„Valul este dorul mării de a săruta ţărmul.” – Lucian Blaga
Ce sunt valurile?
Valurile sunt mişcări ondulatorii ale suprafeţei mării, datorate propagării energiei mecanice în lungul discontinuităţii marcate de densitate ce se află la contactul atmosferă- mare.
Valurile sunt printre cele mai complicate fenomene ale lumii oceanice. Au fost scrise numeroase cărţi despre valuri, au fost concepute modele matematice şi au fost construite bazine pentru a le explica şi, totuşi, se pot învăţa multe observând valurile, întrucât nu există două valuri identice.
Elementele unui val
Creasta – linia cea mai înaltă a valului în raport cu nivelul suprafeţei apei. Vârful este partea cea mai înaltă a crestei.
Baza – adâncitura sau golul valului, adică partea cea mai joasă din profilul valului în raport cu nivelul suprafeţei apei.
Înălţimea – distanţa măsurată pe verticală între creastă şi baza valului .
Lungimea – distanţa măsurată pe orizontală care uneşte vârfurile a două creste sau a două adâncituri consecutive.
Panta - unghiul de înclinare a valului, în raport cu orizontala. Se exprimă prin raportul dintre înălţimea şi lungimea valului: P = I / L.
Frecvenţa – numărul de valuri care trec printr-un punct oarecare în unitatea de timp.
Direcţia – punctele cardinale sau alte repere spre care se îndreaptă valul
Viteza – distanţa parcursă de creasta valului într-o unitate de timp
Perioada – intervalul de timp scurs între trecerea a două vârfuri consecutive
Elementele unui val. Sursă: – „Curs Geografia mărilor şi oceanelor”, A. Posea, Bucureşti, 1989
Clasificarea valurilor
a) După origine:
- valuri de vânt
- valuri seismice (catastrofale)
- valuri de furtună
- valuri interne
- valurile navei
b) După forma suprafeţei mării
- progresive
- staţionare
c) După relaţia valuri- adâncimea apei
- valuri de mare adâncime (offshore waves)
- valuri intermediare
- valuri de ape mici (shallow water waves)
d) După durata acţiunii:
- valuri întreţinute – care se manifestă atâta timp cât acţionează forţa generatoare
- valuri libere (de hulă)
e) După dimensiunile geometrice ale valurilor:
- valuri scurte – cand raportul dintre lungime si inaltime este mai mic de 40;
- valuri lungi – cand raportul dintre lungime si inaltime este intre 2÷25.
VALURILE INTERNE
Valurile interne – sunt caracteristice zonelor polare şi se formează în zona de vărsare a unor fluvii (Lena, Obi, Enisei) sau în zona strâmtorilor, datorită combinării unor mase de apă diferite (două strate suprapuse): la suprafaţă, apă cu salinitate redusă, care provine din topirea gheţurilor, iar la fund, apă sărată. Astfel, stratul superior va avea oscilaţiile sale proprii, diferite de cele ale stratului inferior, forma de contact dintre cele două strate fiind animată de valuri interne.
Formarea valurilor interne. Sursa: whatonearth.olehnielsen.dk
Cauzele imediate care fac să oscileze suprafeţele de separaţie sunt variate. Pot fi provocate de trecerea unui curent de adâncime pe un fund neregulat, de repercusiunile efectelor unor furtuni, ale unui curent de maree, undelor seismice etc. Unele valuri îşi au originea în atracţia lunii.
De exemplu, o furtună poate ridica suprafaţa mării şi coborî nivelul picnoclinei. La îndepărtarea furtunii, picnoclina va reveni la nivelul de echilibru, cauzând o oscilaţie. Sau, dacă viteza unui curent de suprafaţă se schimbă brusc la picnoclină, se pot genera valuri interne.
Formarea valurilor interne în timp ce apa se deplasează prin Strâmtoarea Gibraltar în Marea Mediterană. Imaginile satelitare arată fenomenul de difracţie când valurile se îndepărtează de strâmtoare. Sursă: earth.esa.int
Valurile interne au fost observate pentru prima dată de Benjamin Franklin, în 1762. Îmbarcat la bordul unei nave, contempla rezervorul unei lămpi cu ulei, în care lichidul gros plutea pe un strat de apă. La limita dintre cele două lichide, se formau ondulaţii care nu permiteau amestecul lichidelor.
În anul 1906, ideea a fost reluată de către Ekman, reuşind astfel explicarea unui fenomen remarcat şi de Fridtjof Nansen: în fiordurile Norvegiei, unele nave, în anumite perioade ale anului, întâlnesc zone de calm absolut şi cu toate acestea avansează foarte greu. Acest fenomen este numit apă moartă. Dacă stratul superior este subţire, cu densitate redusă, şi permite elicei unui vas să atingă picnoclina, energia elicei creează valuri interne. În această situaţie, elicea devine ineficientă, iar vasul îşi pierde brusc viteza, rămânând imobilizat.
Valurile interne sunt mai lente decât cele de suprafaţă. Perioada lor este de obicei mai lungă decât a valurilor de vânt, iar înălţimea este limitată de către grosimea stratului superior. Când înălţimile sunt mari, valurile interne se pot arăta la suprafaţa mării sub formă de benzi de-a lungul apei. Câteodată, în loc de benzi, valurile interne pot provoca ridicări şi coborâri ale suprafeţei mării.
VIDEO 1- Valurile interne: experiment diferente de densitate
VIDEO 2- formarea valurilor interne în Strâmtoarea Gibraltar
BIBLIOGRAFIE
- Enciclopedie virtuală `An Introduction To The World´s Oceans´ , A. C. Duxbury, A. B. Duxbury, K. A. Sverdrup, McGraw Hill, ediţia a VI-a
- „Curs Geografia mărilor şi oceanelor”, A. Posea, Bucureşti, 1989
