Высота волны
Высота волны зависит как от ее разгона, так и от продолжительности действия ветра при различных его скоростях. На рис. 14.1 показаны эмпирические зависимости высоты волны от этих параметров. Предполагается, что ветер дует в течение длительного времени (в зависимостях от разгона) и ветровое воздействие распространяется на достаточно обширную область (в зависимостях от продолжительности ветра). Для обоих наборов кривых, как видно, существуют некоторые значения скоростей ветра, к которым эти кривые асимптотически приближаются.
Максимальная зафиксированная высота волны1) равнялась 34 м; длина ее составляла 342 м, период — 14,8 с. Она имела фазовую скорость 23,1 м/с и групповую скорость около 11,5 м/с.
14.2.1.1. Энергия и мощность
Плотность энергии морских волн (Дж/м2) примерно равна:
%
где р — плотность воды (примерно 1000 кг/м3). Мощность волны (Вт/м):
Р = vgW
Рассмотрим энергию упомянутой выше наиболее мошной волны Г = 9,8 1000 (^1 = 2,8 — Ю6 Дж/м2.
11 Цунами могут быть гораздо крупнее штормовых волн. Так, волна цунами, достигшая побережья Аляски (Lituya Вау) 9 июля 1958 г. имела высоту 524 м.
Поскольку групповая скорость этой волны была равна 11,5 м/с, то характерная плотность энергии 11,5 • 2,8 * 106 Вт/м = 32,5 МВт/м.
0 500 1000 1500 2000 |
Разгон, км |
Рис. 14.1. Длина волны как функция разгона (слева) и длительности ветрового воздействия (справа). Наблюдаемые значения аппроксимированы квадратичными зависимостями