Różnica między falami, pływami i prądami

Fale, pływy i prądy to trzy rodzaje zjawisk naturalnych zachodzących na wodzie i chociaż są one z natury podobne, nie są tym samym. Chociaż wszystkie trzy są związane z jednolitymi częściami wód, różnią się one w zależności od przyczyn, intensywności i częstotliwości między innymi czynnikami [1]. Innym powszechnym nieporozumieniem jest to, że chociaż zjawiska te napędzają morze, sam ocean nie jest odpowiedzialny za generowanie fal, pływów i prądów. Na fale wpływ ma na przykład działanie wiatru na powierzchnię oceanu, a na prądy - ciepło ze słońca na biegunach równikowych i chłodniczych. Z drugiej strony pływy wywoływane są przez siły grawitacyjne księżyca i słońca. Wszystkie trzy zawierają pewną formę poruszania się i potencjalnej energii, a niewielkie zmiany mogą prowadzić do znacznie większych efektów końcowych, które wpływają na pobliskie społeczności i użytkowników rekreacyjnych.

Fale

Fale są zdefiniowane jako ruch wody, który występuje na powierzchni jednolitych części wód, takich jak oceany, morza, jeziora i rzeki. Chociaż żadne dwie fale nie są identyczne, mają one wspólne cechy, takie jak mierzalna wysokość, która jest zdefiniowana jako odległość od szczytu do doliny.

Co wpływa na fale?

Zazwyczaj są one tworzone przez wiatry, które przenoszą energię do wody, gdy nadmuchują. Powoduje to wytwarzanie niewielkich ruchów wody zwanych falami [1]. Fale te mogą następnie rosnąć pod względem wielkości, długości i prędkości, tworząc coś, co znamy jako fale. Fale te są powszechnie znane również jako fale powierzchniowe oceanu, ponieważ są generowane przez wiatr przepływający nad powierzchnią wody [3]. Na fale zwykle wpływa szereg czynników, takich jak prędkość wiatru, czas trwania i odległość. Wpływają na nie także szerokość otaczających obszarów i głębokość samego akwenu. Gdy wiatr ucichnie, wysokość fali maleje i chociaż niektóre fale mogą być małe i łagodne, jeśli warunki są odpowiednie, można utworzyć fale o długości do 90 stóp. Potężne fale, takie jak fale pływowe lub tsunami, mogą również powstawać w wyniku trzęsień ziemi, osuwisk lub erupcji wulkanicznych.

Rodzaje fal

Istnieje wiele różnych rodzajów fal, takich jak fale kapilarne, fale, morza i puchnięcia, i mogą one manifestować się w różnych kształtach i rozmiarach, takich jak małe fale lub duże puchnięcia, które mogą podróżować na duże odległości. Rozmiar i kształt fali może również ujawnić jej pochodzenie. Mała i wzburzona fala najprawdopodobniej została utworzona lokalnie na przykład przez burzę, podczas gdy duże fale z wysokimi grzbietami sugerują pochodzenie z daleka, być może na innej półkuli. Wielkość fali zależy zwykle od odległości, na której wiatr wieje na otwartej wodzie, czasu, przez który wieje wiatr, oraz prędkości wiatru. Im wyższe wyżej określone parametry, tym większa fala.

Pływy

Pływy powstają w wyniku działania siły odśrodkowej i przyciągania grawitacyjnego między Ziemią, Księżycem i Słońcem i często charakteryzują się ruchami wody w dłuższych okresach czasu [1]. Ten wzrost i opad wody, a raczej różnica między grzebieniami i dolinami, są zdefiniowane jako pływy.

Co wpływa na pływy?

Obrót Ziemi wraz z siłą grawitacji Księżyca powoduje, że woda jest przyciągana w kierunku Księżyca. To powoduje wzrost wody. Gdy księżyc obraca się wokół Ziemi, obszary doświadczające tego przyciągania utworzą tak zwane przypływy, podczas gdy inne obszary, które nie odczują tego przyciągania, doświadczą odpływu. Podobny efekt powstaje w wyniku działania słońca, jednak przyciąganie to nie jest tak silne, ponieważ słońce znajduje się dalej od Ziemi [3]. Pływy występują głównie w głębokich regionach oceanicznych i podlegają wpływowi szeregu czynników, takich jak wyrównanie słońca i księżyca, wzorca ruchów pływowych i kształtu linii brzegowej.

Rodzaje pływów

Pływy są podzielone na kategorie według liczby utworzonych przypływów i odpływów, a także ich względnych wysokości i jako takie mogą być klasyfikowane jako pół-dobowe, dobowe lub mieszane. Przypływy definiuje się, gdy grzbiet fali dociera do wybrzeża, podczas gdy przypływy mają miejsce, gdy dolina fali dociera do wybrzeża. Półroczne przypływy doświadczają 2 wzlotów i 2 dolnych jednakowych rozmiarów co 24 godziny i 50 minut. Codzienne pływy doświadczają jednego wysokiego i jednego niskiego, podczas gdy mieszany przypływ półdniowy doświadcza 2 wysokich i 2 niskich o różnej wielkości co 24 godziny i 50 minut.

