ХВИЛІ

РОЗДІЛ III ОБОЛОНКИ ЗЕМЛІ

Тема 3 ГІДРОСФЕРА

§43. ХВИЛІ

Чи доводилося вам спостерігати за хвилями на поверхні моря (озера, водосховища)? Розкажіть про свої враження.

ЯК УТВОРЮЮТЬСЯ ХВИЛІ. Води Світового океану по­стійно рухаються. На берег то набігають, то відкочуються хвилі. Цікаво, що вода у хвилях не переміщується в гори­зонтальному напрямку, як може видатися на перший погляд. У цьому легко переконатися, спостерігаючи за поплавком на воді. З набли­женням хвилі він піднімається на її гребінь, а потім опускається на її підошву. При

цьому поплавок не наближається до берега і не від­даляється від нього. Він тільки гойдається на хвилях: угору-вниз. Це свідчить про те, що вода у хвилях здійснює вертикальні рухи, які створю є хвилі. Зазвичай їх висота не перевищує 4 м. Найвищі хвилі (понад 20 м) породжують штормові вітри. Що сильніший і триваліший вітер та більший водний простір, то вищі хвилі. Коли вітер ущухає, високі хвилі змінюються брижами – низьким хвилюванням. Із глибиною хвилювання води зменшується і стає непомітне.

Найбільша вітрова хвиля заввишки 34 м (це висота 10-поверхового будинку) була по­мічена в центральній частині Тихого

океану в 1933 р.

Де найбільше хвилюється Океан

Учені виявили і нанесли на гео­графічні карти зони найбільшого хвилювання Світового океану. Дві такі зони є, наприклад, у північній частин і Атлантичного океану. Там хвилі сягають 20 м. Користуючись картами, капітани можуть обми­нати райони з небезпечно високими хвилями.

Мал. 197. Елементи хвилі

Мал. 198. Хвилі в океані

ЯКУ РОБОТУ ВИКОНУЮТЬ ХВИЛІ. Хвилі в природі виконують руйнівну і створювальну роботу. В одних місцях вони з силою б’ють об берег, руйнуючи гірські породи, з яких він складений (мал. 199). Наприклад, на берегах Чорного моря сила удару хвилі може сягати 25 т на 1 м2. Не всяка споруда витримає такий натиск! При цьому вода здіймається вгору на висоту до 60 м. Під час шторму хвилі здатні переміщувати каміння масою кілька тонн. Щоб захистити береги і портові споруди від руйнування, будують спеціальні хвилеломи із залізобетонних плит.

Створювальна робота хвиль полягає у відкладанні по­дрібнених частинок гірських порід і утворенні пляжів з них. Крім того, хвилі перемішують воду, збагачуючи її киснем і теплом. Це сприяє життєдіяльності морських організмів.

ЯК ВИНИКАЮТЬ ЦУНАМІ. Ви вже знаєте, що іноді при­чиною утворення хвиль стають підводні землетруси. Вони спричиняють величезні хвилі – цунамі, які поширюються вусі боки від місця виникнення. Така хвиля охоплює усю товщу води від дна до поверхні. Цунамі котяться через увесь океан зі швидкістю реактивного літака – понад. 700 км/год. Ці хвилі такі потужні, що досягаючи берегів, відбиваються від них і рушають у зворотному напрямку.

Боги води

Коли людям були невідомі закони природи, то стихію води, її рухи вони пов’язували з вищими сила­ми. Стародавні греки вважали, що морями повеліває бог Посейдон. Римляни його називали Нептуном. Боги води завжди мали тризуб, яким погрожували і тим викликали на морі великі хвилювання. Пра­давні українці міфічного володаря усієї води у світі називали Водяни­ком. Він так само був озброєний тризубом, яким видобував з-під землі джерельну воду.

Подорож у слово

Слово цунамі в пе­рекладі з японської означає хвиля в гавані (в порту).

