Різниця між хвилями, припливами та течіями

Хвилі, припливи та течії - це три типи природних явищ, які трапляються на воді, і хоча вони схожі за своєю природою, це не одне і те ж. Хоча всі три стосуються водних об'єктів, вони різняться за їх причинами, інтенсивністю та частотою серед інших факторів [1]. Ще одна поширена помилка полягає в тому, що, хоча відомо, що ці явища рухають море, сам океан не відповідає за породження хвиль, припливів та течій. Наприклад, на хвилі впливає дія вітру на поверхню океану, тоді як на течії впливає тепло сонця на екваторі та полюсах прохолодніших. Припливи з іншого боку викликані гравітаційними силами від Місяця та Сонця. Усі три містять певну форму переміщення та потенційну енергію, а незначні зміни можуть призвести до набагато більших наслідків, що впливають на течії, що впливають на сусідні громади та рекреаційних користувачів.

Хвилі

Хвилі визначаються як рух води, який відбувається на поверхні водних об'єктів, як океани, моря, озера та річки. Хоча дві хвилі не однакові, вони мають спільні риси, такі як вимірювана висота, яка визначається як відстань від її гребеня до корита..

Що впливає на хвилі?

Вони, як правило, створюються вітрами, які передають енергію воді, коли вони дмухають. Це призводить до отримання невеликих рухів води, відомих як брижі [1]. Ці брижі можуть згодом збільшуватися в розмірах, довжині та швидкості, утворюючи те, що ми знаємо як хвилі. Ці хвилі зазвичай також відомі як океанські поверхневі хвилі через те, що вони породжуються від вітру, що проходить над поверхнею води [3]. На хвилі зазвичай впливає ціла низка факторів, таких як швидкість вітру, тривалість та відстань. На них також впливає ширина навколишніх територій і глибина самого водойми. Коли вітер стихає, то висота хвилі зменшується, і хоча деякі хвилі можуть бути невеликими і ніжними, якщо умови правильні, можуть утворюватися хвилі заввишки до 90 футів. Потужні хвилі, такі як припливні хвилі або цунамі, також можуть утворюватися в результаті землетрусів, зсувів або вивержень вулканів..

Типи хвиль

Існує багато різних типів хвиль, таких як капілярні хвилі, пульсації, моря і набряки, і вони можуть проявлятися в різних формах і розмірах, таких як невеликі хвилі або великі набряки, які можуть подорожувати на великі відстані. Розмір і форма хвилі також можуть виявити її походження. Маленька хвилеподібна хвиля, швидше за все, була утворена місцевою бурею, наприклад, тоді як великі хвилі з високими гребенями свідчать про походження здалеку, можливо, в іншому півкулі. Розмір хвилі зазвичай визначається відстані, яку вітер дме над відкритою водою, тривалістю часу, що вітер дме, і швидкістю вітру. Чим більше вище зазначених параметрів, тим більша хвиля.

Припливи

Припливи утворюються внаслідок відцентрової сили та гравітаційного тяжіння між Землею, Місяцем та Сонцем і часто характеризуються рухами води протягом тривалих періодів часу [1]. Цей підйом і падіння води, а точніше різниця між гребенями і жолобами, визначаються як припливи.

Що впливає на припливи?

Обертання Землі разом із гравітаційною силою Місяця призводить до того, що вода тягнеться до Місяця. Це викликає підйом води. Коли Місяць обертається навколо Землі, райони, що відчувають цей потяг, формуватимуть те, що відомо як припливи, в той час як інші області, які не відчувають цього потягу, відчують прилив. Аналогічний ефект викликається в результаті сонця, однак ця тяга не настільки сильна, оскільки Сонце знаходиться далі від Землі [3]. Припливи в основному відбуваються в глибоких океанічних регіонах і на них впливає ціла низка факторів, таких як вирівнювання Сонця і Місяця, структура припливних рухів та форма берегової лінії.

Види припливів

Припливи класифікуються відповідно до кількості сформованих припливів та відносних висот, а також щодо їх відносної висоти і як такі можуть бути віднесені до напівдобових, добових або змішаних. Високі припливи визначаються як коли гребінь хвилі досягає узбережжя, а низький - коли корита хвилі досягає узбережжя. Напівдобові припливи відчувають 2 максимуму та 2 мінімуми однакового розміру кожні 24 години та 50 хвилин. Добові відливи відчувають один високий і один низький, в той час як змішаний напівсуточний прилив відчуває 2 максимуми і 2 мінімуми різного розміру кожні 24 години та 50 хвилин.

