Despre valuri

Valurile sunt undele formate la suprafata marilor sau oceanelor prin miscarea oscilatorie a apei, datorita vantului sau cutremurelor. Acestea sunt miscari neperiodice ale apei oceanice in care fiecare particula descrie o orbita circulara.

Un val (sinonim talaz) este o ondulatie a unei suprafete intinse de apa (lac, mare, ocean), ca rezultat al miscarilor de oscilatie determinate de actiunea vantului, de cutremure, de variatia brusca a presiunii atmosferice, de atractia Lunii si Soarelui si de deplasarea unei nave prin apa.

Cauza cea mai frecventa a formarii valurilor este vantul, iar intre viteza vantului si elementele ce caracterizeaza valul s-a stabilit corelatia din tabelul de mai jos   (exempu: la o viteza a vantului de 2 - 3 m/s se genereaza valuri cu inaltime de 0,25 m, lungime de pana la 10 m si cu o perioada de aparitie - distanta dintre doua creste succesive - de 2 3 secunde):

Clasificarea valurilor

a)      dupa cauza care le genereaza: - valuri de vant a) valuri libere (free waves), care dupa incetarea vantului isi micsoreaza treptat dimensiunile, consumand energia inmagazinata in procesul de frecare intre ele a moleculelor de apa;

b) valuri fortate (forced waves), care continua sa se dezvolte, ca urmare a persistentei si intensificarii vantului, transformandu-se in "valuri de furtuna'.

- valuri seismice;
- valuri stationare;
- valuri interne;
- valurile navei.

b)      dupa durata actiunii:
- valuri intretinute - care se manifesta atata timp cat actioneaza forta generatoare;
- valuri libere - valurile de hula.

c)      dupa 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 225.

d)      dupa forma:

i. Valurile regulate reprezinta valuri lungi si paralele, care se succed unul dupa altul si care sunt despartite de vai (talpi sau talveguri) paralele cu ele. Crestele si talpile valurilor regulate se dispun perpendicular pe directia de propagare a valurilor. Valurile regulate se observa cel mai adesea la hula puternica, care se propaga pe o vreme cu un vant slab.

ii. Valurile neregulate, spre deosebire de valurile regulate, nu au o lungime mare pe frontul lor si nu sunt paralele. Crestele si talpile valurilor tridimensionale se dispun fara nici un sistem oarecare, deseori sunt asezate asemanator unor table de sah. Valurile de vant au aproape intotdeauna o forma neregulata, tridimensionala. Ele au forma regulata numai in stadiul initial de formare sub actiunea vantului. Astfel de valuri regulate au o forma speciala si poarta denumirea de "solzi". La o actiune prelungita a vantului valurile de vant isi pierd forma lor initiala regulata si devin de o forma neregulata.

iii. Valurile interferate sunt o forma speciala de valuri, care pot sa se formeze si pe timpul valurilor de vant si a celor de hula, in cazul cand se intalnesc doua sisteme de valuri ce vin unul in intampinarea celuilalt sub un ungi drept sau ascutit. La valurile interferate, in loc ca talpile si cresterile valurilor sa se deplaseze intr-o directie oarecare, se observa la suprafata marii niste ridicaturi (movile) si niste coboraturi (depresiuni), iar in cazul valurilor de vant se formeaza stropi ce pleznesc destul de puternic. Valurile interferate sunt valuri stationare, care isi pierd directia de deplasare si se comporta ca si cum ar dansa pe loc. Ele se formeaza intotdeauna ca rezultat al intalnirii valurilor directe cu cele reflectate de obstacole, chiar de valuri.

e)      Tot din punct de vedere al formei mai pot fi diferentiate si valuri:

a) bidimensionale - la care crestele sunt foarte lungi si paralele intre ele;

b) tridimensionale - care in afara de creste lungi se caracterizeaza si printr-o lungime mare si

c) izolate - la care creasta are forma de cupola, fiind lipsite de scobituri.

Valurile de vant

Iau nastere datorita actiunii tangentiale a vantului asupra suprafetei apei. Valoarea dimensiunilor depinde de directia si durata de actiune a vantului, intensitatea vantului, configuratia coastei si relieful submarin.
Initial se formeaza mici incretituri ale apei, care la incetarea vantului se pot amortiza, apoi, odata cu intensificarea vantului, valurile cresc ca dimensiuni, iar creasta valului poate fi spulberata si imprastiata pe toata suprafata marii. Crestele retezate si inspumate se numesc berbeci, lebede sau armasari.
Valurile actioneaza in mod diferit la tarm si in larg. La tarmurile inalte forta de izbire fiind in jur de 30 T/m², determina erodarea bazei tarmului, prabusirea partii superioare si retragerea falezei. La tarmurile joase, creasta valului se rastoarna peste mal si se prelinge.

