Воды, Море, Атлантический, Океана, Волны, Спрей
Изображение Martin Winkler с сайта Pixabay

ГЛАВА 14. ВОЛНЫ В ОКЕАНАХ И МОРЯХ

Волна характеризуется следующими элементами: высотой, длиной, периодом, скоростью распространения (фазовой и орбитальной), крутизной, фронтом, направлением распространения (рис. 24).

Высота волны

Высота h — разность уровней гребня и подошвы волны, равная ее удвоенной амплитуде a = 0,5/h. (Нередко высоту неверно определяют как вертикальное расстояние между гребнем и подошвой. Это расстояние не вертикально, а почти горизонтально.)

Длина волны

Длина волны А — кратчайшее горизонтальное расстояние между двумя соседними гребнями или подошвами. Для поступательных волн — это расстояние между двумя частицами, находящимися в одинаковой фазе колебаний.

Период волны

Период волны τ — время одного обращения частицы по ее орбите. Это промежуток времени между прохождением двух следующих один за другим гребней через одну и ту же точку пространства. Период равен: τ=2π/ω, где ω — угловая скорость орбитального движения; величина, обратная периоду называется частотой.

Фазовая скорость волны

Скорость распространения волнового профиля, или фазовая скорость, с — горизонтальное расстояние, проходимое любой точкой профиля волны в единицу времени. За полный период τ профиль волны сместится со скоростью с на расстояние, равное длине волны: c=λ/τ

Орбитальная скорость волны

Орбитальная скорость υ линейная скорость движения частицы по орбите. В случае круговых орбит средняя линейная скорость υ=2πr/τ или υ=2πrf, где r радиус орбиты. Крутизна волны δ — угол наклона волнового профиля к горизонту, т. е. угол между нормалью к волновому профилю и вертикалью (или между касательной и горизонталью). Средняя крутизна определяется отношением высоты волны к полудлине δ =

отношение высоты волны к полудлине

, но для удобства на практике для определения крутизны пользуются отношением высоты к длине (δ=р/λ).

Рис. 24. Элементы волны.
Рис. 24. Элементы волны.
Фронт волны

Фронт волны — линия, проходящая вдоль гребней волны нормально направлению перемещения волнового профиля.

Направление распространения волны

Направление распространения волны — направление, откуда идет волна (азимут в градусах или румбах).

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973