske jordskælv og bevægelser af havfartøjer.

Bølger observeret i andre vandområder kan være af to typer:

1) Vind skabt af vinden, der får en stabil karakter efter vinden holder op med at virke og kaldes etablerede bølger eller dønninger; Vindbølger skabes på grund af vindpåvirkning (bevægelse luftmasser) til overfladen af vandet, det vil sige injektion. Årsagen til bølgernes oscillerende bevægelser bliver let at forstå, hvis man bemærker virkningen af den samme vind på overfladen af en hvedemark. Inkonstansen af vindstrømme, som skaber bølger, er tydeligt synlig.

2) Bølger af bevægelse, eller stående bølger, dannes som følge af kraftige rystelser i bunden under jordskælv eller ophidset for eksempel af en skarp ændring i atmosfærisk tryk. Disse bølger kaldes også enkeltbølger.

I modsætning til tidevand og strømme flytter bølger ikke vandmasser. Bølgerne bevæger sig, men vandet bliver på plads. En båd, der vugger på bølgerne, flyder ikke afsted med bølgen. Hun vil kun være i stand til at bevæge sig lidt langs en skrå skråning takket være jordens tyngdekraft. Vandpartikler i en bølge bevæger sig langs ringe. Jo længere disse ringe er fra overfladen, jo mindre bliver de og forsvinder endelig helt. At være i en ubåd i en dybde på 70-80 meter, vil du ikke mærke effekten af havbølger selv med de mest stærk storm på en overflade.

Typer af havbølger

Bølger kan rejse store afstande uden at ændre form og stort set ingen energi miste, længe efter at vinden, der forårsagede dem, er lagt sig. Ved at bryde på kysten frigiver havbølger enorm energi, der er akkumuleret under rejsen. Kraften fra kontinuerligt brydende bølger ændrer kystens form på forskellige måder. De spredende og rullende bølger skyller kysten og kaldes derfor konstruktiv. Bølger, der slår ind på kysten, ødelægger den gradvist og skyller strandene væk, der beskytter den. Det er derfor de kaldes Destruktiv.

Lave, brede, afrundede bølger væk fra kysten kaldes dønninger. Bølger får vandpartikler til at beskrive cirkler og ringe. Ringenes størrelse falder med dybden. Efterhånden som bølgen nærmer sig den skrånende kyst, beskriver vandpartiklerne i den stadigt mere fladtrykte ovaler. Når man nærmer sig kysten, kan havbølgerne ikke længere lukke deres ovaler, og bølgen knækker. På lavt vand kan vandpartiklerne ikke længere lukke deres ovaler, og bølgen knækker. Forager er dannet af hårdere sten og eroderer langsommere end tilstødende dele af kysten. Stejle, høje havbølger underminerer de klippefyldte klipper ved bunden og skaber nicher. Klipper falder nogle gange sammen. Terrassen, glattet af bølgerne, er alt, hvad der er tilbage af klipperne ødelagt af havet. Nogle gange stiger vand langs lodrette revner i klippen til toppen og bryder ud til overfladen og danner en tragt. Bølgernes ødelæggende kraft udvider revnerne i klippen og danner huler. Når bølgerne slides af ved klippen på begge sider, indtil de mødes ved en pause, dannes buer. Når toppen af buen falder i havet, står stensøjler tilbage. Deres fundament undermineres, og søjlerne kollapser og danner kampesten. Småsten og sand på stranden er resultatet af erosion.

Destruktive bølger eroderer gradvist kysten og bortfører sand og småsten fra havets strande. Bølgerne bringer den fulde vægt af deres vand og skyllede materiale op på skråninger og klipper og ødelægger deres overflade. De presser vand og luft ind i hver revne, hver sprække, ofte med eksplosiv energi, som gradvist adskiller og svækker klipperne. De knækkede stenfragmenter bruges til yderligere ødelæggelse. Selv de hårdeste sten bliver gradvist ødelagt, og landet på kysten ændrer sig under påvirkning af bølger. Bølger kan ødelægge kysten med forbløffende hastighed. I Lincolnshire, England, fremskrider erosion (ødelæggelse) med en hastighed på 2 m om året. Siden 1870, hvor det største fyrtårn i USA blev bygget ved Cape Hatteras, har havet skyllet strande væk 426 m inde i landet.

