Gelombang angin: konsep, struktur, dan karakteristik. Bagaimana gelombang angin terbentuk?

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 08:57

Gelombang merupakan fenomena alam yang sangat menentukan kenyamanan berada di laut lepas. Ombak kecil bahkan mungkin tidak diperhatikan. Tapi yang besar mampu menyebabkan kerusakan yang signifikan pada kapal laut dan merugikan penumpangnya. Artikel ini akan fokus pada gelombang angin. Apa itu, bagaimana mereka terbentuk, dan karakteristik apa yang mereka miliki? Mari kita jawab semua pertanyaan ini bersama-sama!

Gelombang angin - apa itu?

Tidak ada badan air yang bisa tetap tenang dan tenang. Lagi pula, bahkan angin, yang kekuatannya tidak signifikan, pasti akan tercermin di permukaannya. Gelombang angin terbentuk sebagai akibat dari dampak langsung angin pada permukaan air laut atau danau. Untuk lebih memahami mekanisme pembentukannya, Anda dapat melihat ladang gandum dalam cuaca berangin.

Jadi bagaimana gelombang angin terbentuk? Dengan angin sepoi-sepoi, riak ringan muncul di permukaan air yang tenang. Saat kecepatannya meningkat, gelombang berirama kecil muncul. Lambat laun, panjang dan tinggi mereka bertambah. Dengan lebih lanjutsaat angin kencang, "domba" dari busa putih mulai terbentuk di puncaknya. Kecepatan gelombang angin dapat sangat bervariasi (dari 10 hingga 90 km/jam). Setelah angin berhenti di laut, Anda dapat melihat gelombang panjang, rendah dan lembut yang disebut swell.

Penting untuk dicatat bahwa air adalah zat yang jauh lebih padat daripada udara. Akibatnya, permukaan reservoir "tertinggal" sedikit setelah terkena angin, dan riak berubah menjadi gelombang hanya setelah beberapa saat.

Gelombang angin harus dibedakan dari tsunami dan pasang surut. Yang pertama muncul sebagai akibat dari peningkatan aktivitas seismik di kerak bumi, dan yang terakhir sebagai akibat dari dampak satelit planet kita, Bulan.

Struktur gelombang laut

Gelombang angin terdiri dari beberapa elemen (lihat diagram di bawah):

• Puncak adalah titik tertinggi dari gelombang.
• Bagian bawah adalah titik terendah dari gelombang.
• Lereng - arah angin dan angin.

Kemiringan arah bawah angin (depan) gelombang selalu lebih curam daripada arah angin. Omong-omong, di sini ada analogi langsung dengan bukit pasir, yang juga terbentuk di bawah pengaruh angin. Mendekati pantai, satu-satunya gelombang melambat di dasar reservoir, dan puncaknya terbalik, pecah menjadi banyak semprotan. Proses ini disertai dengan penghancuran aktif batuan. Jika ombak menghantam karang pantai, maka airnya akan terlempar ke atas dalam bentuk kolom berbusa yang kuat, yang tingginya bisa mencapai beberapa puluh meter.

Karakteristik gelombang angin

Dalam oseanografi, ada empat ciri utama gelombang laut. Ini adalah:

• Tinggi adalah jarak vertikal antara sol dan punggungan.
• Panjang - jarak antara dua puncak gelombang yang berdekatan.
• Kecepatan - jarak yang ditempuh puncak gelombang per satuan waktu (biasanya diukur dalam meter per detik).
• Kecuraman adalah perbandingan tinggi gelombang dengan setengah panjangnya.

Panjang gelombang angin bervariasi dari 0,5 sampai 250 meter, tingginya bisa mencapai 20-25 meter. Gelombang paling kuat diamati di belahan bumi selatan, di laut terbuka. Di sini kecepatan gerakan mereka sering mencapai 15-20 m/s. Gelombang terkecil adalah tipikal untuk laut pedalaman yang masuk jauh ke dalam benua (misalnya, untuk Laut Hitam atau Laut Azov).

Gelombang laut: skala

Keadaan laut adalah istilah yang digunakan dalam ilmu oseanografi untuk menentukan keadaan permukaan terbuka dari badan air besar (danau, laut, samudra). Hal ini ditandai, pertama-tama, oleh ketinggian gelombang dan kekuatannya. Untuk menilai tingkat kekasaran laut, digunakan skala 9 poin yang dikembangkan oleh Organisasi Meteorologi Dunia.

Skor	Nama	Tinggi gelombang (m)	Tanda eksternal
0	Laut yang sangat tenang	0	Permukaan lautnya licin
1	Laut Tenang	0-0, 1	Riak dan gelombang kecil
2	Kegembiraan rendah	0, 1-0, 5	Puncak ombak mulai surut, namun belum ada buih
3	Sedikit kegembiraan	0, 5-1, 25	Terkadang "domba" muncul di puncak ombak
4	Kegembiraan sedang	1, 25-2, 5	"Domba" hadir dalam jumlah banyak
5	Laut Kasar	2, 5-4	Bonjolan besar muncul
6	Keributan besar	4-6	Gunung membentuk gelombang badai besar
7	Kegembiraan yang luar biasa	6-9	Busa meregang menjadi potongan-potongan dan menutupi sebagian lereng ombak
8	Kegembiraan yang sangat kuat	9-14	Busa menutupi seluruh lereng ombak
9	Kegembiraan yang luar biasa	Lebih dari 14	Seluruh permukaan ombak ditutupi lapisan busa yang tebal. Udara jenuh dengan debu air. Visibilitas menurun tajam.

Gelombang laut sebagai sumber energi

GunakanEnergi alam gelombang laut merupakan salah satu potensi industri tenaga listrik alternatif yang menjanjikan. Para ilmuwan telah menghitung bahwa kekuatan total semua gelombang angin di planet ini adalah 10²⁰ J/jam. Ini adalah sosok yang sangat besar, tetapi masalahnya adalah mendapatkan dan menggunakan energi ini sangat sulit.

Saat ini, negara-negara seperti Inggris Raya, Irlandia, Norwegia, dan India secara serius terlibat dalam pengembangan energi gelombang. Pengoperasian pembangkit listrik tenaga gelombang didasarkan pada konversi energi mekanik gelombang laut menjadi energi listrik melalui mekanisme kerja yang terdiri dari pelampung, sudu, dan bandul khusus.

Pembangkit listrik pertama diluncurkan di Norwegia pada tahun 1985. Kekuatannya adalah 850 kW. Saat ini, sejumlah negara menggunakan energi gelombang untuk menggerakkan pelampung otonom, kapal suar, budidaya laut, dan bahkan platform pengeboran kecil.