ХИДРОСФЕРНА ДИНАМИКА
Може би трябваше да наблюдавате, когато пориви на вятъра се сблъскат със зърнено поле, вълни преминават по повърхността му. В този случай горните части на стъблата се движат по затворена орбита близо до кръг. Когато повърхността на водата е грапава, се случва същото. В горната част на орбитата водната частица се движи по посока на вълновото движение, а в долната - в обратната посока, така че частицата отново да се върне в предишното си положение. Наветреният наклон на вълната под налягане на вятъра винаги е по-лек, а подветреният наклон е стръмен. Височината на вълната е разстоянието от най-ниската точка на коритото до гребена, дължината е разстоянието между съседните гребени. Най-дългата дължина на вълната е около 250 м, изключително рядко до 500 м. Изминатото от вълната разстояние за единица време се нарича нейната скорост. Височината на вълните в океана е до 14-20 м, по време на земетресение на дъното на морето цунами е до 50 м.
Най-малките вятърни вълни са вълни. Те се появяват при спокойно време, по време на спокойно време, когато внезапно лети порив на вятъра. При много силен вятър, превръщащ се в буря (скоростта му достига 20 м/сек и повече), гребените на вълната се разрушават и се образува бяла пяна - "агнета". Когато бурята приключи, високите вълни продължават да се разхождат по морето дълго време, но вече без остри гребени. Дълги и нежни вълни след спиране на вятъра - набъбват. Голям оток с ниска стръмност и дължина на вълната до 300-400 m при пълно отсъствие на вятър се нарича мъртъв оток.
При рязка промяна на атмосферното налягане над която и да е част от морето, водната повърхност се накланя и след това се образуват барични вълни. Когато повърхността е изравнена, се появяват стоящи вълни или сейши - колебания в нивото на водата с амплитуда от няколко милиметра до няколко метра (в Женевското езеро, например до 2 м с период повече от час). Това колебание в масата на водата се случва без разпространението на повърхностни вълни.
В зависимост от формата на брега, приближаващата се към него вълна се държи по различен начин. При лек бряг долната част на идващата вълна се спира срещу земята; дължината му намалява, а височината се увеличава. Горната част на вълната се движи по-бързо от долната. Вълната се преобръща и нейният гребен, падайки, се разпада на малки, наситени с въздух, пяна спрей. Вълните, разпадащи се край брега, образуват сърф. Ако вълната се счупи на известно разстояние от брега, на плитчините се получава частично преобръщане на гребена с образуването на пяна - появява се прекъсвач. Когато вълната стигне до стръмен бряг, близо до който има големи дълбочини, тя удря с всички сили скалите. В този случай вълната се хвърля нагоре под формата на красива, наситена с въздушни мехурчета, водна шахта, достигаща височина 30-60 м. В зависимост от формата на скалите и посоката на вълните, валът се разбива в части под формата на фонтани, мощни струи, водни колони и др. Силата на удара на вълните достига 30-38 тона на 1 м2. Вълната е способна да вдига скални фрагменти с тегло 5-10 тона на няколко метра и по-малки до 20 м над морското равнище. Сърфът по време на силни бури премества блокове с тегло до 100 тона.
За да се защитят пристанищните съоръжения, пътните пристанища, крайбрежните зони на морето от вълни, вълноломите са изградени от каменни или бетонни блокове, намаляващи енергията на вълните. В същото време има проекти (някои от тях са изпълнени), използващи силата на морските вълни за генериране на електричество. Но все пак силните морски вълни все още носят на хората предимно вреда, а цунамито от време на време причинява огромни щети и понякога разрушава крайбрежните градове.