Мал. 199. Руйнівна робота хвиль

Мал. 200. Хвилелом

Цунамі. Японська гравюра

Висота цунамі у відкритому океані невели­ка – до їм за довжини хвилі 200 км. Тому по­серед водних просторів великого хвилювання немає і цунамі можна й не помітити. Все змі­нюється з наближенням такої хвилі до берега. Перед цунамі море відступає від берегів на сотні метрів, ніби для розбігу, оголюючи дно. А потім стрімко накочується хвиля. Затиснута берегами у вузькій гавані, вона виростає до 30-40 м заввишки. Ось чому дослівно “цуна­мі” перекладається як “хвиля в гавані”. Стіна води всією своєю масою падає на узбережжя. Вона перевертає судна, руйнує будівлі, а від­ступаючи, несе в океан усе, що трапляється на її шляху.

Найчастіше цунамі виникають на західному узбережжі Тихого океану. Запобігти цунамі не­можливо, можна тільки завчасно попередити про їх наближення.

ЯК ВИНИКАЮТЬ ПРИПЛИВИ І ВІДПЛИВИ. З давніх-давен було помічено, що кожні шість годин рівень води у Світовому океані то під­німається, то опускається. Вода то наступає на берег і просувається далеко на суходіл, то відступає, оголюючи дно. Періодичні піднят­тя рівня води в морях і океанах називаються припливом, а її спади – відпливом. На узбе­режжях морів ширина припливної смуги, яку затоплює вода, сягає іноді кількох кілометрів. Під час припливу там можна плавати човном і ловити рибу. Коли настає відплив – гуляти дном і збирати мушлі (мал. 202).

Припливи – це теж хвилі. Вони спричинені силою тяжіння Місяця і Сонця. Припливна хвиля, на відміну від звичайної, має всепланетний характер дії (мал. 201). Величезний водний простір Світового океану то піднімається, то опускається, ніби дихає. Розтягуючи “водну пружину” океанів, Місяць і, меншою мірою, Сонце викликають припливи і відпливи ніби за розкладом – двічі на добу. Припливи і від­пливи, як день і ніч, приходять на нашу планету з точністю годинника.

Завбачення цунамі

Учені запропонували нову систему попередження про цунамі – прослуховувати океан, щоб “почути” підводні землетруси. Струс по­роджує звукові хвилі, які поширю­ються в усі боки від епіцентру. За їх силою та віддаленістю від місця ви­никнення можна робити висновки про силу моретрусу і небезпеки цунамі.

Мал. 201. Утворення припливів і відпливів

Мал. 202. Приплив і відплив

Час настання і висота припливів не скрізь однакові. У відкритому океані їх висота менша від 1 м, тому там вони не помітні. Високі припливи докількох метрів спостерігаються у вузьких за­токах і протоках, гирлах річок, які впадають у море. Натомість у внутрішніх морях припливи незначні. Так, висота припливу в Чорному морі лише кілька сантиметрів, а у вузьких затоках Охотського моря вона досягає 13 м.

Мореплавці давно склали спеціальні таб­лиці, що давали змогу проводити кораблі до узбереж з урахуванням високої або низької хвилі. Нині таблиці замінили комп’ютери.

Припливні хвилі мають величезну потуж­ність, яку люди на може використовувати для отримання електроенергії.

Найвищі припливи, що сягають (18 м), спостерігаються в затоці Фанді біля східно­го узбережжя Північної Америки

Незвичайна риболовля

Просто на березі неподалік води рибалки натягують сіті для вилову риби. Ось вода починає прибува­ти, і там, де кілька годин тому був піщаний пляж, уже гойдаються хвилі. Коли вода знову відступає, у сітях багато риби, і рибалки збирають улов.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

· Вода у Світовому океані перебуває у постійному русі внаслідок поширення вітрових хвиль, цунамі, припливів і відпливів.

· Вітрові хвилі – це коливальні рухи водної поверхні.

· Цунамі – це велетенські хвилі, спричинені підводними землетрусами.

· Припливи і відпливи – це періодичні підняття і спади рівня води у Світовому океані, викликані тяжінням Місяця і, меншою мірою, Сонця.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Як утворюються вітрові хвилі в океані?

2. Яку роботу виконують хвилі?

3. Які райони Землі є цунамонебезпечними?

4. Які сили викликають припливи і відпливи на Землі?

5. Спробуйте обчислити, через який час хвилі цунамі, що виникли біля тихо­океанського узбережжя Південної Америки в точці з координатами 24° пн. ш, 120° зх. д., можуть досягти Гавайських островів.