Ветровые волны. Что такое ветровой

Ветровые волны - это... Что такое Ветровые волны?

Штормовые волны в Северной части Тихого Океана Океанские волны

Ветровые волны создаются вследствие воздействия ветра (передвижение воздушных масс) на поверхность воды, то есть нагнетания. Причина колебательных движений волн становится легко понятна, если заметить воздействие того же ветра на поверхность пшеничного поля. Хорошо заметна непостоянность ветровых потоков, которые и создают волны.

В силу того что вода является веществом более плотным, чем воздух (примерно в 800 раз) — реакция воды на воздействие ветра несколько «запаздывает», и рябь переходит в волны лишь через некоторое расстояние и время при условии постоянного воздействия ветра. Если учесть такие параметры, как постоянность потока ветра, его направление, скорость, площадь воздействия, а также предыдущее состояние колебания поверхности водной глади, то мы получаем направление волны, высоту волны, частоту волны, наложение нескольких колебаний-направлений на один и тот же участок поверхности воды. Следует отметить, что направление волны не всегда совпадает с направлением ветра. Это особо заметно при изменении направления ветра, смешивании разных воздушных потоков, изменении условий среды воздействия (открытое море, гавань, суша, залив или любое другое достаточно большое тело, способное внести изменение в тенденцию воздействия и образования волн)- это означает, что иногда ветер гасит волны.

Вертикальное движение волн

Движение частиц в ветровой волне.A = на большой глубинеB = на мелководье1 = направлении распространения.2 = гребень волны3 = подошва волны

В отличие от постоянных потоков в реках, что идут в практически одном и том же направлении, энергия волн содержится в их вертикальном колебании и частично горизонтальном при малой глубине. Высота волны, а точнее, её распределение, расценивается как 2/3 над среднестатистической поверхностью воды и всего лишь на 1/3 в глубь. Примерно такое же соотношение отмечается и в скорости движения волны вверх и вниз. Вероятно, эта разница вызвана разной природой сил воздействия на движение волны: при подъёме водной массы действует в основном давление (волну буквально выдавливает из моря повышенное давление воды на данном участке и сравнительно низкое сопротивление-давление воздуха). При движении волны вниз в основном действуют сила гравитации, вязкость жидкости, давление ветра на поверхность. Противодействуют этому процессу: инерция предыдущего движения воды, внутреннее давление моря (вода медленно уступает место опускающейся волне — перемещая давление в близлежащие районы воды), плотность воды, вероятные восходящие потоки воздуха (пузыри), возникающие при опрокидывании гребня волны, и т. д.

Волны как возобновляемый источник энергии

Морская волна и движение частиц в воде, когда длина волны намного больше глубины. Формирование ребристого песчаного дна.

Особенно важно отметить тот факт, что ветровые волны являются сконцентрированной энергией ветра. Волны передаются на большие расстояния и сохраняют в себе потенциал энергии на долгое время. Так, часто можно наблюдать волнение моря после бури или шторма, когда ветер давно стих, или волнение моря при штиле. Это даёт волнам большое преимущество как возобновляемому источнику энергии в ввиду его сравнительного постоянства и возможности прогнозирования, поскольку волны возникают практически с небольшой задержкой после возникновения ветра и продолжают существовать долго после него, перемещаясь на далёкие расстояния, что делает получение электроэнергии от волн более рентабельным по сравнению с ветрогенераторами. Сюда следует добавить постоянство морского волнения вне зависимости от времени суток или облачности, что делает волновые генераторы более рентабельными по сравнению с солнечными батареями, так как солнечные батареи вырабатывают электричество только днём и желательно при ясной летней погоде — зимой же процент производительности ниспадает до 5 % от предполагаемой мощности батареи.

Колебания водной поверхности являются результатом воздействия солнечной активности. Солнце нагревает поверхность планеты (причём неравномерно — суша нагревается быстрее, чем море), повышение температуры поверхности приводит к повышению температуры воздуха — а это, в свою очередь, приводит к расширению воздуха, что означает повышение давления. Как известно, воздух с избыточным давлением перетекает в область с менее высоким давлением — то есть создаётся ветер. А ветер нагнетает волны. Надо отметить, что этот феномен также хорошо действует и в обратном направлении, когда поверхность планеты неравномерно остывает.

Если учесть возможность повышения концентрации энергии на квадратный метр поверхности путём уменьшения глубины дна и (или) создания волновых «загонов» — вертикальных барьеров, то получение электричества от волновых колебаний водной поверхности становится очень выгодным предложением. Подсчитано, что при использовании лишь 2-5 % энергии волн мирового океана человечество в силах перекрыть все свои нынешние потребности в электроэнергии на глобальном уровне в 5 раз[источник не указан 473 дня].