Prądy

Duże masy wody przemieszczające się w określonym kierunku z jednego miejsca do drugiego są znane jako prądy. Występują na otwartych zbiornikach wodnych, takich jak oceany, i są zwykle mierzone w węzłach lub metrach na sekundę.

Co wpływa na prądy?

Na prądy oceaniczne mają bezpośredni wpływ trzy główne czynniki. Są to wzrosty i spadki fali, wiatru i cyrkulacji termohalinowej [4]. Wznoszenie się i opadanie pływów ma również wpływ na prądy oceaniczne, tworząc prądy w pobliżu brzegu lub w zatokach i ujściach rzek. Są to tak zwane prądy pływowe i są jedynym rodzajem prądu, który zmienia się w regularnym układzie i którego zmiany można przewidzieć [2]. Wiadomo, że wiatry napędzają prądy na powierzchni oceanicznej lub w jej pobliżu i mogą wpływać na ruchy wody w skali lokalnej lub globalnej. Temperatura odgrywa również istotną rolę w przypadku prądów. Zbiorniki wodne w pobliżu biegunów są zimne, podczas gdy woda w pobliżu równika jest cieplejsza, a te różnice temperatur odgrywają ważną rolę w wywoływaniu prądów. Prądy zimnej wody występują, gdy zimna woda w pobliżu biegunów tonie i przesuwa się w kierunku równika, podczas gdy prądy ciepłej wody przemieszczają się na zewnątrz z równika wzdłuż powierzchni w kierunku biegunów, próbując zastąpić tonącą wodę. Takie mieszanie ciepłej i zimnej wody powoduje powstawanie prądów, a gdy poruszają się one po całym świecie z półkuli na półkulę, pomagają również uzupełnić zapasy tlenu w zbiornikach wodnych [5].

Różnice w temperaturze, gęstości i zasoleniu są często nazywane cyrkulacją termohalinową. Różnice w gęstości wody wynikające z różnic temperatur (termicznych) i zasolenia (halinowych) również powodują zmiany prądów. Te zmiany krążenia termohalinowego występują w różnych częściach oceanu i mogą występować zarówno na głębokich, jak i płytkich poziomach oceanicznych i mogą być długotrwałe lub tymczasowe [2]. Dodatkowe czynniki wpływające na prądy to spływ deszczu i topografia dna oceanu. Na topografię oceanu wpływ mają zbocza, grzbiety i doliny na dnie, które z kolei mogą wpływać na kierunek prądów.

Rodzaje prądów

Prądy te wpływają na klimat Ziemi, wypychając ciepłe wody z równika i zimne wody z biegunów wokół Ziemi. Na przykład wiadomo, że ciepły Prąd Zatokowy łagodzi pogodę w Norwegii, w przeciwieństwie do Nowego Jorku, który jest dalej na południe [6]. Istnieje szereg różnych prądów, takich jak 1) prądy powierzchniowe, na które wpływają wzorce wiatru, które zwykle występują na głębokościach nie większych niż 300 mi 2) światowe prądy oceaniczne, takie jak wyjaśniony powyżej ciepły Prąd Zatokowy i na przykład prądy El Nino.

Wniosek

Pływy, fale i prądy są zupełnie inne. Tworzą się w różnych warunkach i są pod wpływem różnych czynników. Fale są nieco bardziej zauważalne niż pływy i prądy, podczas gdy pływy często można zobaczyć na brzegu. Zrozumienie różnic między falami, pływami i prądami jest niezbędne, ponieważ nie tylko pomaga w nawigacji, ale także pomaga ludziom je przewidywać i mierzyć. Uzyskanie tych informacji jest przydatne, ponieważ pozwala bezpiecznie kierować statkami towarowymi, określać wielkość wycieku ropy i najlepsze miejsca połowowe, umożliwia śledzenie tsunami i pomaga w działaniach związanych z przywracaniem środowiska.

Tabela 1:

Fale	Pływy	Prądy
Powstały z powodu sił wywieranych przez wiatry na powierzchnię wody	Powstały w wyniku oddziaływania sił grawitacyjnych między Ziemią, Słońcem i Księżycem	Powstały w wyniku różnic temperatur na powierzchniach oceanicznych
Fale są definiowane jako energia, która porusza się po powierzchni wody	Pływy są definiowane jako wzrost i spadek poziomu morza	Prądy są definiowane jako kierunek przepływu części wód
Na intensywność fal mają wpływ czynniki wiatrowe	Na intensywność pływów ma wpływ położenie i położenie Ziemi	Na intensywność prądów mają wpływ wiatry, różnice temperatur w wodzie i topografia powierzchni oceanu
Fale występują regularnie na jednolitych częściach wód	Pływy występują dwa razy dziennie	Prądy równikowe, takie jak El Nino, występują co kilka lat
Fale poruszają się z boku na bok	Pływy poruszają się w górę iw dół	Prądy płyną zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara na półkuli południowej. Jest to znane jako efekt Coriolisa.