Gelombang laut adalah pergerakan permukaan air ke atas dan ke bawah dari permukaan rata-rata. Namun, mereka tidak bergerak secara horizontal selama laut bergelombang. Ini dapat diverifikasi dengan mengamati perilaku pelampung yang berayun di atas gelombang.
Gelombang dicirikan oleh elemen-elemen berikut: bagian terendah dari gelombang disebut dasar, dan yang tertinggi adalah puncak. Kecuraman lereng adalah sudut antara kemiringannya dan pesawat horisontal... Jarak vertikal antara sol dan puncak adalah tinggi gelombang. Bisa mencapai 14-25 meter. Jarak antara dua kaki atau dua pegunungan disebut panjang gelombang. Panjang maksimum sekitar 250 m, gelombang hingga 500 m sangat jarang.Kecepatan rambat gelombang ditandai dengan kecepatannya, mis. jarak yang ditempuh oleh punggung bukit, biasanya dalam satu detik.
Penyebab utama terbentuknya gelombang adalah. Pada kecepatan rendah, riak muncul - sistem gelombang kecil yang seragam. Mereka muncul dengan setiap hembusan angin dan langsung menghilang. Dengan angin yang sangat kencang, berubah menjadi badai, gelombang dapat berubah bentuk, sedangkan lereng bawah angin ternyata lebih curam daripada yang ke arah angin, dan dalam angin yang sangat kencang, puncak ombak pecah dan membentuk busa putih - "domba ". Ketika badai berakhir, mereka berjalan di laut untuk waktu yang lama gelombang tinggi, tapi tanpa tonjolan tajam. Gelombang panjang dan lembut setelah angin berhenti disebut swell. Gelombang besar dengan kecuraman rendah dan panjang gelombang hingga 300-400 meter tanpa angin sama sekali disebut gelombang angin.
Transformasi gelombang juga terjadi ketika mendekati pantai. Saat mendekati tepian yang landai, bagian bawah gelombang yang datang direm ke tanah; panjangnya berkurang dan tingginya bertambah. Bagian atas gelombang bergerak lebih cepat daripada bagian bawah. Gelombang itu terbalik, dan puncaknya, jatuh, hancur menjadi semprotan berbusa kecil yang jenuh udara. Ombak, memecah di dekat pantai, membentuk ombak. Itu selalu sejajar dengan pantai. Air yang terhempas oleh ombak ke pantai, perlahan mengalir kembali ke pantai.
Saat ombak datang ke tebing curam, ombak menghantam bebatuan dengan sekuat tenaga. Dalam hal ini, gelombang dilempar ke atas dalam bentuk poros berbusa yang indah, mencapai ketinggian 30-60 meter. Tergantung pada bentuk batuan dan arah gelombang, poros pecah menjadi beberapa bagian. Kekuatan dampak gelombang mencapai 30 ton per 1 m2. Tetapi perlu dicatat bahwa peran utama dimainkan bukan oleh guncangan mekanis massa air terhadap batu, tetapi oleh gelembung udara dan tetesan hidrolik yang dihasilkan, yang pada dasarnya menghancurkan batu yang membentuk batu (lihat Abrasi).
Ombak secara aktif menghancurkan daratan pantai, menggulung dan mengikis puing-puing, dan kemudian mendistribusikannya di sepanjang lereng bawah laut. Di pantai terdalam, kekuatan dampak gelombang sangat tinggi. Kadang-kadang, agak jauh dari pantai, ada untaian dangkal dalam bentuk spit bawah air. Dalam hal ini, pecahnya gelombang terjadi di perairan dangkal, dan pemecah gelombang terbentuk.
Bentuk gelombang berubah sepanjang waktu, memberikan kesan bepergian. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa setiap partikel air dalam gerakan seragam menggambarkan lingkaran di sekitar tingkat keseimbangan. Semua partikel ini bergerak ke arah yang sama. Pada setiap saat, partikel berada pada titik yang berbeda dari lingkaran; ini adalah sistem gelombang.
Gelombang angin terbesar diamati di Belahan bumi Selatan di mana lautan paling luas dan di mana angin barat paling konstan dan kuat. Di sini ombaknya mencapai ketinggian 25 meter dan panjang 400 meter. Kecepatan gerakan mereka sekitar 20 m / s. Di laut, ombaknya lebih kecil - bahkan di laut besar hanya mencapai 5 m.
Skala 9 poin digunakan untuk menilai tingkat keparahan laut. Hal ini dapat digunakan untuk menjelajahi setiap badan air.
Skala 9 poin untuk menilai tingkat keparahan laut
| Poin | Tanda-tanda tingkat kegembiraan |
|---|---|
| 0 | Permukaan halus |
| 1 | Riak dan gelombang kecil |
| 2 | Puncak gelombang kecil mulai terbalik, tetapi belum ada buih putih |
| 3 | Di beberapa tempat "domba" muncul di puncak ombak |
| 4 | "Domba" terbentuk di mana-mana |
| 5 | Punggungan muncul tinggi sekali, dan angin mulai merobek busa putih dari mereka |
| 6 | Pegunungan membentuk poros gelombang badai. Busa mulai keluar sepenuhnya |
| 7 | Potongan panjang busa menutupi lereng gelombang dan mencapai bagian bawah di beberapa tempat |
| 8 | Busa benar-benar menutupi lereng ombak, permukaan menjadi putih |
| 9 | Seluruh permukaan gelombang ditutupi lapisan busa, udara dipenuhi debu dan cipratan air, jarak pandang berkurang |
Untuk melindungi fasilitas pelabuhan, dermaga, wilayah pesisir laut dari batu dan balok beton, dibangun pemecah gelombang untuk melindungi dari gelombang, meredam energi gelombang.
Desa resor terbesar dan terindah di Greater Sochi - Lazarevskoye - adalah subtropis Rusia. Pohon palem tumbuh di jalanan di sini, laut terhangat pantai Laut Hitam, matahari yang lembut bersinar 224 hari setahun dan praktis tidak ada musim dingin (salju berlangsung tidak lebih dari 3-5 hari). Cuaca di Lazarevskoye selalu hangat dan ramah. Lazarevskoye di satu sisi berbatasan dengan laut, dan di sisi lain dikelilingi oleh yang paling indah Pegunungan Kaukasus, yang andal melindungi desa resor dari angin kencang. Suhu udara tahunan rata-rata harian di daerah ini - +14 derajat C. Di musim panas, suhu udara berkisar antara +23 hingga +30 derajat C. Musim resor resmi dibuka pada bulan Mei. Saat ini, suhu udara menghangat hingga +20 - +23 C, dan air di laut hingga 15-18 derajat C. Laut terpanas di bulan Agustus adalah +25 C. Di musim panas suhu rata-rata air di laut di sepanjang pantai Lazarevskoe + 23 C. Di musim dingin, air di laut +8 - +9 derajat C. Cuaca di Lazarevskoye menyenangkan bahkan di bulan Oktober - November. Saat hujan dingin dan salju turun di Rusia selama periode ini, Anda masih bisa berenang dan berjemur di Lazarevskoye. Itu sebabnya musim liburan bahkan mungkin berlama-lama sampai pertengahan November. Di musim dingin, suhu udara rata-rata adalah +9 - +11 derajat C. Tidak jarang, di desa peristirahatan, cuaca di musim dingin menjadi sangat hangat (+18 - +22 C) sehingga Anda dapat berjemur dengan aman di tepi pantai. laut. Pemanasan musim dingin yang khas seperti itu untuk wilayah ini dapat berlangsung dua hingga tiga minggu. Iklim, cuaca, alam, dan suasana ramah desa resor Lazarevskoye berkontribusi pada istirahat dan perawatan sepanjang tahun. Oleh karena itu, sebagian besar sanatorium dan hotel di Lazarevskoye buka sepanjang tahun. Situs web kami berisi data ramalan cuaca yang akurat di Lazarevskoye, yang diperbarui setiap 6 jam. Dan disajikan Peta Gelombang Lazarevsky akan memungkinkan Anda untuk mengetahui ketinggian dan arah gelombang Laut Hitam yang ada di pantai tertentu. Panah menunjukkan arah rambat gelombang. Peta gelombang Laut Hitam menunjukkan ketinggian gelombang yang ada di saat ini dalam meter. Ada skala dalam meter di bawah peta. Prakiraan ketinggian dan arah gelombang Laut Hitam di pantai Lazarevskoye ditampilkan setiap 12 jam menurut UTC (waktu universal terkoordinasi) hari ini.
Gelombang angin laut
Kajian tentang pola gelombang angin menarik tidak hanya dari sudut ilmu dasar, tetapi juga dari sudut pandang permintaan praktis, seperti navigasi, konstruksi struktur hidrolik, kompleks pelabuhan, perhitungan peralatan teknis untuk ladang minyak dan gas di rak. Sekitar 80% dari cadangan minyak dan gas terbukti terletak di dasar laut dan laut, dan konstruksi anjungan lepas pantai dan pengeboran lepas pantai memerlukan data yang andal tentang rezim gelombang angin. Pengetahuan tentang ukuran gelombang yang membatasi di berbagai wilayah Samudra Dunia juga diperlukan untuk memastikan keselamatan navigasi di tempat-tempat ini.
