Vlna je prírodný fenomén, ktorý do značnej miery určuje pohodlie pobytu na šírom mori. Malé vlny si možno ani nevšimnete. Ale tie veľké sú schopné spôsobiť značné škody na námornom plavidle a poškodiť jeho cestujúcich. Tento článok sa zameria na veterné vlny. Čo sú to, ako sa tvoria a aké majú vlastnosti? Poďme spolu odpovedať na všetky tieto otázky!
Vlny vetra – čo to je?
Žiadna vodná plocha nemôže zostať pokojná a nehybná. Veď aj vietor, ktorý je svojou silou nepatrný, sa určite odrazí na jeho hladine. Veterná vlna vzniká v dôsledku priameho dopadu vetra na vodnú hladinu mora alebo jazera. Aby ste lepšie pochopili mechanizmus jeho vzniku, môžete sledovať pšeničné pole vo veternom počasí.
Ako teda vznikajú veterné vlny? Pri miernom vetre sa na pokojnej hladine vody objavujú ľahké vlnky. Keď sa jeho rýchlosť zvyšuje, objavujú sa malé rytmické vlny. Postupne sa zvyšuje ich dĺžka a výška. S ďalšímako vietor zosilnie, na ich hrebeňoch sa začnú vytvárať „jahňatá“z bielej peny. Rýchlosť vĺn vetra sa môže značne líšiť (od 10 do 90 km/h). Keď sa vietor zastaví na mori, môžete vidieť dlhé, nízke a mierne vlny, ktoré sa nazývajú vlnobitie.
Je dôležité poznamenať, že voda je oveľa hustejšia látka ako vzduch. Výsledkom je, že hladina nádrže po dopade vetra trochu „zaostáva“a vlnky sa až po chvíli premenia na vlny.
Verné vlny treba odlíšiť od cunami a prílivu a odlivu. Prvé vznikajú v dôsledku zvýšenej seizmickej aktivity zemskej kôry a druhé v dôsledku dopadu satelitu našej planéty, Mesiaca.
Štruktúra morských vĺn
Vlna vetra pozostáva z niekoľkých prvkov (pozrite si diagram nižšie):
- Hreben je najvyšší bod vlny.
- Spodok je najnižší bod vlny.
- Svahy – záveterné a náveterné.
Záveterný (predný) sklon vlny je vždy strmší ako náveterný. Tu, mimochodom, existuje priama analógia s piesočnými dunami, ktoré sa tiež tvoria pod vplyvom vetra. Pri približovaní sa k pobrežiu sa podrážka vlny na dne nádrže spomalí a jej hrebeň sa prevráti a rozbije sa na množstvo spŕch. Tento proces je sprevádzaný aktívnym ničením hornín. Ak vlna narazí na pobrežnú skalu, voda je vyvrhnutá vo forme silného penového stĺpca, ktorého výška môže dosiahnuť niekoľko desiatok metrov.
Charakteristika veterných vĺn
V oceánografii existujú štyri hlavné charakteristiky morských vĺn. Toto je:
- Výška je vertikálna vzdialenosť medzi podrážkou a hrebeňom.
- Dĺžka – vzdialenosť medzi dvoma hrebeňmi susedných vĺn.
- Rýchlosť – vzdialenosť, ktorú prekoná vrchol vlny za jednotku času (zvyčajne meraná v metroch za sekundu).
- Strmosť je pomer výšky vlny k polovici jej dĺžky.
Dĺžka veterných vĺn sa pohybuje od 0,5 do 250 metrov, výška môže dosiahnuť 20-25 metrov. Najsilnejšie vlny sú pozorované na južnej pologuli, na otvorenom oceáne. Tu rýchlosť ich pohybu často dosahuje 15-20 m/s. Najmenšie vlny sú typické pre vnútrozemské moria, ktoré siahajú hlboko do kontinentu (napríklad pre Čierne alebo Azovské more).
Morské vlny: stupnica
Stav mora je termín používaný v oceánografickej vede na určenie stavu otvoreného povrchu veľkých vodných plôch (jazerá, moria, oceány). Vyznačuje sa predovšetkým výškou vĺn a ich silou. Na posúdenie stupňa drsnosti mora sa používa 9-bodová stupnica vyvinutá Svetovou meteorologickou organizáciou.
| Skóre | Meno | Výška vlny (m) | Vonkajšie znaky |
| 0 | Dokonale pokojné more | 0 | Povrch mora je hladký |
| 1 | Kľudné more | 0-0, 1 | Vlnky a mierne vlny |
| 2 | Nízke vzrušenie | 0, 1-0, 5 | Hrebene vĺn sa začínajú prevracať, ale ešte nie je žiadna pena |
| 3 | Mierne vzrušenie | 0, 5-1, 25 | Niekedy sa na hrebeňoch vĺn objavia „jahňatá“ |
| 4 | Stredné vzrušenie | 1, 25-2, 5 | „Jahňatá“sú prítomné vo veľkých množstvách |
| 5 | Rozbúrené more | 2, 5-4 | Zobrazujú sa veľké ryhy |
| 6 | Hlavný rozruch | 4-6 | Hrebene vytvárajú veľké búrkové vlny |
| 7 | Silné vzrušenie | 6-9 | Pena sa tiahne do pásov a čiastočne pokrýva svahy vĺn |
| 8 | Veľmi silné vzrušenie | 9-14 | Pena úplne pokrýva svahy vĺn |
| 9 | Výnimočné vzrušenie | nad 14 | Celý povrch vĺn je pokrytý silnou vrstvou peny. Vzduch je nasýtený vodným prachom. Viditeľnosť prudko klesá. |
Morské vlny ako zdroj energie
PoužiťPrírodná energia vĺn oceánu je jednou z perspektívnych oblastí alternatívneho elektroenergetiky. Vedci vypočítali, že celkový výkon všetkých veterných vĺn na planéte je 1020 J/hodinu. Toto je kolosálne číslo, ale problémom je, že získanie a využitie tejto energie je veľmi ťažké.
V súčasnosti sú také krajiny ako Veľká Británia, Írsko, Nórsko a India vážne zapojené do rozvoja energie vĺn. Prevádzka vlnovej elektrárne je založená na premene mechanickej energie morskej vlny na elektrickú energiu pomocou pracovných mechanizmov pozostávajúcich zo špeciálnych plavákov, lopatiek a kyvadiel.
Prvá takáto elektráreň bola spustená v Nórsku v roku 1985. Jeho výkon je 850 kW. V súčasnosti množstvo krajín využíva energiu vĺn na pohon autonómnych bójí, majákov, morských fariem a dokonca aj malých vrtných plošín.
