Velké vlnobití pozorované na pláži může být důsledkem vzdálených povětrnostních systémů na určité vzdálenosti nepřerušovaného oceánu. Na vznik větrných vln, které přejdou v oceánské vlnobití, má vliv pět faktorů:

• Rychlost nebo síla větru ve vztahu k rychlosti vln – vítr se musí pohybovat rychleji než hřeben vlny (ve směru, kterým se hřeben vlny pohybuje), aby došlo k čistému přenosu energie ze vzduchu do vody; silnější dlouhotrvající vítr vytváří větší vlny
• Nepřetržitá vzdálenost otevřené vody, přes kterou vítr vane bez výrazné změny směru (tzv. fetch)
• Šířka vodní plochy ve fetchi
• Doba trvání větru – doba, po kterou vítr vane přes fetch
• Hloubka vody

Všechny tyto faktory společně určují velikost větrných vln:

• Výška vlny (od koryta k hřebeni)
• Délka vlny (od hřebene k hřebeni)
• Perioda vlny (časový interval mezi příchodem po sobě jdoucích hřebenů do stacionárního bodu)
• Směr šíření vlny

Plně rozvinuté moře má maximální teoreticky možnou velikost vln při větru určité síly a fénixu. Další působení tohoto specifického větru by vedlo ke ztrátě energie rovnající se příkonu, který dává ustálený stav, v důsledku rozptylu energie z viskozity a lámání vrcholků vln jako „bílých kapek“. Vlny v dané oblasti mají obvykle různou výšku. Pro účely předpovědi počasí a vědecké analýzy statistik větrných vln se jejich charakteristická výška za určitý časový interval obvykle vyjadřuje jako významná výška vlny. Tento údaj představuje průměrnou výšku nejvyšší třetiny vln v daném časovém období (obvykle zvoleném někde v rozmezí od 20 minut do dvanácti hodin) nebo v konkrétním vlnovém či bouřkovém systému. Významná výška vln je také hodnota, kterou by „vyškolený pozorovatel“ (např. z posádky lodi) odhadl na základě vizuálního pozorování stavu moře. Vzhledem k proměnlivosti výšky vln je pravděpodobné, že největší jednotlivé vlny budou o něco menší než dvojnásobek významné výšky vlny.

Zdroje vzniku větrných vlnReddit

Větrné vlny jsou generovány větrem. Jiné druhy poruch, například seismické události, mohou také způsobit gravitační vlny, ale nejsou to větrné vlny a zpravidla nemají za následek vlnobití. Vznik větrných vln je iniciován poruchami pole bočního větru na vodní hladině.

Pokud však stanovíme rovnou vodní hladinu (Beaufortova stupnice 0) a náhlé proudění bočního větru na vodní hladině, pak lze vznik povrchových větrných vln vysvětlit dvěma mechanismy, které jsou iniciovány normálními tlakovými fluktuacemi turbulentních větrů a paralelními střižnými proudy větru.

Vznik přípovrchových vln působením větrůPravit

Z „fluktuací větru“: Tvorba větrných vln začíná náhodným rozložením normálového tlaku působícího na vodu od větru. Podle tohoto mechanismu, navrženého O. M. Phillipsem v roce 1957, je vodní hladina zpočátku v klidu a vznik vlny jeiniciován turbulentním prouděním větru a poté fluktuacemi větru, normálového tlaku působícího na vodní hladinu. V důsledku tohoto kolísání tlaku vznikají normálová a tangenciální napětí, která generují vlnové chování na vodní hladině.

Předpoklady tohoto mechanismu jsou následující:

1. Voda je původně v klidu;
2. Voda je inviscidní;
3. Voda je irotační;
4. Normální tlak na vodní hladinu od turbulentního větru je náhodně rozložen a
5. Zanedbávají se korelace mezi pohyby vzduchu a vody.

Předpoklady tohoto mechanismu jsou:

Obvykle se tyto mechanismy vzniku vln vyskytují na povrchu oceánu společně a dávají vzniknout větrným vlnám, které nakonec přerostou v plně vyvinuté vlny. Předpokládáme-li velmi plochou mořskou hladinu (Beaufortovo číslo, 0) a náhlé větrné proudění přes ni neustále vane, fyzikální proces vzniku vln by vypadal takto:

1. Turbulentní větrné proudění vytváří na mořské hladině náhodné tlakové fluktuace. Vlivem tlakových fluktuací vznikají malé vlny o vlnové délce řádově několika centimetrů (Phillipsův mechanismus).
2. Na původně rozkolísanou mořskou hladinu stále působí boční vítr. Pak se vlny zvětšují a při tom se zvětšují tlakové rozdíly a vzniklá smyková nestabilita exponenciálně urychluje růst vln (Milesův mechanismus).
3. Interakce mezi vlnami na povrchu generuje delší vlny (Hasselmann et al., 1973) a tato interakce přenáší energii z kratších vln generovaných Milesovým mechanismem na vlny, které mají o něco nižší frekvence než při maximální velikosti vln. V konečném důsledku se rychlost vln stává vyšší než rychlost příčného větru (Pierson & Moskowitz).

• (Poznámka: Většina rychlostí vln vypočítaných z vlnové délky dělené periodou je úměrná druhé odmocnině délky. S výjimkou nejkratší vlnové délky se tedy vlny řídí teorií hlubokých vod popsanou v následující části. Vlna dlouhá 8,5 m se musí nacházet buď v mělké vodě, nebo mezi hlubokou a mělkou vodou.“

.