Warum Gibt Es Wellen?
Meereswellen entstehen in der Regel durch Wind, der übers Wasser bläst und ihm dadurch Energie zuführt. Die Energie versetzt Wassermoleküle in Bewegung und breitet sich in Wellenform im Wasser aus. Wellen gehören einfach zum Meer. Sie werden meistens durch Wind erzeugt.
Warum kommen Wellen?
Wie entstehen Wellen? – Wellen entstehen durch Wind, der über das Meer bläst. Die dadurch entstehende Energie sortiert sich in gleichmäßig aufeinanderfolgende Wogen, die man Dünung oder Swell nennt. Diese Swells wandern über die Ozeane. Kommen Swells in flache Gewässer, wird die Energie nach oben gedrückt, die Schwerkraft lässt sie vornüberfallen und sie brechen als Wellen.
Basics über Wetterkunde, Wellenentstehung und die verschiedenen Surf-BedingungenInformation, Tipps und Tutorials rund um den SurfsportDas richtige Surfboard, Surf-Ausrüstung und Zubehör für deine Surfsession
Das Meer ist ständig in Veränderung und sieht zu jeder Tageszeit anders aus. Über den Erfolg deiner Surf-Session entscheidet nicht nur die richtige Spot-Auswahl, das passende Equipment und die Qualität der Welle. Es ist außerdem hilfreich und wichtig die Basics über Wetterkunde, Wellenentstehung und die verschiedenen Bedingungen zu kennen. Durch Windströmungen über dem Meer bilden sich Wellen. Die dabei entstehende Energie entlädt sich in Wogen, die im gleichmäßigen Rhythmus aufeinander folgen und als Dünung oder Swell bezeichnet werden. Zunächst wandern die Swells über die Ozeane. Wenn sie in flache Gewässer geraten und die Energie nach oben gedrückt wird, fallen sie durch die Schwerkraft vornüber und brechen als Wellen.
- Weißt du, dass ein solider Swell Entfernungen von bis zu 1.000 Kilometern pro Tag zurücklegen kann? Größere Wellen wandern sogar noch schneller und überholen kleinere Wellen.
- Dabei übernehmen sie deren Energie, während sie gleichzeitig die kleinen Wellen auflösen.
- Auf diese Weise entstehen Sets als Wellengruppen, die von Set-Pausen als Ruhephasen abgelöst werden.
Natürlich gibt es noch viele weitere Wellenarten: Trifft die Dünung auf die Küste, wird sie vom Untergrund abgebremst. Die Wellen schieben sich enger zusammen und bauen sich immer höher auf. Das sind die Sets, nach denen wir im Line Up Ausschau halten.
- Die Wasserteilchen am Meeresgrund wurden mittlerweile so stark abgebremst, dass die oberen, ungebremsten Teilchen nach vorne kippen.
- Die Welle bricht.
- Bricht eine Welle, gerät Wasser in Bewegung.
- Bewegtes Wasser ist Strömung.
- Mit der Wellenbrechung verläuft die Strömung beispielsweise an einem Beachbreak über die Sandbank in Richtung Ufer.
Wenn der erste Wellenschub nachlässt, fängt das Wasser an, seitlich von der Sandbank in die tieferen Strömungsgraben abzufließen. Diese nennt man Channels. Die Seitenströmung kann einen schnell in den Channel und aufs offene Meer hinaus ziehen. Daher ist es besonders wichtig, auf Strömungen und Channels zu achten.
Warum gibt es auf Wellen obwohl kein Wind?
Oft kann man an Küstengebieten das Phänomen beobachten, dass es Wellen ohne Wind gibt. Das kommt daher, dass die Wellen über viele Kilometer Entfernung an den Strand gewandert sind. Wenn sich ein Tiefdruckgebiet mitten auf dem Meer befindet, dann können diese Wellen an den Strand wandern.
Warum gehen die Wellen immer zum Strand?
Page 2 – Der kleine Küstenort Nazaré in Portugal ist bekannt für seine Riesenwellen und deshalb bei Wellenreitern und Surfern sehr beliebt. (Foto: imago images/Hans Lucas) Meereswellen, die am Strand brechen, bringen ganz augenfällig das Wasser in Bewegung.
Dadurch transportieren sie Energie an Strände und Felsküsten und spielen eine wichtige Rolle für eine ganze Reihe natürlicher Wechselwirkungen an der Küste und im Küstenmeer. Sie verursachen Strömungen, wirbeln Sedimente auf und tragen damit zu den ständigen Veränderungen der Küsten bei (Abb.1). Ein gutes Verständnis der komplizierten Zusammenhänge zwischen Meereswellen, Strömungen, dem Meeresboden und den damit einhergehenden Veränderungen des Küstenmeeres ist die Grundlage für sinnvolle, umweltverträgliche und nachhaltige Küstenschutzmaßnahmen.
Während sich an manchen Stellen Sedimente ansammeln und allmählich „Land » entsteht, wirken Wellen anderenorts ganz wesentlich an der Erosion von Küsten mit. Durch die Wellenlast können bei Sturm sogar ganze Teile der Küstenlinie zusammenbrechen und ins Meer stürzen.
- Auch Bauwerke, wie Windkraftanlagen und Deiche, sind durch starken Seegang gefährdet.
- Abb.1: Meereswellen transportieren Energie zur Küste (Grafik: Michael Streßer/HZG) Eine Frage von großem öffentlichem Interesse sind auch die ständigen Veränderungen und der massive Sandverlust an Stränden und Dünen, so zum Beispiel auf den Nordseeinseln.
Um Landverluste zu vermeiden und Strände zu erhalten, werden jedes Jahr aufwendige und kostenintensive Sandersatzmaßnahmen, wie zum Beispiel Sandaufspülungen, durchgeführt – und in Anbetracht des Klimawandels ist mit zunehmenden hydrodynamischen Belastungen zu rechnen.
Die Wucht der Wellen nimmt an einigen Küsten der Ozeane vermutlich zu. Die erhöhte Wellenenergie wird durch mehr und stärkere Winde erklärt, die wiederum von der Erderwärmung verursacht werden (Reguero et al., 2019). Momentan sind die Forschungsergebnisse zur möglichen Anzahl der Stürme über dem Nordatlantik in den verschiedenen Zukunftsszenarien der Klimamodelle allerdings noch sehr uneinheitlich.
Viele Studien zeigen jedoch eine Intensivierung der Stürme. Abb.2: Spezielle Radargeräte und moderne Videotechnik werden entwickelt und eingesetzt, um die Dynamik der Wellen zu erforschen (Bunker Hill auf Sylt). (Foto: Jochen Horstmann/HZG) Die meisten Wellen entstehen durch Wind, der über die Meeresoberfläche weht.
Ausnahmen bilden zum Beispiel die durch die Tide ausgelösten Gezeitenwellen und durch Seebeben entstehende Tsunamis. Wenn der Wind extrem stark wird, können die Wellen nicht unendlich weiterwachsen. Ist eine bestimmte Wellensteilheit erreicht, dann bricht die Welle. Sie gibt Energie ab und wird kleiner.
Weder die Zusammenhänge beim Anwachsen der Wellen noch die Abgabe der Wellenenergie beim Wellenbrechen sind bisher wissenschaftlich gut verstanden. Um diese Prozesse zu entschlüsseln, werden die Meeresoberfläche und der oberflächennahe Teil der Wassersäule mit Messungen vor Ort, sogenannten „In-Situ-Messverfahren », sowie mit Methoden der Fernerkundung beobachtet.
In der Abteilung Radarhydrographie am Helmholtz-Zentrum Geesthacht werden innovative Messtechniken auf der Basis von Radar (Abb.2) entwickelt und angewendet, um ozeanografische Größen wie Wellen, Strömungen und Winde sowie die Morphologie des Meeresbodens und die Wassertiefe (Bathymetrie) im küstennahen Bereich zu untersuchen.
Um die Wechselwirkungen zwischen Strömungen, der Wassertiefe und den Meereswellen genau zu erfassen, werden spezielle Radargeräte und moderne Videotechniken entwickelt. Die neuen Radarmethoden bringen einen entscheidenden Vorteil: Sie bieten ein räumliches Bild der Wellen und ihrer Fortbewegung.
- Abbildung 2 zeigt den Einsatz dieser Methode auf der Nordseeinsel Sylt.
- Radargeräte sind in vielerlei Hinsicht günstig.
- Während bei den traditionellen In-Situ-Messverfahren, wie Seegangsmessbojen oder Wellenpegeln, einzelne Wellen schnell an der jeweiligen Position vorbeilaufen, können die Wellen nun in Raum und Zeit verfolgt werden.
Radargeräte bieten darüber hinaus einen entscheidenden Vorteil: Sie liefern bei Tag und Nacht durchgängig Daten, während Videokameras immer nur bei Tageslicht eingesetzt werden können. An der französischen Atlantikküste, westlich von Brest, wird am Leuchtturm „La Jument » beispielsweise ein Radargerät des Helmholtz-Zentrum Geesthacht eingesetzt, um die Wechselwirkung zwischen den dort auftretenden, extrem starken Strömungen und den Wellen zu untersuchen.
- Die Erkenntnisse sollen helfen, die Vorhersagen von Wellen und Strömung in komplexen Gebieten zu verbessern und die auftretenden Kräfte an Bauwerken besser abzuschätzen.
- Abb.3: Die Wellengeschwindigkeit wird durch das Verhältnis von Wellenlänge und Wellenperiode bestimmt.