Tsunami

Tsunami Det er bølger af enorm destruktiv kraft. De er forårsaget af undersøiske jordskælv eller vulkanudbrud og kan krydse oceaner hurtigere end et jetfly: 1000 km/t. I dybe vand de kan være mindre end en meter, men når de nærmer sig kysten, sænker de farten og vokser til 30-50 meter, før de kollapser, oversvømmer kysten og fejer alt på deres vej væk. 90% af alle registrerede tsunamier fandt sted i Stillehavet.

De mest almindelige årsager.

Omkring 80 % af tsunamigenerationen er det undersøiske jordskælv. Under et jordskælv under vand sker der en gensidig lodret forskydning af bunden: en del af bunden synker, og en del stiger. Lodrette oscillerende bevægelser forekommer på overfladen af vandet, der har en tendens til at vende tilbage til det oprindelige niveau - det gennemsnitlige havniveau - og genererer en række bølger. Ikke alle undersøiske jordskælv er ledsaget af en tsunami. Tsunamigener (det vil sige generere en tsunamibølge) er normalt et jordskælv med en lavvandet kilde. Problemet med at erkende et jordskælvs tsunamicitet er endnu ikke løst, og varslingstjenester styres af jordskælvets størrelse. De kraftigste tsunamier genereres i subduktionszoner. Det er også nødvendigt for undervandschokket at give genlyd med bølgesvingningerne.

Jordskred. Tsunamier af denne type forekommer hyppigere end anslået i det 20. århundrede (ca. 7% af alle tsunamier). Ofte forårsager et jordskælv et jordskred, og det genererer også en bølge. Den 9. juli 1958 forårsagede et jordskælv i Alaska et jordskred i Lituya-bugten. En masse af is- og jordsten kollapsede fra en højde på 1100 m. En bølge blev dannet, der nåede en højde på mere end 524 m på den modsatte kyst af bugten. Tilfælde af denne art er ret sjældne og betragtes ikke som en standard . Men undersøiske jordskred forekommer meget oftere i floddeltaer, som ikke er mindre farlige. Et jordskælv kan forårsage et jordskred, og for eksempel i Indonesien, hvor hyldesedimentationen er meget stor, er jordskred-tsunamier særligt farlige, da de opstår jævnligt og forårsager lokale bølger på mere end 20 meter.

Vulkanudbrud står for cirka 5 % af alle tsunamibegivenheder. Store undervandsudbrud har samme effekt som jordskælv. I store vulkanske eksplosioner genereres ikke kun bølger fra eksplosionen, men vand fylder også hulrummene i det udbrudte materiale eller endda calderaen, hvilket resulterer i en lang bølge. Et klassisk eksempel er tsunamien, der opstod efter Krakatoa-udbruddet i 1883. Kæmpe tsunamier fra Krakatoa-vulkanen blev observeret i havne rundt om i verden og ødelagde i alt mere end 5.000 skibe og dræbte omkring 36.000 mennesker.

Tegn på en tsunami.

Pludselig hurtigt tilbagetrækning af vand fra kysten over en betydelig afstand og udtørring af bunden. Jo længere havet trækker sig tilbage, jo højere kan tsunamibølgerne være. Folk der er på kysten og ikke kender til farer, kan holde sig ude af nysgerrighed eller for at samle fisk og skaller. I dette tilfælde er det nødvendigt at forlade kysten så hurtigt som muligt og flytte så langt væk fra den som muligt - denne regel skal følges, når du for eksempel er i Japan, på Indonesiens kyst i Det Indiske Ocean eller Kamchatka. I tilfælde af en teletsunami nærmer bølgen sig normalt uden at vandet trækker sig tilbage.
Jordskælv. Epicentret for et jordskælv er normalt i havet. Ved kysten er jordskælvet normalt meget svagere, og ofte er der slet ikke noget jordskælv. I tsunami-udsatte områder er der en regel om, at hvis et jordskælv mærkes, er det bedre at bevæge sig længere fra kysten og samtidig bestige en bakke og dermed forberede sig på forhånd til bølgens ankomst.
Usædvanlig drift is og andre flydende genstande, dannelse af revner i fast is.
Kæmpe omvendte fejl ved kanterne af stationær is og rev, dannelsen af menneskemængder og strømme.

useriøse bølger

useriøse bølger(Roaming-bølger, monsterbølger, freak-bølger - anomale bølger) - kæmpebølger, der opstår i havet, mere end 30 meter høje, har en adfærd, der er usædvanlig for havbølger.

