Штормові хвилі, зсувні та внутрішні хвилі. Причини та умови їх утворення

Штормові хвилі (штормові нагони). Найбільші вітрові хвилі спостерігаються з частими і тривалими штормами. Сильні шторми (урагани, тайфуни) найчастіше супроводжуються значними нагінними повенями, які затоплюють прибережні низинні території. Рівень моря на прибережних низовинах і поблизу них значно підвищується, здебільшого, під дією вітрів, які дмуть у напрямі до берега. Внаслідок цього на берег накочується одна або декілька штормових хвиль, які переважно підсилюються припливами. Якщо до того ж у цей бік дме дуже сильний вітер, то на узбережжі можуть відбутися великі руйнування, отож такі штормові нагони називають «метеоцунамі». Морські хвилі, спричинені атлантичними ураганами і тихоокеанськими тайфунами, за руйнівною силою можуть не поступатися цунамі, отож іноді ототожнюються з ними. І хоча сьогодні вже існує така можливість попереджати наближення ураганів, проте дуже часто населення ігнорує цією інформацією, або ж ця інформація надходить надто пізно. Сьогодні вже розробляються методи руйнування ураганної хвилі ще далеко від берега.
Ураганні хвилі здатні змінювати конфігурацію берега значно більше, ніж цунамі. Після великих ураганів на піщаних узбережжях можуть утворитися невеликі бухти і навіть затоки. Лимани та затоки, що були перекриті пересипами чи піщаними косами, можуть знову стати відкритою акваторією моря. Прибережні пляжі і берегові дюни також зазнають значного руйнування. На цих формах можуть утворитися великі промоїни, які згодом заносяться піщаними наносами. Чимала маса морських наносів транспортується ураганами вздовж берегів, а також через затоки, де вони відкладаються з внутрішнього боку заток, утворюючи припливно-відпливні дельти.
У південній півкулі області сильного хвилювання називають «ревучі сорокові», бо вони приурочені до зони західних вітрів поблизу 40-ої паралелі. Майже всі тайфуни формуються поблизу екватора (до 30°), де дмуть пасатні вітри, причому 87% усіх тайфунів формуються в районі до 20° від нього. Для наближеної оцінки сили (швидкості) вітру 1805 р. британським адміралом і гідрографом Френсісом Бофортом створено шкалу. Сила вітру за шкалою Бофорта визначається за його дією на оточуючі предмети і вимірюється в балах (табл. 2.2).

Таблиця 2.2. Шкала Бофорта для визначення сили (швидкості) вітру
(за В.Гардинер, Р.Дакомб; 1990, с. 179-180)

Примітка: У 1955 р. у Бюро погоди США добавили бали 13-17, які використовують лише в шкалах США і Великобританії.

Зсувні хвилі – локальні хвилі, які виникають унаслідок зсувів великих мас ґрунтів чи порід у затоках, озерах тощо. Хвилі, які виникають унаслідок підводних зсувів, дуже часто нагадують цунамі і відрізнити їх від цунамі надто важко, оскільки вони можуть утворюватися після землетрусів. Проте хвилі, які виникають унаслідок зсувів великих мас ґрунтів чи порід у воду, зачисляють до іншого типу хвиль, ніж цунамі. Значний обвал породи, коли іноді великі частини гірських скель обвалюються у воду, може зумовити одну або декілька хвиль великої висоти. Наприклад, унаслідок землетрусу 1958 р. в затоці на півдні півострова Аляска великий об’єм порід обвалився з 900-метрової висоти у води затоки, що спричинило підняття стовпа води заввишки 500 м. У 1793 р. в затоці на о. Кюсю (Японія) внаслідок обвалу порід після землетрусу виникли три високі хвилі. Такі хвилі можуть виникати навіть за відсутності будь-яких тектонічних поштовхів чи землетрусів. Наприклад, у 1936 р. внаслідок обвалу порід у води озера (Лоен, Норвегія) піднялася хвиля висотою 70 м. Відомо також, що внаслідок сповзання у води фіордів і озер мас льоду з навислих скель або ж з фронтальної частини льодяних обривів також виникають високі хвилі.

Внутрішні хвилі у Світовому океані простежуються так само часто, як і поверхневі. Механізми генерації внутрішніх хвиль ті самі, що й поверхневих. Існування внутрішніх хвиль встановлено Ф. Нансеном та іншими дослідниками ще у 1909 р. в Норвезькому морі. Висота внутрішніх хвиль 10-20 і навіть 100 м, періоди таких хвиль від 10 хв до 2-5 год, довжина – кілька кілометрів. Одну з різновидів внутрішніх хвиль, так звану «мертву воду», також відкрито Ф. Нансеном під час плавання на «Фрамі» в Арктиці. Виявилось, що в деяких місцях швидкість судна дуже сповільнювалась з незрозумілих причин. З’ясувалося, що це відбувається тоді, коли на солоній воді залягає шар пріснішої або прісної. Судно, рухаючись, створює внутрішні хвилі на межі цих вод і на це затрачається енергія його руху. Внутрішні хвилі впливають на поширення звуку, створюють перешкоди в океанологічних дослідженнях, можуть розмивати підводні схили, спричиняти зсуви, течії на поверхні тощо.