Gelombang angin adalah fenomena yang memanifestasikan dirinya di permukaan setiap badan air. Skala fenomena ini untuk badan air yang berbeda akan berbeda. Leonardo da Vinci pernah menulis: “...gelombang mengalir dari tempat asalnya, tetapi air tidak bergerak dari tempat itu. Seperti ombak yang terbentuk pada bulan Mei di ladang oleh arus angin, ombak seolah-olah berlari melintasi ladang, sementara ladang tidak meninggalkan tempatnya.” Fitur gelombang angin ini
194_______________________ Bab 10 Gelombang di Laut ____________
sangat penting secara praktis: jika, bersama dengan bentuk, yaitu gelombang, juga massa, yaitu air, bergerak, maka tidak ada satu kapal pun yang dapat bergerak melawan gelombang. Gelombang angin biasanya dibagi menjadi tiga jenis:
Gelombang angin yang secara langsung
oleh aksi angin;
Gelombang swell yang diamati setelah akhir swell
pa atau setelah ombak meninggalkan zona angin;
Kegembiraan campuran di mana gelombang angin melapisi gelombang besar
Karena angin di atas samudra dan lautan, terutama di lintang sedang, kecepatan dan arahnya bervariasi, gelombang angin tidak homogen secara spasial dan bervariasi secara signifikan dalam waktu. Dalam hal ini, medan gelombang bahkan lebih tidak homogen daripada medan angin, karena gelombang dapat datang ke satu atau beberapa wilayah secara bersamaan dari zona asal yang berbeda (berlokasi berbeda).
Jika Anda melihat lebih dekat pada permukaan laut yang kasar, Anda dapat sampai pada kesimpulan bahwa gelombang saling menggantikan tanpa keteraturan yang terlihat - gelombang yang lebih besar, dan bahkan mungkin gelombang yang sangat kecil, mungkin datang setelah gelombang besar; terkadang beberapa ombak besar datang secara berurutan, dan terkadang ada bagian permukaan yang hampir tenang di antara ombak. Keragaman besar konfigurasi permukaan laut yang kasar, terutama dalam kasus gelombang campuran (dan ini adalah situasi yang paling umum) memunculkan fisikawan Inggris terkenal Lord Thomson untuk menyatakan bahwa "... hukum dasar gelombang angin adalah tidak adanya hukum apa pun." Dan memang, sampai sekarang, kita tidak dapat memprediksi dengan pasti urutan silih bergantinya gelombang individu bahkan oleh salah satu karakteristiknya, misalnya ketinggian, belum lagi karakteristik lain, seperti bentuk punggungan dan palung, dll.
Ketika dua osilasi harmonik ditambahkan, yang frekuensinya cukup dekat, osilasi tidak harmonis terjadi, yang disebut pemukulan, yang dicirikan oleh perubahan intensitas periodik dengan frekuensi yang sama dengan perbedaan antara osilasi yang berinteraksi (Gbr. 10 2). Hal serupa diamati pada gelombang angin. Saat ombak datang ke suatu daerah dari zona yang berbeda dan frekuensinya dapat menjadi
 |
Bab 10. Gelombang di lautan 197
Wilayah tenggara pantai Afrika terkenal - ada angin kencang yang mendorong gelombang besar, gelombang besar yang datang dari selatan, dan Arus Utara - semua ini menciptakan kondisi yang luar biasa sulit untuk berlayar. Bartolomeo Dias, yang ekspedisinya telah disebutkan, di daerah lautan ini menahan kegembiraan yang kuat selama dua minggu dan, menurut legenda, menjual jiwanya kepada iblis untuk melewati tempat ini. Kali ini membantu. Diash melewati tempat ini, menyebutnya Tanjung Tempest, tetapi dua tahun kemudian dia meninggal di sana. Raja Joan II dari Portugal mengganti nama Tanjung Tempest menjadi Tanjung Harapan baik, karena di luar itu terbuka harapan untuk mencapai India melalui laut. Dengan jubah inilah legenda "Flying Dutchman" berasal. Di sinilah gelombang nakal tunggal diamati, yang terbentuk sebagai hasil interaksi gelombang dan arus. Gelombang ini mewakili pembengkakan air yang curam, memiliki kemiringan depan yang sangat curam dan palung yang cukup landai. Tingginya bisa melebihi 15-20 m, sementara mereka sering muncul di laut yang relatif tenang. Ombak di daerah ini juga merupakan ancaman serius bagi kapal modern. Gelombang di badai tropis dan topan juga sangat berbahaya.
Ilmu gelombang muncul dan berkembang sebagai salah satu cabang hidrodinamika klasik dan sampai tahun 50-an abad XX. Saya praktis tidak mulai menggambarkan gelombang kompleks seperti gelombang angin di permukaan badan air. Tingkat kegembiraan dinilai terutama oleh skala Beaufort dengan mata (Tabel 10.3).
Pada awal abad XX. Dengan transisi dari armada layar ke armada uap, jumlah kecelakaan dan kematian kapal sedikit menurun (ada 250-300 kapal per tahun, sekarang ~ 150), dan ada perkiraan kekuatan alam yang terlalu rendah dalam menentukan keselamatan kapal. navigasi. Di antara pembuat kapal awal abad XX. diyakini bahwa "kekuatan elemen menyerah di depan kapal baru yang kuat." Pendapat ini membuat banyak pelaut kehilangan nyawanya. Gelombang laut adalah fenomena alam yang agak tangguh, dan alam tidak mentolerir pengabaian dirinya sendiri dan sering membalas dendam pada orang-orang, sehingga memicu keinginan orang untuk lebih memahami dan lebih dalam memahami hukum-hukumnya.
Meja 10.4 menunjukkan jumlah kapal yang terbunuh oleh badai dan kondisi hidrometeorologis yang tidak menguntungkan lainnya, terutama terkait dengan gelombang yang kuat, untuk periode 1975 hingga 1979. Sampel ini hanya mengacu pada kapal dagang berukuran relatif besar (lebih dari 500 gross ton). Jumlah kecelakaan di kapal yang lebih kecil selama periode yang sama ditentukan oleh angka empat digit. Menjadi jelas bahwa
 |
Bab 10. Gelombang di lautan 199
Perekam gelombang pelampung akselerometri berdasarkan prinsip akustik echo sounder dan perekam gelombang hidrostatik biasanya digunakan untuk mengukur gelombang. Panjang gelombang meter biasanya mengukur tinggi gelombang rata-rata dan maksimum, periode rata-rata dan panjang gelombang, dan spektrum frekuensi gelombang.
Dalam perekam gelombang akselerometrik, gelombang ditentukan oleh integrasi ganda dari sinyal yang diterima dari sensor akselerometrik. Perekam gelombang asing yang paling umum dirancang sesuai dengan prinsip ini. Prinsip pengoperasian perekam gelombang hidrostatik didasarkan pada hubungan getaran hidrostatik pada kedalaman tertentu dengan karakteristik getaran permukaan gelombang.
Echolocation digunakan untuk membunyikan nilai sesaat dari ketinggian elevasi permukaan air dari pelampung yang mengapung bebas atau tertambat (direct echo sounder). Perekam gelombang, yang prinsipnya didasarkan pada ekolokasi terbalik, menyelidiki antarmuka air-udara dari bawah air.
Radar aperture sintetis, altimeter yang dipasang di satelit, memungkinkan Anda mengukur karakteristik utama gelombang angin. Metode penginderaan jauh memungkinkan untuk mendapatkan karakteristik gelombang angin di wilayah yang luas. Berdasarkan pengukuran tersebut, atlas modern gelombang angin dibuat. Data gelombang dapat dilihat di http://www.waveclimate.com.
Seperti yang telah ditunjukkan oleh sejarah perkembangan pengetahuan mendasar kita tentang kegembiraan, hubungan yang erat antara studi teoretis, eksperimental, dan lapangan diperlukan.
Angin adalah parameter terpenting yang menjadi sandaran karakteristik geometris gelombang. Namun, dengan angin yang stabil dan cukup panjang, karakteristik rata-rata gelombang meningkat di sepanjang jalur rambatnya, saat berada di bawah pengaruh angin. Jalur ini disebut panjang akselerasi angin, atau hanya akselerasi. Kesulitan mengamati gelombang laut dan pendaftarannya dalam kondisi alam memaksa para ilmuwan untuk beralih ke pemodelan laboratorium gelombang angin. Pada awal studi gelombang laut, pemodelan laboratorium hampir merupakan satu-satunya sumber karakteristik kuantitatif gelombang. Namun, sumber ini ternyata sangat terbatas - dan inilah alasannya. Kesulitan utama dalam pemodelan gelombang laboratorium adalah untuk memberikan percepatan gelombang yang cukup besar, yaitu, Anda harus memiliki flume yang panjang. Parameter gelombang rata-rata biasanya berubah dari waktu ke waktu dan dalam
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
208_______________________ Bab 10. Gelombang di lautan ____________
dalam hal ini, setiap komponen spektral mencapai maksimum, kemudian menurun ke minimum, dan akhirnya mencapai nilai keseimbangan. Efek ini disebut efek overshoot. Itu diidentifikasi dengan pengukuran dalam skala penuh dan kondisi laboratorium. Bagian depan spektrum terbentuk karena perkembangan eksponensial komponennya dan mekanisme redistribusi energi nonlinier antara komponen spektral. Persamaan keseimbangan energi angin dibahas secara rinci dalam monografi.
Jenis gelombang panjang yang paling terkenal dan dipelajari adalah pasang surut. Pasang surut disebabkan oleh gaya gravitasi (pasang surut) Bulan dan Matahari. Di lautan dan lautan, pasang surut dimanifestasikan dalam bentuk fluktuasi periodik tingkat permukaan air dan arus. Gerakan pasang surut juga ada di atmosfer, dan deformasi pasang surut - di Bumi padat, tetapi di sini mereka kurang menonjol daripada di lautan.
Di zona pantai, nilai fluktuasi level mencapai 5-10 m.Nilai fluktuasi level maksimum dicapai di Teluk Fundy (Kanada) - 18 m.Di pantai Rusia, pasang tertinggi diamati di Teluk Penzhinskaya - Kecepatan 12,9 m arus pasang surut di wilayah pesisir mencapai 15 km/jam. V laut terbuka fluktuasi tingkat dan kecepatan arus jauh lebih sedikit.
Gaya pasang surut bulan sekitar dua kali gaya pasang surut matahari. Komponen vertikal gaya pasang surut jauh lebih kecil daripada gaya gravitasi, sehingga pengaruhnya dapat diabaikan. Tetapi komponen horizontal dari gaya pasang surut menyebabkan pergerakan partikel air yang signifikan, yang dimanifestasikan dalam bentuk pasang surut.