- Foto: Michael Streßer/HZG) Wellen können im Wesentlichen über drei Größen beschrieben werden.
Die augenscheinlichste Kenngröße ist die Wellenhöhe. Sie beschreibt den senkrechten Abstand zwischen dem höchsten Punkt der Welle am Wellenberg und dem niedrigsten Punkt im Wellental. Die zweite Kenngröße ist der räumliche Abstand zwischen zwei Wellenbergen.
- Dieser wird Wellenlänge genannt.
- Ein Wellenberg bleibt jedoch nicht an der gleichen Stelle, sondern er bewegt sich in Richtung der Wellenlaufrichtung.
- Die Zeit, die vergeht, bis der nächste Wellenberg an einem bestimmten Ort vorbeikommt, wird Periode genannt.
- Die Welle legt innerhalb einer Periode also genau die Strecke zwischen zwei Wellenbergen – also eine Wellenlänge – zurück.
Das Verhältnis zwischen Wellenlänge und Wellenperiode bestimmt daher die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle fortbewegt (Abb.3). Viele Dinge, wie beispielsweise der Zusammenhang zwischen Wassertiefe, Wellenlänge und Wellenperiode, sind gut verstanden.
Dieser Zusammenhang kann daher genutzt werden, um beispielsweise Bathymetrie oder Strömung zu bestimmen. Die Daten können jedoch auch von Nutzen sein, um mehr über Wellen zu lernen, so z.B.: Wie viel Energie geht beim Brechen verloren? Oder auch: Wie viele Wellen brechen? Wellen setzen Wasserteilchen und Energie in Bewegung.
Dabei wird die Bewegung der Wellen selbst durch verschiedene Einflussfaktoren beeinflusst. Ihre Fortbewegungsgeschwindigkeit hängt von der Strömung, der Wassertiefe und der Wellenlänge ab. Die Abhängigkeiten lassen sich mathematisch herleiten und beschreiben – und sind zum Teil sehr kompliziert.
- Anschaulich gelten die folgenden Zusammenhänge: Wenn eine Welle in die gleiche Richtung einer Strömung läuft, so erhöht sich ihre Geschwindigkeit um die Fließgeschwindigkeit der Strömung.
- Umgekehrt verlangsamt sich die Wellengeschwindigkeit bei entgegengesetzter Strömung.
- Man kann sich das so vorstellen, wie wenn man auf einer Rolltreppe mit oder gegen die Bewegung der Rolltreppe läuft.
Der zweite Einflussfaktor ist die Wassertiefe an dem Ort, an dem sich die Welle gerade befindet. Je flacher das Wasser wird, desto langsamer läuft eine Welle. Ist die Wassertiefe jedoch größer als die Hälfte der Wellenlänge hat sie keinen Einfluss mehr.
- Im tiefen Wasser gilt: Lange Wellen bewegen sich schneller als kurze Wellen.
- Während sich die Wellen von A nach B bewegen, ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Wasserteilchen in diese Richtung viel geringer als die Geschwindigkeit der Welle.
- Durch die Wellenbewegung wird überwiegend Energie transportiert.
Ein einzelnes Wasserteilchen bewegt sich beim Passieren einer Welle innerhalb des Wasserkörpers auf einer Kreisbahn (Orbitalbahn, Abb.4). Energie wird also viel schneller und effizienter transportiert als das eigentliche Wasserteilchen. Für viele Prozesse ist der Transport der Wellenenergie relevant, für manche Prozesse wiederum ist die eigentliche Bewegung der Wasserteilchen maßgeblich.
Nähern sich die Wellen der Küste, können die Wasserteilchen ihre Kreisbewegung nicht ungestört fortsetzen. Wenn sich die Wassertiefe verringert, kommt ihnen der Meeresboden in die Quere und das Wasser kann sich nicht mehr so weit nach unten bewegen. Dies hat zur Folge, dass die Wellen immer steiler werden, bis sie schließlich brechen.
Beim Wellenbrechen überholt der Wellenberg das Wellental und die Wasserteilchen werden nach vorne beschleunigt. Interessant dabei ist, dass die Wellen beim Auflaufen auf einen gleichmäßig geneigten Strand immer dann brechen, wenn die Wassertiefe etwa dem 1,3fachen der Wellenhöhe entspricht.
Es ist also möglich anhand des Ortes an dem eine Welle bricht, herauszufinden, wie tief das Wasser dort ist – vorausgesetzt man kennt die Höhe der Welle. Beim Wellenbrechen wird die Energie, die in einer Welle steckt, freigesetzt und es werden starke Strömungen und Turbulenzen erzeugt. Dadurch werden Sedimente aufgewirbelt und umgelagert.
Außerdem findet ein schnellerer Austausch von Stoffen, wie etwa Kohlendioxid, zwischen dem Ozean und der Atmosphäre statt (s.a. Abb.1). Die Beobachtung und Analyse der Wellen werden genutzt, um Informationen abzuleiten, die dem ersten Blick auf die Wasseroberfläche verborgen bleiben, so zum Beispiel die Strömungsdynamik und die Wassertiefe.
Dazu werden einzelne Wellen vermessen und ihre Bewegungsgeschwindigkeit erfasst. Der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Wellengeschwindigkeit, die sogenannte „Dispersionsrelation », wird dann verwendet, um die Strömungsgeschwindigkeit und die Wassertiefe zu bestimmen. Diese beiden Kenngrößen sind insbesondere für das Verständnis der Küstendynamik sehr wichtig, sie sind aber, vor allem in strukturell komplizierten Gebieten wie dem Wattenmeer, schwer zu bestimmen.
Je nach Größe des Analysegebietes und Dauer der Untersuchungen werden diese entweder von festen Radar- und Videomessstationen an der Küste durchgeführt, oder von ferngesteuerten unbemannten Fluggeräten (Drohnen) oder aber auch von Satelliten aus dem All.
- Diese Untersuchungen sind zum Beispiel für Fragen der Sicherheit in Häfen und bei Offshore-Arbeiten relevant.
- Aktuelle Beispiele zeigt die Bildergalerie.
- So wird die Wassertiefe mittels Radar bestimmt, es werden Strömungsfeldern analysiert und brechende Wellen (Schaumkronen) untersucht.
- Auch Einzelwellen sind Gegenstand der Untersuchungen, denn deren bessere Kenntnis erhöht unter anderem die Sicherheit bei Offshore-Arbeiten.
Island: Veränderungen des Meeresbodens und der Wassertiefe (Bathymetrie) werden aus der Wellenausbreitung berechnet. (Grafik: HZG) Im Hafenort Höfn im Südwesten von Island werden kontinuierlich Radardaten aufgezeichnet und aus dem Ausbreitungsverhalten der vom Radar abgebildeten Wellen wird ständig die Wassertiefe bestimmt.
Foto: Jochen Horstmann/HZG) Mit Hilfe der Radardaten sollen Sandumlagerungen bei Stürmen erkannt und die in den Hafen einlaufenden Schiffe rechtzeitig vor Untiefen gewarnt werden. Traditionelle Peilungen der Wassertiefe sind hier aufgrund der oft rauen See nur an wenigen Tagen im Jahr möglich. (Foto: Jochen Horstmann/HZG) An der französischen Atlantikküste westlich von Brest befindet sich der Leuchtturm „La Jument ».
Ein Radar des HZG wird hier eingesetzt, um die Wechselwirkung zwischen den dort auftretenden extrem starken Strömungen und den Wellen zu untersuchen. Die Erkenntnisse sollen helfen, die Vorhersagen von Wellen und Strömung in komplexen Gebieten zu verbessern und die auftretenden Kräfte auf Bauwerke besser abzuschätzen.
- Foto: Jan Bödewadt/HZG) Schaumkronen spielen eine große Rolle für den Stoff- und Energieaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre und haben somit einen direkten Einfluss auf Wetter und Klima.
- Die am HZG entwickelte Radartechnik kann eingesetzt werden, um brechende Wellen zu identifizieren und deren Auftretenswahrscheinlichkeit zu bestimmen.
Die Forschung wird von der EU gefördert als Teil des Projektes EUREC4A-OA. (Grafik: HZG) Das Zusammenspiel der geschilderten Eigenschaften von Wellen, Strömungen und Meeresboden erklärt auch spannende Phänomene, die man an der Küste beobachten kann. Die Windrichtungen an ein und demselben Strand können von Tag und zu Tag völlig unterschiedlich sein.
Wind lässt Wellen entstehen. Nichtsdestotrotz werden Wellen an fast jedem Strand der Welt in aller Regel immer von vorne auflaufen. Warum ist das so? Dieses Wissen ist auch für den Küstenschutz nicht unerheblich. Nähert sich eine Wellenfront dem Strand im schrägen Winkel, werden die Wellen im flachen Bereich stärker abgebremst.
Der Teil einer Welle, der sich in noch in tieferem Wasser befindet, bewegt sich also schneller als der Teil, der bereits näher am Strand, also schon im flacheren Wasser, ist. Laufen Wellen schräg auf die Küste zu, so drehen sie sich dadurch immer in Richtung der Küste, bis sie schließlich gerade auf die Küste zulaufen.
- Es ist also das Abbremsen der Wellen im flachen Wasser, welches dazu führt, dass weltweit an den meisten Stränden die Wellen immer genau aus der gleichen Richtung – und zwar von vorne – auf den Strand zulaufen.
- Die Morphologie des Meeresbodens führt an einigen Küsten zu einer Bündelung der Wellenenergie und damit zum Auftreten von besonders hohen Wellen.