For bare 10-15 år siden betragtede videnskabsmænd sømænds historier om gigantiske dræberbølger, der dukker op ud af ingenting og sænker skibe, som blot maritim folklore. I lang tid vandrende bølger blev betragtet som fiktion, da de ikke passede ind i nogen eksisterende på det tidspunkt matematiske modeller beregninger af forekomsten og deres adfærd, fordi bølger højere end 21 meter ikke kan eksistere i havene på planeten Jorden.

En af de første beskrivelser af en monsterbølge går tilbage til 1826. Dens højde var mere end 25 meter, og den blev bemærket i Atlanterhavet nær Biscayabugten. Ingen troede på denne besked. Og i 1840 risikerede navigatøren Dumont d'Urville at dukke op ved et møde mellem franskmændene Geografisk Selskab og erklærer, at han så en 35 meter bølge med egne øjne. De tilstedeværende lo ad ham. Men der kom flere og flere historier om enorme spøgelsesbølger, der pludselig dukkede op midt i havet selv under en lille storm, og med deres stejlhed lignede rene vandvægge.

Historisk bevis på slyngelbølger

Så i 1933 blev det amerikanske flådeskib Ramapo fanget i en storm i Stillehavet. I syv dage blev skibet kastet rundt af bølgerne. Og om morgenen den 7. februar sneg der sig pludselig en skakt af utrolig højde op bagfra. Først blev skibet kastet ned i en dyb afgrund, og derefter løftet næsten lodret op på et bjerg af skummende vand. Besætningen, der var så heldig at overleve, registrerede en bølgehøjde på 34 meter. Den bevægede sig med en hastighed på 23 m/sek eller 85 km/t. Indtil videre anses dette for at være den højeste slyngelbølge, der nogensinde er målt.

Under Anden Verdenskrig, i 1942, transporterede Queen Mary-linjen 16 tusind amerikansk militærpersonel fra New York til Storbritannien (forresten en rekord for antallet af mennesker, der blev transporteret på et skib). Pludselig dukkede en 28 meter bølge op. "Det øverste dæk var i sin sædvanlige højde, og pludselig - pludselig - gik det pludselig ned," huskede Dr. Norval Carter, som var om bord på det skæbnesvangre skib. Skibet vippede i en vinkel på 53 grader – hvis vinklen havde været endnu tre grader mere, ville døden have været uundgåelig. Historien om "Queen Mary" dannede grundlaget for Hollywood-filmen "Poseidon".

Men den 1. januar 1995 olieplatform"Dropner" i Nordsøen ud for Norges kyst blev en bølge på 25,6 meter høj, kaldet Dropner-bølgen, først optaget af instrumenter. Maximum Wave-projektet gav os mulighed for at tage et nyt kig på årsagerne til døden af tørlastskibe, der transporterede containere og anden vigtig last. Yderligere forskning registrerede over tre uger rundt om på kloden mere end 10 enkelte kæmpebølger, hvis højde oversteg 20 meter. Nyt projekt modtaget navnet Wave Atlas, som sørger for kompilering af et verdensomspændende kort over observerede monsterbølger og dets efterfølgende behandling og tilføjelse.

Årsager

Der er flere hypoteser om årsagerne til ekstreme bølger. Mange af dem mangler sund fornuft. Mest simple forklaringer baseret på analysen af en simpel superposition af bølger forskellige længder. Estimater viser dog, at sandsynligheden for ekstreme bølger i en sådan ordning er for lille. En anden bemærkelsesværdig hypotese antyder muligheden for at fokusere bølgeenergi i nogle overfladestrømstrukturer. Disse strukturer er imidlertid for specifikke til, at en energifokuseringsmekanisme kan forklare den systematiske forekomst af ekstreme bølger. Den mest pålidelige forklaring på forekomsten af ekstreme bølger bør være baseret på de interne mekanismer af ikke-lineære overfladebølger uden at involvere eksterne faktorer.

Interessant nok kan sådanne bølger være både toppe og trug, hvilket bekræftes af øjenvidner. Yderligere forskning involverer virkningerne af ikke-linearitet i vindbølger, hvilket kan føre til dannelsen af små grupper af bølger (pakker) eller individuelle bølger (solitoner), der kan rejse lange afstande uden at ændre deres struktur væsentligt. Lignende pakker er også blevet observeret mange gange i praksis. Karakteristiske egenskaber Sådanne grupper af bølger, der bekræfter denne teori, er, at de bevæger sig uafhængigt af andre bølger og har en lille bredde (mindre end 1 km), og højderne falder skarpt ved kanterne.