Tindakan gabungan Bulan dan Matahari mengarah pada pembentukan bentuk fluktuasi level yang kompleks. Ada jenis utama pasang surut berikut: semi-harian, harian, campuran, tidak normal. Pada pasang semidiurnal, periode fluktuasi permukaan air sama dengan setengah hari lunar. Amplitudo pasang surut semidiurnal berubah sesuai dengan fase bulan. Pasang semi-diurnal paling sering terjadi di lautan. Periode fluktuasi tingkat pasang surut harian sama dengan hari lunar. Amplitudo pasang surut harian tergantung pada deklinasi bulan. Hot flashes campuran dibagi menjadi semi-harian tidak teratur dan harian tidak teratur. Hot flash yang tidak normal
Bab 10. Gelombang di lautan 209
Mereka memiliki beberapa varietas, tetapi semuanya sangat langka di lautan.
Prakiraan (atau pra-perhitungan) tingkat pasang surut sangat penting untuk praktik maritim. Prediksi pasang surut didasarkan pada analisis harmonik dari pengamatan permukaan laut. Setelah memilih komponen harmonik utama dari data pengamatan, tingkat dihitung di masa depan. Dekomposisi harmonik paling lengkap dari potensi pasang surut, yang dilakukan oleh A. Dudson, mengandung lebih dari 750 komponen. Metode untuk memprediksi pasang surut dibahas secara rinci di.
Teori pasang surut pertama dikembangkan oleh I. Newton dan disebut statis. Dalam teori statis, lautan dianggap menutupi seluruh Bumi, yang dianggap tidak dapat dideformasi, air dianggap tidak kental dan tidak dapat diinersia. Dengan lautan yang menutupi seluruh Bumi, pasang surut statis digambarkan oleh potensi pasang surut hingga faktor konstan. Permukaan air lautan digambarkan oleh apa yang disebut "elipsoid pasang surut", sumbu utama yang diarahkan ke bintang yang mengganggu (Bulan, Matahari) dan mengikutinya. Bumi, di sisi lain, berputar di sekitar porosnya dan di dalam "elipsoid pasang surut" ini. Teori statis, terlepas dari kelemahan asumsi dasar, dengan tepat menggambarkan sifat dasar pasang surut.
Teori pasang surut dinamis yang lebih sempurna, yang sudah mempertimbangkan pergerakan gelombang di lautan, dibangun oleh Laplace. Dalam teori dinamis, persamaan gerak dan persamaan kontinuitas ditulis dalam bentuk persamaan pasang surut Laplace. Persamaan pasang surut Laplace adalah persamaan diferensial parsial yang ditulis dalam sistem koordinat bola, sehingga solusi analitisnya hanya dapat diperoleh untuk kasus ideal, misalnya, saluran dalam sempit yang mengelilingi seluruh Bumi (yang disebut teori saluran pasang surut). Untuk daerah perairan kecil, persamaan pasang surut Laplace dapat ditulis dalam sistem koordinat Cartesian. Hasil perhitungan pasang surut di Samudra Dunia disajikan dalam bentuk peta khusus, di mana posisi puncak gelombang pasang diplot pada waktu yang berbeda (biasanya bulan). Peta modern pasang surut dibangun berdasarkan metode numerik berdasarkan data pengamatan.
210 Bab 10 Gelombang di lautan
Teori gelombang panjang didasarkan pada asumsi bahwa kedalaman zat cair n kecil dibandingkan dengan panjang gelombang A, yaitu Sebuah ^> N. Teori gelombang panjang menjelaskan fenomena pasang surut, gelombang tsunami, dan gelombang angin serta swell yang merambat di perairan dangkal. Gelombang panjang juga termasuk gelombang banjir dan boron yang diamati di waduk dan sungai.
amplitudo gelombang panjang A jauh lebih kecil dari panjangnya, dan dimungkinkan untuk melakukan deskripsi menggunakan teori linier. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, maka perlu memperhitungkan efek nonlinier.
Tsunami dalam terjemahan harfiah dari bahasa Jepang - “ gelombang besar di pelabuhan”. Tsunami umumnya dipahami sebagai gelombang gravitasi yang timbul di laut sebagai akibat dari gangguan berskala besar dan berjangka pendek (gempa bawah laut, letusan gunung berapi bawah laut, tanah longsor bawah laut, meteorit yang jatuh, pecahan batu ke dalam air, ledakan di air, perubahan tajam dalam kondisi meteorologi, dll.).
Durasi waktu karakteristik gelombang tsunami adalah 10-100 menit; panjang - 10-1000 km; kecepatan rambat L ™ Am, m ..
percepatan gravitasi, I - kedalaman 
dan ketinggian saat berguling ke pantai bisa mencapai puluhan meter. Gelombang ini sangat panjang, dalam perkiraan pertama teori "air dangkal" berlaku untuk mereka.
Dari segi jumlah kematian per tahun akibat bencana alam di bumi, tsunami menempati urutan ke-5 setelah banjir, angin topan, gempa bumi, dan kekeringan. Distribusi tsunami lintas wilayah ditandai dengan heterogenitas yang kuat, jumlah tsunami utama terjadi di lautan Samudera Pasifik.
Distribusi tsunami di lautan dan lautan dicirikan sebagai berikut:
Samudera Pasifik (pinggirannya) 75%
Saya Samudra Atlantik 9%
Samudera Hindia 3%
Laut Mediterania 12%
laut lain 1%
Untuk mendapatkan gambaran tentang tsunami, kami menyajikan karakteristik tsunami terbesar untuk interval seratus tahun (1880-1980) pada Tabel. 10 6.
Untuk klasifikasi tsunami, Akademisi S.L. Soloviev mengusulkan skala semi-kuantitatif (berdasarkan analisis tsunami historis), yang didasarkan pada ketinggian kenaikan level.
Tsunami bencana(intensitas 4). Rata-rata kenaikan muka air pada bagian pantai dengan panjang 400 km (dan lebih) mencapai 8 m. Gelombang di beberapa tempat memiliki ketinggian 20-30 m. Terjadi penghancuran semua bangunan di pantai. Tsunami semacam itu terjadi di sepanjang pantai Pasifik.
Tsunami yang sangat kuat(intensitas 3). Di pantai, sepanjang 200-400 km, air naik 4-8 m, di beberapa tempat hingga 11 m.Tsunami semacam itu diamati di sebagian besar Samudra Dunia.
Tsunami yang kuat(intensitas 2). Di pantai, sepanjang 80-200 km, kenaikan muka air rata-rata adalah 2-4 m, di beberapa tempat 3-6 m.
Tsunami sedang(intensitas 1). Pada bagian 70-80 km, air naik 1-2 m.
Tsunami lemah(intensitas 0). Kenaikan level kurang dari 1 m.
212 Bab 10 Gelombang di lautan
Tsunami lain memiliki intensitas berkisar dari -1 sampai -5.
Semakin kuat tsunami, semakin jarang terjadi. Tsunami dengan intensitas 4 terjadi setiap 10 tahun sekali, dan dalam Pasifik; intensitas 3 - setiap 3 tahun sekali; intensitas 2 - 1 kali dalam 2 tahun; intensitas 1 - 1 kali per tahun; intensitas 0 - 4 kali setahun.
Penyebab utama tsunami adalah gempa bumi, ledakan pulau vulkanik dan letusan gunung berapi bawah laut, longsoran dan tanah longsor. Mari kita pertimbangkan secara singkat alasan-alasan ini secara terpisah.
Sekitar 85% tsunami disebabkan oleh gempa bumi bawah laut. Ini karena kegempaan di banyak wilayah samudera. Rata-rata, 100.000 gempa bumi terjadi setiap tahun, 100 di antaranya adalah bencana. Rata-rata, setiap 10 tahun sekali, gempa bumi menimbulkan tsunami di Samudra Pasifik dengan ketinggian (rata-rata) hingga 8 m (di beberapa titik hingga 20-30 m) (intensitas 4). Tsunami dengan ketinggian 4-8 m (berasal dari seismik) terjadi setiap 3 tahun, dengan ketinggian 2-4 m - setiap tahun.
Pada Timur Jauh(RF) dalam 10 tahun terjadi 3-4 kali tsunami dengan ketinggian lebih dari 2 m Tsunami paling tragis di Rusia terjadi pada tanggal 4 November 1952 di Severo-Kurilsk. Kota itu hampir hancur total. Gempa bumi dimulai pada malam hari, sekitar 40 menit setelah berakhir, dinding air menghantam kota, yang mundur beberapa menit kemudian. Dasar laut terbuka hingga beberapa ratus meter, tetapi setelah sekitar 20 menit gelombang setinggi lebih dari 10 m menghantam kota, yang menghancurkan hampir semua yang dilaluinya. Setelah memantul dari perbukitan yang mengelilingi kota, gelombang turun ke dataran rendah, di mana pusat kota sebelumnya berada, dan menyelesaikan kehancuran. Tsunami mengejutkan penduduk kota.
Ada dua zona sumber gempa di Bumi. Salah satunya terletak di arah meridional dan membentang di sepanjang pantai timur dan barat Samudra Pasifik. Zona ini memberikan sebagian besar tsunami (hingga 80%). Zona kedua sumber gempa menempati posisi latitudinal - Apennines, Alps, Carpathians, Caucasus, Tien Shan. Dalam zona ini, tsunami terjadi di pantai Mediterania, Adriatik, Arab, Laut Hitam, di bagian utara. Samudera Hindia... Kurang dari 20% dari semua tsunami terjadi di zona ini.
Mekanisme timbulnya tsunami pada saat gempa bumi adalah sebagai berikut. Alasan utamanya adalah perubahan topografi dasar laut yang cepat
Bab 10 Gelombang di lautan 213
(gerakan) yang menyebabkan permukaan laut menyimpang dari posisi setimbangnya. Karena kompresibilitas air yang rendah, ada penurunan atau kenaikan yang cepat dari massa air yang signifikan di wilayah pergerakan. Gangguan yang dihasilkan merambat dalam bentuk gelombang gravitasi yang panjang.