Stellen, an denen Riesenwellen vorkommen, sind auch Hotspots für Extremsurfer. Zu den beliebtesten Orten für Big-Wave-Surfer zählen zum Beispiel „Mavericks » an der kalifornischen Pazifikküste und Nazaré an der Küste Portugals. Vor der Küste Portugals, in Nazaré, entstehen die höchsten Wellen der Welt.
- Ein mehrere hundert Meter tiefer Unterwassergraben zieht sich hier bis dicht vor die Küste und die Wellen erreichen die Küste quasi ungestört mit derselben Geschwindigkeit wie sie im Ozean laufen.
- Sie werden nicht durch eine geringer werdende Wassertiefe abgebremst oder verlieren durch frühzeitiges Brechen an Höhe.
Hinzu kommt ein zweites Wellensystem, welches sich – bedingt durch den flacheren Meeresboden am Rand des Grabens − bereits in Richtung der Küste ausgerichtet hat. Wenn sich zwei Wellen dieser beiden Systeme vereinen, entstehen riesige Wellen. Die enorme Energie, die beim Brechen dieser Wellen freigesetzt wird, ist sehr gefährlich, nicht umsonst werden diese Monsterwellen von den einheimischen Fischern auch „Witwenmacher » genannt.
- Extremsurfer bereiten sich auf diese Wellen mit jahrelangem Training vor und treffen umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen.
- Abb.5: Schematische Darstellung von geophysikalischen Prozessen in Küstengewässern.
- In der Brandungszone erzeugen brechende Wellen eine zum Strand parallel verlaufende Strömung.
- Außerdem können für Schwimmer gefährliche Ripströmungen durch rücklaufendes Wasser entstehen.
(Grafik: Wissensplattform Erde und Umwelt, eskp.de, Lizenz: ) Auch auf den ersten Blick ungefährliche Wellen können starke Strömungen verursachen, die in bestimmten Fällen gefährlich werden können. An Sandstränden bilden sich zum Beispiel zwischen Sandbänken lokal begrenzt Brandungsrückströme, auch „Rip-Strömungen » genannt.
- Das Wasser der brechenden Wellen kann hier wegen der Barrierewirkung von Sandbänken oder Felsen nicht auf der ganzen Fläche zurückströmen und die Rückströmung wird in den Lücken zwischen den Hindernissen gebündelt.
- Dadurch erreicht die Rückströmung dort hohe Strömungsgeschwindigkeiten.
- Diese sind für Badende gefährlich, da sie von der Küste weg gerichtet sind.
Wer trotz aller Vorsicht dennoch einmal in eine Rip-Strömung gerät, sollte vor allem Ruhe bewahren und auf keinen Fall gegen die Strömung anschwimmen. Meistens ist diese stärker als man selber schwimmen kann. Die Ursache der tödlichen Unfälle ist fast immer das Ertrinken durch Erschöpfung, weil man ganz intuitiv versucht, in Richtung Strand, also entgegen der Strömung, zu schwimmen.
- Deshalb: Wer von einer Rip-Strömung erfasst wird, sollte immer parallel zum Strand schwimmen und vor allem Kräfte sparen.
- Meereswellen spielen eine wichtige Rolle für eine ganze Reihe natürlicher Wechselwirkungen und für kurz- und langfristige Veränderungen an der Küste.
- Üstennah werden einerseits die Form und die Ausbreitungsdynamik der Wellen stark von der lokalen Topographie des Meeresbodens und der Wassertiefe (der Bathymetrie) beeinflusst.
Andererseits wird die ankommende Wellenenergie beim Brechen der Welle auf Strömung, Turbulenzen und Wärme übertragen. Diese Faktoren spielen die Hauptrolle für die Mobilisierung und den Transport lokaler Sedimente und damit für die Erosion der Küsten.
Die küstennahen Wasserbewegungen und die dabei auftretenden Kräfte (die Hydrodynamik) und die Veränderungen der Strukturen am Meeresboden als Ergebnis des Wechselspiels dieser Kräfte (die Morphodynamik) zu untersuchen, ist daher von großer Bedeutung für das Verständnis langfristiger Veränderungen unserer Küsten.
Eine Reihe von direkt vor Ort eingesetzten Messgeräten wie auch Fernerkundungsmethoden liefern permanent Daten. Sie werden ständig weiterentwickelt, um das Wechselspiel zwischen der küstennahen Beschaffenheit des Meeresbodens (Bathymetrie), dem Wellenfeld (Seegang), den Vorgängen des Wellenbrechens, den Strömungen und den damit verbundenen Sandumlagerungen zu erforschen.
Denn trotz ihrer hohen Relevanz sind viele Prozesse in der küstennahen Hydro- und Morphodynamik noch wenig verstanden. Wenn wir den Einfluss verschiedener Umweltbedingungen, zum Beispiel von Stürmen, auf die küstennahe Hydrodynamik besser verstehen, können dann auch Schlüsse gezogen werden, wie die Küstenbereiche auf eine Veränderung der Klimabedingungen reagieren.
Text: Dr. Michael Streßer & Dr. Christiane Eschenbach (Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung | HZG) Filipot, J.-F., Guimaraes, P., Leckler, F., Hortsmann, J., Carrasco, R., Leroy, E., Le Dantec, N. (2019). La Jument lighthouse: a real-scale laboratory for the study of giant waves and their loading on marine structures.
Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 377 (2155):20190008. Reguero, B.G., Losada, I J. & Méndez, F.J. (2019). A recent increase in global wave power as a consequence of oceanic warming. Nature Communications, 10 :205 (2019). Streßer, M. (2020).
Occurrence and Energy Dissipation of Breaking Surface Waves in the Nearshore Studied with Coherent Marine Radar (Dissertation, Geowissenschaften). Verfügbar unter Verbundvorhaben: FINO 3 – Forschung auf FINO 3 für die Offshore-Windtechnologie (2018-2022); Teilvorhaben: EMK – Einzelwellenmessung und Kurzzeitvorhersage.
Wie entsteht eine Welle für Kinder erklärt?
Wellen entstehen durch die Anziehungskraft des Mondes, vor allem aber durch Wind. Der Wind weht über das Meer und gibt dabei seine Energie an kleine Wasserteilchen ab. Diese geben die Energie dann an andere Wasserteilchen ab – so bewegt sich die Energie wellenförmig durch das Meer und die Welle entsteht.
Sind Wellen bei Ebbe oder Flut höher?
Surferwissen – Teil 2: Die Gezeiten Wer im Urlaub schon einmal gesurft ist, weiß, dass die « perfekte Welle » enorm vom Wetter abhängig ist. Dabei ist die Theorie, die hinter der Vorhersage solcher Wellen steckt, alles andere als einfach. Grund genug, die Wellenvorhersage für Surfer genauer anzuschauen.
- Nachdem im Thema des Tages vom 03.05.2017 bereits auf die Entstehung von Wellen näher eingegangen wurde, soll heute der Blick auf einen küstennahen Effekt gerichtet werden, der zum Surfen von grundlegender Bedeutung ist.
- Denn wer lag im Urlaub nicht schon einmal am Meer auf einem Liegestuhl und wunderte sich, dass der Weg ins « kühlende Nass » über einen immer größer werdenden Strandabschnitt führt.
Der Grund liegt in den sogenannten « Gezeiten » (engl. tides), die periodische Wasserbewegungen des Ozeans darstellen und besser als Ebbe und Flut bekannt sind. Dabei bezeichnet man den vom Niedrig- bis zum Höchststand ansteigenden Meeresspiegel als Flut, sinkt der Spiegel hingegen ab, spricht man von Ebbe.
- Zum Vergrößern bitte klicken Aber warum ändert sich die Höhe des Meeresspiegels? Der Grund findet sich in der Wechselwirkung von Erde und Mond wieder.
- Grundsätzlich geht von jedem Körper mit einer Masse eine Anziehungskraft auf andere Körper aus, die sogenannte « Gravitationskraft ».
- Die wesentlich schwerere Erde erzeugt dabei im Vergleich zum Mond eine deutlich größere Schwer- und somit auch Anziehungskraft.
Entsprechend dreht sich der Mond auch um die Erde und nicht nur um sich selbst. Allerdings reicht die auf die Erde wirkende Anziehungskraft des Mondes aus, um an der Materie der Erde zu « zerren » und sie in Bewegung zu setzen. Natürlich gibt die Erdkruste diesen Kräften nur in geringem Maße nach, spürbarer ist jedoch die Bewegung des Wassers der Ozeane.
Denn auf der dem Mond zugewandten Erdseite bildet sich ein Flutberg aus. Auf der gegenüberliegenden Seite der Erde hingegen wirkt durch die Rotation des Erde-Mond-Systems um den gemeinsamen Schwerpunkt die Zentrifugalkraft (Fliehkraft), was auch dort zur Ausprägung eines Flutbergs führt. Zwischen diesen beiden Flutbergen senkt sich der Meeresspiegel ab, womit dort Ebbe vorherrscht.
Aufgrund der Erdrotation sowie der Drehung des Mondes um die Erde dauert es genau 24 Stunden und 50 Minuten, bis der gleiche Punkt auf der Erde erneut dem Mond zugewandt ist. Innerhalb dieser Zeit kommt es an nahezu allen Küstenabschnitten zu je zweimal Hoch- (Flut, engl.
