Волны в океане

Средства обучения: физические карты Мирового океана, полушарий России, глобус, схемы, картины.

Термины и понятия:

Циркуляция вод океана — единая взаимосвязанная система непрерывного движения вод Мирового океана, включающая волнение, приливы и отливы, морские течения, сгонно-нагонные явления, вертикальные движения вод. Все эти движения обусловлены внешними по отношению к Мировому океану причинами: ветрами, притяжением Луны и Солнца и т. д., и тесно связаны с общей циркуляцией атмосферы. Благодаря циркуляции вод океана происходит постоянный обмен и перемешивание океанических вод.

Волнение — сложные колебательные движения поверхностного слоя воды в любом водоеме или водотоке с образованием водяных валов — волн. Волнение наиболее четко выражено на больших водных поверхностях — крупных озерах и в особенности в морях и океанах; может быть вызвано непостоянными (ветер, землетрясение и др.) или постоянными (приливы и отливы) причинами.

Прибой — изменение формы морских или озерных волн у берегов. Нижние слои воды, участвующие в волновом движении, тормозятся на мелководье, гребни волн, набегающих на берег, запрокидываются в сторону берега, волны становятся круче и выше, пенятся.

Цунами (от японского «высокие волны в гавани») — волны, возникающие на поверхности океана в результате сильных подводных землетрясений.

Приливы и отливы — периодические колебания уровня океана (моря), вызываемые силами притяжения Луны и Солнца. В образовании приливов участвуют также центробежные силы, возникающие при обращении систем Земля — Луна и Земля — Солнце вокруг общих центров масс. Высший уровень воды во время прилива называют полной водой, низший уровень при отливе — малой водой.

Сгонно-нагонные явления — повышение или понижение уровня моря (или озера) под воздействием ветра, дующего со стороны водоема на сушу или наоборот, особенно заметны в условиях мелководья у берегов и плоского побережья. Примером сгонно-нагонных явлений служат наводнения в Санкт-Петербурге: повышается уровень воды в Финском заливе, и воды Невы, не имея выхода в залив, затопляют низменные берега.

Ученые, путешественники, экспедиции

ПИФЕЙ (Питеас) (IV в. до н.э.) — древнегреческий учёный, мореплаватель. Первым доказал, что морские приливы и отливы вызваны воздействием Луны.

Исаак НЬЮТОН (1643—1727) — английский физик и математик. На основе открытых им законов механики объяснил происхождение приливов.

Экспедиция на корабле «Челленджер» (в переводе с английского challenger — бросающий вызов). Первая комплексная экспедиция по изучению Мирового океана, проходила с 1872 г. по 1876 г. Организована по инициативе Британского адмиралтейства и Королевского общества (Британской академии наук). Пройдено 69 тыс. морских миль (более трех окружностей экватора). Пересечены с севера на юг и с запада на восток Атлантический и Тихий океаны, собраны обширные коллекции. Экспедиция положила начало исследованию планктона, выполнила множество картографических и других работ.

Географическая номенклатура

Фанди залив, Пенжинская губа.

Топонимика

Пенжинская губа. Название от реки Пенжина. Предположительно, это юкагиро-русская адаптация коряко-чукотского слова пэннын — пэнрын — пэншин «нападение, место нападения», она относилась не к самой реке, а к её водоразделу, по которому в прошлом вторгались иноплеменники. Залив открыт в 1651 г. землепроходцем Стадухиным, который распространил на него название Пенжинская губа.

Самостоятельные работы учащихся

Сравнение ветровых волн и цунами

Цель работы: закрепление представления о ветровых волнах в океане и цунами.

Оборудование: Атлас по географии 6-го класса, учебник географии, рабочая тетрадь.

Ход работы

Задание 1. Заполните таблицу:

Сравнение цунами и ветровых волн

Признак сравнения	Ветровые волны	Цунами
Причина возникновения
Повторяемость
Скорость движения
Влияние на побережье

Задание 2. Ответьте на вопросы:

1. Чем отличаются цунами от ветровых волн по происхождению?

2. У каких волн — цунами или ветровых — больше высота волны? Почему?

3. У каких волн — цунами или ветровых — больше скорость движения?

4. Как влияет на побережья цунами?

5. Можно ли предсказать цунами?

6. На берега каких государств обрушиваются цунами?

Вопрос относительно высоты волны сложный. В открытом океане ветровые волны обычно выше, у побережья цунами достигают высоты, намного превышающей высоту ветровых волн (см. далее в тексте).