Intensitas dan magnitudo digunakan untuk menggambarkan gempa bumi secara kuantitatif. Intensitas dinilai dalam poin (skala 12 poin MSK-64). (Jepang memiliki skala 7 poin.) Titik adalah unit pengukuran getaran tanah, tanah. Karakteristik utama yang menentukan skor adalah reaksi tanah terhadap gelombang seismik. Energi gempa ditentukan oleh besarnya M.
Tugas terpenting dalam meramalkan tsunami asal seismik adalah menetapkan tanda-tanda tsunamigenisitas gempa bumi. Sekarang diyakini bahwa jika magnitudo gempa melebihi nilai ambang batas tertentu M p, sumbernya terletak di bawah dasar laut, maka gempa tersebut akan bersifat tsunamigenic.
Untuk Jepang, rumus empiris diusulkan yang menghubungkan besarnya gempa tsunamigenik dan kedalaman sumber n(dalam kilometer): 
Tidak lebih dari 0,1 energi yang dilepaskan saat gempa diubah menjadi energi tsunami.
Sebagai hasil dari analisis data lapangan, sifat-sifat sumber gempa bumi tsunamigenik berikut telah ditetapkan. Energi menyebar terutama di sepanjang normal ke sumbu utama perapian. Tingkat directionality tergantung pada perpanjangan fokus. Pusat-pusat tsunami besar, sebagai suatu peraturan, sangat memanjang. Sumbu mereka berorientasi sejajar dengan pantai terdekat, depresi atau busur pulau, sehingga sumber energi utama diarahkan ke laut. Perbandingan amplitudo gelombang sepanjang patahan terhadap amplitudo gelombang pada arah tegak lurus patahan kira-kira 1/10-1/15. Pengukuran terpisah mengkonfirmasi hal ini, misalnya, tsunami yang disebabkan oleh gempa bumi Alaska tahun 1964, yang gelombangnya direkam di beberapa stasiun seismik di Samudra Pasifik. Hal ini memungkinkan untuk membangun diagram arah tsunami yang cukup rinci.
Gempa bumi bawah laut tidak hanya menyebabkan gelombang tsunami, tetapi juga dapat menyebabkan gangguan yang kuat pada lapisan air di wilayah episentral, yang dapat memanifestasikan dirinya dalam bentuk peningkatan tajam dalam pertukaran vertikal di lautan. Vertikal
214 Bab 10 Gelombang di Laut
Pertukaran mengarah pada transformasi bidang suhu, salinitas dan warna laut. Pelepasan perairan dalam ke permukaan akan menyebabkan terbentuknya anomali suhu permukaan laut yang luas. Penghapusan nutrisi ke lapisan permukaan biasanya habis dalam zat ini menyebabkan peningkatan konsentrasi fitoplankton. Karena fitoplankton adalah mata rantai utama dalam rantai trofik dan menentukan bioproduktivitas perairan, fenomena seperti migrasi ikan, hewan laut, dll., Langsung di atas area episentral, gangguan kuat pada lapisan air dapat diamati, dimanifestasikan dalam gelembung air, emisi kolom air, pembentukan amplitudo gelombang berdiri yang curam hingga 10 m. Di kalangan pelaut, fenomena ini dikenal sebagai gempa laut. Analisis data satelit suhu permukaan laut dan data seismik mengungkapkan penurunan suhu permukaan laut dan peningkatan konsentrasi klorofil a, yang mengikuti serangkaian gempa bawah laut yang kuat di wilayah Sulawesi (Indonesia, 2000). Serangkaian percobaan laboratorium memungkinkan untuk menetapkan bahwa fluktuasi di dasar cekungan dapat menyebabkan timbulnya aliran vertikal yang dapat menghancurkan stratifikasi stabil yang ada dan menyebabkan pelepasan perairan dalam yang dingin dan kaya nutrisi ke permukaan, yang akan menyebabkan terbentuknya anomali suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil.
Di bumi sekitar 520 gunung berapi aktif, dua pertiganya terletak di pantai dan pulau-pulau di Samudra Pasifik. Letusan mereka sering menyebabkan tsunami. Berikut adalah beberapa contoh.
Dalam ledakan gunung Krakatau pada 26 Agustus 1883 di Indonesia, ketinggian gelombang tsunami mencapai 45 m, 36.000 orang meninggal. Gelombang tsunami menyapu seluruh dunia. Energi bencana ini setara dengan energi ledakan 250-500 ribu. bom atom jenis Hiroshima.
Ledakan pulau vulkanik Tyr di Laut Aegea 35 abad yang lalu (gunung berapi dan pulau itu sebelumnya disebut Santorini) menyebabkan kematian peradaban Minoa. Peristiwa ini mungkin berfungsi sebagai jenis Atlantis. Karyawan proyek Soyuzmornia S. Strekalov dan B. Duginov menggambarkan kematian peradaban Minoa dengan cara ini.
“Peradaban Minoa yang hebat dibedakan oleh karya seni dan kerajinan yang tak tertandingi, istana yang megah. Di pertengahan abad ke-15. SM NS. bencana melanda Kreta. Hampir semua istana hancur
Bab 10. Ombak, di lautan 215
Permukiman ditinggalkan oleh penghuninya. Ada dua hipotesis kematian. Menurut satu, itu dihancurkan oleh orang barbar - orang Yunani Achaean, menurut yang lain, penyebabnya adalah bencana alam. Sekitar 3,5 ribu tahun yang lalu, pulau vulkanik Santorini meledak di Laut Aegea. Akibat bencana tersebut, terbentuk gelombang raksasa yang menghantam pulau Kreta dan menyebar ke Mesir, membanjiri Delta Nil. Apakah begitu? Bisakah dia menjadi penyebab sebenarnya dari kematian peradaban? Pertanyaan-pertanyaan ini menentukan rumusan masalah hidrodinamika berikut: “Tsunami bencana di pantai Kreta dan di Mesir pada abad ke-15-14. SM."
Di zona pesisir Kreta, di bawah air pada kedalaman 8 hingga 30 m, produk keramik ditemukan, dan pada kedalaman 30-35 m - blok bangunan yang berasal dari zaman kuno. Berangkat dari fakta bahwa gelombang pasang surut sama dengan gelombang pasang, yang pertama juga memiliki ketinggian 30-35 m. Dalam mencari analog dari gelombang semacam itu di sekitar relief bawah air dan permukaan yang sesuai di area tersebut, kami beralih hingga bencana alam paling dahsyat dalam beberapa abad terakhir - ledakan gunung berapi Krakatau (di terlambat XIX v.). Di sana, gelombang tsunami, menurut data yang ada, mencapai ketinggian 40 m di sumbernya.Berdasarkan analog, kami berasumsi bahwa gempa berkekuatan 8,5 terjadi di wilayah Pulau Santorini pada kedalaman sekitar 300 m. . Selanjutnya kami mengambil arah sumbu fokus agar bertepatan dengan arah isobath di daerah Pulau Santorini dan sejajar dengan membujur pulau Kreta. Kemudian, sebagai hasil perhitungan yang dilakukan menurut metode asli yang dikembangkan di Soyuzmorniiproekt, ditetapkan bahwa, sesuai dengan data awal, gelombang tsunami tunggal jenis soliton dengan ketinggian 44 m dan panjang sekitar 100 km. seharusnya muncul; panjang sumbu longitudinal sumber adalah 220 km, dan lebarnya adalah 50 km. Perambatan gelombang seperti itu memungkinkan untuk mengasumsikan hal berikut.
Di selatan sumber, gelombang berkurang, dan di dekat pantai utara Kreta tingginya 31 m.Ketika melewati teluk pulau, ketinggian gelombang meningkat menjadi 50 m, dan setelah pantulannya dari pantai yang curam dan lereng benua, percikan individu dapat mencapai ketinggian 60-100 m. Di Laut Mediterania, gelombang melewati selat, melemah karena perisai pulau. Di pintu keluar dari Selat Kasos di lepas pantai selatan Kreta, ketinggian gelombang adalah 9,3 m. Setelah melintasi Laut Mediterania dan interaksi gelombang dengan lereng dan landas kontinen di wilayah Delta Nil, ketinggiannya menjadi 4 m. Di sepanjang Delta Nil, yang memiliki kemiringan permukaan kecil
216 Bab 10. Gelombang di lautan.
(sekitar 5,5 10 ~ 5), gelombang merambat pada jarak 73 km hingga ke bagian muara di pantai batuan dasar, yaitu, hampir seluruh bagian delta yang mengarah ke laut terkena banjir. Di Delta Nil, selama periode sejarah beberapa ribu tahun, laju pengendapan aluvium praktis konstan dan sama dengan 0,9-1,3 mm per tahun. Pengecualian adalah milenium kedua SM, ketika tidak ada endapan aluvium yang dapat ditemukan tanpa alasan yang jelas. Dapat diasumsikan bahwa gelombang tsunami yang membanjiri delta selama kurun waktu tersebut hanyut dan membawa seluruh lapisan aluvial permukaan ke laut.
Bencana yang terjadi di Pulau Santorini, bersama dengan lingkungan, mungkin memiliki konsekuensi sosial yang serius. Gelombang besar, setinggi 30-50 m, cukup mampu menghancurkan peradaban Minoa yang ada di Kreta. Banjir Delta Nil pada akhirnya XVIII-awal Dinasti ke-19 para firaun terutama merupakan hasil dari kemunduran tajam dalam situasi ekologis yang terkait dengan hilangnya lapisan tanah yang subur, salinisasi dan pembentukan rawa-rawa. Konsekuensi sosial dari krisis pertanian di delta tersebut pada akhirnya dapat berkontribusi pada awal keruntuhan kerajaan Mesir.”
