Havbølger: energi, bevegelse og kysten

Mike Riley / Getty Images

Bølger er bevegelsen fremover av havets vann på grunn av svingning av vannpartikler ved friksjonsmotstanden til vind over vannoverflaten.

Størrelsen på en bølge

Bølger har topper (toppen av bølgen) og dalene (det laveste punktet på bølgen). Bølgelengden, eller horisontal størrelse på bølgen, bestemmes av den horisontale avstanden mellom to topper eller to bunner. Den vertikale størrelsen på bølgen bestemmes av den vertikale avstanden mellom de to. Bølger reiser i grupper kalt bølgetog.

Ulike typer bølger

Bølger kan variere i størrelse og styrke basert på vindhastighet og friksjon på vannoverflaten eller eksterne faktorer som båter. De små bølgetogene som skapes av en båts bevegelse på vannet kalles wake. Derimot kan høye vinder og stormer generere store grupper av bølgetog med enorm energi.

I tillegg kan undersjøiske jordskjelv eller andre skarpe bevegelser i havbunnen noen ganger generere enorme bølger, kalt tsunamier (upassende kjent som tidevannsbølger) som kan ødelegge hele kystlinjer.

Til slutt kalles vanlige mønstre av glatte, avrundede bølger i det åpne hav dønninger. Dønninger er definert som modne bølger av vann i det åpne hav etter at bølgeenergi har forlatt det bølgegenererende området. Som andre bølger kan dønninger variere i størrelse fra små krusninger til store, flate bølger.

Bølgeenergi og bevegelse

Når du studerer bølger, er det viktig å merke seg at mens det ser ut til at vannet beveger seg fremover, er det bare en liten mengde vann som faktisk beveger seg. I stedet er det bølgens energi som beveger seg, og siden vann er et fleksibelt medium for energioverføring, ser det ut som om vannet selv beveger seg.

I det åpne hav genererer friksjonen som beveger bølgene energi i vannet. Denne energien sendes deretter mellom vannmolekyler i krusninger kalt overgangsbølger. Når vannmolekylene mottar energien, beveger de seg litt fremover og danner et sirkulært mønster.

Når vannets energi beveger seg fremover mot kysten og dybden avtar, reduseres også diameteren til disse sirkulære mønstrene. Når diameteren avtar, blir mønstrene elliptiske og hele bølgens hastighet avtar. Fordi bølger beveger seg i grupper, fortsetter de å ankomme bak den første, og alle bølgene tvinges nærmere hverandre siden de nå beveger seg langsommere. De vokser da i høyde og bratthet. Når bølgene blir for høye i forhold til vannets dybde, undergraves bølgens stabilitet og hele bølgen velter ned på stranden og danner en bryter.

Breakere kommer i forskjellige typer - som alle bestemmes av skråningen til strandlinjen. Stupende brytere er forårsaket av en bratt bunn; og sølebrytere betyr at strandlinjen har en svak, gradvis helling.

Utvekslingen av energi mellom vannmolekyler gjør også havet på kryss og tvers av bølger som reiser i alle retninger. Noen ganger møtes disse bølgene og deres interaksjon kalles interferens, som det er to typer av. Den første oppstår når toppene og dalene mellom to bølger justeres og de kombineres. Dette fører til en dramatisk økning i bølgehøyden. Bølger kan også oppheve hverandre når en kam møter en bunn eller omvendt. Til slutt når disse bølgene stranden, og den forskjellige størrelsen på brytere som treffer stranden er forårsaket av forstyrrelser lenger ute i havet.

Ocean Waves og kysten

Siden havbølger er et av de kraftigste naturfenomenene på jorden, har de en betydelig innvirkning på formen på jordens kystlinjer. Vanligvis retter de ut kystlinjer. Noen ganger stikker nes sammensatt av bergarter som er motstandsdyktige mot erosjon ut i havet og tvinger bølger til å bøye seg rundt dem. Når dette skjer, er bølgens energi spredt ut over flere områder og forskjellige deler av kystlinjen mottar forskjellige mengder energi og blir dermed formet annerledes av bølger.

Et av de mest kjente eksemplene på havbølger som påvirker kystlinjen er strømmen langs kysten eller kyststrømmen. Disse er havstrømmer skapt av bølger som brytes når de når strandlinjen. De genereres i surfesonen når frontenden av bølgen skyves på land og bremser. Baksiden av bølgen, som fortsatt er på dypere vann, beveger seg raskere og strømmer parallelt med kysten. Etter hvert som mer vann kommer, skyves en ny del av strømmen på land, og skaper et sikksakkmønster i retning av bølgene som kommer inn.

Langstrandsstrømmer er viktige for kystlinjens form fordi de finnes i surfesonen og fungerer med bølger som treffer kysten. Som sådan mottar de store mengder sand og annet sediment og transporterer det nedover kysten mens de strømmer. Dette materialet kalles langstrandsdrift og er avgjørende for oppbyggingen av mange av verdens strender.

Bevegelsen av sand, grus og sediment med drift langs kysten er kjent som avsetning. Dette er imidlertid bare en type avsetning som påvirker verdens kyster, og har egenskaper som er dannet helt gjennom denne prosessen. Avsetningskystlinjer finnes langs områder med svakt relieff og mye tilgjengelig sediment.

Kystlandformer forårsaket av avsetning inkluderer barrierespytter, buktbarrierer, laguner, faller og til og med strendene selv. En barrierespytt er en landform som består av materiale avsatt i en lang rygg som strekker seg bort fra kysten. Disse blokkerer delvis munningen av en bukt, men hvis de fortsetter å vokse og avskjærer bukten fra havet, blir den en buktbarriere. En lagune er vannmassen som er avskåret fra havet av barrieren. En tombolo er landformen som skapes når avsetning forbinder strandlinjen med øyer eller andre funksjoner.

I tillegg til deponering, erosjon skaper også mange av kysttrekkene som finnes i dag. Noen av disse inkluderer klipper, bølgeskårne plattformer, havgrotter og buer. Erosjon kan også virke ved å fjerne sand og sediment fra strender, spesielt på de som har kraftig bølgepåvirkning.

Disse funksjonene gjør det klart at havbølger har en enorm innvirkning på formen til jordens kystlinjer. Deres evne til å erodere stein og frakte bort materiale viser også deres kraft og begynner å forklare hvorfor de er en viktig komponent i studiet av fysisk geografi .