Сложность воплощения волновых генераторов в реальность заключается в самой водной среде и её непостоянстве. Известны случаи высоты волн в 30 и более метров. Сильны волнения или высокая энергоконцентрация волн в районах ближе к полюсам (в среднем 60-70 кВ/кв.м.). Этот факт ставит перед изобретателями, работающими в северных широтах, задачу обеспечить должную надежность устройства, чем уровень КПД. И наоборот — в Средиземном море и Чёрном море, где энергоёмкость волн составляет в среднем около 10 кВч/квадратный метр, конструкторы, кроме живучести установки в неблагоприятных условиях, вынуждены искать способы повышения эффективности установки (КПД), что неизменно приведёт последних к созданию более рентабельных установок. Примером может послужить Австралийский проект Oceanlinx.

В Российской Федерации эта ниша производства электроэнергии пока не заполнена, несмотря на практически неограниченные водные просторы разной энергоёмкости, начиная с Байкала, Каспийского, Чёрного морей и кончая Тихим Океаном и другими северными водными просторами (на период незамерзания).

Кроме того, в местах преобразования волн в электроэнергию морская жизнь становится более богатой ввиду того, что дно не подвергается деструктивным воздействиям во время шторма.

Примечания

Carr, Michael "Understanding Waves" Sail Oct 1998: 38-45.
Rousmaniere, John. The Annapolis Book of Seamanship, New York: Simon & Schuster 1989
G.G. Stokes (1847). «On the theory of oscillatory waves». Transactions of the Cambridge Philosophical Society 8: 441–455.Reprinted in: G.G. Stokes Mathematical and Physical Papers, Volume I. — Cambridge University Press, 1880. — P. 197–229.
Phillips, O.M. (1977), «The dynamics of the upper ocean» (2nd ed.), Cambridge University Press, ISBN 0 521 29801 6

Holthuijsen, L.H. (2007), «Waves in oceanic and coastal waters», Cambridge University Press, ISBN 0521860288
Falkovich, Gregory (2011), «Fluid Mechanics (A short course for physicists)», Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-00575-4

Ссылки

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 18 июля 2011.

dic.academic.ru

что это такое, причины и последствия

Как известно, ветер – это поток быстро движущегося воздуха. Поэтому не удивительно, что в большинстве случаев он является причиной многих стихийных бедствий. К одному из таких относится ветровой нагон.

Что это такое?

Ветровой нагон – вертикальный подъем уровня воды, который вызван сильным дуновением ветра в конкретном направлении. Чаще всего подобное природное явление постигает районы, находящиеся вблизи озер, водохранилищ и устьев больших рек.

Ветровой нагон похож на другие стихийные бедствия, например, зажоры или половодья. То есть, когда уровень водной поверхности возрастает настолько, что может случиться потоп в городах и населенных пунктах, а, соответственно, повредятся промышленные и транспортные объекты, будут уничтожены урожаи и др. К примеру, с момента основания множеству раз подвергался наводнениям один из крупных городов России – Санкт-Петербург. Самый трагический случай – это ужасающий нагон в 1824 г. Тогда уровень воды в устье Невы достигал более четырех метров в высоту. Об этом еще А. С. Пушкин упоминал в своей поэме «Медный всадник».

Виды ветровых нагонов

Тайфуны, высокие волнения и ветровые нагоны – это те стихийные бедствия, которые могут появиться в любую минуту. То есть какой-либо периодичности нет. Поэтому классифицировать их очень сложно.

Как правило, подразделить такие стихийные бедствия можно только по последствиям. Есть:

Небольшие ветровые нагоны воды, которые наносят минимальный вред. Например, затопляются незащищенные от бедствий сельхозугодья, размещенные на равнинах. Люди же практически всегда остаются невредимыми.

Большие нагоны, которые наносят ощутимый вред как сельхозугодьям, так домам, размещенным в районе долин. Людей, чаще всего, эвакуируют из опасных зон.
Выдающиеся и катастрофические, которые могут основательно затопить даже большие города, уничтожить материальные ценности, памятники культуры и т. д. Потребуется массово эвакуировать людей, проводить крупные аварийные и спасательные операции.

Причины возникновения

Как уже известно, такие ужасные природные явления, как нагоны, возникают на территориях, находящихся вблизи моря, рек, озер и водохранилищ. Главная причина возникновения такого бедствия – это, конечно, интенсивный и продолжительный поток воздуха, движущийся в одном направлении к берегу параллельно водной поверхности, вызывая тем самым волнообразные движения воды. Но помимо этого есть и другие немаловажные причины ветровых нагонов:

Сейши – волны, которые не двигаются в направлении берегов и возникают в замкнутых водоемах. Их высота может достигать от восьми до двенадцати метров. Впоследствии такие волны становятся основными «разрушительными элементами» ветрового нагона.

Барическое поднятие уровня моря, обычно от одного до двух метров.
Появление длинных и коротких водных волн в центре циклона, высотой от восьми до двенадцати метров.

Факторы опасности

Особую опасность для людей представляют водные высокие волнения и ветровые нагоны, когда:

Резко увеличивается подъем воды и скорость течения. Это может привести к затоплению больших территорий, в том числе урожайных полей, уничтожению жилых и промышленных зданий, и даже смерти населения.
Температура воды является минусовой или близкой к низкой отметке (например, в поздний осенний период). Люди, которые будут долго находиться в подобных условиях, смогут заболеть или умереть от переохлаждения.
Здания, в которых находятся граждане, являются аварийными или непригодными для проживания. В таких случаях есть риск того, что строения не выдержат сильного напора воды и разрушатся, вследствие чего погибнут люди.