Baru-baru ini (01/08/1933) letusan gunung berapi di pulau Harimkatan menyebabkan terbentuknya tsunami, dengan gelombang mencapai 9 m (punggungan Kuril).
Contoh paling mengesankan dari pembentukan gelombang tsunami selama tanah longsor terjadi pada 10 Juli 1958. Longsoran dengan volume batuan 300 juta m relatif terhadap tingkat tidak terganggu ketika gelombang bergegas ke pantai).
Tsunami setinggi 15 m muncul dari pecahan batu yang jatuh dari ketinggian 200 m (Pulau Madeira, 1930). Di Norwegia, pada tahun 1934, tsunami setinggi 37 m muncul dari jatuhnya batu seberat 3 juta ton dari ketinggian 500 m.
Tanah longsor di lereng palung samudera (Puerto Riko) pada Desember 1951 menyebabkan gelombang tsunami. Tanah longsor, aliran kekeruhan sering diamati di lereng benua lautan, sementara putusnya kabel dan pipa memainkan peran indikator pembentukan dan perjalanan tanah longsor atau aliran kekeruhan.
Pada tanggal 6 Oktober 1979, tsunami setinggi 3 m menghantam Cote d'Azur dekat Nice. Analisis seismik secara menyeluruh
Bab 10. Gelombang di lautan 217
Situasi dan kondisi meteorologi memungkinkan untuk menyimpulkan bahwa penyebab tsunami adalah tanah longsor bawah laut. Pekerjaan rekayasa lepas pantai dapat memicu pembentukan tanah longsor dan, sebagai akibatnya, terjadinya tsunami.
Ledakan bom atom dan hidrogen di air dapat menyebabkan gelombang jenis tsunami. Misalnya, di Bikini Atoll, ledakan Teluk Ker menimbulkan gelombang setinggi sekitar 28 m pada jarak 300 m dari pusat gempa. Militer mempertimbangkan masalah menciptakan tsunami secara artifisial. Tetapi karena selama pembentukan tsunami, hanya sebagian kecil dari energi ledakan yang diubah menjadi energi gelombang, dan arah gelombang tsunami rendah, biaya energi untuk menciptakan tsunami buatan (gelombang yang kuat naik di bagian tertentu dari pantai) sangat tinggi.
Dalam perkembangan tsunami, biasanya dibedakan 3 tahap: 1) pembentukan gelombang dan perambatannya di dekat sumbernya; 2) perambatan gelombang di laut terbuka yang sangat dalam; 3) transformasi, refleksi dan penghancuran gelombang di rak, berjalannya di pantai, fenomena resonansi di teluk dan di rak. Studi tentang tahapan ini sangat berbeda.
Untuk memecahkan masalah hidrodinamik menghitung gelombang, perlu untuk mengatur kondisi awal - bidang perpindahan dan kecepatan di sumbernya. Data ini dapat diperoleh dengan pengukuran langsung tsunami di lautan, atau secara tidak langsung, dengan menganalisis karakteristik proses yang menghasilkan tsunami. Pendaftaran tsunami pertama di laut lepas dilakukan oleh S.L. Soloviev dkk. Pada tahun 1980 di dekat Kepulauan Kuril Selatan. Ada kemungkinan mendasar untuk menentukan parameter di sumber berdasarkan solusi dari masalah terbalik - berdasarkan beberapa manifestasi tsunami di pantai, untuk menentukan parameternya di sumber. Namun, sebagai aturan, ada sangat sedikit data lapangan untuk solusi yang benar dari masalah terbalik seperti itu.
Untuk memprediksi manifestasi tsunami di wilayah pesisir dan untuk memecahkan masalah rekayasa lainnya, perlu diketahui perubahan tinggi, periode, dan arah muka gelombang akibat pembiasan. Tujuan ini disajikan oleh diagram refraksi, yang menunjukkan posisi puncak gelombang (depan) pada jarak yang berbeda pada waktu yang sama, atau posisi puncak gelombang yang sama pada waktu yang berbeda. Sinar (ortogonal dengan posisi depan) digambar pada peta yang sama. Dengan asumsi bahwa fluks energi antara dua ortogonal adalah kekal, perubahan tinggi gelombang dapat diperkirakan. Perpotongan sinar menyebabkan peningkatan tak terbatas dalam tinggi gelombang. Daya yang dibawa
 |
 |
 |
220 Bab 10. Ombak di Laut
Rising breaker - ombak menggulung tanpa runtuh di lereng yang curam.
Melambai(Gelombang, gelombang, laut) - terbentuk karena kohesi partikel cairan dan udara; meluncur di sepanjang permukaan air yang halus, pada awalnya udara menciptakan riak, dan baru kemudian, ia bekerja pada permukaan miringnya, secara bertahap mengembangkan kegembiraan massa air. Pengalaman telah menunjukkan bahwa partikel air tidak memiliki gerakan translasi; hanya bergerak vertikal. Gelombang laut adalah pergerakan air di permukaan laut yang terjadi secara berkala.
Titik tertinggi gelombang disebut sisir atau puncak gelombang, dan titik terendah adalah tunggal. Tinggi gelombang disebut jarak dari puncak ke alasnya, dan panjang itu adalah jarak antara dua punggungan atau telapak kaki. Waktu antara dua punggungan atau telapak kaki disebut Titik ombak.
Penyebab utama terjadinya
Rata-rata, tinggi gelombang saat badai di lautan mencapai 7-8 meter, biasanya panjangnya bisa meregang - hingga 150 meter dan hingga 250 meter saat badai.
Dalam kebanyakan kasus, gelombang laut dibentuk oleh angin.Kekuatan dan ukuran gelombang tersebut tergantung pada kekuatan angin, serta durasi dan "percepatan" - panjang jalur di mana angin bekerja di atas air permukaan. Terkadang ombak yang menerjang pantai bisa dihasilkan ribuan kilometer dari pantai. Tetapi ada banyak faktor lain dalam terjadinya gelombang laut: ini adalah gaya pasang surut Bulan, Matahari, osilasi tekanan atmosfir, letusan gunung berapi bawah laut, gempa bumi bawah laut, pergerakan kapal.
Gelombang yang diamati di badan air lain dapat terdiri dari dua jenis:
1) Angin diciptakan oleh angin, mengambil karakter tetap setelah angin berhenti bekerja dan disebut gelombang tetap, atau swell; Gelombang angin diciptakan oleh aksi angin (gerakan massa udara) ke permukaan air, yaitu injeksi. Alasan gerakan osilasi gelombang menjadi mudah dipahami jika Anda memperhatikan efek angin yang sama di permukaan ladang gandum. Ketidakkekalan arus angin, yang menciptakan gelombang, terlihat jelas.
2) Gelombang perpindahan, atau gelombang berdiri, terbentuk sebagai akibat guncangan kuat di bagian bawah selama gempa bumi atau tereksitasi, misalnya, oleh perubahan tajam dalam tekanan atmosfer. Gelombang ini juga disebut gelombang soliter.
Tidak seperti pasang surut, pasang surut, dan arus, gelombang masuk tidak menggerakkan massa air. Ombak pergi, tapi air tetap di tempatnya. Sebuah perahu yang terombang-ambing di atas ombak tidak akan hanyut terbawa ombak. Dia akan bisa bergerak sedikit di bidang miring, hanya berkat gaya gravitasi bumi. Partikel air dalam gelombang bergerak dalam cincin. Semakin jauh cincin-cincin ini dari permukaan, semakin kecil cincin itu dan akhirnya menghilang sama sekali. Berada di dalam kapal selam di kedalaman 70-80 meter, Anda tidak akan merasakan efek gelombang laut bahkan saat badai terkuat di permukaan.
Jenis gelombang laut
Gelombang dapat menempuh jarak yang sangat jauh tanpa berubah bentuk dan praktis tanpa kehilangan energi, lama setelah angin yang menyebabkannya mereda. Memecah di pantai, gelombang laut melepaskan energi besar yang terakumulasi selama perjalanan. Kekuatan ombak yang terus menerus memecah mengubah bentuk pantai dengan cara yang berbeda. Gelombang yang meluap dan bergulung-gulung menyapu pantai dan oleh karena itu disebut konstruktif... Deburan ombak yang menerjang pantai secara bertahap mengikisnya dan menghanyutkan pantai-pantai yang melindunginya. Oleh karena itu mereka disebut destruktif.
Gelombang rendah, lebar, bulat di lepas pantai disebut swell. Gelombang membuat partikel air menggambarkan lingkaran, cincin. Ukuran cincin berkurang dengan kedalaman. Saat gelombang mendekati pantai yang landai, partikel-partikel air di dalamnya semakin menggambarkan oval yang pipih. Saat mendekati pantai, gelombang laut tidak bisa lagi menutup ovalnya, dan ombak pecah. Di perairan dangkal, partikel air tidak bisa lagi menutup ovalnya dan gelombang pecah. Tanjung terbentuk dari batuan yang lebih keras dan terkikis lebih lambat daripada daerah pesisir yang berdekatan. Gelombang laut yang curam dan tinggi mengikis tebing berbatu di dasarnya, membentuk relung. Tebing-tebing itu terkadang runtuh. Teras yang dihaluskan ombak adalah sisa-sisa bebatuan yang dihancurkan oleh laut. Kadang-kadang air naik di sepanjang retakan vertikal di batu ke atas dan keluar ke permukaan, membentuk corong. Kekuatan destruktif ombak melebarkan retakan di batu, membentuk gua. Lengkungan terbentuk ketika gelombang mengikis batu dari kedua sisi hingga bergabung dalam celah. Saat puncak lengkungan jatuh ke laut, pilar batu tetap ada. Basis mereka terkikis, dan pilar runtuh, membentuk batu-batu besar. Kerikil dan pasir di pantai adalah hasil dari erosi.