« high tide ») und zweimal Niedrigwasser (Ebbe, engl. « low tide »). Auch die Sonne hat einen Einfluss auf die Gezeiten, wobei dieser aufgrund ihrer Entfernung von der Erde deutlich kleiner ausfällt, als der des Mondes. Für das Surfen sind die Gezeiten von fundamentaler Bedeutung, denn je nach Wasserstand ändern sich auch die Höhe der Wellen sowie ihr Brechungsverhalten.
Herrscht Ebbe, brechen die Wellen im Vergleich zur Flut seichter und deutlich weiter draußen. Bei Flut hingegen laufen die Wellen meist aufgrund des höheren Wasserspiegels etwas länger. Herrscht Wasserhöchststand bzw. einsetzende Ebbe vor, kann es sein, dass die Welle sehr plötzlich direkt am Strand bricht.
Dies bezeichnet man auch als sogenannten « Shorebreak ». Diese Shorebreaks fallen in der Regel recht heftig aus, da die brechenden Wellen vom zurück ins Meer abfließenden Wasser zusätzlich hochgedrückt werden und damit eine Gefahr für Mensch und Material darstellen. Nicht nur als unerfahrener Surfer, sondern auch als Badegast sollte man diese Wellen meiden, da sie einem im wahrsten Sinne des Wortes den Boden unter den Füßen wegziehen können.
Falls man also den Gang aus dem Wasser noch einigermaßen « elegant » und ohne « Bauchklatscher » auf den Strand gestalten möchte, sollte man am besten die Pause zwischen zwei « sets » abpassen. : Surferwissen – Teil 2: Die Gezeiten
Wie bricht eine Welle?
Faktoren für eine Welle zum Surfen – Es gibt mehrere Faktoren damit eine sehr gute Welle zum Surfen entsteht.
Man benötigt natürlich erst einmal eine Wellenmaschine (Tiefdruckgebiet) um Wellen zu erzeugen Mehr dazu findet ihr im Thema Wellenentstehung Das Tiefdruckgebiet muss weit genug weg sein, damit die Wellen sich zu Sets ordnen können Zwischen Tiefdruckgebiet und Küste sollte kein Wind auf die Wellensets einwirken Der Untergrund an der Küste muss passend sein, damit eine Welle zum Surfen bricht
Weitere relevante Faktoren, die eine sehr gute Surfregion ausmachen sind:
An wie vielen Tagen im Jahr kann gesurft werden, also wie oft entstehen Tiefdruckgebiete die Wellen erzeugen Wie oft sind die Windbedingungen am Surfspot gut zum Surfen Wie ist die Infrastruktur in der Region, Anreise Wie sind die Preise Wie viele Surfer sind täglich am Spot Wie ist die Auswahl an verschiedenen Surfspots in der Region
Wie im Thema Wellenentstehung beschrieben, besteht eine Welle aus Energie. Diese wird von Wind auf das Wasser in Form einer Orbitalbewegung übertragen. Die Orbitalbewegung des Wassers ist der perfekte Transportmechanismus für Energie, nahezu ohne Reibungsverlust.
- Die Orbitalwalzen einer Welle, reichen je nach Wellengröße und Wellenlänge, mehrere Meter in die Tiefe.
- Je größer die Welle, desto tiefer die Orbitalbewegung.
- Dies erklärt, warum man schon bei einem sanft ansteigendem Untergrund, die Wellen schon von weiter weg hereinlaufen sehen kann.
- Die Energie der Orbiatlbewegung wird vom Untergrund nach oben abgegeben und die Welle baut sich auf.
Wellen brechen also, wenn sie aus tiefem Wasser auf flachen Untergrund treffen. Hierbei gilt ein Verhältnis von 1m / 1,3m. Eine 1 Meter Welle, fängt in 1,30m tiefem Wasser an zu brechen, eine 2m Welle in 2,60m usw. Dies gilt aber nur wenn der Untergrund perfekt gleichmäßig ansteigt.
Warum gibt es am Mittelmeer keine Wellen?
Von der Sonnenenergie zu den Wellen – « Meereswellen stehen am Ende einer Kette von Wetterereignissen », sagt Tony Butt, Alles beginnt mit der Sonnenenergie, die in die Atmosphäre eintritt. Sie heizt den Äquator stärker auf als die Pole. Die Luft am Äquator dehnt sich aus, während sie sich an den Polen abkühlt und zusammenzieht.
Um diesen Druckunterschied auszugleichen, beginnen sich die Luftmassen in der Atmosphäre zu bewegen. Beeinflusst durch die Landmassen und das Klima bilden sich in der unteren Atmosphäre Tiefdruckgebiete aus. Auf dem Satellitenbild sind diese durch typische Verwirbelungen der Wolken zu erkennen. Denn durch die Erdrotation wird die bewegte Luft in Wirbeln abgelenkt.
Auf genau dieses Wolkenbild wartet Tony Butt, Denn in den Tiefdruckgebieten wehen starke Winde nahe der Erdoberfläche – und damit über dem Meer. Die Winde übertragen ihre Energie auf das Wasser und bringen es in Wallung. « Je weiter der Weg ist, den die Winde über der Wasseroberfläche zurücklegen, desto größer sind auch die Wellen », sagt der Surfer,
Wie kommen die Wellen ins Meer?
Warum das Meer wellig ist und wieso Wellen weiße Spitzen haben > > > Warum das Meer wellig ist und wieso Wellen weiße Spitzen haben Wie entstehen Wellen? – © wetteronline Je stärker der Wind auf das Wasser drückt, desto höher und kraftvoller schlagen die Wellen. Quelle: WetterOnline Ob mit der Luftmatratze, dem Surfbrett oder den Flossen: Beim Strandurlaub macht das Baden im Meer besonders viel Spaß.
Dabei sind vor allem die unterschiedlich starken Wellen toll zum Spielen. Aber woher kommen sie eigentlich und warum sind sie manchmal weiß und schaumig? Der Wind macht die Welle Am Meer ist es oft windig. Dadurch bewegen sich nicht nur Segelboote auf dem Wasser, sondern es entstehen auch Wellen. Der Wind bläst nämlich auf die Wasseroberfläche und drückt diese ein.
So werden viele kleine Wasserteilchen angestoßen und drehen sich im Kreis. Während die unteren Wasserteilchen vom Meeresboden gebremst werden, bewegen sich die oberen Wasserteilchen weiter. Dabei klettern sie sozusagen übereinander – eine Welle entsteht.
- Irgendwann, wenn sich die Welle weit genug aufgetürmt hat, wird sie zu schwer und fällt wegen der Erdanziehungskraft wieder in sich zusammen.
- Man sagt dazu, die Welle „bricht ».
- In diesem Moment entstehen auch die weißen Spitzen, die wir oft auf der Welle sehen und die aussehen wie Badeschaum.
- Matthias Habel, Meteorologe und Pressesprecher von WetterOnline, erklärt: „Die weißen Schaumkronen einer Welle entstehen, während sie bricht.
Denn wenn der obere Teil der Welle nach vorne fällt, schließt er viele kleine Luftblasen in die Wassertropfen ein. Diese eingeschlossene Luft bauscht das Wasser auf und das sieht aus wie weißer Schaum. » Eine optische Täuschung? Wer auf das Meer schaut und Wellen betrachtet, stellt fest, dass es oft so aussieht, als würde sich das gesamte Wasser von einem Punkt zum anderen bewegen.
Das stimmt jedoch nicht ganz. Tatsächlich bleibt der Großteil des Wassers an ein und derselben Stelle. Nur die Wellen auf der Wasseroberfläche rollen durch die Bewegung des Windes immer weiter voran, bis sie ans Ufer treffen. Manchmal bewegt sich allerdings auch das gesamte Meer vor und zurück. Verantwortlich dafür ist der Mond.
Er sorgt mit seiner Anziehungskraft dafür, dass das Wasser mal mehr ans Ufer und mal weiter zurück ins Meer gezogen wird. Das kennen wir als Flut und Ebbe. Tsunami: Wellen durch Erdbeben Auch heftige Erdbeben, zum Beispiel als Folge eines Vulkanausbruchs, können für große Wellen sorgen.
- Eine besonders große und gefährliche Wellenart heißt Tsunami.
- Durch das Beben der Erde wackelt der Meeresboden.
- Das Wasser gerät in Bewegung und es entstehen dadurch riesige Wellen.
- Sie werden immer größer, je näher sie der Küste kommen.
- Das liegt daran, dass die unteren Wasserteilchen schneller vom Meeresboden gebremst werden.
Dadurch geht die ganze Kraft in den oberen Teil der Welle über, wodurch sie wächst. Mit Dank an Schlagwörter: Schlagwörter : Warum das Meer wellig ist und wieso Wellen weiße Spitzen haben
Warum ist das Meer nachts ruhig?
Warum ist es am Meer so windig? Meistens ist es an den Küsten windiger als in anderen Regionen. Das liegt vor allem daran, dass auf dem Wasser meilenweit keine Hindernisse sind, die den Wind abbremsen würden. Häuser, Bäume oder Berge sind natürliche Barrieren für Wind im Landesinneren.
- Außerdem bildet sich oft eine besondere Luftbewegung an den Küsten, die Wind erzeugt: Die Land-Seewind-Zirkulation,
- Diese spielt vor allem dann eine Rolle, wenn ansonsten kaum Wind wehen würde, zum Beispiel bei einer ruhigen Hochdruckwetterlage.
- Dies hängt mit einer besonderen Eigenschaft von zusammen: Wasser verändert seine Temperatur langsamer als fester Erdboden.
