Κύματα

Από Meteopedia
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Κύματα (Waves)

Τα θαλάσσια κύματα είναι περιοδικές μηχανικές ταλαντώσεις του νερού που οφείλονται σε διάφορες δυνάμεις. Ανάλογα με την περίοδο ταλάντωσής τους υπάγονται είτε στα επιφανειακά κύματα τα οποία δημιουργούνται στην διαχωριστική επιφάνεια του νερού και του αέρα, είτε στα κύματα βαρύτητας τα οποία είναι κύματα μεγάλης κλίμακας. Η κυριότερη αιτία δημιουργίας των κυμάτων που ενδιαφέρει τη ναυσιπλοΐα είναι ο άνεμος και οι διαταραχές που προκαλεί στην επιφάνεια της θάλασσας είναι ανάλογη με την έντασή του, και αναφέρεται σαν «κατάσταση της θάλασσας» (sea state). Τα κύματα δεν σταματούν να υπάρχουν αμέσως μόλις σταματήσει ο άνεμος, αλλά συνεχίζουν για αρκετό χρονικό διάστημα, μέχρι να αποσβεσθούν. Η κατάσταση αυτή της θάλασσας αναφέρεται ως αποθαλλασία (swell). Εκτός από τα ανεμογενή κύματα, οι περιοδικές μεταβολές στη ροή και τη διεύθυνση των θαλασσίων ρευμάτων σε μεγάλο βάθος επίσης δημιουργούν κύματα. Η επιφάνεια της θάλασσας φαίνεται να βρίσκεται συνέχεια σε κίνηση με διαρκείς αναταράξεις, για παράδειγμα τα κύματα με περιόδους ταλάντωσης μικρότερες από 1 δευτερόλεπτο (Εικόνα 1). Η πιο προφανής αιτία είναι τα ανεμογενή κύματα που διαδίδονται από άκρο σε άκρο σε μια θαλάσσια λεκάνη ώσπου να εκτονωθεί η ενέργειά τους με τη θραύση τους σε κάποια ακτή. Ο άνεμος, οι μεταβολές της ατμοσφαιρικής πίεσης, η αλληλεπίδραση μεταξύ δυνάμεων που προκύπτουν από την περιστροφή της Γης (δύναμη Coriolis) με άλλες δυνάμεις, μεταφέρουν ενέργεια προξενώντας περιοδικές κινήσεις των μορίων του νερού, επομένως στην πραγματικότητα υπάρχει πάντα συνδυασμός ανεμογενών και βαρυτικών κυμάτων.

Εικόνα 1. Μικρές αναταράξεις (ρυτιδώσεις) στην επιφάνεια της θάλασσας υπό συνθήκες επικράτησης πολύ ασθενών ανέμων

To ύψος των κυμάτων σε μια θαλάσσια περιοχή εξαρτάται από την ταχύτητα και τη διάρκεια πνοής του ανέμου, αλλά και από την έκταση της περιοχής που επηρεάζει ο άνεμος (fetch). Η απότομη πτώση της ατμοσφαιρικής πίεσης κατά τη διάρκεια κακοκαιρίας προκαλεί την ενίσχυση των ανέμων κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, και κατά συνέπεια την πρόκληση υψηλού κυματισμού (Εικόνα 2) μέσω της αλληλεπίδρασης του ανέμου με την επιφάνεια της θάλασσας (μέσω τριβής).

Εικόνα 2. Υψηλός κυματισμός κατά τη διάρκεια πνοής ισχυρών ανέμων κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας

Επιπροσθέτως, υπάρχει ένα φάσμα κατηγοριών θαλασσίων κυμάτων πολύ μεγαλύτερης κλίμακας, των οποίων η μετάδοση οφείλεται στην δράση της επιτάχυνσης Coriolis λόγω περιστροφής της Γης, ή κύματα ακόμα μεγαλύτερης κλίμακας, που επηρεάζονται από την έλξη της Σελήνης. Η περίοδος αυτών των πλανητικών κυμάτων μπορεί να είναι 3-4 μήνες και τα αποτελέσματά τους γίνονται αισθητά κυρίως σαν περιοδικές μεταβολές στην ροή και τη διεύθυνση των θαλασσίων ρευμάτων. Οι παλίρροιες θεωρούνται επίσης κύματα με πολύ μεγάλη περίοδο και η δημιουργία τους έχει αστρονομικά (βαρυτικά) αιτία. Σχετικά σπάνια, αλλά επίσης σημαντικά από άποψη επιπτώσεων, είναι τα κύματα Tsunami, που προκαλούνται από τους υποθαλάσσιους σεισμούς και κατολισθήσεις. Η πρόγνωση όλων των κατηγοριών κυματισμού πραγματοποιείται από ωκεανογραφικά αριθμητικά μοντέλα τα οποία χρειάζονται δεδομένα των αντίστοιχων ατμοσφαιρικών μοντέλων για την κατανομή της ατμοσφαιρικής πίεσης, και επομένως της ταχύτητας και διεύθυνσης των ανέμων. Τα αποτελέσματα αυτών των μοντέλων μας δίνουν πληροφορίες σχετικά με το ύψος, το μήκος, την περίοδο, την κλίση και την ταχύτητα των κυμάτων. Η πιο χρήσιμη παράμετρος για τη ναυσιπλοΐα είναι το «σημαντικό ύψος κύματος» το οποίο ορίζεται ως το μέσο ύψος από το υψηλότερο τριτημόριο ενός κύματος που περνά από ένα σταθερό σημείο.

Στο meteo.gr παρέχονται προγνώσεις του σημαντικού ύψους κύματος για τις επόμενες 3 ημέρες στον παρακάτω σύνδεσμο: https://www.meteo.gr/waves_info.cfm