Κυματισμός
 |
Το λήμμα δεν περιέχει πηγές ή αυτές που περιέχει δεν επαρκούν. |
Με τον όρο κυματισμός χαρακτηρίζεται γενικά το σύνολο των φυσικών φαινομένων που παρουσιάζει η επιφάνεια της θάλασσας, που οφείλονται κυρίως στην απορρόφηση της κινητικής ενέργειας του ανέμου.
Γενικά
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Κατά την έναρξη του ανέμου, στην επιφάνεια του ήρεμου ύδατος δημιουργούνται "ρυτίδες" ακανόνιστου σχήματος. Αργότερα όσο αυξάνει η ένταση του ανέμου παρατείνεται και η διάρκεια της δράσεως αυτού στην επιφάνεια του ύδατος, με συνέπεια οι ρυτίδες να μεταβάλλονται σε κύματα ακαθόριστου σχήματος και διεύθυνσης. Στη συνέχεια όμως, όταν παύσει να πνέει ο άνεμος τα κύματα λαμβάνουν συγκεκριμένη μορφή, δηλαδή κανονικό σχήμα με ορισμένο δηλαδή ύψος, μήκος και περίοδο. Αν μάλιστα δεν μεσολαβήσει άλλη αιτία η περίοδος του κυματισμού θα διατηρείται μέχρι της πλήρους απόσβεσής της.
- Κατά τον κυματισμό δεν μετατοπίζεται μάζα ύδατος, όπως κοινώς πιστεύεται, αλλά μόνο το σχήμα της κατανομής της επιφάνειας του ύδατος θάλασσας ή λίμνης (όπως δηλαδή συμβαίνει στις κορυφές των στάχεων σ΄ ένα χωράφι όταν πνέει άνεμος).
Το ότι δεν μετακινείται μάζα ύδατος γίνεται αντιληπτό με το ακόλουθο πείραμα: αν ριφθεί ένα μικρό τεμάχιο ξύλου στην επιφάνεια της θάλασσας θα παρατηρηθεί ότι ενώ τα κύματα προχωρούν, το ξύλο, εφόσον δεν ενεργήσει άλλη δύναμη (π.χ. άνεμος), θ΄ ανέρχεται και θα κατέρχεται στο ίδιο και το αυτό σημείο.
Ορισμοί
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- Κορυφή κύματος: Ονομάζεται το υψηλότερο σημείο του κύματος
- Κοίλο κύματος: Ονομάζεται το χαμηλότερο σημείο του κύματος
- Μήκος κύματος: Ονομάζεται η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών σημείων της αυτής φάσης (δηλαδή μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή δύο διαδοχικών κοίλων).Συνήθως συμβολίζεται με το γράμμα λ ή L.
- Ύψος κύματος: Ονομάζεται η κάθετος απόσταση μεταξύ της κορυφής και του κοίλου του κύματος, είναι το αντίστοιχο πλάτος στην κυματική.
- Ταχύτητα κύματος: Ονομάζεται ο λόγος της προχώρησης του κύματος στον χρόνο που διέρρευσε, συμβολίζεται κυρίως με το γράμμα υ ή V.
- Περίοδος κύματος: Ονομάζεται ο απαιτούμενος χρόνος για να διέλθουν από ένα (σταθερό) σημείο δύο διαδοχικά σημεία ίδιων φάσεων, (δύο κορυφές, ή δύο κοίλα), συμβολίζεται συνήθως με το γράμμα τ ή Τ.
- Συχνότητα κύματος: Ονομάζεται ο αριθμός των μηκών κύματος που διέρχονται από ένα (σταθερό) σημείο, στη μονάδα του χρόνου. Συνήθως συμβολίζεται με το γράμμα ν ή Ν.
Από τους παραπάνω ορισμούς συνάγονται οι σχέσεις: V = L / T, καθώς και N = 1 / T.
Σπάσιμο
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Μερικά κύματα υφίστανται ένα φαινόμενο που ονομάζεται «σπάσιμο».[1] Ένα κύμα που σπάει είναι αυτό του οποίου η βάση δεν μπορεί πλέον να στηρίξει την κορυφή του, προκαλώντας την κατάρρευσή του. Ένα κύμα σπάει όταν πέφτει σε ρηχά νερά ή όταν δύο κυματικά συστήματα αντιτίθενται και συνδυάζουν δυνάμεις. Όταν η κλίση ή ο λόγος απότομης κλίσης ενός κύματος είναι πολύ μεγάλη, το σπάσιμο είναι αναπόφευκτο.
Παρατηρήσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η κυριότερη αιτία δημιουργίας θαλάσσιων κυμάτων είναι ο άνεμος. Σε κλειστές μάλιστα θάλασσες όπως είναι η Μεσόγειος, η Βαλτική, ο Εύξεινος Πόντος κ.ά. που θεωρούνται απαλλαγμένες από παλίρροιες, ο άνεμος αποτελεί την κατ΄ εξοχήν αιτία των παρατηρουμένων κυμάτων. Το βάθος στο οποίο αναταράζεται η θάλασσα από τα κύματα είναι όσο σχεδόν και το επιφανειακό μήκος κύματος (λίγο μικρότερο), του υφιστάμενου κάθε φορά κυματισμού. Αυτό είναι πολύ γνωστό στα υποβρύχια που "εν καταδύσει" ταξιδεύουν πάντα "εν ηρεμία". Το μέγιστο ύψος κύματος που είχε καταγραφεί επίσημα, από "πλοίο καιρού, μέχρι το 1965, ήταν στον Βόρειο Ατλαντικό όπου έφθασε τους 67 πόδες, δηλαδή 22 μέτρα.
Η κινητική ενέργεια και μετρίων ακόμη κυμάτων είναι πολύ μεγάλη. Λόγου χάρη, κύμα ύψους περίπου 8 μέτρων, μεταφέρει ενέργεια σε προσβαλλόμενη ακτή (ακτογραμμή) που ισοδυναμεί με 700 ΗΡ/μέτρο (ΗΡ/m). Το γεγονός αυτό ερμηνεύει και τα καταστροφικά αποτελέσματα των κυμάτων επί των ακτών και των ναυαγίων.
Εκτός Γης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αν και τα κύματα συνήθως θεωρούνται ότι σχηματίζονται αποκλειστικά στις υδάτινες θάλασσες της Γης, οι θάλασσες υδρογονανθράκων του Τιτάνα μπορεί επίσης να έχουν κύματα που οδηγούνται από τον άνεμο.[2][3][4]
Δείτε επίσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]_-_The_Wave_(1896).jpg)
Αναφορές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ Gulrez, Tauseef· Hassanien, Aboul Ella (13 Νοεμβρίου 2011). Advances in Robotics and Virtual Reality (στα Αγγλικά). Springer Science & Business Media. ISBN 9783642233630.
- ↑ Lorenz, R. D.; Hayes, A. G. (2012). «The Growth of Wind-Waves in Titan's Hydrocarbon Seas». Icarus 219 (1): 468–475. doi:. Bibcode: 2012Icar..219..468L.
- ↑ Barnes, Jason W.; Sotin, Christophe; Soderblom, Jason M.; Brown, Robert H.; Hayes, Alexander G.; Donelan, Mark; Rodriguez, Sebastien; Mouélic, Stéphane Le και άλλοι. (2014-08-21). «Cassini/VIMS observes rough surfaces on Titan's Punga Mare in specular reflection». Planetary Science 3 (1): 3. doi:. ISSN 2191-2521. PMID 27512619. Bibcode: 2014PlSci...3....3B.
- ↑ Heslar, Michael F.; Barnes, Jason W.; Soderblom, Jason M.; Seignovert, Benoît; Dhingra, Rajani D.; Sotin, Christophe (2020-08-14). «Tidal Currents Detected in Kraken Mare Straits from Cassini VIMS Sun Glitter Observations» (στα αγγλικά). The Planetary Science Journal 1 (2): 35. doi:. ISSN 2632-3338. Bibcode: 2020PSJ.....1...35H.
Επιστημονικές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- G. G. Stokes (1880). Mathematical and Physical Papers, Volume I. Cambridge University Press. σελίδες 197–229.
- Phillips, O. M. (1977). The dynamics of the upper ocean (2nd έκδοση). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-29801-8.
- Holthuijsen, Leo H. (2007). Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86028-4.
- Janssen, Peter (2004). The interaction of ocean waves and wind. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-46540-3.
Άλλες
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- Rousmaniere, John (1989). The Annapolis Book of Seamanship
(2nd revised έκδοση). Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-67447-2. - Carr, Michael (October 1998). «Understanding Waves». Sail: 38–45.
