Скорость ветра.

Наиболее характерным показателем ин­тенсивности передачи энергии волнам и одновременно роста волн под действием ветра яв­ляется возраст волн (р=£-).

Размеры волны интенсивно рас­тут, когда р не превышает 0,4— 0,5.

В море наблюдаются три стадии ветрового волнения.

Развивающееся (не- установившееся) волнение, при котором под воздействием

Рис. 49. Изменение элементов волн с усилением скорости ветра: h — высота; X — длина; ¥ — крутизна ветра наблюдается увеличение энергии волн во времени dE/dt и изменение потока энергии по расстоянию d(V_cE)/dx.

На этой стадии с увеличением скорости ветра наблюдается наиболее интенсивный рост отдельных элементов волн. При раз­витии волнения изменение величины отдельных элементов волн происходит в различной степени. На рис. 49 показаны кривые, характеризующие изменение величины отдельных элементов волн в Северной Атлантике.

Высота и длина волны растут с усилением скорости ветра. Однако рост высоты волны вначале происходит весьма интенсив­но, а затем постепенно замедляется. Длина волны на начальной стадии растет незначительно, но в дальнейшем она возрастает быстрее, чем высота волны. Как следствие такой закономерности является уменьшение крутизны волны по мере развития ветрового волнения. В начальный период развития ветрового волнения вол­ны имеют крутизну е=1/7, затем крутизна непрерывно уменьша­ется и при развитом волнении имеет значение 1/23.

Установившееся волнение, при котором размеры волн достигают своих предельных значений при определенных скорости и продолжительности действия ветра и длине его раз­гона над морем.

При установившемся волнении количество энергии, посту­пающей от ветра Е_и, становится равным энергии, расходуемой на преодоление турбулентного трения £_и, и, следовательно, из­менение энергии волны во времени d£/d/ = O.

На рис. 50 приведены кривые, характеризующие предельные высоты и периоды установившегося волнения в открытом океане при различных скоростях ветра.

Рис. 50. График установившегося вол­нения:

/ — предельные высоты; 2 — периоды

Затухающее волне­ние, у которого с ослаблени­ем скорости ветра происходит уменьшение элементов волн за счет сокращения количества энергии, получаемой от ветра в единицу времени.

При неустановившемся вол­нении со снижением скорости ветра высота волн начинает заметно уменьшаться. При за­тухании морского волнения од­ной и той же скорости ветра

соответствует большая высота волн, чем при росте волнения.

Установившееся волнение начинает заметно уменьшать свои размеры через несколько часов после ослабления ветра, что объясняется большим количеством энергии, запасенной волной от ветра.