Gelombang destruktif secara bertahap mengikis pantai dan membawa pasir dan kerikil dari pantai laut. Dengan menurunkan semua berat airnya dan menghanyutkan material ke lereng dan tebing, ombak menghancurkan permukaannya. Mereka menekan air dan udara ke setiap celah, setiap celah, seringkali dengan energi ledakan, secara bertahap membelah dan melemahkan bebatuan. Fragmen batuan yang pecah digunakan untuk penghancuran lebih lanjut. Bahkan bebatuan yang paling keras pun perlahan-lahan dihancurkan dan daratan di pantai diubah oleh ombak. Ombak dapat mengikis pantai dengan kecepatan yang menakjubkan. Di Lincolnshire, Inggris, erosi (penghancuran) meningkat dengan kecepatan 2 m per tahun. Sejak 1870, ketika mercusuar terbesar di Amerika Serikat dibangun di Cape Hatteras, laut menghanyutkan pantai sejauh 426 meter ke daratan.
Tsunami
Tsunami adalah gelombang kekuatan destruktif yang luar biasa. Mereka disebabkan oleh gempa bumi bawah laut atau letusan gunung berapi dan dapat melintasi lautan lebih cepat dari pesawat jet: 1000 km / jam. Di perairan dalam, mereka bisa berada di bawah satu meter, tetapi ketika mendekati pantai, mereka melambat dan tumbuh hingga 30-50 meter sebelum runtuh, membanjiri pantai dan menyapu semua yang ada di jalurnya. 90% dari semua tsunami yang tercatat tercatat di Samudra Pasifik.
Alasan paling umum.
Sekitar 80% asal tsunami adalah gempa bumi bawah laut... Selama gempa bumi di bawah air, bagian bawah saling bergeser secara vertikal: bagian bawah turun, dan sebagian naik. Di permukaan air, gerakan osilasi terjadi di sepanjang vertikal, berusaha untuk kembali ke tingkat awal - permukaan laut rata-rata - dan menghasilkan serangkaian gelombang. Tidak setiap gempa bawah laut disertai dengan tsunami. Tsunamigenic (yaitu, menghasilkan gelombang tsunami) biasanya merupakan gempa bumi dengan sumber yang dangkal. Masalah mengenali tsunamigenisitas gempa belum teratasi, dan layanan peringatan dipandu oleh besarnya gempa. Tsunami terkuat dihasilkan di zona subduksi. Juga, kejutan bawah air perlu masuk ke dalam resonansi dengan osilasi gelombang.
Tanah longsor... Tsunami jenis ini terjadi lebih sering daripada yang diperkirakan pada abad kedua puluh (sekitar 7% dari semua tsunami). Seringkali, gempa bumi menyebabkan tanah longsor dan juga menghasilkan gelombang. Pada tanggal 9 Juli 1958, gempa bumi di Alaska menyebabkan tanah longsor di Teluk Lituya. Massa es dan batuan terestrial runtuh dari ketinggian 1100 m. Gelombang terbentuk, mencapai ketinggian lebih dari 524 m di pantai seberang teluk. Kasus seperti itu cukup langka dan tidak dianggap sebagai standar. Tetapi tanah longsor bawah laut lebih sering terjadi di delta sungai, yang tidak kalah berbahayanya. Gempa bumi dapat menyebabkan tanah longsor dan, misalnya, di Indonesia, di mana sedimentasi lapisan sangat besar, tsunami tanah longsor sangat berbahaya, karena terjadi secara teratur, menyebabkan gelombang lokal dengan ketinggian lebih dari 20 meter.
Letusan gunung berapi menyumbang sekitar 5% dari semua tsunami. Letusan bawah laut yang besar memiliki efek yang sama seperti gempa bumi. Ledakan vulkanik yang kuat tidak hanya menghasilkan gelombang dari ledakan, tetapi air juga mengisi rongga dari material yang meletus atau bahkan kaldera, sehingga menghasilkan gelombang panjang. Contoh klasik adalah tsunami yang terbentuk setelah letusan Krakatau pada tahun 1883. Tsunami besar dari gunung Krakatau diamati di pelabuhan di seluruh dunia dan menghancurkan total lebih dari 5.000 kapal, menewaskan sekitar 36.000 orang.
Tanda-tanda tsunami.
- Tiba-tiba cepat pengambilan air dari pantai untuk jarak yang cukup jauh dan drainase bawah. Semakin jauh laut surut, gelombang tsunami bisa semakin tinggi. Orang-orang yang berada di pantai dan tidak tahu tentang bahaya, bisa tinggal karena penasaran atau untuk mengumpulkan ikan dan kerang. Dalam hal ini, perlu untuk meninggalkan pantai sesegera mungkin dan menjauh darinya sejauh mungkin - aturan ini harus diikuti, misalnya, di Jepang, di pantai Samudra Hindia Indonesia, Kamchatka. Dalam kasus teletsunami, gelombang biasanya muncul tanpa air surut.
- Gempa bumi... Pusat gempa biasanya berada di laut. Di pantai, gempa biasanya jauh lebih lemah, dan seringkali tidak sama sekali. Di daerah rawan tsunami, ada aturan bahwa jika gempa dirasakan, lebih baik pergi lebih jauh dari pantai dan pada saat yang sama mendaki bukit, sehingga bersiap-siap terlebih dahulu untuk datangnya gelombang.
- Penyimpangan yang tidak biasa es dan benda mengambang lainnya, pembentukan retakan pada solder.
- Dorongan besar di tepi es dan terumbu yang tidak bergerak, pembentukan gelombang, arus.
Gelombang pembunuh
Gelombang pembunuh(gelombang pengembara, gelombang monster, gelombang aneh - gelombang anomali) - gelombang raksasa yang muncul di lautan, dengan ketinggian lebih dari 30 meter, memiliki perilaku yang tidak biasa untuk gelombang laut.
Bahkan sekitar 10-15 tahun yang lalu, para ilmuwan menganggap cerita pelaut tentang gelombang pembunuh raksasa yang muncul entah dari mana dan menenggelamkan kapal, hanya cerita rakyat laut. Lama ombak mengembara dianggap fiksi, karena tidak cocok dengan model matematika apa pun untuk menghitung kejadian dan perilaku mereka yang ada pada saat itu, karena gelombang dengan ketinggian lebih dari 21 meter di lautan planet Bumi tidak mungkin ada.
Salah satu deskripsi paling awal tentang gelombang monster berasal dari tahun 1826. Tingginya lebih dari 25 meter dan terlihat di Samudera Atlantik dekat Teluk Biscay. Tidak ada yang percaya pesan ini. Dan pada tahun 1840, navigator Dumont d "Hurville mempertaruhkan untuk muncul di pertemuan Masyarakat Geografis Prancis dan menyatakan bahwa dia telah melihat gelombang 35 meter dengan matanya sendiri. badai, dan kecuramannya menyerupai dinding air belaka, menjadi semakin.
Bukti sejarah "gelombang pembunuh"
Jadi, pada tahun 1933, kapal Angkatan Laut AS "Ramapo" terjebak dalam badai di Samudra Pasifik. Selama tujuh hari kapal itu terlempar di atas ombak. Dan pada pagi hari tanggal 7 Februari, sebuah benteng dengan ketinggian yang luar biasa tiba-tiba merayap di belakang. Pada awalnya, kapal itu terlempar ke jurang yang dalam, dan kemudian diangkat hampir secara vertikal ke atas gunung air berbusa. Awak yang cukup beruntung untuk bertahan hidup mencatat ketinggian gelombang - 34 meter. Dia bergerak dengan kecepatan 23 m / s, atau 85 km / jam. Sejauh ini, ini dianggap sebagai gelombang pembunuh tertinggi yang pernah diukur.
Selama Perang Dunia II, pada tahun 1942, kapal Queen Mary membawa 16 ribu tentara Amerika dari New York ke Inggris Raya (omong-omong, rekor jumlah orang yang diangkut dalam satu kapal). Tiba-tiba ada gelombang setinggi 28 meter. "Dek atas berada pada ketinggian yang biasa, dan tiba-tiba - sekali! - itu turun tajam," - kenang Dr. Norwal Carter, yang berada di atas kapal naas itu. Kapal miring pada sudut 53 derajat - jika sudutnya setidaknya tiga derajat lebih, kematian tidak akan terhindarkan. Kisah "Queen Mary" menjadi dasar dari film Hollywood "Poseidon".
Namun, pada 1 Januari 1995, gelombang setinggi 25,6 meter, yang disebut gelombang Dropner, tercatat untuk pertama kalinya di anjungan minyak Dropner di Laut Utara di lepas pantai Norwegia. Proyek "Gelombang Maksimum" memungkinkan pandangan baru tentang alasan kematian kapal kargo kering yang mengangkut kontainer dan kargo penting lainnya. Studi lebih lanjut dicatat dalam tiga minggu di seluruh dunia lebih dari 10 gelombang raksasa tunggal, yang tingginya melebihi 20 meter. Proyek baru bernama Wave Atlas, yang menyediakan kompilasi peta seluruh dunia dari gelombang monster yang diamati dan pemrosesan serta penambahan selanjutnya.
Penyebab terjadinya
Ada beberapa hipotesis tentang penyebab gelombang ekstrim. Banyak dari mereka tidak memiliki akal sehat. Penjelasan paling sederhana didasarkan pada analisis superposisi sederhana gelombang dengan panjang gelombang yang berbeda. Perkiraan, bagaimanapun, menunjukkan bahwa kemungkinan gelombang ekstrim dalam skema seperti itu terlalu rendah. Hipotesis penting lainnya mengasumsikan kemungkinan memfokuskan energi gelombang dalam beberapa struktur arus permukaan. Namun, struktur ini terlalu spesifik untuk mekanisme pemfokusan energi untuk menjelaskan kejadian sistematis gelombang ekstrem. Penjelasan yang paling dapat diandalkan untuk terjadinya gelombang ekstrim harus didasarkan pada mekanisme internal gelombang permukaan nonlinier tanpa melibatkan faktor eksternal.
