Волны: что нужно знать об одном из самых величественных явлений природы

Волны могут возникать в любом водоеме — от маленького озера до огромного океана. Их создают ветер, тектонические сдвиги, гравитация и даже небесные тела.

Виды волн

Существует множество разновидностей волн, различающихся по размеру, механизму образования и среде, где они возникают. Вот самые расхожие.

• Ветровые волны

Формируются при движении воздуха над поверхностью воды. Чем дольше дует ветер и чем больше расстояние, по которому он проходит (fetch), тем выше волны. Влияние ветра также проявляется в небольших водоемах, например озерах, где высота волн не превышает метра. В океанах они в редких случаях достигают высоты в 30 метров во время сильных штормов. В среднем высота таких волн в открытом океане составляет два-три метра. В реках ветровые волны практически незаметны из-за ограниченного руслом пространства.

• Гравитационные волны

Возникают из-за воздействия силы тяжести на большие массы воды. Такие волны бывают в океанах, морях и крупных озерах. Высота может достигать нескольких десятков метров в зависимости от силы возмущения воды.

К этой же категории относятся приливные волны, появляющиеся из-за гравитационного воздействия Луны и Солнца. В результате возникает регулярное повышение и понижение уровня воды — приливы и отливы. Наибольшая амплитуда приливов наблюдается в заливе Фанди в Атлантическом океане. Приливные волны здесь достигали рекордной высоты 18 метров. В обычных условиях в океанах этот параметр составляет в среднем около двух метров.

• Цунами

Результат подводных землетрясений или извержений вулканов. Такие волны могут распространяться со скоростью 700-800 км/ч. В открытом океане высота цунами невелика — всего один-два метра. Однако, приближаясь к берегу, они вырастают до 10-30 метров. Самые разрушительные цунами происходят в Тихом океане, потому что там фиксируются крупнейшие подводные сейсмические события.

• Волны-убийцы

Гигантские одиночные волны, часто превышающие 25 метров в высоту. Их существование много лет подвергалось сомнению, лишь в конце ХХ века ученые смогли доказать их существование. Существует несколько причин возникновения волн-убийц. «Представьте себе реку, которая впадает в море, а в это время с моря навстречу течению реки движется волна. Течение реки постепенно затормаживает волны, и в какой-то момент происходит всплеск, вода вздымается. Часто волны-убийцы образуются по краям крупных течений, таких, как Гольфстрим, — объясняет доктор физико-математических наук и главный редактор Open Oceanography Journal Ефим Пелиновский. — Или вот другой механизм их возникновения: вода в водоеме, двигаясь, „подпрыгивает“ на неровностях дна и поворачивает в сторону. В определенных местах волны сталкиваются. Стоит ветру чуть поменяться, и гигантские волны будут рождаться в другом месте. Невозможно точно предсказать, где волны-убийцы появятся в следующий раз».

• Капиллярные волны

Самые мелкие волны, высота которых не превышает нескольких сантиметров. Они возникают на поверхности воды под воздействием слабого ветра или незначительных механических возмущений. Капиллярные волны быстро затухают из-за силы поверхностного натяжения воды. Они никак не влияют на движение воды.

В озерах и реках высота волн редко превышает два метра, а их движение менее выражено по сравнению с океанами. В больших морях, таких как Средиземное или Черное, ветровые волны могут достигать пяти метров в высоту. Однако в океанах волны значительно выше из-за открытого пространства и силы ветра.

Как двигаются волны

Волна возникает в результате воздействия на толщу воды. Например, вот так формируется ветровая волна.

• Когда ветер дует по поверхности воды, он создает капиллярные волны. Ветер продолжает дуть — и зыбь становятся все больше. Вода движется кругами, передавая энергию от молекулы к молекуле, как бы раскачиваясь, разгоняясь.

• Если ветер сильный и продолжительный, волны раскачиваются всё сильнее и становятся выше и дальше друг от друга. Это превращает маленькие волны в большие ветровые волны.

• На глубокой воде волны двигаются по поверхности с большей скоростью. Но когда волна достигает мелководья, ее форма меняется. Основание замедляется из-за трения о дно, а верхняя часть продолжает двигаться быстрее по инерции. Это приводит к увеличению высоты волны. Когда разрыв в скорости основания и гребня становится слишком большим, она закрывается у берега — то есть обрушивается с высоты.

Подводные горы, рифы и другие преграды могут изменить направление волн. Они приводят к усилению или ослаблению волн, а также к изменению их формы.

Где самые большие волны в мире

В разных океанах наблюдаются волны огромных размеров. Но в каком океане самые большие волны? В Тихом — благодаря размерам, высокой сейсмической активности, расположению одновременно в зоне тропиков и полярных широт, смене сезонов и перепадам температур.

На побережье Гавайев фиксируются волны высотой до 30-40 метров. Это делает американские острова популярным местом для серфинга. Волны здесь часто уносят людей и опасны даже для опытных пловцов. Мауи и Оаху — два острова, где волны особенно велики зимой.

Вдоль побережья Калифорнии и Аляски в Тихом океане тоже регулярно наблюдаются большие волны, которые достигают 20 метров. Это вызвано сильными ветрами и мощными океанскими течениями.

Однако и в Атлантическом океане случаются огромные волны, например на побережье Португалии, в знаменитом районе Назаре. Их высота может превышать 20 метров. Атлантический океан отличается активной ветровой зоной, что способствует формированию крупных волн.

В Индийском океане самые большие волны наблюдаются у побережья Южной Африки. Волны в здесь могут достигать 15-20 метров. Эти волны формируются за счет сильных ветров и перепадов температур между экватором и южными широтами. У побережья Австралии максимальная высота волн достигает 10-12 метров.

Как волны уносят людей и что делать в такой ситуации

Волна захватывает человека за счет силы и скорости. Обычно это происходит в прибрежной зоне. Волны, ударяясь о берег, возвращаются в океан, создавая сильное обратное течение, известное как риповое течение. Скорость таких течений достигает четырех метров в секунду, что намного быстрее, чем может плыть человек.

• Не паникуй. Первое, что нужно сделать — успокоиться. Паника приводит к потере энергии, которая важна для спасения.

• Не плыви против течения. Если уносит риповое течение, не пытайся плыть прямо к берегу. Течение сильнее, и ты быстро устанешь.

• Плыви параллельно берегу. Риповые течения обычно не очень широкие – их еще называют коридором. Поэтому нужно плыть вдоль берега, пока не выйдешь из зоны течения. После этого можно возвращаться к берегу.

• Если не получается плыть — отдыхай на воде. Если силы заканчиваются или рип слишком сильный, перевернись на спину и постарайся держаться на воде, пока течение не отпустит.

• Привлекай внимание. Если чувствуешь, что не справляешься, старайся привлечь внимание к себе. Спасатели или другие люди на берегу могут прийти на помощь. Лучше всего поднимать руку вверх, если это возможно. Крик из-за шума прибоя вряд ли услышат с берега.

• Следи за волнами. Если волны мощные, задерживай дыхание в момент, когда волна накрывает тебя. Держись ближе к поверхности, избегая ударов о дно. Если есть возможность и навык, подныривай под волну.

• Набирай силы на мелководье. Когда волны ослабеют или тебя вынесет на мелководье, отдохни и выходи из воды.

Волны — величественное явление природы. Они бывают прекрасны, но могут и забирать жизни, поэтому важно знать правила поведения на воде и быть готовым к неожиданностям.

Найти все для плавания можно в онлайн-каталоге магазина Спортмастер.

Обложка: Pexels