Хвилювання на морі. т. е. хвилі. утворюється коливальними рухами частинок води під впливом будь-яких зовнішніх сил. За своїм походженням розрізняють наступні види:
- вітрові хвилі, що утворюються під дією вітру;
- припливно-відливних, що утворюються під дією гравітаційних сил Місяця і Сонця;
- зганяння, створювані в прибережних містах і гирлах річок, що постійно дмуть вітри;
- цунамі, що виникають при підводних землетрусах;
- хвилі від рухомих судів.
Вітрові хвилі. Вітрові хвилі являють собою періодично такі вали і западини (рис. 7.38.).
Мал. 7.38. елементи хвилі
Верхня частина вала називається гребенем, нижня частина (западина) - підошвою. Відстань між двома гребенями або підошвами називається довжиною хвилі і позначається буквою # 955 ;, а час, протягом якого проходять два гребеня через одну точку - періодом хвилі. Відстань по вертикалі від підошви до гребеня називають висотою хвилі h, кут схилу - крутизною # 945 ;.
Під впливом вітру форма хвилі відрізняється від синусоїдальної і має пологий навітряний (з боку вітру) схил і крутий подветренний (з протилежного боку). При посиленні вітру подветренний схил стає крутіше і починає розсипатися, утворюючи білі «баранчики».
Вітрові хвилі залежать від величини водного простору, глибини, швидкості вітру і тривалості його дії в одному напрямку. На великих глибинах хвилі високі, пологі і довгі і, навпаки, на малих глибинах хвилі короткі і круті, небезпечні для невеликих суден.
На великих водних просторах висота хвиль зростає в міру її просування від навітряного берега до підвітряного, при великому гуркоті хвилі можуть бути досить великими навіть при слабких вітрах. При взаємодії набігаючих хвиль з відбитими від крутого берега створюється штовханина - хаотичні, різні за висотою та довжиною хвилі, які становлять небезпеку для малих суден.
Якщо берег пологий, то хвиля не відбивається від нього і, внаслідок цього, має правильну форму. Набігаючи на пологий берег, у міру зменшення глибини вона збільшується по висоті і крутизні і при виході на берег перекидається. Таке хвилювання називається прибоєм.
У відкритому морі в шторм висота хвилі може досягати 5-8 метрів при довжині 60-150 метрів, а при дуже сильних штормах і більш. Висота хвиль на озерах і водосховищах може досягати 2,5-4 метра.
На великих водних просторах вітрові хвилі при сильних вітрах мають, як правило, складну структуру. На основні великі хвилі накладаються знову утворюються хвилі різної довжини і висоти. Складаючись один з одним і з основною хвилею, вони можуть приводити і до згладжування, і до значного збільшення висоти гребеня. Періоди основний і неосновних найбільш потужних хвиль можуть збігтися так, що результуючий гребінь може після спаду поступово наростати до дуже великих значень - так виникає горезвісний «дев'ятий вал».
Після припинення вітру хвилювання відразу не припиняється - воно продовжує, затухаючи, рухатися в тому ж напрямку, утворюючи так звану брижі (при повній відсутності вітру - мертву брижі), причому, хвилі при цьому можуть досягати досить великої висоти. В океані після припинення шторму можна очікувати появи дуже високих і крутих «хвиль-убивць», здатних розправитися не тільки з невеликими малотоннажними, але і з найбільшими судами.
Крім того, брижі може викликати сильну хаотичну качку судна з великою амплітудою коливань. Така хитавиця загрожує перекиданням і заливанням невеликим відкритим моточовни і катерам, але особливо небезпечна для суден з високими надбудовами або щоглами. Бували випадки, коли на мертвій брижах відвалювалися розташовані на щоглах антени і датчики приладів, рвався стоячий такелаж щогл на вітрильних яхтах, падали з палуб і містків за борт люди. Тому після припинення шторму не можна розслаблятися і тримати закритими люки до ослаблення брижах.
Хвилі на акваторіях портів. На акваторіях портів утворюється сукупність хвиль, що приходять з моря, власних вітрових хвиль, хвиль, створюваних судами і відбитих від причальних стінок і берегів. В результаті складання всіх цих хвиль створюється хаотична штовханина, небезпечна для невеликих суден своєю непередбачуваністю. До таких хвилях важко пристосуватися, глибокі провали і високі гребені можуть з'явитися перед судном зовсім раптово з усіма неприємними наслідками для невеликого відкритого судна.
Припливи. Приливами називаються періодичні зміни рівня води, викликані силами тяжіння Місяця і Сонця. Коливання води у відкритих басейнах можуть досягати 1 метра, а в вершинах заток до 10-14 метрів. Такі високі коливання рівня води зустрічаються в деяких затоках Білого і Баренцового морів. Вищий рівень води називається повною водою, малий рівень - малої водою, а середній рівень - середній водою.
Припливи завжди викликають припливно-відливних течії. Припливи мають три види - добові, які мають в період місячної доби (24 год 50 хв) одну повну воду і одну малу; півдобові, у яких за той же час змінюються дві повні води і дві малі; змішані - зі зміною протягом половини місячного місяця періодів з півдобових на добові і назад.
Відомості про припливи для планованих районів плавання можна отримати з «Таблиць припливів». З їх допомогою можна обчислити:
- висоти і моменти повних і малих вод в основних портах на задані добу;
- висоти рівня моря в портах на будь-який момент часу між повною і малої водою;
- час, коли приплив досягає заданої величини.