Es scheint eine banale Frage zu sein, aber es gibt einige interessante Nuancen.
Wellen entstehen aus verschiedenen Gründen: aufgrund des Windes, des Durchgangs eines Schiffes, eines ins Wasser fallenden Objekts, der Anziehungskraft des Mondes, eines Erdbebens, eines Ausbruchs eines Unterwasservulkans oder eines Erdrutschs. Wenn sie jedoch von einem vorbeifahrenden Schiff oder einem Sturz eines Objekts durch die Verdrängung von Flüssigkeit verursacht werden, trägt die Anziehungskraft von Mond und Sonne zum Auftreten von Flutwellen bei, und ein Erdbeben kann einen Tsunami verursachen, wobei der Wind schwieriger wird.
So passiert es …
Hier geht es um die Bewegung von Luft - es gibt chaotische Wirbel darin, klein an der Oberfläche und groß in der Ferne. Wenn sie über das Reservoir fahren, nimmt der Druck ab und es bildet sich eine Ausbuchtung auf seiner Oberfläche. Der Wind beginnt stärker auf seinen Windhang zu drücken, was zu einer Druckdifferenz führt, und aufgrund dessen beginnt die Luftbewegung, Energie in die Welle zu "pumpen". In diesem Fall ist die Geschwindigkeit der Welle proportional zu ihrer Länge, dh je länger die Länge, desto größer die Geschwindigkeit. Die Höhe der Welle und ihre Länge hängen zusammen. Wenn der Wind die Welle beschleunigt, nimmt daher seine Geschwindigkeit zu, daher nehmen Länge und Höhe zu. Je näher die Wellengeschwindigkeit an der Windgeschwindigkeit liegt, desto weniger Energie kann der Wind der Welle geben. Wenn ihre Geschwindigkeiten gleich sind, überträgt der Wind überhaupt keine Energie auf die Welle.
Nun wollen wir sehen, wie Wellen im Allgemeinen gebildet werden. Zwei physikalische Mechanismen sind für ihre Bildung verantwortlich: die Schwerkraft und die Kraft der Oberflächenspannung. Wenn ein Teil des Wassers steigt, versucht die Schwerkraft, es zurückzubringen, und wenn es fällt, verdrängt es benachbarte Partikel, die ebenfalls versuchen, zurückzukehren. Die Kraft der Oberflächenspannung spielt keine Rolle, in welche Richtung die Oberfläche der Flüssigkeit gebogen wird, sie wirkt auf jeden Fall. Infolgedessen schwingen Wasserteilchen wie ein Pendel. Benachbarte Gebiete werden von ihnen "infiziert", und es entsteht eine Oberflächenwanderwelle.
Wellenenergie wird nur in der Richtung gut übertragen, in der sich die Partikel frei bewegen können. Dies ist an der Oberfläche einfacher als in der Tiefe. Dies liegt daran, dass die Luft keine Einschränkungen schafft, während sich Wasserpartikel in der Tiefe in sehr beengten Verhältnissen befinden. Der Grund ist eine schlechte Kompressibilität. Aufgrund dessen können Wellen lange Strecken entlang der Oberfläche zurücklegen, aber sehr schnell tiefer verblassen.
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Es ist wichtig, dass sich die Partikel der Flüssigkeit während der Welle kaum bewegen. In großen Tiefen hat die Flugbahn ihrer Bewegung die Form eines Kreises, in kleinen Tiefen eine längliche horizontale Ellipse. Dank dessen schwingen Schiffe im Hafen, Vögel oder Holzstücke auf den Wellen, ohne sich tatsächlich an der Oberfläche zu bewegen.
Eine besondere Art von Oberflächenwellen sind die sogenannten Rogue-Wellen - riesige Einzelwellen. Warum sie entstehen, ist noch unbekannt. Sie sind seltener Natur und können nicht in einer Laborumgebung modelliert werden. Dennoch glauben die meisten Wissenschaftler, dass sich Schurkenwellen aufgrund eines starken Druckabfalls über der Oberfläche des Meeres oder Ozeans bilden. Aber eine gründlichere Untersuchung von ihnen steht bevor.
Julia Skopich