Kā Darbojas Negodīgi Viļņi

{h1}

Negodīgi viļņi ir kolosāli viļņi, kas, šķiet, parādās no nekurienes. Uzziniet par negodīgiem viļņiem un uzziniet, kas var izraisīt negodīgus viļņus.

Dokumentālā televīzijas seriāla "Deadliest Catch" otrajā sezonā par krabju zveju Aļaskas Beringa jūrā kameras ierakstīja milzu viļņa kadrus, kas triecās pret kuģi "Aleutian Ballad". 60 pēdu (18 metru) vilnis apgāza laivu uz sāniem un radīja ievērojamus zaudējumus, lai arī par laimi neviena no apkalpes vietām netika nopietni ievainota. Balāde atgriezās ostā remontam. Filmētais materiāls atspoguļo masīvā viļņa pēkšņumu, un tieši pirms trieciena fotoaparāta operators noslīd, pār laivu plīstošā "ūdens siena" ir redzama ar biedējošu skaidrību.

Kāds bija šis kolosālais vilnis, kurš šķietami parādījās no nekurienes? Tas bija negodīgs vilnis. Negodīgi viļņi izklausās kā kaut kas tieši no jūrnieka augstās pasakas: drausmīgi, noslēpumaini, vientuļi milzīga augstuma viļņi, kas satriecas uz kuģiem jūrā šķietami mierīgos ūdeņos. Bet cik maz ticams, kā varētu šķist, nesenie udiji liek domāt, ka šie ļaundari ir biežāk sastopami nekā jebkurš iepriekš uzminēja.

Iedomājieties, ka pret jums ir 80 pēdu gara ūdens muca. Patiesībā tas varētu būt pārāk garš pasūtījums. Ir viegli mest ap 50 pēdu vai 90 pēdu augstumu, īsti nesaprotot, cik milzīgs būtu šāda augstuma vilnis. Šeit ir daži noderīgi salīdzinājumi:

  • Jūsu mājas vidējā istaba, iespējams, ir aptuveni 8 pēdas augsta.
  • Tipiska divstāvu māja ir no 20 līdz 30 pēdām augsta.
  • Brīvības statuja ir 111 pēdu gara no viņas pirkstiem līdz galvas augšdaļai, neskaitot pjedestālu vai roku un lāpu.

Izpratne par šiem milzu viļņiem ir vairāk nekā tikai zinātniska zinātkāre - spēja paredzēt un izvairīties no tiem katru gadu varētu izglābt desmitiem dzīvību un simtiem miljonu dolāru kravas.

Šajā rakstā jūs uzzināsit, kas atšķir negodīgus viļņus (tos sauc arī par ķēms viļņiem) no citiem lieliem viļņiem un kas tos izraisa, un uzzināsit par dažiem plašāk zināmiem negodīgiem viļņiem.

Neliels pēc definīcijas

Ledus atnešanās var izraisīt milzīgus viļņus, taču tos neuzskata par negodīgiem viļņiem.

Ledus atnešanās var izraisīt milzīgi viļņi, bet viņi ir netiek uzskatīti par negodīgiem viļņiem.

Ir daudz veidu okeāna viļņu, un daži no tiem noteikti ir milzīgi. Tomēr ne visi lielie viļņi ir negodīgi viļņi. Spēcīgas vētras, piemēram, viesuļvētras, var izraisīt lielus viļņus, taču šie viļņi parasti ir samērā regulāri un paredzami, lai arī noteikti var radīt nopietnu kaitējumu kuģiem un piekrastes zonām. Zemūdens zemestrīces, piekrastes nogruvumi un ledus atnešanās (kad liels ledāja gabals sabojājas un nokrīt okeānā) var radīt arī milzīgus un katastrofālus viļņus. Zemūdens zemestrīces var izraisīt cunami, bet piekrastes nogruvumi var izraisīt plūdmaiņu viļņus. Tos varētu uzskatīt par ļaundariem, taču tie zināmā mērā ir paredzami - kamēr kāds pamanīs notikumu, kas viņus izraisīja. Tātad tas diezgan lielā mērā izslēdz viņus no negodīga statusa.