Det har dog endnu ikke været muligt helt at afklare karakteren af de anomale bølger.

Dannelsen af bølger på overfladen af vand kaldes forstyrrelse.

Bølger observeret på vandoverfladen er opdelt i:

Friktionsbølger:
- vind, dannet som følge af vindens påvirkning
- dyb

Flodbølger.

Gravitationsbølger:
- gravitationsbølger på lavt vand
- gravitationsbølger på dybt vand
- seismiske bølger (tsunamier), der opstår i havene som følge af et jordskælv (eller vulkansk aktivitet) og når en højde på 10-30 m ud for kysten.
- skibsbølger

Bølger består af vekslende dønninger og lavninger. Toppen af bølgen kaldes toppen, og bunden af bølgen kaldes truget.
I kystnære områder af havet er det kun vindbølger (friktionsbølger), der har betydning.

Vindbølger opstår med vinden, når vinden stopper, fortsætter disse bølger i form af en død dønning, som gradvist falmer, med at bevæge sig i samme retning. Vindbølger afhænger af størrelsen af det vandrum, der er åbent for bølgeacceleration, vindhastighed og virkningstid i én retning, samt dybde. Når dybden aftager, bliver bølgen stejlere.
Vindbølger er asymmetriske, deres vindhældning er blid, deres læhældning er stejl. Da vinden virker kraftigere på den øverste del af bølgen end på den nederste, smuldrer bølgetoppen og danner "lam". På åbent hav dannes "lammer" i en vind, der kaldes "frisk" (vindstyrke 5 og en hastighed på 8,0-10,7 m/s, eller 33 km/t).
Svulme- spænding, der fortsætter, efter at vinden allerede er lagt af, svækket eller ændret retning. En forstyrrelse, der breder sig ved inerti i fuldstændig ro, kaldes en død dønning.
Når bølger fra forskellige retninger mødes i et bestemt område, en knuse. Den kaotiske ophobning af bølger, der dannes, når direkte bølger møder reflekterede bølger, er det også knuse.
Når bølger passerer over bredder, rev og klipper, afbrydere.
Bølger nærmer sig kysten med en stigning i højde og stejlhed og efterfølgende kæntring kaldes surf.

Brændingen får anderledes karakter afhængig af hvilken kyst: lavvandet (med små hældningsvinkler og en stor bredde af undervandsskråningen) eller dyb (med betydelige skråninger af undervandsskråningen).

Det dannes, at toppen af en bevægende bølge vælter over på en stejl bred omvendte fejl har stor destruktiv kraft.

© Yuri Danilevsky: Novemberstorm. Sevastopol

Når brændingen opstår nær en dyb kyst, der stiger stejlt op af vandet, bryder bølgen først op, når den rammer kysten. I dette tilfælde dannes en omvendt bølge, der møder den næste og reducerer dens slagkraft, og så kommer en ny bølge ind og rammer kysten igen.
Sådanne bølgepåvirkninger i tilfælde af store dønninger eller stærk spænding er ofte ledsaget af bølger til en betydelig højde.

© Storm i Sevastopol, 11. november 2007

På Sortehavets kyster kan bølgekraften nå op på 25 tons pr. 1 m 2.
Når den vender opad, får bølgen enorm kraft. På Shetlandsøerne, nord for Skotland, er der fragmenter af gnejssten, der vejer op til 6-13 tons, kastet af brændingen til en højde af 20 m over havets overflade.

Den hurtige bevægelse af bølger og dønninger på kysten kaldes Rul op.

Bølger er regelmæssige, når deres toppe er tydeligt synlige, og uregelmæssige, når bølgerne ikke har klart definerede toppe og er dannet uden noget synligt mønster.
Bølgetoppe vinkelret på vindretningen i det åbne hav, sø, reservoir, men nær kysten tager de stilling parallelt med kystlinjen, der løber ud på bankerne.
Bølgeudbredelsesretningen i det åbne hav er angivet på vandoverfladen af en familie af parallelle striber af skum - sporene af kollapsende bølgetoppe.