Рекорды Земли*

Самый высокий морской прилив наблюдается в заливе Фанди (Атлантическое побережье Канады) и составляет 19,6 м, что равно высоте шестиэтажного здания. Дважды в сутки наступает, а потом отходит назад масса воды весом в 100 млрд. т.

Самая большая волна, когда-либо зафиксированная людьми, наблюдалась около Японского острова Исигаки в 1971 г. Волна имела высоту 85 метров.

В Тихом океане наблюдаются самые большие волны. Весной 1972 г. в шторм были зафиксированы волны высотой более 34 м. Они следовали одна за другой через каждые 20 секунд со скоростью 138 км/ч. Что же касается волн, вызванных землетрясениями, цунами, то они здесь значительно выше. Рекордной высоты достигла волна у японского острова Исигаки (архипелаг Рюкю) во время землетрясения 24 апреля 1971 г. — 85 м при скорости 700 км/ч.

Самые бурные широты — в Мировом океане — южные широты, так называемые «ревущие сороковые» (от 40° до 50°) и «неистовые пятидесятые» (от 50° до 60°).

Цифры и факты

Места самых высоких приливов

Место	Государство	Высота подъема воды, м
Залив Фанди (полуостров Новая Шотландия)	Kанада	19,6
Устье реки Гальегос	Аргентина	18,0
Фробишер-Бей (Баффинова Земля)	Kанада	17,4
Устье реки Северн	Великобритания	16,3
Гранвиль (залив Сен-Мало)	Франция	14,7
Kинг, залив	Австралия	14,4
Сен-Мало (залив Сен-Мало)	Франция	14,1
Пенжинская губа	Россия	13,2
Kамбейский залив	Индия	12,5
Устье реки Kолорадо	Мексика	12,1

Шкала степени волнения

Высота волны, м	Балл степени волнения	Характеристика волнения
0	0	Волнение отсутствует, штиль
До 0,25	I	Слабое
0,25 — 0,75	II	Умеренное
0,75 — 1,25	III	Значительное
1,25 — 2	IV	Значительное
2 — 3,5	V	Сильное
3,5 — 6,0	VI	Сильное (крупное)
6,0 — 8,5	VII	Очень сильное (штормовое)
8,5 — 11,0	VIII	Очень сильное (жесткое)
11,0 и более	IХ	Исключительное (ураган)

Интересное

Что такое волны цунами и при каких условиях они возникают?

Цунами — это волны в океане, вызываемые землетрясениями. Такие волны распространяются с большой скоростью (от 500 до 1000 км/ч). Цунами имеют высоту волны в области возникновения от 0,1 до 5 м, а длину — от 150 до 300 км, поэтому в открытом океане могут быть незаметны и не очень опасны для судов. Но на мелководье они превращаются в высокие водяные стены до 10 — 50 м и более, разрушающие всё на своем пути. Особенно опасны волны цунами для маленьких невысоких коралловых островов в океане, через которые они могут перекатываться, сметая с их поверхности всё живое и строения. Высота волны цунами может быть очень значительной. Так, после знаменитого извержения вулкана Кракатау в 1883 г. возникла волна цунами высотой 35 м. Подобная цунами по разрушительной силе волна возникает на побережье в тропиках при прохождении тропических циклонов, когда происходит подъем воды в центре такого циклона на 3—4 м, а у побережий высота набегающих волн возрастает в несколько раз.

Что такое след тайфуна в океане?

Тропические циклоны, среди которых видное место занимают тайфуны западной части Тихого океана, оставляют след не только на поверхности, но и в толще воды, до глубины примерно 0,5 км, причем сохраняется он в течение нескольких недель. След этот незаметен для человеческого глаза, но хорошо выражен в инструментальных измерениях состояния океанской воды, и прежде всего — её температуры. Вдоль пути следования тропического циклона происходит интенсивное испарение воды — тайфуны и ураганы черпают свою энергию с сильно нагретой поверхности океана. На процесс испарения затрачивается значительное количество тепла, которое затем отдается воздуху при конденсации поднимающегося вверх водяного пара в виде скрытой теплоты конденсации. Ветер и волны, поднятые тропическим циклоном, усиливают эффект охлаждения поверхностных вод, перемешивая более глубокие и холодные воды с поверхностными. По данным русских океанологов, наблюдавших тайфун Элла в Тихом океане, в полосе шириной несколько больше 100 км температура воды понизилась на 2 °С, а по обе стороны от этой полосы — повысилась в среднем на 3 °С.

---

* См.: Рекорды Земли. Неживая природа /пер. со словацкого. — Смоленск: Русич, 1998. — 192 с.