Fale morskie — powstawanie i rodzaje

Fala na morzu wygląda, jakby woda przemieszczała się w stronę brzegu, ale w rzeczywistości przemieszcza się energia, nie woda. Poniżej mechanizm i rodzaje fal.

Jak powstają fale

Wiatr wiejący nad powierzchnią wody przekazuje jej energię przez tarcie. Powstaje zmarszczka, o którą wiatr może się zaczepić skuteczniej — i fala rośnie.

Wysokość fali zależy od trzech czynników: prędkości wiatru, czasu jego wiania oraz długości akwenu, nad którym wieje. Ostatni z nich, zwany rozbiegiem, tłumaczy, dlaczego na jeziorze fale są niewielkie, a na otwartym oceanie potrafią sięgać kilkunastu metrów.

Ruch cząsteczek wody

To najczęściej mylona kwestia. Cząsteczki wody poruszają się po okręgach w miejscu, a nie płyną z falą. Widać to po pływaku, który unosi się i opada, ale nie przemieszcza w stronę brzegu.

Promienie tych okręgów maleją z głębokością — na głębokości równej połowie długości fali ruch praktycznie zanika. Dlatego łódź podwodna zanurzona głębiej nie odczuwa sztormu szalejącego na powierzchni.

Elementy fali

• Grzbiet — najwyższy punkt
• Dolina — najniższy punkt
• Wysokość — różnica między grzbietem a doliną
• Długość — odległość między dwoma grzbietami
• Okres — czas między przejściem dwóch grzbietów

Dlaczego fale załamują się przy brzegu

Gdy fala wchodzi na płyciznę, dolna część okręgów zaczyna ocierać o dno i zwalnia. Górna część porusza się dalej z tą samą prędkością, więc grzbiet wyprzedza podstawę i przewraca się do przodu.

To dlatego fale załamują się dopiero przy brzegu, a na pełnym morzu jedynie się przetaczają. Głębokość, przy której następuje załamanie, wynosi mniej więcej półtorej wysokości fali.

Rodzaje fal

• Wiatrowe — najpospolitsze, powstają na miejscu
• Martwa fala — długie, gładkie fale docierające z odległego sztormu, często przy bezwietrznej pogodzie
• Pływowe — wywołane przyciąganiem Księżyca i Słońca
• Tsunami — wywołane trzęsieniem ziemi, obejmują cały słup wody

Martwa fala bywa zaskoczeniem dla plażowiczów: przy pełnym słońcu i bezwietrznej pogodzie pojawiają się nagle duże fale, bo energia dotarła ze sztormu oddalonego o setki kilometrów.

Prądy przybrzeżne i ich zagrożenia

Fale docierające do brzegu pod kątem wywołują prąd płynący wzdłuż wybrzeża, który przemieszcza piasek i kształtuje mierzeje. To on odpowiada za powstanie Mierzei Helskiej i Wiślanej.

Groźniejszym zjawiskiem jest prąd powrotny, powstający tam, gdzie woda nagromadzona przy brzegu znajduje ujście i wraca w morze wąskim pasem. Potrafi unieść pływaka na znaczną odległość. Zasada postępowania jest jedna: nie płynąć pod prąd, lecz równolegle do brzegu, aż wyjdzie się z jego wąskiego strumienia, a dopiero potem kierować do lądu.

Abrazja — niszcząca praca fal

Uderzenia fal stopniowo niszczą brzeg, tworząc klify i podcięcia. Proces przyspiesza obecność luźnego materiału — piasek i żwir niesione przez wodę działają jak papier ścierny.

Na polskim wybrzeżu klify cofają się średnio o kilkadziesiąt centymetrów rocznie, a w miejscach szczególnie narażonych nawet o kilka metrów podczas jednego sztormu.