Струми

Великі маси води, що рухаються в певному напрямку від одного місця до іншого, відомі як течії. Вони трапляються на відкритих водоймах, як океани, і зазвичай вимірюються у вузлах або метрах на секунду.

Що впливає на течії?

На океанічні течії безпосередньо впливають три основні фактори. Це підйом та падіння припливу, вітру та циркуляції термохаліну [4]. Підйом і падіння припливів також, як відомо, впливають на океанічні течії, створюючи струми або біля берега, або в затоках і лиманах. Вони відомі як приливні струми і є єдиним типом струму, який змінюється у звичайній схемі і зміни якого можна передбачити [2]. Відомо, що вітри рухають струми біля океанічної поверхні або поблизу і можуть впливати на рух води в локальному або глобальному масштабі. Температура також відіграє головний фактор, коли мова йде про струми. Водні об'єкти біля полюсів холодні, тоді як вода поблизу екватора тепліша, і ці перепади температур відіграють важливу роль у спричиненні течій. Струми холодної води виникають, коли холодна вода біля полюсів тоне і рухається до екватора, тоді як теплі водні течії рухаються назовні від екватора по поверхні до полюсів, намагаючись замінити потопаючу воду. Таке змішування теплої та холодної води викликає струми, і коли вони рухаються навколо земної кулі від півсфери до півсфери, вони також допомагають поповнити запаси кисню водоймами [5].

Відмінності в температурі, щільності та солоності часто називають термохаліновою циркуляцією. Відмінності у щільності води внаслідок перепадів температур (термо) та солоності (галін) також спричинить зміни струмів. Ці зміни циркуляції термохаліну відбуваються в різних частинах океану і можуть відбуватися як на глибокому, так і на мілководному рівнях океану і можуть бути тривалими або тимчасовими [2]. Додаткові фактори, що впливають на течії, включають стік дощу та топографію дна океану. На топографію океану впливають схили, хребти та долини на дні, що в свою чергу може впливати на напрям течій.

Типи струмів

Ці течії, як відомо, впливають на клімат Землі, виводячи теплі води з екватора і холодні води з полюсів навколо Землі. Наприклад, теплий Гольфстрім, як відомо, приносить м'якішу погоду Норвегії на відміну від Нью-Йорка, який знаходиться на південь [6]. Існує діапазон різних течій, таких як 1) поверхневі течії, на які впливають структури вітру, які зазвичай виникають на глибинах не більше 300 м та 2) світові океанічні течії, такі як теплий Гольфстрім, пояснений вище та течії Ель Ніно, наприклад.

Висновок

Припливи, хвилі і течії абсолютно різні. Вони утворюються в різних умовах і на них впливають різні фактори. Хвилі дещо помітніші, ніж припливи та течії, тоді як припливи часто можна побачити на березі. Розуміння відмінностей між хвилями, припливами та течіями вкрай важливо, оскільки це не лише допомагає навігації, але й допомагає людям передбачати та вимірювати їх. Отримання цієї інформації корисно, оскільки дозволяє людям безпечно направляти вантажні судна, визначати масштаби розливу нафти та найкращі місця для риболовлі, дозволяє відстежувати цунамі та допоміжні засоби у відновлення довкілля.

Таблиця 1:

Хвилі	Припливи	Струми
Утворюється завдяки силам, що чинять вітри на водну поверхню	Утворюється завдяки взаємодії гравітаційних сил між Землею, Сонцем та Місяцем	Утворюється в результаті перепадів температур на океанічних поверхнях
Хвилі визначаються як енергія, яка рухається по поверхні води	Припливи визначаються як підйом і падіння рівня моря	Струми визначаються як напрямок потоку водойми
На інтенсивність хвиль впливають вітрові фактори	На інтенсивність припливів впливає розташування та положення Землі	На інтенсивність течій впливають вітри, перепади температур води та рельєф океанічної поверхні
Хвилі трапляються регулярно по всіх водоймах	Припливи відбуваються двічі на день	Екваторіальні течії, як Ель Ніно, виникають кожні кілька років
Хвилі рухаються з боку в бік	Припливи рухаються вгору і вниз	Струми течуть за годинниковою стрілкою у Північній півкулі, а проти годинникової стрілки - у Південній півкулі. Це відомо як ефект Коріоліса.