Sangat menarik bahwa gelombang seperti itu bisa berupa puncak dan palung, yang dikonfirmasi oleh saksi mata. Penelitian lebih lanjut melibatkan efek nonlinier dalam gelombang angin, yang dapat menyebabkan pembentukan kelompok kecil gelombang (paket) atau gelombang individu (soliton) yang dapat melakukan perjalanan jarak jauh tanpa perubahan signifikan dalam strukturnya. Paket serupa juga telah berulang kali diamati dalam praktik. Ciri khas dari kelompok gelombang tersebut, yang membenarkan teori ini, adalah bahwa gelombang tersebut bergerak secara independen dari gelombang lain dan memiliki lebar yang kecil (kurang dari 1 km), dan ketinggiannya turun tajam di tepinya.
Namun, belum mungkin untuk sepenuhnya mengklarifikasi sifat gelombang anomali.
Gelombang yang biasa kita lihat di permukaan laut terbentuk terutama oleh aksi angin. Namun, gelombang dapat muncul karena alasan lain, maka disebut;
Pasang surut, terbentuk di bawah aksi gaya pasang surut Bulan dan Matahari;
Baric, timbul dari perubahan mendadak pada tekanan atmosfer;
Seismik (tsunami), terbentuk sebagai akibat dari gempa bumi atau letusan gunung berapi;
Shipborne, timbul dari pergerakan kapal.
Gelombang angin dominan di permukaan laut dan samudera. Pasang surut, seismik, tekanan, dan gelombang kapal tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap navigasi kapal di laut terbuka, jadi kami tidak akan membahas deskripsinya. Gelombang angin adalah salah satu faktor hidrometeorologi utama yang menentukan keselamatan dan efisiensi ekonomi navigasi, karena gelombang, berjalan di atas kapal, menabraknya, mengguncangnya, menabrak samping, membanjiri geladak dan bangunan atas, dan mengurangi kecepatan. Pitching menciptakan tumit yang berbahaya, membuat sulit untuk menemukan kapal dan sangat melelahkan kru. Selain hilangnya kecepatan, kegembiraan menyebabkan yaw dan penghindaran kapal dari haluan tertentu, dan pemindahan kemudi yang konstan diperlukan untuk mempertahankannya.
Gelombang angin adalah proses pembentukan, perkembangan dan perambatan gelombang yang disebabkan oleh angin di permukaan laut. Gelombang angin memiliki dua fitur utama. Ciri pertama adalah ketidakteraturan: ketidakteraturan dalam ukuran dan bentuk gelombang. Satu gelombang tidak mengulangi yang lain, yang besar dapat diikuti oleh yang kecil, dan bahkan mungkin yang lebih besar; setiap gelombang individu terus berubah bentuknya. Puncak gelombang bergerak tidak hanya ke arah angin, tetapi juga ke arah lain. Struktur kompleks dari permukaan laut yang terganggu dijelaskan oleh pusaran, sifat angin yang bergejolak yang membentuk gelombang. Fitur kedua dari kegembiraan adalah variabilitas yang cepat dari elemen-elemennya dalam ruang dan waktu dan juga terkait dengan angin. Namun, ukuran gelombang tidak hanya bergantung pada kecepatan angin, durasi aksinya, luas dan konfigurasi permukaan air sangat penting. Dari sudut pandang latihan, tidak perlu mengetahui elemen dari setiap gelombang individu atau setiap osilasi gelombang. Oleh karena itu, studi tentang kegembiraan akhirnya sampai pada pengidentifikasian pola statistik, yang dinyatakan secara numerik oleh ketergantungan antara elemen gelombang dan faktor-faktor yang menentukannya.
3.1.1. Elemen gelombang
Setiap gelombang dicirikan oleh elemen-elemen tertentu,Elemen umum untuk gelombang adalah (Gbr. 25):
Atas - titik tertinggi puncak gelombang;
Sol luar - titik terendah palung gelombang;
Tinggi (h) - kelebihan puncak gelombang;
Panjang (L) adalah jarak horizontal antara puncak dua puncak yang berdekatan pada profil gelombang yang ditarik ke arah umum perambatan gelombang;
Periode (t) - interval waktu antara lewatnya dua puncak gelombang yang berdekatan melalui vertikal tetap; dengan kata lain, itu adalah periode waktu di mana gelombang menempuh jarak yang sama dengan panjangnya;
Lereng (e) - rasio tinggi gelombang tertentu dengan panjangnya. Kecuraman gelombang pada titik yang berbeda dari profil gelombang berbeda. Kecuraman rata-rata gelombang ditentukan oleh rasio:
Beras. 25. Elemen utama gelombang.
Untuk latihan, kemiringan terbesar adalah penting, yang kira-kira sama dengan rasio tinggi gelombang h dengan setengah panjangnya / 2
- kecepatan gelombang c adalah kecepatan gerakan puncak gelombang dalam arah rambatnya, ditentukan selama selang waktu singkat dari urutan periode gelombang;
Bagian depan gelombang adalah garis pada bidang permukaan kasar, melewati puncak puncak gelombang tertentu, yang ditentukan oleh serangkaian profil gelombang yang ditarik sejajar dengan arah umum perambatan gelombang.
Untuk navigasi, yang paling penting adalah elemen gelombang seperti tinggi, periode, panjang, kecuraman dan arah umum pergerakan gelombang. Semuanya tergantung pada parameter aliran angin (kecepatan dan arah angin), panjangnya (percepatan) di atas laut dan durasi aksinya.
Tergantung pada kondisi pembentukan dan propagasi, gelombang angin dapat dibagi menjadi empat jenis.
Angin - sistem gelombang, yang pada saat pengamatan di bawah pengaruh angin, yang menyebabkannya. Arah perambatan gelombang angin dan angin di perairan dalam biasanya bertepatan atau berbeda tidak lebih dari empat titik (45 °).
Gelombang angin dicirikan oleh fakta bahwa kemiringan bawah angin mereka lebih curam daripada angin, sehingga puncak pegunungan biasanya runtuh, membentuk busa, atau bahkan tertiup angin kencang. Ketika gelombang muncul di perairan dangkal dan mendekati pantai, arah perambatan gelombang dan angin dapat berbeda lebih dari 45°.
Swell - gelombang akibat angin yang merambat di daerah pembentukan gelombang setelah angin melemah dan/atau berubah arah, atau gelombang akibat angin yang datang dari daerah pembentukan gelombang ke daerah lain di mana angin bertiup dengan kecepatan yang berbeda dan/atau di arah yang berbeda. Kasus swell tertentu yang menyebar tanpa adanya angin disebut dead swell.
Campuran - gelombang yang dihasilkan dari interaksi gelombang angin dan swell.
Transformasi gelombang angin - perubahan struktur gelombang angin dengan perubahan kedalaman. Dalam hal ini, bentuk gelombang terdistorsi, mereka menjadi lebih curam dan lebih pendek, dan pada kedalaman yang dangkal, tidak melebihi ketinggian gelombang, puncak yang terakhir terbalik, dan gelombang dihancurkan.
Dengan penampilannya, gelombang angin dicirikan oleh berbagai bentuk.
Riak - bentuk awal perkembangan gelombang angin, yang timbul di bawah pengaruh angin yang lemah; puncak gelombang dengan riak menyerupai sisik.
Kegembiraan tiga dimensi - satu set gelombang, panjang rata-rata puncaknya beberapa kali panjang gelombang rata-rata.
Kegembiraan reguler adalah kegembiraan yang bentuk dan elemen semua gelombangnya sama.
Hustle - kegembiraan yang tidak teratur yang timbul dari interaksi gelombang yang bergerak ke arah yang berbeda.
Gelombang pecah di atas tebing, terumbu karang atau batu disebut pemecah. Gelombang pecah di daerah pantai disebut surfing. Memiliki tebing curam dan di fasilitas pelabuhan, ombaknya berbentuk upthrust.
Gelombang di permukaan laut dibagi lagi menjadi bebas, ketika gaya yang menyebabkannya berhenti bekerja dan gelombang bergerak bebas, dan dipaksakan, ketika gaya yang menyebabkan pembentukan gelombang tidak berhenti.
Menurut variabilitas elemen gelombang dalam waktu, mereka dibagi menjadi kondisi mapan, yaitu, gelombang angin, di mana karakteristik statistik gelombang tidak berubah dalam waktu, dan berkembang atau membusuk - mengubah elemennya dalam waktu.
Dengan bentuk gelombang, mereka dibagi menjadi dua dimensi - satu set gelombang, panjang rata-rata puncak yang berkali-kali lebih besar dari panjang gelombang rata-rata, tiga dimensi - satu set gelombang, panjang rata-rata puncak yang beberapa kali lebih panjang dari panjang gelombang, dan soliter, hanya memiliki punggungan berbentuk kubah tanpa alas.
Tergantung pada rasio panjang gelombang terhadap kedalaman laut, gelombang dibagi menjadi pendek, yang panjangnya jauh lebih kecil dari kedalaman laut, dan panjang, yang panjangnya lebih besar dari kedalaman laut.
Berdasarkan sifat pergerakan bentuk gelombang, mereka translasi, di mana ada gerakan bentuk gelombang yang terlihat, dan berdiri - mereka tidak memiliki gerakan. Berdasarkan lokasinya, gelombang dibagi menjadi permukaan dan internal. Gelombang internal terbentuk pada satu kedalaman atau lainnya pada antarmuka antara lapisan air dengan kepadatan berbeda.