Морски течения. В океаните и моретата огромни водни потоци, широки десетки и стотици километри и дълбоки няколкостотин метра, се движат в определени посоки на разстояния от хиляди километри. Такива потоци - „реки в океаните“ се наричат морски течения. Движат се със скорост 1-3 км/ч, понякога до 9 км/ч. Теченията се причиняват главно от непрекъснато духащи ветрове в една посока, както и от редица други, по-малко ефективни причини. Вятърните или отклоняващи се токове от своя страна причиняват компенсаторни токове, които компенсират загубата на вода, причинена от дрейф токове. Подобен по характер на компенсаторните отточни течения, които се образуват в резултат на наклон на морското равнище, причинен от прилив на вода, заустване на речни води или валежи. Има и плътни течения - между моретата с различна плътност на водата.
Нека си представим началото на всички течения в пасатите, които духат непрекъснато със скорост 30-40 км/ч. От двете страни на екватора североизточният пасат образува Северния пасат, а югоизточният пасат Южния пасат. Между тях има компенсаторен противотоков поток. В допълнение към повърхностния противоток са открити мощни дълбоки течения в посоки, противоположни на теченията на пасат, които възстановяват загубата на вода от източните части на океаните. Ако нямаше земя, тези течения щяха да обиколят целия свят. Но континентите усложняват картината, принуждавайки теченията да се раздвоят. В умерените ширини западните течения са свързани със западни ветрове (вж. Атмосферната динамика). Този модел е особено изразен в южното полукълбо под формата на мощно течение, причинено от западни ветрове. Мусоните донякъде усложняват картината в северната част на Индийския океан, където липсва северният пасат. В Световния океан има области, които са лишени от течения. Те се намират в зоните на тропичните максимуми на атмосферното налягане и в двете полукълба, където преобладават стабилни антициклони. Теченията заобикалят тези центрове по посока на часовниковата стрелка в северното полукълбо и обратно на часовниковата стрелка в южното. В детайли на картата може да се види особена картина на потока на океаните и маргиналните морета.
Въртенето на Земята отклонява водните потоци в северното полукълбо надясно, на южното - наляво - под ъгъл до 45 °. Например, търговските ветрове се движат от изток на запад, докато ветровете, които са ги причинили, са североизточни и югоизточни.
В зависимост от температурата на водата, теченията са топли, ако носят вода, която е по-топла от водата в региона, където те идват. Водата със студен ток идва от високите ширини до екватора и носи там по-студена вода. Има и неутрални течения, чиято температура е същата като на околните води. Донасяйки със себе си топлина или студ, теченията влияят на климата. Това се вижда особено ясно на примера с топлото Северноатлантическо течение, което омекотява климата на Скандинавския полуостров и наистина на северната половина на Европа.
Движението на водата, причинено от вятъра, се предава в дълбочина; Нещо повече, всеки подлежащ слой продължава да се отклонява надясно (наляво в южното полукълбо) от посоката на движение на надлежащия слой, докато на определена дълбочина потокът стане противоположен (завърти се на 180 °), което на практика означава прекратяването му. Тази дълбочина се определя от множество измерения; Оказа се, че теченията спират на дълбочини не по-големи от 300 м. Постоянството на солевия състав на големи дълбочини показва смесването на целия воден стълб на Световния океан. Но все още не е съставена точна карта на дълбоките и дънните течения.
Всяко море има своя собствена система от течения, която се определя от местните условия и големината на резервоарите. В някои морета - проникват кръгови течения (Черно и Средиземно море), в други - приливни течения (Бяло море), в трето - клоните на океанските течения (Северно и Карибско). Интересни са теченията в проливите. В някои, течащи, когато токът е насочен в една посока (във Флоридския пролив); в други - заменяеми, когато водата се движи в противоположни посоки, сякаш на два етажа (в Босфора и Гибралтар), или когато теченията са разположени едно до друго (проливите Ла Перуз и Дейвис). В тесни и плитки проливи посоката се променя в противоположна в зависимост от вятъра (Керченския пролив).
Изследването на морските течения се извършва както в крайбрежните зони на моретата и океаните, така и в открито море чрез специални морски експедиции на научни кораби. За това често се организират международни експедиции по споразумение между няколко държави и международни организации на океанолозите.