Patiess negodīgs vilnis rodas šķietami no nekurienes un ir ievērojami augstāks nekā citi viļņi, kas tajā laikā notika šajā apgabalā. Tieši tā, cik daudz augstāka ir interpretācija - daži avoti ierosina kaut ko divreiz lielāku, jo pašreizējais nozīmīgais viļņu augstums ir negodīgs, bet citi domā, ka kaut kas ir par 33 procentiem lielāks. Droši vien pietiek teikt, ka jebkuru vilni, kas ir tik liels, ka tas ir negaidīts, ņemot vērā pašreizējos apstākļus, var uzskatīt par negodīgu. Kuģis, kas pārvietojas ar 3 pēdu viļņiem, var sastapties ar 8 pēdu negodīgu vilni - lai arī tas nav rekordists, tas noteikti sagādā problēmas mazai laivai.

Negodīgi viļņi arī mēdz būt stāvāki nekā vairums viļņu. Vidējie okeāna viļņi var izpausties kā masīvi uzbriest, ļaujot kuģiem manevrēt augšup un lejup, pat ja tie ir daudz pēdu augsti. Turpretim apsveriet šo ziņojumu par karalienes Elizabetes II sastapšanos ar briesmīgu vilni:

0410. gadā negodīgais vilnis bija redzams tieši priekšā, iznākot no tumsas no 220°, izskatījās, it kā kuģis virzītos taisni uz Doveras baltajām klintīm. Šķiet, ka viļņa ienākšanai vajadzēja vecumu, taču, iespējams, bija mazāk nekā minūte, pirms tas ar milzīgu spēku pārrāvās virs priekšgala [avots: Science Frontiers].

Frāze "ūdens siena" ir ļoti izplatīta negodīgu viļņu ziņojumos - tie parasti ir daudz stāvāki nekā citi viļņi, un tāpēc iegrimst kuģos ar milzīgu spēku, bieži pārlaužot tos.

Lai gan zinātnieki pēdējā desmitgadē ir ieguvuši plašāku izpratni par negodīgiem viļņiem, tie joprojām ir diezgan mīklaini. Neviens nekad nav nofilmējis negodīga viļņa veidošanos okeānā vai sekojis tam visā dzīves ciklā. Negodīgu viļņu fotogrāfiju ir ļoti maz. Gadsimtiem ilgi viņu eksistences vislabākie pierādījumi bija anekdotiski - neskaitāmie stāsti, ko stāstīja jūrnieki, kuri vienu bija izdzīvojuši.

Gallimore un vēl viens apkalpes loceklis atradās stūres mājā. Vējš jau vairāk nekā dienu pūta nikni ar 100 mezgliem, un "Lady Alice" cīnījās nelīdzenās jūrās ar viļņiem, kuru augstums bija 16 līdz 23 pēdas... Plkst. 8:00 A.M. Gallimors paskatījās uz augšu un ieraudzīja milzīgu ūdens sienu, kas vērsta lejā uz "Lady Alice". No viņa skata stūres mājā viņš neredzēja viļņa virsotni. Vilnis nokrita stūres mājas augšpusē, vadot kuģi zem ūdens. Apkalpes loceklis stūres mājā ar viņu tika nomests ar tādu spēku, ka viņš cieta divus lūzumus. skriemeļi. Lai paceltu radara antenas ar pietiekami lielu spēku, lai tās izvilktu no tērauda masta tur, kur tās ir pieskrūvētas,… viļņam vajadzēja būt vismaz 40 pēdām [avots: Smith, 195].

Pārlūks

2005. gada janvārī Klusajā okeānā 591 pēdu garu izpētes kuģi pārsteidza 50 pēdu negodīgs vilnis. Vilnis atspējoja lielu daļu kuģa aprīkojuma, ieskaitot trīs no četriem motoriem. Uz klāja esošie guva tikai nelielus ievainojumus, un kuģis to nogādāja Havaju salās remontam. Ja vilnis būtu lielāks, gandrīz 1000 cilvēku varētu būt gājuši bojā [avots: Denveras kanāls]. -

Kas izraisa negodīgus viļņus?

Lai saprastu, kas izraisa negodīgu vilni, vispirms jums nedaudz jāiemācās par regulārajiem viļņiem. Padomājiet par viļņiem, ar kuriem esat pazīstams, piemēram, par viļņiem, ar kuriem jūs bodējāties pludmalē vai vietējā ūdens parka viļņu baseinos. Vilnim ir vairākas īpašības, kuras var izmantot, lai to definētu.

  • cekuls ir viļņa augstākā daļa.
  • siles ir zemākā viļņa daļa ("kritums" starp viļņiem).
  • Attālums no siles līdz cokolu apzīmē a viļņa augstums.
  • Attālums starp rievām apzīmē a viļņa garums.
  • Laiks, kas paiet starp vienu virsu un nākamo, ir viļņu periods vai viļņa ātrums.
  • Kinētiskās un potenciālās enerģijas daudzumu, ko pārvadā vilnis, sauc par viļņu enerģija [avots: Braients, 156].

