Różnica między falami, przypływami i prądami

Fale, przypływy i prądy to trzy rodzaje naturalnych zjawisk, które występują na wodzie i chociaż mają podobną naturę, nie są to samo. Podczas gdy wszystkie trzy są związane z zbiornikami wody, różnią się one w zależności od ich przyczyn, intensywności i częstotliwości [1]. Innym powszechnym nieporozumieniem jest to, że chociaż te zjawiska są znane z prowadzenia morza, sam ocean nie ponosi odpowiedzialności za generowanie fal, przypływów i prądów. Na przykład na fale wpływa działanie wiatru na powierzchni oceanu, podczas gdy na prądach wpływa ciepło z słońca na równiku i chłodniejsze bieguny. Z drugiej strony przypływy są spowodowane siłami grawitacyjnymi z księżyca i słońca. Wszystkie trzy zawierają pewną formę ruchomej i potencjalnej energii oraz niewielkie zmiany mogą prowadzić do znacznie większych efektów dalszych, które wpływają na pobliskie społeczności i użytkowników rekreacyjnych.

Fale

Fale są definiowane jako ruch wody występujący na powierzchni zbiorników wodnych, takich jak oceany, morza, jeziora i rzeki. Chociaż żadne dwie fale nie są identyczne, mają wspólne cechy, takie jak mierzalna wysokość, która jest zdefiniowana jako odległość od jego grzebienia do koryta.

Co wpływa na fale?

Zazwyczaj są one tworzone przez wiatry, które przenoszą energię do wody, gdy dmuchają. Powoduje to wytwarzanie małych ruchów wody zwanych falami [1]. Te fale mogą następnie rosnąć rozmiar, długość i prędkość, aby utworzyć to, co wiemy jako fale. Fale te są powszechnie znane również jako fale powierzchniowe oceanu, ponieważ są wytwarzane z wiatru przechodzącego nad powierzchnią wody [3]. Fale zwykle wpływają szereg czynników, takich jak prędkość wiatru, czas trwania i odległość. Wpływa również szerokość otaczających obszarów i głębokość samego zbiornika wodnego. Gdy wiatr umiera, więc wysokość fali maleje i chociaż niektóre fale mogą być małe i delikatne, jeśli warunki są odpowiednie, można uformować fale do 90 stóp. Potężne fale, takie jak fale pływowe lub tsunami, mogą być również tworzone w wyniku trzęsień ziemi, osuwisk lub erupcji wulkanicznych.

Rodzaje fal

Istnieje wiele różnych rodzajów fal, takich jak fale kapilarne, fale, morza i obrzęki, a one mogą manifestować się w różnych kształtach i rozmiarach, takich jak małe fale lub duże obrzęki, które mogą podróżować na duże odległości. Rozmiar i kształt fali mogą również ujawnić swoje pochodzenie. Mała i wzburzona fala najprawdopodobniej została utworzona na przykład przez burzę, podczas gdy Fare Fale z wysokimi grzebieniami sugerują pochodzenie z daleka, być może na innej półkuli. Rozmiar fali jest zwykle określany przez odległość, jaką wiatr wieje nad otwartą wodą, długość czasu wiatru i prędkości wiatru. Im większe powyższe parametry, tym większa fala.

Przypływy

Pływy powstają w wyniku siły odśrodkowej i przyciągania grawitacyjnego między Ziemią, Księżycem i Słońcem i często charakteryzują się ruchami wody w dłuższym okresie [1]. Ten wzrost i upadek wody, a raczej różnica między grzebieniami i korygami, są zdefiniowane jako przypływy.

Co wpływa na przypływy?

Obrót Ziemi wraz z siłą grawitacyjną Księżyca powoduje, że woda jest przyciągana w kierunku Księżyca. To powoduje wzrost wody. Gdy księżyc obraca się wokół Ziemi, obszary doświadczające tego ciągnięcia będą tworzyć tak zwane przypływ. Podobny efekt jest spowodowany w wyniku słońca, jednak to ciągnięcie nie jest tak silne, ponieważ słońce jest dalej od ziemi [3]. Przypływy występują głównie w głębokich regionach oceanicznych i mają wpływ szereg czynników, takich jak wyrównanie słońca i księżyca, wzór ruchów pływowych i kształt linii brzegowej.

