Главная            О проекте            Карта сайта            Обновления            Ссылки

Стоячие волны

Стоячие волны или сейши представляют собой довольно интересное природное явление, которое характерно для закрытых и частично закрытых водоёмов. Таковыми являются бухты, заливы, озёра и некоторые моря. К примеру, Азовское море – идеальное место для возникновения подобных волн. Как же они выглядят визуально?

Мы привыкли под волной понимать перемещение водной массы из одной точки в другую. А вот чтобы волна стояла – это что-то из области фантастики. Но ничего невероятного здесь нет. Представьте, что вы находитесь на берегу водоёма, ограниченного со всех сторон берегами. Но голубая гладь перед вашими глазами вовсе не является гладью. Она то вздымается то опускается. При этом наблюдается множество пологих волн. Они поднимаются и опускаются на одном месте.

Стоячая волна с одним узлом
Каждые полпериода конечные точки меняют свою высоту

Все эти движения концентрируются вокруг неподвижных точек на водной поверхности. Эти точки всё время остаются на одном и том же уровне. Вокруг идёт вспучивание и опадание воды, а они неизменны. Скажем, под ними глубина 3 метра, но она никак не меняется. А рядом водная масса то поднимается на метр, то падает также на метр.

Так вот, эти неподвижные точки называются узлами. В водоёме их может быть тысяча, а может быть только одна. В последнем случае единое колебательное движение будет совершать вся водная масса бассейна. Скажем, у одного берега она будет подниматься на 2 метра, а у другого на такую же величину убывать.

Что же является причиной подобного феномена? Как мы все понимаем, чтобы заставить водную массу двигаться, нужна энергия. Откуда она берётся? Закрытому водоёму её может передать сильный ветер или резкий перепад атмосферного давления. Источником энергии также может стать оползень или далёкое землетрясение. Бассейн, получив лишнюю энергию, начинает её сбрасывать, а делает он это как раз при помощи стоячих волн. При этом расход энергетических излишков может продолжаться несколько часов.

Причиной стоячей волны может стать ветер, сгоняющий воду к одному берегу

Впервые слово "сейши" по отношению к волнам стал использовать швейцарский учёный Франсуа-Альфонс Форель. В переводе с французского оно означает "раскачиваться". Подобные ритмические колебания мэтр наблюдал в конце XIX века на Женевском озере. В 1955 году Андерсон Квейли описал аналогичные явления в озёрах Норвегии и Англии. Стоячие волны часто наблюдаются в закрытых бассейнах как следствие землетрясений. Особенно им подвержены озёра, заливы, гавани, фьорды.

Но основным виновником является ветер. Он нагоняет воду к берегу, а когда затихает, та начинает стекать обратно в бассейн, что и провоцирует сейши. Это как удар колокола. Он вызывает длительные затухающие колебательные движения. С водой происходит то же самое.

Какова же высота этих волн? Мы уже приводили цифры, но они, как каждый понимает, были чисто условными. В подавляющем большинстве высота сейшев достигает не более 30 см, и они остаются практически незамеченными на водной поверхности. Ведь она же не идеально гладкая. На ней всегда существуют определённые волновые движения.

Однако после штормовых порывов ветра могут наблюдаться и 5-метровые стоячие волны. Довольно часто подобное наблюдается в бассейне Великих озёр на севере США. Происходит такое ежегодно с мая по сентябрь. К примеру, в озере Эри в 1979 году, после шторма, разница в уровне воды у берегов периодически менялась на 4,3 метра.

На величину и форму волн влияет рельеф береговой линии и глубина бассейна. Отсюда происходит и количество узлов. Самая простая конфигурация с одним узлом. Он, как правило, находится в середине бассейна. А волна с одной стороны от него поднимается, затапливая прилегающий к ней берег, а с другой стороны опускается, отползая от суши. Этот процесс напоминает длинную доску, положенную на опору. Один человек сидит на одном конце доски, второй на другом. Люди качаются. При этом кто-то взлетает в воздух, а кто-то касается земли. Опора же остаётся неизменной. То же самое происходит и с узлом в водоёме.

Стоячая волна с двумя узлами

Обычно узлов всегда несколько. Вокруг них поднимаются и опускаются волны. Ослабевают они по-разному. На озере Эри водная гладь успокаивается за 14 часов. На озере Шамплен в штате Нью-Йорк этот период продолжается 4 часа. А на знаменитом озере Лох-Несс процесс вообще короткий. Он занимает по времени 30 минут.

Данное природное явление бывает достаточно мощным и иногда представляет опасность. Это касается пришвартованных у причала лодок, каких-то береговых сооружений и пляжей. Могут пострадать и люди. 27 июля 1955 года случилось несчастье на берегу озера Мичиган. Произошло оно в предместье Чикаго, где стоячие волны достигли в высоту 2,5 метра. Погибли 8 человек. Они были отнесены в воду во время рыбалки и утонули. До этого произошла трагедия 5 июня 1928 года в этом же месте. Аналогичным образом погибли 3 человека.

Иногда вода неожиданно отступает от берега, и суда касаются килем дна. Подобное случилось в 1998 году в штате Миннесота. Там у причала на озере Верхнем стояли сухогрузы с железной рудой. Вода ушла, корабли опустились на озёрное дно. Для них это не прошло безболезненно. Ущерб составил несколько сотен тысяч долларов.

Так что сейши не так безобидны, как может показаться на первый взгляд. Но, зная об этом природном явлении, можно всегда быстро сориентироваться и принять соответствующие меры безопасности.

Юрий Сыромятников