Šos faktorus ietekmē milzīgs skaits mainīgo lielumu, tostarp ūdens dziļums, plūdmaiņas spēki, vējš, kas pūš pāri ūdenim, fiziski objekti, piemēram, salas, kas atspoguļo viļņus, un mijiedarbība ar citiem viļņiem un okeāna straumēm. Jebkurā brīdī tūkstošiem viļņu iet un mijiedarbojas caur noteiktu okeāna zonu. Jo ātrāks vējš un jo ilgāk pūš, jo stiprāki un lielāki viļņi. Atnest ir netraucēts okeāna attālums, pa kuru vējš var pūst uz ūdens - tas ir, cik daudz okeāna pūš vējš. Vairāk ienest nozīmē lielākus viļņus.

Laika ziņās ir uzskaitīts būtiskais viļņu augstums, kas ir viļņu augstākās trešdaļas augstums. Kāpēc negodīgi viļņi tik daudz pārsniedz nozīmīgo viļņu augstumu? Zinātnieki nav pilnīgi pārliecināti, taču viņiem ir dažas labas teorijas.

Viena iespēja ir tāda, ka okeāna straumes liek viļņiem "sakrāties", kad viļņi ieplūst straumēs. Spēcīgas vētras var izraisīt ievērojamu viļņu augstumu no 40 līdz 50 pēdām (12 līdz 15 metriem). Kad šādi viļņi nonāk spēcīgā strāvā, tā var palielināt viļņu augstumu un izraisīt viļņu pārrāvumu. Tas izskaidro briesmonis viļņus, kas ir vismaz 98 pēdu (30 metru) augstumā, un rada "ūdens sienas" efektu. Nelikumīgi viļņi bieži notiek apgabalos, kas pazīstami ar spēcīgām okeāna straumēm. Piemēram, viņš Agulhas strāva virzās uz dienvidiem gar Āfrikas austrumu krastu. Vētras viļņi, kas virzās augšup no dienvidiem, sagrauj pašreizējo - matemātiskās prognozes liecina, ka negodīgi viļņi varētu sasniegt 190 pēdu augstumu, un 20 kuģi kopš 1990. gada ir ziņojuši par negodīgiem viļņu streikiem šajā apgabalā [avots: Smith, 188]. Golfa straume, kas plūst Amerikas Savienoto Valstu austrumu krastā, ir vēl viens potenciāls negodīgu viļņu avots. Ļaundari, kuru izcelsme ir Golfa straume, varētu būt atbildīgi par Bermudu trijstūra leģendu.

Tomēr ne visi negodīgi viļņi notiek spēcīgās okeāna straumēs. Zinātnieki domā, ka dažus viļņus var izraisīt nejauši parādīšanās viļņu pastiprināšana. Ikreiz, kad mijiedarbojas divi viļņi, to viļņu augstums tiek summēts. Ja 5 metru vilnis šķērso 10 metru vilni, rezultāts ir īss 15 metru vilnis. Tas var notikt arī pretējā veidā. 15 metru vilnis, kas pārvietojas pāri 10 metru silei, rada 5 metru viļņu. Desmitiem viļņu varētu mijiedarboties un pastiprināt viens otru. Reizēm vairāki viļņi var sanākt kopā īstajā brīdī un relatīvi mierīgās jūrās radīt vienu milzīgu vilni. Ja sanāk 10 viļņi, kuru augstums ir tikai 5 pēdas, tie rada 50 pēdu vilni. Tas atbilst negodīgu viļņu aprakstiem, kas, šķiet, parādās no nekurienes un pazūd tikai pēc dažām minūtēm.

Karaliene Elizabete

Otrā pasaules kara laikā britu kruīzu laineri tika pārveidoti, lai pārvestu karaspēku no ASV uz Eiropu. Viens no šādiem kuģiem bija "RMS karaliene Elizabete". Negodīgs vilnis 1942. gadā satricināja kuģi netālu no Grenlandes, sadragājot logus 90 pēdas virs ūdenslīnijas un gandrīz apgāzdams kuģi. Tas atguva un šauri novērsa nepieredzētu jūras katastrofu - kuģis tajā laikā pārvadāja vairāk nekā 10 000 karaspēku [avots: Sverre Haver].