Das Land erwärmt sich tagsüber stärker als das Wasser, also heizt sich auch die Luft über dem Land stärker auf. Warme Luft ist leichter als kalte Luft und steigt deswegen auf. Dort, wo die Luft nach oben entweicht, muss von woanders Luft nachrücken, weil sonst ein « Loch » in der Luft entstehen würde.
- Diese Luft kommt vom Meer, hat sich noch nicht aufgeheizt und ist deswegen kälter.
- Deswegen weht bei heißem, sonnigen Wetter oft eine kräftige, am Strand.
- Nachts kehrt sich der Effekt um: Der Erdboden kühlt sich nachts schneller ab und ist schließlich kälter als das Wasser.
- Über dem Wasser steigt die wärmere Luft auf und Wind vom Land weht zum Meer, um die Luftbewegung auszugleichen.
Morgens und abends entsteht oft ein Gleichgewicht zwischen Land und Meer, wenn beides ungefähr gleich warm ist. Dann kann es am Meer windstill sein, sodass das Wasser unberührt und klar wirkt wie ein See. Übrigens : Die Land-Seewind-Zirkulation bildet sich nicht nur am Meer, sondern auch an großen Seen.
Wie schnell bewegen sich Wellen im Meer?
Näherung: Die Wellenlängen sind klein relativ zur Wassertiefe (Tiefwasserwellen) – Für Gewässer mit einer Tiefe von mehr als einer halben Wellenlänge nähert sich in (1) dem Wert 1, die Phasengeschwindigkeit wird von der Wassertiefe unabhängig: (3) für Bezeichnet die Periodendauer, folgt mit aus (3): (4) Langwellige Wellen breiten sich also schneller aus und haben eine größere Periodendauer als kurzwellige. Bei einer Wellenlänge von 1 km ist c etwa 142 km/h und T etwa 25 s, bei einer Wellenlänge von 10 m ist c etwa 14 km/h und T etwa 2,5 s. Die Dispersion wird maximal: bzw. Aus (2) ergibt sich die Gruppengeschwindigkeit zu, Aufgrund dieser Dispersionsrelation ändert sich die Zusammensetzung von Wellenpaketen in der Art, dass die längeren Wellen das Gebiet ihrer Erzeugung schneller verlassen als die kürzeren und somit an entfernten Orten früher ankommen. Da zusätzlich die kurzperiodischen Wellen stärker gedämpft werden, nimmt man Sturmwellen in entfernten Gebieten als langperiodische Dünung wahr.
Können Wellen auf offener See brechen?
Lange dachten Forscher, vom Wind aufgepeitschte Meereswellen könnten kaum höher werden als 15 Meter. Doch sie irrten sich. Heute weiß man, dass Riesenwellen überraschend häufig auftreten. Die sogenannten Freak Waves überragen die umgebenden Wellen um ein Vielfaches.
Bis zu 35 Meter hoch können sie sich auftürmen. Die Entstehung der ozeanischen Riesen ist umstritten. Es gibt mehrere mögliche Mechanismen. Die zahlreichen Berichte von Riesenwellen, die sogar große Schiffe im Nu versenkt haben sollen, sind nichts als Spinnerei – so dachten früher viele Wissenschaftler.
Laut Statistik der Lehrbücher konnte es sich bei den Ereignissen nur um extreme Ausreißer handeln. Doch nach dem 1. Januar 1995 änderte sich die Auffassung: An dem Tag wurde bei der Gasplattform Draupner vor der norwegischen Küste eine 26,5 Meter hohe Woge registriert, während die höchsten Wellen ringsum vom Tal bis zum Wellenkamm nur ungefähr 11 Meter maßen.
Von dieser Messung und weiteren Beobachtungen weiß man, dass Riesenwellen wesentlich häufiger auftreten als früher angenommen. Nun versuchen Forscher herauszufinden, wo und wann man mit den Wellenungetümen rechnen muss und wie sie entstehen. Im Englischen sind die gigantischen Wogen unter der Bezeichnung „Freak Waves » bekannt.
Mit den Tsunamis haben sie nichts zu tun – während diese anfänglich sehr langen und flachen Wellen, die meist von Seebeben erzeugt werden, sich erst an den Küsten auftürmen, brechen Freak Waves gerade auf dem offenen Ozean über Schiffe herein. Riesenwelle an der Biskaya Eine physikalische Definition von Freak Waves gibt es nicht. Denn noch weiß niemand, wie das Phänomen genau entsteht. Das erklärt Wolfgang Rosenthal von der Gesellschaft für Angewandten Umweltschutz und Sicherheit im Seeverkehr in Bremen – der Physiker befasst sich mit den Riesenwellen schon seit vielen Jahren.
In Fachkreisen habe sich eingebürgert, eine Welle, die mehr als doppelt so hoch ist wie die „signifikante Wellenhöhe », als Freak Wave zu behandeln, sagt Rosenthal. Als signifikante Wellenhöhe bezeichnet man die Durchschnittshöhe desjenigen Drittels der Wellen mit der größten Wellenhöhe. Der Schätzung einer Schifffahrts-Beratungsfirma zufolge sanken zwischen 1969 und 1994 weltweit mehr als 22 größere Frachter nach Konfrontationen mit Freak Waves – 525 Menschen kamen dabei ums Leben.
Auch in den letzten Jahren gab es spektakuläre Fälle: Viel Aufsehen erregt hat in Deutschland das Zusammentreffen der MS Bremen mit einer Riesenwelle im Februar 2001 im Südatlantik. Das Kreuzfahrtschiff, dessen Brücke zerstört wurde, entging nur knapp dem Untergang.
Selbst im Mittelmeer kann es gefährlich werden. Am 3. März 2010 starben auf dem Kreuzfahrtschiff Louis Majesty zwei Passagiere, als drei Wellen, bei denen es sich möglicherweise um Freak Waves gehandelt hat, die Fenster zu einem Salon durchschlugen. Die Louis Majesty könnte den sogenannten „Drei Schwestern » begegnet sein.
Diese typische Abfolge dreier Freak Waves ist schon oft beobachtet worden. Riesenwellen tauchen aber auch alleine auf. Viele Augenzeugen beschreiben sie als einzelne Wasserwand, die sich wie aus dem Nichts vor ihnen aufgebaut habe. In anderen Fällen war die Welle schon von Weitem zu sehen. Riesenwelle an Gasplattform Meeresströmungen können Wellen wie ein Brennglas auf einen Punkt fokussieren. Das passiert zum Beispiel im Golfstrom, im Kuroshio vor Japan und im Agulhasstrom vor Südafrika. Besonders wenn die Wellen gegen die Strömungsrichtung des Wassers wandern, steigt das Risiko von Freak Waves.
- Zur Entstehung von Riesenwellen können auch Unebenheiten des Meeresbodens führen, denn Wellenlänge und -höhe sind physikalisch an die Wassertiefe gekoppelt.
- Dieses Prinzip ruft an Stränden die Brandung hervor.
- Unter bestimmten Umständen können Untiefen die Wellen ähnlich fokussieren wie Strömungen.
- Die dritte Hypothese ist kompliziert und beruht auf nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen den Wellen.
Auf hoher See hat man es nicht mit Wellen einer einzelnen Frequenz, Höhe und Geschwindigkeit zu tun, sondern mit einem ganzen Spektrum unterschiedlichster Formen. Dabei kommt es zum einen zu linearen Effekten wie der konstruktiven und destruktiven Superposition, die Wellen reagieren zum anderen aber auch auf nichtlineare Weise miteinander. Schaden an Tanker Die Enstehungsmechanismen müssen also weiter erforscht werden. Indes sei in den letzten Jahren damit begonnen worden, versuchsweise Warnungen vor Freak Waves herauszugeben, berichtet Rosenthal. Zum Beispiel produziert das Europäische Zentrum für Mittelfristige Wettervorhersage im englischen Reading globale Vorhersagen des Wellengangs, in denen die Wahrscheinlichkeit von Freak Waves berechnet wird.
- Fortschritte gibt es auch bei der Beobachtung der Riesenwellen.
- Radarsatelliten wie der TerraSAR-X vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt vermögen den Seegang mit einer Auflösung von 1 bis 6 Metern zu scannen.
- Doch für eine Detektion, die zu brauchbaren Warnungen ausreichen würde, müssten solche Satelliten ein größeres Gebiet abdecken und häufiger die gleiche Gegend überfliegen, als es derzeit der Fall ist.
So bleibt Seeleuten bisher nichts anderes übrig, als Gegenden mit besonders hohem Wellengang, in denen Freak Waves auftauchen könnten, vorsichtshalber zu meiden. Quelle: https://www.weltderphysik.de/gebiet/erde/atmosphaere/meere/monsterwellen/riesenwellen/
Wie fährt man gegen Wellen?
Wellen im Winkel anfahren – Ihr Boot kann von großen Wellen überschwemmt oder beschädigt werden und Sie könnten literweise Wasser auf einmal aufnehmen, wenn Sie seitlich von Wellen getroffen werden. Fahren Sie Wellen möglichst in einem 45-Grad-Winkel an, um den Aufprall abzumildern und ein Überschwemmen zu vermeiden.
Was ist die Aufgabe einer Welle?