Rodzaje pływów

Przypływy są klasyfikowane zgodnie z liczbą utworzonych wysokich i niskich przypływów, a także ich względnych wysokości i jako takie można zaklasyfikować jako częściowo likwiarne, dobowe lub mieszane. Wysokie przypływy są definiowane jako gdy grzebień fali dociera do wybrzeża, podczas gdy przypływy są, gdy koryta fali dociera do wybrzeża. Półdiarne przypływy doświadczają 2 wysokich i 2 minimów o równych rozmiarach co 24 godziny i 50 minut. Dunelne przypływy doświadczają jednego wysokiego i jednego niskiego, podczas gdy mieszana półarzynowa przypływ doświadcza 2 wzlotów i 2 niskich rozmiarów co 24 godziny i 50 minut.

Prądy

Duże masy wody poruszające się w określonym kierunku z jednego miejsca do drugiego są znane jako prądy. Występują na otwartych zbiornikach wodnych, takich jak oceany i są zwykle mierzone w węzłach lub metrach na sekundę.

Co wpływa na prądy?

Na prądy oceaniczne mają bezpośredni wpływ trzy główne czynniki. Są to wzrost i upadek krążenia przypływu, wiatru i termohaliny [4]. Wzrost i upadek przypływów wpływa również na prądy oceaniczne poprzez tworzenie prądów w pobliżu brzegu lub w zatokach. Są one znane jako prądy pływowe i są jedynym rodzajem prądu, który zmienia się w regularnym wzorze i którego zmiany można przewidzieć [2]. Wiatry są znane z napędzania prądów na powierzchni oceanicznej lub w ich pobliżu i mogą wpływać na ruchy wody w skali zlokalizowanej lub globalnej. Temperatura odgrywa również główny czynnik, jeśli chodzi o prądy. Wodne zbiorniki w pobliżu biegunów są zimne, a w pobliżu równika jest cieplejsza, a te różnice w temperaturze odgrywają ważną rolę w powodowaniu prądów. Prądy zimnej wody występują, gdy zimna woda w pobliżu słupów tonie i porusza się w kierunku równika, podczas gdy ciepłe prądy wody przesuwają się na zewnątrz od równika wzdłuż powierzchni w kierunku biegunów, próbując wymienić tonącą wodę. To mieszanie ciepłej i zimnej wody powoduje prądy, a gdy poruszają się po całym świecie z półkuli na półkulę, pomagają również uzupełnić dostawy tlenu z zbiornikami wodnymi [5].

Różnice w temperaturze, gęstości i zasoleniu są często określane jako krążenie termohalinowe. Różnice w gęstości wody w wyniku różnic temperatury (termo) i zasolenia (haliny) spowodują również zmiany prądów. Te zmiany krążenia termohalinowego występują w różnych częściach oceanu i mogą występować zarówno na głębokich, jak i płytkich poziomach oceanicznych i mogą być długotrwałe lub tymczasowe [2]. Dodatkowe czynniki wpływające na prądy obejmują spływ deszczu i topografię na dno oceanu. Na topografię oceaniczne mają wpływ nachylenia, grzbiety i doliny na dole, co z kolei może wpływać na kierunek prądów.

Rodzaje prądów

Wiadomo, że prądy te wpływają na klimat Ziemi poprzez napędzanie ciepłych wód z równika i zimnych wód z biegunów wokół Ziemi. Na przykład Warm Gulf Stream jest znany z tego, że przynosi łagodniejsze pogody do Norwegii, w przeciwieństwie do Nowego Jorku, czyli dalej na południe [6]. Istnieje szereg różnych prądów, takich jak 1) prądy powierzchniowe, na które wpływają wzory wiatru, które zwykle występują na głębokościach nie więcej niż 300 mi i 2) światowych prądów oceanicznych, takich jak ciepły strumień Zatoki wyjaśnionej powyżej i na przykład prądy el nino.

Wniosek

Przypływy, fale i prądy są zupełnie inne. Tworzą się w różnych warunkach i są pod wpływem różnych czynników. Fale są nieco bardziej zauważalne niż przypływy i prądy, podczas gdy przypływy często można zobaczyć na brzegu. Zrozumienie różnic między falami, przypływami i prądami jest konieczne, ponieważ nie tylko pomaga nawigacji, ale także pomaga ludziom je przewidzieć i mierzyć. Uzyskanie tych informacji jest przydatne, ponieważ pozwala osobom bezpieczne kierowanie statków ładunków, określanie zakresu wycieku ropy i najlepszych miejsc połowowych, pozwala na śledzenie tsunami i pomocy w zakresie przywracania środowiska.

Tabela 1: