Aaltoja, vuorovesiä ja virtauksia

Aallot, vuorovesit ja virtaukset ovat kolmesta tyypistä luonnollisista ilmiöistä, joita esiintyy vedessä ja vaikka ne ovat luonteeltaan samanlaisia, ne eivät ole samat. Vaikka kaikki kolme liittyvät vesistöihin, ne poikkeavat toisistaan ​​syidensa, voimakkuutensa ja taajuudensa perusteella [1]. Toinen yleinen väärinkäsitys on se, että vaikka nämä ilmiöt tunnetaan ajaa merta, itse valtameri ei ole vastuussa aaltojen, vuorovesien ja virtausten syntymisestä. Aallot vaikuttavat esimerkiksi tuulen vaikutuksesta meren pinnalle, kun taas auringon lämpöä vaikuttavat virtaukset päiväntasaajalla ja jäähdytyspylväät. Vuorovedet ovat toisaalta aiheuttaneet kuun ja auringon painovoimaiset voimat. Kaikki kolme sisältävät jonkinlaisen liikkuvan ja potentiaalisen energian, ja pienet muutokset voivat johtaa paljon suurempaan loppupään vaikutuksiin, jotka vaikuttavat läheisiin yhteisöihin ja virkistyskäyttäjiin.

aallot

Aallot määritellään veden liikkuvuudeksi, joka esiintyy vesistöjen, kuten valtamerien, merien, järvien ja jokien, pinnalla. Vaikka kaksi aaltoa eivät ole identtisiä, niillä on yhteisiä piirteitä, kuten mitattavissa oleva korkeus, joka määritellään etäisyydeksi sen korkista sen kouruun.

Mikä vaikuttaa aaltoja?

Ne syntyvät tavallisesti tuulista, jotka siirtävät energiaa veteen, kun ne puhaltavat. Tästä seuraa pienien vesiliikkeiden tuotantoa, joka tunnetaan aaltoiluna [1]. Nämä aallot voivat myöhemmin kasvaa kokoa, pituutta ja nopeutta muodostaakseen sen, mitä tunnemme aalloiksi. Nämä aallot tunnetaan yleisesti myös valtamerten pinta-aalloina, koska niitä syntyy tuulesta, joka kulkee veden pinnan yli [3]. Aaltoja yleensä vaikuttavat joukko tekijöitä, kuten tuulen nopeus, kesto ja etäisyys. Niihin vaikuttavat myös ympäröivien alueiden leveys ja itse vesirungon syvyys. Kun tuuli kuolee alas, niin aallon korkeus pienenee ja kun taas jotkut aallot voivat olla pieniä ja lempeitä, jos olosuhteet ovat oikeat, voidaan muodostaa jopa 90 jalkaa olevia aaltoja. Voimakkaita aaltoja, kuten vuorovesi-aaltoja tai tsunameja, voidaan myös muodostaa maanjäristysten, maanvyörymien tai tulivuorenpurkausten vuoksi.

Aaltojen tyypit

On olemassa monia erilaisia ​​aaltoja, kuten kapillaariaalloja, aaltoilua, merta ja turvota ja ne voivat ilmetä erilaisissa muodoissa ja kooissa, kuten pieniä aaltoja tai suuria turpoja, jotka voivat kulkea pitkiä matkoja. Aallon koko ja muoto voivat myös paljastaa sen alkuperän. Pieni ja kimmoisa aalto todennäköisesti muodostui paikallisesti myrskyn aikana, kun taas suuret aallot, joilla on korkea korkki, viittaavat lähteisiin kaukaa, mahdollisesti toisella pallonpuoliskolla. Aallon koko määräytyy yleensä etäisyyden mukaan, jonka tuuli puhaltaa avoveden, tuulen kestoajan ja tuulen nopeuden mukaan. Mitä suurempi edellä mainitut parametrit, sitä suurempi aalto on suurempi.

Tides

Vuorovesi muodostuu keskipakoisvoiman ja maapallon, kuun ja auringon välisen gravitaation vetovoiman seurauksena, ja niiden ominaispiirteitä ovat usein veden liikkeet pitkään aikaan [1]. Tämä veden nousu ja lasku, tai pikemminkin rakeiden ja kourujen välinen ero, määritellään vuorovesiä.

Mikä vaikuttaa vuorovesiin?

Maapallon pyöriminen yhdessä kuun gravitaation voiman kanssa johtaa veden vetämiseen kohti kuuta. Tämä aiheuttaa veden nousun. Kun kuu pyörii maapallon ympäri, alueet, jotka kokevat tämän vedon, muodostavat korkeita vesivärejä, kun taas muut alueet, jotka eivät tunne tätä vetoa, joutuvat laskemaan. Samanlainen vaikutus aiheutuu auringon seurauksena, mutta tämä vetovoima ei ole niin voimakas, koska aurinko on kauempana maapallolta [3]. Vuorovedet esiintyvät enimmäkseen syvänmeren alueilla ja niihin vaikuttavat monet tekijät, kuten auringon ja kuun kohdistaminen, vuorovesien liikkeiden ja rannikon muoto.

Tyypit vuoroveden

Vuorovedet luokitellaan korkeiden ja alhaisten vuorovesien määrän sekä niiden suhteellisten korkeuksien mukaan, ja sellaisina voidaan luokitella puolivuorokausiksi, vuorokausiksi tai sekaviksi. Korkeat vuorovedet määritellään silloin, kun aallon harja ulottuu rannikolle, kun taas aallon kouru saavuttaa rannikon. Semidiurnal vuoroveden kokemus 2 korkeus ja 2 alamäkeä yhtä suuret 24 tunnin ja 50 minuutin välein.Diurnal vuorovedet kokevat yhden korkean ja yhden alhaisen, kun taas sekoitettu puolipäiväiset vuorovedet kokevat 2 huippua ja 2 matalataa eri kokoa 24 tunnin ja 50 minuutin välein.

virtaukset

Suurten veden massojen liikkuessa tietyssä suunnassa paikasta toiseen tunnetaan virtoja. Ne esiintyvät avoimissa vesirakenteissa kuten valtameri, ja ne mitataan yleensä solmuina tai metreinä sekunnissa.

Mikä vaikuttaa virtoihin?

Valtameren virtaukset vaikuttavat suoraan kolmeen päätekijään. Nämä ovat vuoroveden, tuulen ja termohiinin kiertokulutus [4]. Myös vuoroveden nousu ja lasku vaikuttavat valtameren virtauksiin luomalla virtoja joko rannalla tai lahdilla ja suistoalueilla. Niitä kutsutaan vuoroveden virtauksiksi ja ovat ainoa nykyisen tyyppinen virta, jonka muutokset voidaan ennustaa [2]. Tuulet tunnetaan ajaakseen virtoja valtameren pinnalla tai sen läheisyydessä ja voivat vaikuttaa veden liikkuvuuteen paikallisesti tai maailmanlaajuisesti. Lämpötila on myös tärkeä tekijä virtausten suhteen. Pylväiden lähellä olevat vesirungot ovat kylmiä, kun taas veden lähellä päiväntasaajaa on lämpimämpi ja nämä lämpötilojen erot ovat tärkeitä tekijöitä virtojen aiheuttajana. Kylmävesivirta syntyy, kun kylmävesi lähellä tangoja uppoaa ja liikkuu kohti päiväntasaajaa, kun lämmin vesi virrat liikkuvat ulospäin ekvaattorilta pitkin päin kohti pylväitä yrittäessään korvata uppoveden. Tämä sekoitus lämmin ja kylmä vesi aiheuttaa virtoja ja koska ne liikkuvat ympäri maailmaa puolipallolta pallonpuoliskolle, ne auttavat myös täydentämään hapen tarvikkeita vesimuodostelmilla [5].

Lämpötilan, tiheyden ja suolapitoisuuden eroja kutsutaan usein termohaliinikierrokseksi. Veden tiheyden eroja lämpötilan (lämpö) ja suolapitoisuuden (halo) erojen vuoksi aiheuttavat myös muutoksia virroissa. Nämä termohaliinikierron muutokset tapahtuvat meren eri osissa ja voivat esiintyä sekä syvillä että matalilla valtamerien tasoilla ja voivat olla pitkäkestoisia tai tilapäisiä [2]. Muita tekijöitä, jotka vaikuttavat virtauksiin, ovat sadevedenpoisto ja meren pohjan topografia. Valtameren topografiaan vaikuttavat pohjalla olevat rinteet, harjut ja laaksot, jotka vuorostaan ​​voivat vaikuttaa virtaussuuntaan.

Virtapiirejä

Näiden virtojen tiedetään vaikuttavan maapallon ilmastoon ajettaessa lämpimät vedet päiväntasaajalta ja kylmät vedet metsistä ympäri maan. Esimerkiksi lämpimän Gulf Streamin tiedetään tuovan mieluummin sään Norjalle verrattuna New Yorkiin, joka on etelämpää [6]. On erilaisia ​​virtoja, kuten 1) pintavirtoja, joihin vaikuttavat tuulimallit, joita esiintyy tavallisesti enintään 300 metrin syvyyksissä ja 2) maailman valtamerivirtoja, kuten edellä kuvattu lämpimänlahden virtausvirta ja esimerkiksi El Nino -virrat.

johtopäätös

Vuorovedet, aallot ja virtaukset ovat täysin erilaisia. Ne muodostavat eri olosuhteissa ja niihin vaikuttavat eri tekijät. Aallot ovat hieman havaittavampia kuin vuorovedet ja virtaukset, kun vuorovesiä voi usein nähdä rannalla. Aaltojen, vuorovesien ja virtausten välisten erojen ymmärtäminen on välttämätöntä, koska se ei ainoastaan ​​auta navigointia vaan myös auttaa ihmisiä ennustamaan ja mittaamaan niitä. Näiden tietojen hankkiminen on hyödyllistä, koska se mahdollistaa henkilöiden suoraa rahtilaivaa turvallisesti, määrittää öljyvuodon laajuuden ja parhaimmat kalastuspaikat, mahdollistaa tsunamien seurannan ja auttaa ympäristön palauttamisessa.

Pöytä 1:

aallot	Tides	virtaukset
Muodostuu tuulien voimien vaikutuksesta veden pinnalle	Muodostunut johtuen painovoimaisten voimien vuorovaikutuksesta Maapallon, Auringon ja Kuun välillä	Muodostunut lämpötilaeroista valuma-alueilla
Aallot määritellään energiaa, joka liikkuu veden pinnan yli	Vuorovedet määritellään merenpinnan nousuna ja laskuna	Virrat määritellään veden rungon virtaussuuntaksi
Aaltojen voimakkuuteen vaikuttavat tuuletekijät	Vuoroveden voimakkuuteen vaikuttaa maapallon sijainti ja sijainti	Virtojen voimakkuuteen vaikuttavat tuulet, veden lämpötilaerot ja merenpinnan topografia
Aallot esiintyvät säännöllisesti veteen	Vuorovesi esiintyy kaksi kertaa päivässä	Päiväntasausvirheet kuten El Nino esiintyvät muutaman vuoden välein
Aallot liikkuvat puolelta toiselle	Vuorovedet liikkuvat ylös ja alas	Virrat virtaavat myötäpäivään pohjoisella pallonpuoliskolla ja vastapäivään eteläisellä pallonpuoliskolla. Tätä kutsutaan Coriolis-efektiksi.