Welle, Achse – In ihrem Aussehen gleichen sich Wellen und Achsen zweifellos sehr oft, weshalb die beiden Begriffe gerne verwechselt werden. Im täglichen Sprachgebrauch ist noch nie jemand daran gestorben, wenn aber Fachleute des Maschinenbaus damit zu tun haben, unterscheiden sie sehr genau. In Bild 1 ist der Antrieb der Nebenaggregate eines Pkws dargestellt, und wir wissen, dass der Antrieb von der Kurbelwelle ausgeht. Von dort läuft der Keilrippenriemen über die Antriebsscheiben von Wasserpumpe, Generator, Lenkhilfepumpe und Klimakompressor. Bild 2 Wir stellen fest: 1. Die Achse dreht sich (hier) nicht.2. Die Achse treibt nichts an, deshalb überträgt sie auch kein Drehmoment. Es gibt aber auch umlaufende Achsen, wie die Baugruppe aus einem Schienenfahrzeug in Bild 4 zeigt. Für sie gilt das unter 2.
- Gesagte trotzdem: Weil sie nichts antreibt, überträgt sie auch kein Drehmoment und ist deshalb eine Achse.
- Bild 3, Generatorantrieb Wir stellen fest: 1.
- Die Welle dreht sich.2.
- Die Welle treibt den mit Spulen besetzten Rotor an, wozu ein Drehmoment erforderlich ist.
- Diese Beobachtungen kann man kurz so zusammenfassen: Was ist eine Achse ? Eine Achse ist ein Bauteil, das umlaufende oder schwingende Nachbarbauteile trägt.
Was ist eine Welle ? Eine Welle überträgt Drehbewegungen und Drehmomente. Zum Überlegen: In den Zeichnungen unten sind Wellen bzw. Achsen mit roten, nummerierten Pfeilen gekennzeichnet. Welches Bauteil ist Welle, welches Achse? Lösungen Schneckengetriebe: 1 = Welle; 2 = Welle Scherenbühne: 1 = Achse; 2 = Achse; 3 = Achse Wandkran: 1 = Achse; 2 = Achse; 3 = Welle; 4 = Achse
Was ist eine Welle leicht erklärt?
Wellen – Das Wichtigste auf einen Blick
Wellen treten in verschiedensten Formen auf: Wasserwellen, Schallwellen, elektromagnetische Wellen Eine Welle ist eine räumliche und zeitliche Zustandsänderung physikalischer Größen, die meist nach bestimmten periodischen Gesetzmäßigkeiten erfolgt. Die Ausbreitung einer Welle ist ein Energietransport, aber kein Materialtransport.
Eine – zugegeben etwas abstrakte – Definition der Welle lautet: Eine Welle ist eine räumliche und zeitliche Zustandsänderung physikalischer Größen, die meist nach bestimmten periodischen Gesetzmäßigkeiten erfolgt. Die Ausbreitung mechanischer Wellen erfordert einen Träger in dem sich schwingungsfähige Teilchen befinden.
Träger können dabei feste, flüssige oder gasförmige Körper sein. Weiter müssen diese schwingungsfähigen Teilchen untereinander eine Kopplung aufweisen, so dass sich die von außen einwirkende Störung über das System fortpflanzen kann. Zur Veranschaulichung arbeitet man oft mit dem sogenannten Kugel-Feder-Modell (vgl.
Abb.5 ). Die Kugeln symbolisieren die schwingungsfähigen Teilchen, die Federn deuten auf die Kopplung zwischen den Teilchen hin. Der Einfachheit halber zeichnet man statt der Federn häufig nur Striche zwischen den Teilchen. Ein Erreger zwingt ein Teilchen des Körpers aus seiner Ruhelage.
- Aufgrund seiner Trägheit übernimmt das nächste Teilchen etwas zeitversetzt diese Störung, es entsteht eine Phasenverschiebung \(\Delta \varphi \) zwischen den Bewegungen benachbarter Teilchen.
- Auf diese Weise pflanzt sich die Störung durch den Körper fort.
- Die Geschwindigkeit mit der sich die Störung durch den Körper bewegt nennt man Ausbreitungsgeschwindigkeit \(c\).
Sehr häufig wird das von außen angeregte Teilchen zu einer Sinusschwingung angeregt. Man bezeichnet die daraufhin entstehende Welle als harmonische Welle, Mit der Ausbreitung der Welle ist ein Energietransport, aber kein Materietransport verbunden. Diese Ausbreitung der Energie in den Raum bei einer Welle ist ein wesentlicher Unterschied zur Schwingung, bei der die Energie nur zwischen zwei Orten hin- und herpendelt., Public domain, via Wikimedia Commons Abb.4 kreisförmige Wellenfront, Public domain, via Wikimedia Commons Abb.5 ebene Wellenfront
Wie bewegen sich Wellen?
Verformungen der Wasseroberfläche – Wellen sind Verformungen der Wasseroberfläche. Die einzelnen Wasserteilchen bewegen sich auf einer Kreisbahn, deren Durchmesser zur Tiefe hin abnimmt. In einer Tiefe, die der halben Wellenlänge entspricht, findet schließlich keine Kreisbewegung mehr statt.
In welchem Meer gibt es die höchsten Wellen?
Ozeanforschung : Im Pazifik wogen Mega-Monsterwellen – Forscher weisen 200-Meter-Wellen im Wasserkörper des Pazifiks nach: Sie mischen den Ozean durch und verteilen Nährstoffe. © EpicStockMedia / Fotolia (Ausschnitt) Einmal am Tag entsteht in der Luzon-See zwischen Taiwan und den Philippinen eine gigantische Welle: Mehr als 200 Meter hoch und 100 bis 200 Kilometer breit rollt sie durch das Südchinesische Meer. Doch kaum einer bemerkt sie auf den ersten Blick.
- Denn bei dieser Monsterwelle handelt es sich um einen internen Prozess im Ozean, der sich an der Oberfläche nur minimal bemerkbar macht.
- Nun veröffentlichten Jonathan Nash von der Oregon State University und seine Kollegen eine Studie in « Nature », in der sie erstmals beschrieben, wie derartige Kaventsmänner entstehen und welche Folgen sie für das Meer haben: « Ohne diese riesigen Wellen wäre das Wasser der Ozeane viel weniger durchmischt: An der Oberfläche wäre es wärmer, in der Tiefsee dagegen kälter », so Nash.
© Maarten Buijsman, University of Southern Mississippi (Ausschnitt) Entstehung der Monsterwellen im Meer | Wenn die Gezeiten über Berggrate in der Tiefsee strömen, schießt das Wasser hangabwärts. Es kommt zu Verwirbelungen, die kaltes Tiefenwasser nach oben reißen.
- Dieses sackt wieder nach unten ab und verdrängt weiteres Wasser: Eine Welle bildet sich.
- Diese internen Wellen entwickeln sich, wenn starke Gezeitenströme über bestimmte Oberflächenformen am Meeresgrund fließen.
- Ein Schlüsselfaktor zumindest in der Luzon-Straße zwischen den ostasiatischen Inseln ist zudem die Tiefe, in der sich warme und kalte Wasserschichten treffen: Sie liegt hier bei 1000 Metern unterhalb des Meeresspiegels.
In der Region schieben sich die Wassermassen mit den Gezeiten über zwei Berggrate in der Tiefsee, die die Wellenbildung auslösen und die entstehenden Wellen energetisch verstärken sowie enorm erhöhen. Dabei fließt die Strömung über den ersten, höheren Kamm hinweg in die Tiefe und legt dabei deutlich an Geschwindigkeit zu, wie eine Simulation der Forscher zeigt, bis sie auf den zweiten, weiter westlich liegenden Grat stößt und wieder nach oben abgelenkt wird.
- Altes und damit schwereres Tiefenwasser wird dabei durch die Verwirbelungen mit nach oben gerissen, sackt neu ab und verdrängt dabei weitere Wassermassen – eine steile Welle entwickelt sich, die sich dann Richtung asiatisches Festland durchs Meer fortpflanzt.
- Südlich von Taiwan treffen diese Kolosse dann auf flachere Bereiche des kontinentalen Schelfs, wo sie brechen und schwere Turbulenzen erzeugen: Sie sind bis zu 10 000-mal stärker als Wellen an der Oberfläche auf dem offenen Meer.
Und das macht sie so bedeutend für verschiedene Prozesse im Meer und in der Atmosphäre, denn durch die Verwirbelungen verfrachten sie warmes Wasser in die Tiefe und kaltes nach oben: Sie beeinflussen daher in riesigem Ausmaß den Energiehaushalt des Ozeans.
- Gleichzeitig spülen sie abgesunkene Nährstoffe aus der Tiefsee wieder in lichtdurchflutete Flachwasserzonen und überspülen die Schelfmeerböden mit frischen Sedimenten.
- Damit sorgen sie wohl dafür, dass diese Flächen sanfter zur Tiefsee hin abfallen,
- Tatsächlich kann man diese Monsterwellen auch auf Satellitenbildern erkennen », sagt Nash.
« Sie machen die Oberfläche des Ozeans etwas rauer und erzeugen dort lauter niedrige, aber breite Wellen, die mit einer Geschwindigkeit von sieben bis elf Kilometern pro Stunde über das Meer ziehen. » « Normale » Monsterwellen an der Oberfläche entstehen dagegen durch Stürme, die Wassermassen unter bestimmten Bedingungen bis zu 25 Meter und mehr auftürmen.
Warum gibt es nicht überall Ebbe und Flut?
Wissen rund um die Natur Komisch: An der Nordsee zieht sich das Meer ewig weit zurück, doch am Mittelmeer gibt es fast keinen Unterschied zwischen Ebbe und Flut. Zum einen liegt das an der Größe des Ozeans. Im offenen Atlantik und Pazifik kann der Mond mit seiner Anziehungskraft größere Wassermassen bewegen als im kleinen, von Land umschlossenen Mittelmeer.
Wo bleibt das Wasser bei Ebbe?