Последствия ветровых нагонов

То, к каким последствиям приведет ветровой нагон, в целом будет напрямую зависеть от типа местности, продолжительности и вида бедствия, высоты подъема уровня воды и состава водного потока, количества зданий и населения, находящихся вблизи и т. д. Поэтому основным результатом подобных катаклизмов могут быть:

оползни и обвалы;
изменение рельефа местности, а также структуры почвы и грунта;
смывание урожая, запасов сырья, продуктов и т. д.;
уничтожение жилых и промышленных зданий;
попадание в водные и воздушные потоки огнеопасных и химических веществ;
уничтожение линий электропередач и связи;
полное уничтожение или повреждение транспорта и другой техники;
возникновение болезней эпидемического характера;
смерть населения и сельскохозяйственных животных.

Как подготовиться к стихийному бедствию

Если район находится вблизи моря или реки, где постоянно возникает наводнение или ветровой нагон, население обязано быть готовым к стихийному бедствию в любую минуту. Для этого необходимо:

Сложить ценные вещи, медикаменты, документы в специальный рюкзак или сумку и хранить в конкретном месте жилого помещения. Таким образом, в случае возникновения бедствия, все самое необходимое уже будет под рукой.

Составить план эвакуации, с которым обязательно должны быть ознакомлены все члены семьи. Если таковой отсутствует, тогда при возникновении наводнения нужно подняться на верхние этажи жилого здания или на крышу частного дома, ожидая помощи от спасателей. Кроме того, не надо забывать о подаче визуальных сигналов бедствия. Для этого нужно воспользоваться любым тканевым изделием белого цвета, которое можно прикрепить к деревянной палке или иному предмету.

Не стоит забывать, что всегда нужно слушать информацию, выполнять все требования и придерживаться инструкций, которые предлагают различные службы спасения.

загрузка...

worldfb.ru

ветровой режим - это... Что такое ветровой режим?

ветровой режим

3.2 ветровой режим: Совокупность измеренных и вычисленных параметров ветра: скорости, направления, турбулентности, их экстремальных значений и продолжительности, характеризующих состояние воздушного потока на заданной высоте на испытательной площадке.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

Ветровое стекло и другие стекла
ветровой стеклопакет

Смотреть что такое "ветровой режим" в других словарях:

ВЕТРОВОЙ РЕЖИМ — ветровые условия в данной местности, характер распределения и изменения скорости ветра и его направления, их годовой и суточный ход, свойства ветров различных направлений и скоростей. См Роза ветров … Словарь ветров
режим — режима, м. [фр. regime]. 1. Государственный строй, образ правления, Революционный режим. Монархический режим. Царский режим. Полицейский режим. 2. Точно установленный распорядок жизни где–н. В нашем общежитии строгий режим. Больничный режим. ||… … Толковый словарь Ушакова
климат — статистический режим условий погоды, характерный для данного района за период в несколько десятилетий (обычно за 30 лет). Иначе говоря, понятие климата включает не только ср. значения метеорологических параметров за определённый промежуток… … Географическая энциклопедия
Климат — (Climate) Основные типы климата, изменение климата, благоприятный климат, климат в странах мира Показатели климата, климат в Великобритании, климат в Италии, климат в Канаде, климат в Польше, климат в Украине Содержание Содержание Раздел 1.… … Энциклопедия инвестора
КЛИМАТ — многолетний режим погоды на данной территории. Погоду в любой момент времени характеризуют определенные комбинации температуры, влажности, направления и скорости ветра. В некоторых типах климата погода существенно меняется каждый день или по… … Энциклопедия Кольера
Светлый (Калининградская область) — Город Светлый Герб … Википедия
ГОСТ Р 54418.12.1-2011: Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-1. Измерение мощности, вырабатываемой ветроэлектрическими установками — Терминология ГОСТ Р 54418.12.1 2011: Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12 1. Измерение мощности, вырабатываемой ветроэлектрическими установками оригинал документа: 3.1 аэродинамическое препятствие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
АВСТРАЛИЯ. ПРИРОДА — СТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ Австралия необычайно компактный массив суши. Поскольку процессы горообразования во время нескольких последних геологических периодов там не были столь активны, как на многих других материках, горы, сформировавшиеся во время… … Энциклопедия Кольера
АВСТРАЛИЯ — 1) Австралийский Союз, гос во. Название Австралия (Australia) по расположению на материке Австралия, где находится свыше 99% территории гос ва. С XVIII в. владение Великобритании. В настоящее время представляет собой федерацию Австралийский Союз… … Географическая энциклопедия
Климат Находки — Общая характеристика Тип климата Среднегодовая температура, °C Разность температур, °C умеренный муссонный 5,6 64,4 Температура Максимальная, °C Минимальная, °C 37,2 −27,2 Осадки Количество осадков, мм Снежный покров … Википедия

normative_reference_dictionary.academic.ru