Parastie ļaundari

Negodīga viļņa ierakstīšana pie Draupner platformas Ziemeļjūrā 1995. gada Jaungada dienā

Negodīga viļņa ierakstīšana pie Draupner Platforma Ziemeļjūrā 1995. gada Jaungada dienā

Lielākā daļa ziņojumu par negodīgiem viļņiem balstās uz liecinieku aprēķinātajiem lielumiem. Šīs aplēses ir balstītas uz kuģa augstumu virs ūdenslīnijas un to, cik tālu kuģis sasniedzis vilni, kad tas skāris. Parasti tika pieņemts, ka 100 pēdu gari vai garāki viļņu stāsti ir pārspīlējumi (un daži no tiem noteikti bija). Labākajā gadījumā šādi viļņi bija neticami reti.

Sākot ar 1990. gadu, jūrnieki un zinātnieki sāka aizdomāties, ka negodīgi viļņi ir izraisījuši daudz vairāk zaudējumu jūrā, nekā viņi iepriekš bija uzminējuši. Karalienes Elizabetes II, Kaledonijas zvaigznes un Brēmenes kruīza kuģus sešu gadu laikā skāra milzīgi viļņi. Iepriekš laika apstākļu kuģu apkopotie dati liecināja, ka šādi viļņi notiks tikai ik pēc 50 gadiem vai vairāk [avots: Smits, 210]. Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA) 2004. gadā izmantoja datus no diviem ar radaru aprīkotiem satelītiem, lai redzētu, cik bieži negodīgi viļņi ir. Pēc trīs nedēļu laikā veiktu pasaules okeānu radaru attēlu analīzes, EKA MaxWave projekts atrada 10 viļņus, kas ir 82 pēdas (25 metri) vai augstāki. Tas bija satriecoši liels skaitlis tik relatīvi īsā laika posmā; tas piespieda zinātniekus nopietni pārdomāt savas idejas negodīgiem viļņiem [avots: ESA]. EKA īsteno vēl vienu projektu, WaveAtlas, lai apsekotu okeānus daudz ilgākā laika posmā un izstrādātu pēc iespējas precīzāku negodīgu viļņu biežuma novērtējumu.

Citas liecības par briesmoņu viļņiem nāk no instrumentiem, kas izstrādāti viļņu augstuma mērīšanai. Viens no šādiem instrumentiem tika uzstādīts uz naftas ieguves platformas, kas pazīstama kā Draupner platforma. Jaungada dienā 1995. gadā platforma mērīja viļņus, kas nebija augstāki par 5 līdz 7 metriem (no 5 līdz 7 metriem). Tad pēkšņi tika reģistrēts gandrīz viļņu augstums gandrīz 66 pēdas (20 metri) [avots: Smits, 208]. Kanādas laika bojas netālu no Vankūveras deviņdesmitajos gados reģistrēja viļņus, kuru augstums bija 100 pēdas un augstāks [avots: Smits, 211].

Edmunda Ficdžeralda vraks

Negodīgi viļņi var nebūt tikai pasaules okeānos. Ārkārtīgi lielos iekšējos ūdeņos (piemēram, Ziemeļamerikas Lielajos ezeros) var attīstīties arī negodīgi viļņi, lai gan ir maz zinātnisku datu, kas to apstiprinātu. Tomēr anekdotisku pierādījumu ir daudz. Iespējams, ka viens no visbēdīgākajiem nogrimšanas gadījumiem Lielo ezeru vēsturē, Edmunds Ficdžeralds, bija viens vai vairāki negodīgi viļņi. 1975. gada novembrī 729 pēdu lielais beramkravu kuģis izcēlās šausminošā vētrā kopā ar "Arthur Anderson". Vētras apžilbināts, Andersonu skāra divi 35 pēdu viļņi (patiesi masīvs pat Augšezera ezeram) un pēc tam pazaudēja redzējumu Ficdžeraldam uz radara [avots: Kuša, 111]. Edmunda Ficdžeralds galu galā tika atrasts ezera dibenā, sadalīts divās daļās. Lai arī ir daudz teoriju, dažas liek domāt, ka faktoru kombinācija, ieskaitot negodīgus viļņus, kas skāra Andersonu un Ficdžeraldu vardarbīgi virzīja zem ūdens, lai nekad neparādītos.

Negodīgi pret cunami

Kad jūs domājat par milzu, biedējošiem, iznīcinošiem viļņiem, cunami noteikti ienāk prātā. Nejauciet šos milzu viļņus ar ļaundariem - lai arī abi var būt katastrofāli, tie ir diezgan atšķirīgi. Vienkāršākais veids, kā atcerēties atšķirību, ir tas, kas izraisa “ūdens sienu” un kur notiek iznīcināšana no tās.