Valurile de hula

Reprezinta valurile din larg, sunt produse de o perturbatie meteorologica si se manifesta si dupa ce cauza generatoare a incetat. Aceste valuri pot apare insa si inaintea acestei perturbatii. Ele preced sau urmeaza o furtuna.
Se propaga sub forma de sisteme (randuri). In zona de formare au inaltime si lungime mare si pe masura ce se indeparteaza de cauza, inaltimea scade, dar lungimea si viteza raman aceleasi.
Valurile de hula pot avea pana la 400 m lungime si 4 m inaltime. Directia de propagare a acestor valuri se modifica daca intalnesc zone cu funduri mici. In mare larga si adanca, indica intotdeauna directia vantului.

Brizantii - sunt valuri de hula produse de furtuni indepartate care intalnesc ape putin adanci si se deformeaza crescand exagerat in inaltime. La scaderea adancimii, crestele se rastoarna din cauza inaltimii exagerate. Brizanti de dimensiuni mari se formeaza pe coastele Australiei de Est, Californiei si Insulelor Hawaii.

Valurile seismice

Sunt valuri care se produc ca urmare a unor cutremure de pamant submarine sau a prabusirii unor pachete de aluviuni. In largul marii sunt greu de detectat, avand lungimi de peste 500 km, inaltimi de cativa metri si viteze de pana la 555 km/h.
La intrarea in ape putin adanci, devin mai scurte dar foarte inalte - pana la 30 m. Initial miscarea se propaga pe verticala, de la hipocentru (centrul cutremurului) la epicentru (suprafata apei). De la suprafata se propaga concentric in toate directiile.
Primul val este cel mai inalt, cu energia cea mai mare, dupa care urmeaza o succesiune de valuri mai mici, si apoi treptat dispar.
Perioada de formare este de 1040 minute. Aceste valuri se numesc tsunami. Ele parcurg distante mari (de exemplu o treime din Pacific). Sunt valuri deosebit de violente. Cateodata se observa o scadere brusca a adancimii apei in largul marii - inainteaza talpa.

Valurile stationare (seise)

Sunt caracteristice marilor inchise sau semiinchise si se manifesta ca un fel de pendulare a masei de apa de la un tarm la altul. Pot fi confundate de cele mai multe ori cu mareea.

Valurile interne (apa moarta) - sunt caracteristice zonelor polare si se formeaza in zona de varsare a unor fluvii (Lena, Obi, Enisei). Reduc simtitor viteza de inaintare a navelor.

Valurile navei - sunt determinate de inaintarea navei prin apa. Sunt oblice fata de corpul navei, cu o inclinare de 15˚20˚. Depind de viteza navei, profilul navei si agitatia marii.

In zona tarmurilor inalte, pe timpul furtunilor, pot lua nastere valuri de interferenta, care pot atinge inaltimi de 50 m. Apa din primul val se combina la retragere cu urmatorul val, din aceasta combinare rezultand un val de dimensiuni mai mari.

S-a observat in general ca valurile se propaga pe grupuri distincte, care se succed la intervale aproximativ egale si intre care marea pare mai putin agitata. Valurile din fiecare grup au inaltimi diferite, vitezele lor de propagare fiind inegale. Din acest motiv se produce fenomenul de interferenta, care determina o crestere progresiva a inaltimii. Din experienta si observatiile de multe secole ale navigatorilor s-a ajuns la concluzia ca al noualea sau al zecelea val din cadrul unui grup este mai inalt si mai periculos decat celelalte.

Tsunami (japoneza: tsu - port, nami - val) sunt provocate de eruptiile vulcanice si cutremurele de pamant. Ele se misca de la hipocentru spre suprafata, apoi se raspandesc in masa de apa a oceanului atingand inaltimea de 25 - 40 m. Valurile tsunami se observa mai mult in regiunea "cercului de foc" a Pacificului. Ele au o mare putere de distrugere inundand sau maturand din cale asezarile omenesti din zona litorala.

Proprietati

Cele mai importante proprietati fizice si chimice ale apei marine sunt:

salinitatea;

temperatura;

presiunea;

transparenta;

luminescenta;

culoarea

continutul gazelor din apa