3.1.2. Metode untuk menghitung elemen gelombang
Dalam studi gelombang laut, beberapa ketentuan teoritis digunakan untuk menjelaskan aspek-aspek tertentu dari fenomena ini. Hukum umum struktur gelombang dan sifat gerakan partikel individu mereka dipertimbangkan oleh teori gelombang trochoidal. Menurut teori ini, partikel air individu dalam gelombang permukaan bergerak dalam orbit ellipsoidal tertutup, melakukan giliran penuh dalam waktu yang sama dengan periode gelombang, yaituGerakan rotasi partikel air yang terletak secara berurutan, digeser oleh sudut fase pada saat awal gerakan, menciptakan tampilan gerakan translasi: partikel individu bergerak dalam orbit tertutup, sementara profil gelombang bergerak secara translasi ke arah angin. Teori gelombang trochoidal memungkinkan untuk secara matematis memperkuat struktur gelombang individu dan menghubungkan elemen-elemennya satu sama lain. Rumus diperoleh untuk menghitung elemen individu dari gelombang
di mana g adalah percepatan gravitasi, panjang gelombang K adalah kecepatan rambatnya C dan periode t saling berhubungan dengan hubungan K = Cx.
Perlu dicatat bahwa teori gelombang trochoidal hanya berlaku untuk gelombang dua dimensi biasa, yang diamati dalam kasus gelombang angin bebas - swell. Dalam gelombang angin tiga dimensi, jalur orbit partikel bukan orbit melingkar tertutup, karena di bawah pengaruh angin, ada transfer horizontal air di permukaan laut ke arah rambat gelombang.
Teori gelombang laut trochoidal tidak mengungkapkan proses perkembangan dan redamannya, serta mekanisme transfer energi dari angin ke gelombang. Sementara itu, solusi dari masalah ini sangat diperlukan untuk mendapatkan ketergantungan yang andal untuk menghitung elemen gelombang angin.
Oleh karena itu, perkembangan teori gelombang laut mengikuti jalur pengembangan hubungan teoretis dan empiris antara angin dan gelombang, dengan mempertimbangkan keragaman gelombang angin laut nyata dan fenomena nonstasioner, yaitu, dengan mempertimbangkan perkembangan dan redamannya. .
V pandangan umum rumus untuk menghitung elemen gelombang angin dapat dinyatakan sebagai fungsi dari beberapa variabel
H, t, , C = f (W, D t, H),
Dimana W adalah kecepatan angin; D - percepatan, t - durasi angin; H adalah kedalaman laut.
Untuk wilayah laut dangkal, untuk menghitung tinggi dan panjang gelombang, Anda dapat menggunakan dependensi
Koefisien a dan z bervariasi dan bergantung pada kedalaman laut
A = 0,0151H 0,342; z = 0,104H 0,573.
Untuk wilayah laut terbuka, elemen gelombang, ketentuan ketinggiannya adalah 5%, dan nilai rata-rata panjang gelombang dihitung sesuai dengan dependensi:
H = 0,45 W 0,56 D 0,54 A,
L = 0,3lW 0,66 D 0,64 A.
Koefisien A dihitung dengan rumus
Untuk area terbuka lautan, elemen gelombang dihitung menggunakan rumus berikut:
di mana e adalah kecuraman gelombang pada percepatan rendah, D PR adalah percepatan maksimum, km. Ketinggian maksimum gelombang badai dapat dihitung dengan menggunakan rumus
di mana hmax adalah tinggi gelombang maksimum, m, D adalah panjang percepatan, mil.
Di Institut Oseanografi Negara, berdasarkan teori statistik spektral gelombang, koneksi grafik diperoleh antara elemen gelombang dan kecepatan angin, durasi aksinya, dan panjang percepatan. Ketergantungan ini harus dianggap yang paling andal, memberikan hasil yang dapat diterima, atas dasar nomogram untuk menghitung tinggi gelombang dibangun di Pusat Hidrometeorologi USSR (V.S. Krasyuk). Nomogram (Gbr. 26) dibagi menjadi empat kuadran (I-IV) dan terdiri dari serangkaian grafik yang disusun dalam urutan tertentu.
Di kuadran I (penghitungan dilakukan dari sudut kanan bawah) nomogram, kisi derajat diberikan, setiap divisi yang (secara horizontal) sesuai dengan 1 ° meridian pada garis lintang tertentu (dari 70 hingga 20 ° N) untuk peta dengan skala 1: 15.000.000 proyeksi stereografik kutub. Kisi derajat diperlukan untuk mengubah jarak antara isobar n dan jari-jari kelengkungan isobar R, diukur pada peta dengan skala yang berbeda, ke skala 1:15 000 000. Dalam hal ini, kami menentukan jarak antara isobar n dan jari-jari kelengkungan isobar R dalam derajat meridian pada garis lintang tertentu. Jari-jari kelengkungan isobar R adalah jari-jari Lingkaran di mana bagian isobar yang melewati titik di mana perhitungan sedang dilakukan atau di dekatnya memiliki kontak terbesar. Itu ditentukan dengan menggunakan meter dengan seleksi sedemikian rupa sehingga busur yang ditarik dari pusat yang ditemukan bertepatan dengan bagian isobar tertentu. Kemudian, pada kisi derajat, kami menunda nilai yang diukur pada garis lintang tertentu, dinyatakan dalam derajat meridian, dan dengan solusi kompas, kami menentukan jari-jari kelengkungan isobar dan jarak antara isobar, sesuai dengan skala 1: 15.000.000.
Pada kuadran II nomogram, ditunjukkan kurva yang menyatakan ketergantungan kecepatan angin pada gradien barik dan garis lintang geografis tempat (setiap kurva sesuai dengan garis lintang tertentu - dari 70 hingga 20 ° LU). Untuk transisi dari angin gradien yang dihitung ke angin yang bertiup di dekat permukaan laut (pada ketinggian 10 m), amandemen diturunkan yang memperhitungkan stratifikasi lapisan atmosfer dekat permukaan. Saat menghitung untuk bagian dingin tahun ini (stratifikasi stabil t w 2 ° C), koefisiennya adalah 0,6.
Beras. 26. Nomogram untuk menghitung elemen gelombang dan kecepatan angin dari peta medan tekanan permukaan, di mana isobar digambar dengan interval 5 mbar (a) dan 8 mbar (b). 1 - musim dingin, 2 - musim panas.
Pada kuadran III, pengaruh kelengkungan isobar terhadap kecepatan angin geostropik diperhitungkan. Kurva yang sesuai dengan nilai yang berbeda dari jari-jari kelengkungan (1, 2, 5, dll.) Diberikan oleh garis padat (musim dingin) dan putus-putus (musim panas). Tanda oo berarti isobar adalah garis lurus. Biasanya, ketika jari-jari kelengkungan melebihi 15 °, tidak perlu memperhitungkan kelengkungan dalam perhitungan. Absis yang memisahkan sian III dan IV digunakan untuk menentukan kecepatan angin W untuk suatu titik tertentu.
Pada kuadran IV, terdapat kurva yang memungkinkan, berdasarkan kecepatan angin, percepatan atau durasi aksi angin, untuk menentukan ketinggian yang disebut gelombang signifikan (h 3H), memiliki keamanan 12,5%.
Jika memungkinkan, saat menentukan tinggi gelombang, tidak hanya menggunakan data kecepatan angin, tetapi juga percepatan dan durasi aksi angin, perhitungan dilakukan berdasarkan percepatan dan durasi aksi angin (dalam jam). Untuk melakukan ini, kami menurunkan tegak lurus dari kuadran III nomogram bukan ke kurva percepatan, tetapi ke kurva durasi aksi angin (6 atau 12 jam). Dari hasil yang diperoleh (dalam hal percepatan dan durasi), diambil nilai tinggi gelombang yang lebih rendah.
Perhitungan dengan menggunakan nomogram yang diusulkan hanya dapat dibuat untuk daerah "laut dalam", yaitu untuk daerah di mana kedalaman laut tidak kurang dari setengah panjang gelombang. Ketika percepatan melebihi 500 km atau durasi aksi angin lebih dari 12 jam, ketergantungan tinggi gelombang pada angin digunakan, sesuai dengan kondisi laut (kurva menebal di kuadran IV).
Jadi, untuk menentukan tinggi gelombang pada suatu titik tertentu, perlu dilakukan operasi berikut:
A) temukan jari-jari kelengkungan isobar R yang melalui atau dekat titik tertentu (menggunakan kompas dengan memasang). Jari-jari kelengkungan isobar ditentukan hanya dalam kasus kelengkungan siklon (dalam siklon dan cekungan) dan dinyatakan dalam derajat meridian;
B) menentukan perbedaan tekanan n dengan mengukur jarak antara isobar yang berdekatan di wilayah titik yang dipilih;
C) sesuai dengan nilai R dan n yang ditemukan, tergantung pada musim, kami menemukan kecepatan angin W;
D) mengetahui kecepatan angin W dan percepatan D atau durasi angin (6 atau 12 jam), kita menemukan ketinggian gelombang signifikan (h 3H).
Percepatan ditemukan sebagai berikut. Dari setiap titik di mana ketinggian gelombang dihitung, garis arus ditarik dalam arah melawan angin sampai arahnya berubah terhadap yang awal dengan sudut 45 ° atau mencapai pantai atau tepi es. Kira-kira ini akan menjadi percepatan atau jalur angin, selama itu (gelombang tiba di titik tertentu.
Durasi angin didefinisikan sebagai waktu selama arah angin konstan atau menyimpang dari aslinya tidak lebih dari ± 22,5 °.
Menurut nomogram pada Gambar. 26 a dimungkinkan untuk menentukan tinggi gelombang dari peta medan tekanan permukaan, di mana isobar ditarik melalui 5 mbar. Jika isobar ditarik melalui 8 mbar, maka nomogram yang ditunjukkan pada Gambar. 26 b.
Periode dan panjang gelombang dapat dihitung dari data kecepatan angin dan tinggi gelombang. Perhitungan perkiraan periode gelombang dapat dibuat sesuai dengan grafik (Gbr. 27), yang menunjukkan hubungan antara periode dan ketinggian gelombang angin pada kecepatan angin yang berbeda (W). Panjang gelombang ditentukan oleh periode dan kedalaman laut pada suatu titik tertentu menurut grafik (Gbr. 28).