Cunami visbiežāk rodas zemūdens zemestrīcēs, kas ar milzīgu spēku novirza uz tonnām iežu šaušanu uz augšu. Šī spēka enerģija tiek pārnesta uz ūdeni. Tātad, atšķirībā no parastajiem viļņiem, kurus izraisa vēja spēki, cunami virzošā enerģija pārvietojas pa ūdeni, nevis uz tā. Tāpēc, tā kā cunami pārvietojas pa dziļu ūdeni - ar ātrumu 500 vai 600 jūdzes stundā -, tas tik tikko nav redzams virs ūdens. Cunami parasti ir ne vairāk kā 3 pēdas (1 metrs). Protams, viss mainās, kad cunami tuvojas piekrastes joslai. Tieši tad tas sasniedz biedējošu augstumu un sasniedz atpazīstamāku un postošāku formu.

Negodīgi viļņi, kā mēs esam apsprieduši šajā rakstā, rodas šķietami no nekurienes, un tie var sasniegt savu milzīgo augstumu dziļos ūdeņos, ne tikai gar krasta līniju.

Viļņu aizsardzība

Ja MaxWave pētījums ir pareizs un negodīgi viļņi ir daudz biežāki, nekā tika domāts iepriekš, vai tas nozīmē, ka okeāna kuģi ir daudz riskantāki, nekā mēs domājām? Tas varētu. Kuģi un jūras būves, piemēram, naftas ieguves platformas, ir būvētas, lai izturētu zināmu ievērojamu viļņu augstumu neatkarīgi no tā, kas noteikts, ka kuģis to varētu sastapt mūžā. Tikai daži ir izgatavoti, lai apstrādātu 100 pēdu viļņus. Turklāt kuģa spēja izturēt negodīga viļņa streiku lielā mērā ir atkarīga no kuģa balasts, vai stabilitāte. Ja kuģim ir pareizais balasta daudzums un tas peld pareizajā līmenī, tas, visticamāk, izleks pats pēc viļņa pārspiešanas [avots: Smith, 233]. Mūsdienu starptautiskajos kuģniecības likumos nav obligāti jāņem vērā biežie negodīgie viļņi attiecībā uz kuģu būvi un uzturēšanu. Bet tas nenozīmē, ka visi kuģi ir nedroši - iespējams, nebūtu iespējams uzbūvēt kuģi, kas izturētu jebkuru vilni.

Lai iegūtu papildinformāciju par negodīgiem viļņiem un ar tiem saistītām tēmām, apskatiet saites nākamajā lapā.

Kā Darbojas Negodīgi Viļņi


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Vai Tiešām Zibens Nekad Divreiz Nesit Vienu Un To Pašu Vietu?
Vai Tiešām Zibens Nekad Divreiz Nesit Vienu Un To Pašu Vietu?

Mannahatta 2409: Četru Gadsimtu Pilsētas Simulācija Nākotnē (Op-Ed)
Mannahatta 2409: Četru Gadsimtu Pilsētas Simulācija Nākotnē (Op-Ed)

Zinātne Ziņas


Krievija Ziemas Olimpiskajās Spēlēs: Lēmums Atkal Aizliegt Dažiem Sportistiem
Krievija Ziemas Olimpiskajās Spēlēs: Lēmums Atkal Aizliegt Dažiem Sportistiem

Visbeidzot, Fiziķi Sašaurināja Vismalkāko “Spoku Daļiņu” Masu Visumā
Visbeidzot, Fiziķi Sašaurināja Vismalkāko “Spoku Daļiņu” Masu Visumā

Vai Cilvēki Kosmosā Var Dzirdēt?
Vai Cilvēki Kosmosā Var Dzirdēt?

Pentagons Vēlas Izveidot Vīrusu Izplatīšanas Kukaiņu Armiju. Zinātnieki Ir Noraizējušies.
Pentagons Vēlas Izveidot Vīrusu Izplatīšanas Kukaiņu Armiju. Zinātnieki Ir Noraizējušies.

Vai Šī 3000 Gadus Vecā Māja Apstiprina Karaļa Dāvida Pazaudēto Bībeles Valstību?
Vai Šī 3000 Gadus Vecā Māja Apstiprina Karaļa Dāvida Pazaudēto Bībeles Valstību?


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2024 LV.WordsSideKick.com