Wie entstehen die Meereswellen? Die Antwort auf die "trendigste" Frage

Wenn wir an einem Strand sind, haben wir wahrscheinlich schon bemerkt, dass es verschiedene Arten von Wellen gibt, eine Art von Wellengang, der auch bei wenig Wind die Wasseroberfläche kräuselt, und eine andere, die von der Stärke des vorherrschenden Windes abhängt. Wir wollen lernen, wie man sie unterscheiden kann.

Die Wellen des Meeres — Eine der wichtigsten Fragen an Strandtagen: Wie entstehen diese Wellen?

Da Wind Luft in Bewegung ist, könnten wir denken, dass Wellen Wasser in Bewegung sind, aber das wäre nur eine erste Annäherung, denn während Wind Luft, also Materie, verdrängt, gibt es im zweiten Fall eine Wellenbewegung, die Energie und nicht Materie transportiert; mit anderen Worten, das Wasser bleibt an Ort und Stelle und was verdrängt wird, ist die Energie, die es erzeugt, zumindest weit weg von der Küste.

Wir müssen uns darüber im Klaren sein, dass der Wind für die Erzeugung der Wellen, gleich welcher Art, verantwortlich ist, und dass er der Bildhauer ist, der im Laufe der Zeit die Küstenlinie meißelt und die Wunder hervorbringt, die wir an unserer Küste sehen können.

Um die Dinge etwas mehr in den Mittelpunkt zu rücken, werde ich mich auf die Bewegung des Meerwassers beziehen, obwohl viele der Erklärungen auch für andere horizontale Wasseroberflächen ohne eigene Bewegung, wie Seen oder Sümpfe, gelten würden.

Was ist eine Welle? Es sind die einzelnen Wellen, die sie bilden, d. h. die periodischen Schwingungen einer Wasseroberfläche, die sich aus Wellenbergen und -tälern zusammensetzen, die sich horizontal ohne fortschreitende Bewegung ihrer Teilchen bewegen und die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit geradlinig ausbreiten.

Merkmale der Bewegung der Meeresoberfläche

Um eine Welle zu untersuchen und zu klassifizieren, sind die wichtigsten Merkmale zu beachten:

Wellenlänge: horizontaler Abstand zwischen zwei Erhebungen oder zwei Vertiefungen.
Periode: Zeit (in Sekunden) zwischen dem Durchgang zweier aufeinander folgender Scheitel- oder Tiefpunkte durch denselben Punkt.
Geschwindigkeit: die von einem Höhenrücken oder Tal in seiner Bewegung zurückgelegte Strecke in der verwendeten Zeiteinheit, in der Regel Meter pro Sekunde.
Höhe: Abstand zwischen dem Scheitelpunkt der Welle und der Talsohle.
Richtung: Punkt am Horizont, "von dem die Wellen kommen", der senkrecht zu den Kamm- und Tallinien liegt.

Da diese Punkte nun klarer sind, können wir über eine theoretische Welle sprechen, die wir auf der Oberfläche des Ozeans, weit von der Küste entfernt, beobachten können, wobei wir bemerken, dass ein schwimmender Gegenstand sich hebt und fällt, wenn die Welle ihn erreicht. Dies können wir berücksichtigen, wenn wir von Wellen in tiefem Wasser sprechen, die eine mehr oder weniger regelmäßige Bewegung der Oberfläche mit einer relativ geringen Wellenhöhe im Verhältnis zu ihrer Wellenlänge bewirken.

Aber je näher wir der Küste kommen, desto mehr ändern sich die Eigenschaften der Wellen, was einen doppelten Effekt hat. Erstens nimmt die Instabilität der Wellen mit abnehmender Tiefe zu, und zweitens ändert sich die Richtung der Kamm- und Tallinien, bis sie parallel zur Küstenlinie verlaufen. Wir haben es mit einem Küsten- oder Massenwellengang zu tun.

Wind und Wellengang

Wenn wir die Arten von Wellen erkennen und eine Welle beschreiben können, ist es nun an der Zeit, sie nach dem Ort ihrer Entstehung zu gruppieren. Hierfür verwenden wir den Ausdruck Windsee, der sich auf die Bewegung der Wellen bezieht, die durch den vorherrschenden Wind in dem Gebiet erzeugt werden, wenn er direkt über das beobachtete Meeresgebiet oder in dessen unmittelbarer Nähe weht; das heißt, die durch den lokalen Wind erzeugten Wellen. Die Wellen nehmen mit der Stärke des Windes zu oder ab.

Und dann gibt es noch die Bodenwelle, also die wellenförmige Bewegung, die nicht dem lokalen Wind gehorcht und von weit her kommt. Sie kann auch als Schwellung bezeichnet werden. Große Stürme sind die Ursache für diesen Seegang, der sich über Hunderte von Kilometern ausbreitet.

Segelboot auf einer Welle in der Dünung.

Eine Möglichkeit, sie zu unterscheiden, ist die Form der Wellen. Die Wellen der Grundwelle zeichnen sich durch ihre regelmäßige Periode aus, ihre Höhe ist in der Regel sehr ähnlich, sie haben glatte und abgerundete Kämme, eine Wellenlänge, die viel größer als ihre Höhe ist, und sie brechen nicht auf hoher See. Die vom Wind gebildeten sind kleiner, unregelmäßiger und ungeordneter, sie neigen dazu, die größeren zu überdecken, verschwinden früh und brechen, auch weit von der Küste entfernt und mit variablen Ausbreitungsrichtungen um die des Windes, der sie erzeugt.

Normalerweise ist die Bewegung der Dünung geradlinig und fällt normalerweise nicht mit der Winddünung zusammen, aber wenn doch, überlagert sich die Dünung, wodurch sich die Frequenz der Wellen erhöht und sich höhere Wellen (Dünung) mit kleineren (Winddünung) abwechseln. In anderen Fällen sind ihre Richtungen entgegengesetzt und es kommt zu einer Dämpfung. Es sollte auch beachtet werden, dass Schwellungen separat und einzeln auftreten können.