Gewusst Das Wasser verschwindet nicht – es verlagert sich nur. Verantwortlich dafür ist der Mond. Seine Masse zieht das Wasser an. Dort, wo er steht, ist Flut, auf der genau gegenüberliegenden Seite der Erde ebenso. Der Rest des Planeten hat Ebbe. Da sich die Erde in 24 Stunden einmal um sich selbst dreht, wechseln sich Ebbe und Flut etwa alle sechs Stunden ab.
- | 10. Dezember 2018, 10:00 Uhr Unterstütze uns Wir sind auf dich angewiesen, damit wir gratis und werbefrei bleiben können.
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Bei Männern hingegen ist die Region betroffen, die für Kontrolle der Emotionen und Belohnung verantwortlich ist. Gewusst Gehen Lebewesen vergessen, wenn sie ausgestorben sind? Ja, in den meisten Fällen zumindest. Denn viele der aussterbenden und ausgestorbenen Arten sind zumindest der breiten Öffentlichkeit nicht bekannt.
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Dies haben Forschende aus Frankreich und Schweden herausgefunden. Wer also seine Feinmotorik trainiert – zum Beispiel mit einer Zange – ist tendenziell auch gewiefter mit sprachlichen Feinheiten, und umgekehrt. Gewusst Warum müssen Menschen im Sonnenlicht niesen? Eine gängige Erklärung ist, dass bei manchen der Sehnerv zu nah am Drillingsnerv liegt, der fürs Niesen verantwortlich ist.
- Helles Sonnenlicht verursacht bei ihnen eine Überreaktion: Das visuelle Signal springt auf den Drillingsnerv über und wird fälschlicherweise als Signal fürs Niesen gedeutet.
- Ganz einig, ist sich die Forschung aber noch nicht.
- Betroffen ist übrigens rund jede vierte Person.
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Dies vor allem am ersten Tag des Rauchstopps – der wichtigste, um langfristig aufzuhören. Denn Frauen haben mehr Entzugssymptome als Männer – und jene am ersten Tag ohne Zigaretten sind am stärksten, so das Fazit von US-Forschenden aus Medizin, Neurowissenschaften und Epidemiologie mit mehr als 16 000 Nikotinabhängigen in zwölf Ländern.
Gewusst Wie können wir uns Namen und Gesichter besser merken? Im Schlaf – genauer gesagt: im Tiefschlaf. Menschen können neu gelernte Namen besser einem Gesicht zuordnen, wenn sie nach der Vorstellungsrunde ein Nickerchen machen. Dies zeigte ein Experiment mit Messungen der Hirnströme. Wichtig war auch: Während die Teilnehmenden schliefen, wurden die neu gelernten Namen leise wiederholt.
Ohne Erfolg war diese Methode bei Personen mit einem gestörten Schlaf. Zeig mir alle Gewusst! 376 weitere Beiträge Mehr Umwelt und Umwelt swissinfo Bolle di Magadino – Schweizer Schatzkammer der Artenvielfalt von Zeno Zoccatelli – 6. Juli 2022 Heidi.news Sollten Katzen und Hunde Vegetarier werden? von Sarah Zeines – 5.
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Warum bewegt sich ein Strand?
Meereswellen entstehen in der Regel durch Wind, der übers Wasser bläst und ihm dadurch Energie zuführt. Die Energie versetzt Wassermoleküle in Bewegung und breitet sich in Wellenform im Wasser aus. Wellen gehören einfach zum Meer. Sie werden meistens durch Wind erzeugt.
Wie entsteht eine Monsterwelle?
Wie entstehen Monsterwellen? | W wie Wissen SENDETERMIN Sa., 29.09.18 | 16:00 Uhr | Das Erste Lange galten Monsterwellen als Seemannsgarn. Niemand konnte sich vorstellen, dass es tatsächlich Wellen geben sollte, die 20 und mehr Meter hoch sind. Und tatsächlich sind Stürme auf der Erde einfach nicht heftig genug, um so hohe Wellen aufzutürmen.
- Doch dann wurde am 1.
- Januar 1995 auf einer Bohrinsel in der Nordsee eine 25 Meter hohe Welle gemessen.
- Es gab sie also doch.
- Heute ist klar, dass es zu jeder Zeit auf der Erde mindestens zehn Monsterwellen gibt.
- Und inzwischen gibt es auch eine Erklärung dafür– zumindest im Prinzip.
- Eine Monsterwelle ist eigentlich gar nicht eine Welle, sondern eine Überlagerung mehrerer verschiedener Wellen, die zufällig zur gleichen Zeit am gleichen Ort sind.
Dabei spielt die Wellenphysik eine wichtige Rolle: Wellen breiten sich im Wasser nicht gleich schnell aus. Wellen mit kleiner Wellenlänge – also wenn Wellental und Wellenberg kurz aufeinander folgen – bewegen sich nur relativ langsam. Wellen mit großen Wellenlängen sind schneller.
Sie können die kurzwelligen einholen. Treffen sich die beiden Wellen, addieren sich die Wellenhöhen und sie werden zu einer hohen Welle. Damit eine richtige Monsterwelle entsteht, müssen aber nicht nur zwei Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen zusammenkommen, sondern eine ganze Reihe. Im Meer entstehen sie durch unterschiedliche Tiefdruckgebiete, bei denen der Wind unterschiedliche Wellen anregt.
Treffen sich dann viele Wellen, addieren sie sich zu einer Monsterwelle. Dieses Zusammenlaufen der Wellen auf offener See vorherzusagen, ist derzeit nicht möglich. Eine Monsterwelle ist erst dann zu sehen, wenn sie sich bereits gebildet hat. Genauso schnell wie sie sich bildet, löst sie sich allerdings auch wieder auf.
Monsterwellen existieren nur zwei bis drei Minuten. Trotzdem sind sie für die Schifffahrt eine große Gefahr. Neben der reinen Höhe der Welle spielt dabei die Steilheit eine Rolle. Monsterwellen sind doppelt bis dreimal so hoch wie die höchsten Wellen der Umgebung – und das bei gleicher Wellenlänge, also bei gleichem Abstand zwischen Wellenberg und Wellental.
Das macht Monsterwellen auch doppelt bis dreimal so steil. Die Wucht einer Monsterwelle ist daher fast zehn Mal so groß. Und weil sie so steil ist, hat das Schiff keine Chance den Wellenberg einfach hochzufahren wie bei einer normalen Welle. Stattdessen wird es von der Welle überrollt.
Die Wassermassen treffen die Aufbauten an Deck mit ungeheurer Wucht. Fensterscheiben gehen zu Bruch und stabile Stahlteile werden verbogen. Trifft die Welle das Schiff von der Seite, oder ist es schlicht zu klein, wird es einfach umgeworfen und ist verloren. Auch wenn man Monsterwellen bisher nicht vorhersagen kann, so weiß man doch inzwischen, dass es Seegebiete gibt, in denen Monsterwellen aufgrund von Strömungen und der Form des Meeresbodens häufiger auftreten.
Und klar ist auch eine Monsterwelle entwickelt sich nicht aus einer glatten See, sondern nur in einem schweren Sturm. Die einfachste Strategie ist daher, Sturmgebiete zu meiden. Eine weitere Strategie ist schlicht die Größe des Schiffs: Moderne Containerschiffe sind bis zu 400 Meter lang und daher ohnehin entsprechend stabil gebaut.
- Selbst eine 30 Meterwelle ist dann kaum mehr ein Problem.
- Natürlich gehen bei einem Treffer wahrscheinlich mehrere Container über Bord, aber das gehört zum Alltag auf diesen Schiffen.
- Auch eine 15 Zentimeter hohe Welle kann eine Monsterwelle sein.
- Wissenschaftler definieren eine Monsterwelle nicht nach ihrer absoluten Höhe, sondern nach ihrer Höhe im Vergleich zu den Wellen in der Umgebung.
Demnach gilt eine Welle als Monsterwelle, sobald sie doppelt so hoch ist wie die « signifikante Wellenhöhe » des umgebenden Seegangs. Die signifikante Wellenhöhe ist dabei der Durchschnitt des höchstens Drittels der Wellen in einem bestimmten Gebiet in einer gewissen Zeitspanne, zum Beispiel 15 Minuten.
Auch im Wellenschwimmbad kann es demnach eine Monsterwelle geben. In ihrer einfachsten Form sind die Monsterwellen gut verstanden und lassen sich sogar im Labor simulieren. Aber diese einfache Theorie kommt auch an ihre Grenzen. In einem schweren Sturm liegt nach der klassischen Physik die Wahrscheinlichkeit für eine Welle größer als zehn Meter bei nur 0,03 Prozent.
Messungen zeigen aber, dass große Wellen wesentlich häufiger vorkommen. Die Wahrscheinlichkeit für zehn Meter und mehr liegt in Wirklichkeit bei einem Prozent. Ein Grund: Die klassische Theorie geht davon aus, dass sich die Wellen wenn sie sich begegnen, gegenseitig nicht beeinflussen.
Warum ist das Meer morgens glatt?
