موج باد (Wind Wave)، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
موج باد (Wind Wave) :
موج باد رایج ترین نوع امواج اقیانوسی است و زمانی ایجاد می شود که باد روی سطح آب می وزد. این امواج مستقیما تحت تأثیر باد محلی هستند و ظاهری نامنظم و آشفته دارند (برخلاف خیزاب ها که منظم و آرام هستند). اندازه و قدرت این امواج به سه عامل اصلی بستگی دارد: سرعت باد، مدت وزش باد، و طول دسترسی (fetch) که مسافتی است که باد روی سطح آب می وزد. هرچه این عوامل بزرگ تر باشند، امواج ایجاد شده بزرگ تر و قدرتمندتر خواهند بود.
تولید موج باد یک فرآیند غیرخطی و پیچیده است. نظریه های مختلفی برای توصیف آن ارائه شده است. نظریه های اولیه (مانند نظریه جفریز) بر اساس تشدید بین امواج و نوسانات فشار باد بودند. نظریه های بعدی (مانند نظریه مایلز) نقش برهم کنش غیرخطی بین امواج مختلف را نیز در نظر گرفتند. امروزه مدل های عددی پیشرفته ای (مانند مدل WAVEWATCH III) برای پیش بینی امواج باد در سراسر جهان استفاده می شوند.
وقتی باد ابتدا شروع به وزیدن می کند، ابتدا امواج ریز مویینگی (ریپل) ایجاد می شوند. با افزایش سرعت باد، این امواج بزرگ تر شده و امواج گرانی-مویینگی و سپس امواج گرانی خالص تشکیل می شوند. در یک باد پایدار با طول دسترسی کافی، امواج به حالت تعادل می رسند که در آن انرژی دریافتی از باد با انرژی تلف شده در اثر شکست موج برابر است. به این حالت دریای کاملا توسعه یافته می گویند. در این حالت، ارتفاع موج به حداکثر ممکن برای آن سرعت باد می رسد.
مشخصات موج باد معمولا با پارامترهای آماری توصیف می شود، زیرا امواج باد نامنظم هستند. مهم ترین این پارامترها ارتفاع موج مشخصه (Significant Wave Height) است که به عنوان میانگین یک سوم امواج بلندتر تعریف می شود. این پارامتر تقریبا با ارتفاعی که یک ناظر معمولی تخمین می زند، مطابقت دارد. پارامترهای دیگر شامل دوره میانگین، دوره قله طیف، و جهت میانگین موج هستند.
امواج باد می توانند برای کشتی ها و سازه های دریایی خطرناک باشند. امواج بسیار بلند (بیش از ۱۰ متر) در طوفان های شدید ایجاد می شوند و تهدیدی جدی برای کشتیرانی هستند. امواج سرکش (Rogue Waves) که امواجی به طور ناگهانی بسیار بلندتر از امواج اطراف هستند، پدیده ای نادر اما بسیار خطرناک هستند. علت دقیق تشکیل این امواج هنوز به طور کامل شناخته نشده است، اما احتمالا به دلیل تداخل غیرخطی امواج و متمرکز شدن انرژی رخ می دهد.
پیش بینی امواج باد برای فعالیت های دریایی مانند ماهیگیری، کشتیرانی، عملیات نفت و گاز فراساحل، و گردشگری ساحلی حیاتی است. سازمان های هواشناسی دریایی با استفاده از مدل های عددی و داده های ماهواره ای، پیش بینی وضعیت امواج را ارائه می دهند. همچنین موج نگارهای مستقر در سواحل و شناورهای اقیانوسی، داده های واقعی را برای کالیبره کردن مدل ها و هشدار طوفان جمع آوری می کنند.