Surf Spot-Check – So geht’s Mittwoch, 2. Januar 2019 Surfen Alle Surfer kennen das: Du stehst an einem wunderschönen Surf Spot und möchtest sofort ins Wasser. Doch einfach ins Wasser laufen und los paddeln ist nicht so schlau. In unseren Surfkursen machen wir vor jeder Surfstunde einen so genannten Surf Spot Check. Blick aufs Meer. Welche Bedingungen herrschen heute? – Vor jeder Surfstunde machen unsere Surflehrer erstmal einen Surf Spot Check. Ein guter Surfer ist auch ein guter Beobachter! Daher solltest du folgende Faktoren vor jeder Surfsession gründlich unter die Lupe nehmen:
WindTide / GezeitenWellenhöheandere Gefahren (Was das sein kann, erklären wir weiter unten)
Wir erklären dir jetzt Schritt für Schritt, wie du die einzelnen Punkte am Surf Spot beobachtest und weshalb sie so wichtig sind. Surfspot Check mit Surflehrer Alex Ob und aus welcher Richtung der Wind kommt, ist beim Surfen ein entscheidender Faktor. Folgende Windrichtungen kannst du in der Regel an einem Surf Spot beobachten: Der bevorzugte Wind für Surfer ist der offshore Wind.
In diesem Fall bläst der Wind vom Land aufs Meer. Dadurch erzeugt er Wellen, die sehr clean sind und er lässt die Wellen lange laufen. Clean bedeutet, dass das Wasser wie glatt gebügelt aussieht und du erkennst die herein rollenden Wellen schon gut von Weitem. Du kann sich also schon früh auf die Welle konzentrieren und dich in die richtige Position bringen, um die Welle zu catchen.
Außerdem bläst der Wind in die brechende Welle hinein, was zur Folge hat, dass die Welle gleichmäßig in die eine oder andere Richtung bricht – und ein langes Surfen ermöglicht. Offshore Wellen sind meistens eher steil. Wenn du dich im richtigen Teil der Welle befindest, wird es dadurch oft ein schneller Ritt.
Nachteil für Anfänger Der Nachteil für viele Surf Anfänger ist das schwierigere Timing. Das Fenster zwischen: Ich-kann-die-Welle-noch-nicht-catchen-weil-sie-noch-zu-flach-ist und die-Welle-wird-mir-schon-zu-steil-um-den-Take-off-zu-schaffen, wird durch den offshore Wind kleiner. Das heißt, du musst die Welle mit einer extra Portion Commitment anpaddeln.
Du hast nämlich Gegenwind beim Paddeln und der Wind drückt dich aus der Welle raus. Mit diesen Bedingungen umzugehen, erfodert ein bisschen Übung, aber meistens hat man nach ein paar Versuchen verstanden, wie man solche Offshore-Wellen surfen muss. Tipp: Achte beim Sitzen im Line-up darauf, nicht vom Wind zu weit hinaus geblasen zu werden. Hier siehst du den Spray bei Offshore Gerade in den Tropen (oder im Winter hier in El Palmar) kühlt die Landmasse in der Nacht mehr ab als der Ozean. Um diesen Temperatur- und Druckausgleich auszugleichen, entstehen lokale Hoch- und Tiefdruckgebiete. Die kalte Luft strömt vom Land aufs wärmere Meer und es entsteht die beliebte Offshore-Prise frühmorgens.
- Wenn sich das Land tagsüber durch Sonne wieder aufheizt und sich die Temperaturen von Meer und Landmasse angleichen, verpufft dieser Effekt und der Offshore Wind ist weg.
- Im Laufe des Tages wird das Land so sehr aufgeheizt, dass es deutlich wärmer wird als das Meer.
- Das heißt, der Effekt dreht sich nun um: Die Luft strömt vom Meer aufs wärmere Land und es entsteht Onshore Wind.
Deshalb ist es ratsam, als Surfer auch mal früh aufzustehen und vor dem Frühstück ins Wasser zu hüpfen und sich ein paar Wellen zu schnappen. Das ist manchmal ein bisschen hart, aber es lohnt sich oft – denn: « Der frühe Vogel fängt den Wurm ». 😉 Bei onshore Wind weht der Wind weht vom Meer an die Küste.
Damit bringt er meistens kabbelige Wellen mit, die schwerer zu lesen sind: Es ist schwerer zu erkennen, wann und wo die Wellen brechen. Das heißt, beim onshore Bedingungen sind die Wellen relativ unsauber, dennoch sind es nicht unbedingt schlechte Bedingungen. Vorteil für Anfänger Da die Welle früher anbricht, aber nicht so steil zusammenfällt, hast du mehr Zeit für deinen Take-off.
Und gerade dieser Faktor erleichtert das Absurfen der Welle – gerade im Anfangsstadium – enorm. Es kann auch sein, dass die Wellen schon weiter draußen brechen und als Weißwasserwalze angerollt kommen. Entscheidet man sich diese Welle zu nehmen, wird man oft mit einem sogenannten « Rebuild » belohnt. Hier siehst du typische onshore Bedingungen. Im Gegensatz zu offshore Wind, sind die Bedingungen bei onshore nicht so clean und sauber. Es gibt natürlich auch Winde, die von der Seite in die Welle wehen. Je nachdem, ob der Wind cross-on oder cross-off weht, haben sie ähnliche Merkmale die oben genannten Windtypen.
- Es kommt auch immer darauf an, wie der Strand ausgerichtet ist und welche seitliche Windrichtung für den Spot günstiger ist.
- Windstill ist auch ein sehr beliebtes Szenario beim Surfen.
- Vor allem früh am Morgen kann es sein, dass fast vollkommene Windstille herrscht.
- Wärmeren Monaten, wenn die Nächte milder sind und Meer und Landmasse morgens fast die gleiche Temperatur haben.
Wenn es Windstill ist, nennt man das glassy. Die Wellen laufen sauber über die Sandbänke ohne vom Wind beeinflusst zu werden. Außerdem sind die Sets wieder gut von Weitem erkennbar. Wenn es windstill ist, nennt man das glassy. Die Wellen laufen sauber über die Sandbänke, ohne vom Wind beeinflusst zu werden. Bei einer Surf Sessions bei Sonnenaufgang ist es oft windstill in El Palmar. Klassische Sunset-Session: Der Wind wird wieder schwächer und das Meer beruhigt sich. Um Wind, Wellenhöhe, Periode und Tidenstand im Voraus zu prüfen, gibt es Seiten mit Wellenvorhersagen. Der sogenannte Forecast oder auch Surf Report gibt eine Übersicht über viele relevanten Faktoren.
- Er gibt außerdem einen Ausblick darauf, wie die Wellen und Surf-Bedingungen werden könnten.
- Wie beim Wetterbericht ist auch der Surf Forecast nicht 100 % akkurat.
- Er ersetzt nicht den Blick aufs Meer.
- Der ist unschlagbar, denn gerade lokale Winde oder Gegebenheiten, die die Wellen beeinflussen sind schwer vorherzusagen.
Dennoch kann man sich mit einem Surf Report einen ganz guten Überblick über die kommenden Konditionen verschaffen. Bekannte Seiten sind, oder, Einen guten Windradar findet man bei, Hier werden aktuelle Bedingungen wie Wind, Wellen, Temperatur etc. angegeben und animiert wiedergegeben.
Die Gezeiten spielen am Surf Spot neben dem Wind eine große Rolle. Ebbe und Flut: Durch den Mond und die Sonne gesteuert, beeinflussen sie die Qualität und das Brechungsverhalten der Wellen. So gibt es zum Beispiel verschieden starke Tidenhube: An Tagen mit Voll- oder Neumond fallen die Gezeitenunterschiede größer aus als beispielsweise bei Halbmond.
Das hat damit zu tun, dass bei Voll- oder Neumond Sonne, Erde und Mond in einer Linie stehen und sich die Anziehungskräfte addieren. Bei Halbmond stehen die Gestirne versetzt zu einander und es ist weniger Wasser in Bewegung, sprich der Tidenhub ist nicht so ausgeprägt.
Wann bilden sich stehende Wellen?
Eine stehende Welle (seltener auch Stehwelle) entsteht bei der Interferenz zweier Wellen mit gleicher Amplitude und Frequenz, die sich in entgegengesetzter Richtung bewegen.
Wieso breiten sich Wellen aus?
Ausbreitung von Wellen Wellen breiten sich von einem Erreger aus in einem Stoff bei konstanter Dichte des Stoffes und konstanter Temperatur geradlinig aus. Es bilden sich Wellenfronten. Die Ausbreitung der Wasserwellen erfolgt senkrecht zu den Wellenfronten.
Warum bewegen sich Wellen zum Ufer hin?
Warum laufen Wellen immer parallel zum Ufer? Auf offenem Meer folgen die Wellen immer der Windrichtung. An der Küste beobachtet man aber Wellen, die parallel zum Ufer laufen. Dabei spielt es kaum eine Rolle, aus welcher Richtung der Wind weht oder wie die Küstenlinie geformt ist.
- Der Grund hierfür liegt im Zusammenhang zwischen Ausbreitungsgeschwindigkeit und Wassertiefe.
- Wenn die Tiefe geringer als die halbe Wellenlänge wird, bremst Reibung zwischen oszillierenden Wasserteilchen und dem Meeresboden die Welle ab.
- Nimmt man an, dass die Windrichtung schräg zur Uferlinie verläuft, dann bewegt sich die Wellenfront auch unter diesem Winkel auf die Küste zu.
Das bedeutet aber, dass eine Seite der Welle bereits auf flaches Wasser trifft und langsamer wird, während der Rest noch mit der ursprünglichen Geschwindigkeit weiterläuft. So dreht sich die Welle langsam, bis die Geschwindigkeit überall gleich und die Welle parallel zur Uferlinie ausgerichtet ist.
Wo treten Wellen auf?
Wo treten mechanische Wellen auf? – Schauen wir uns die Beispiele für mechanische Wellen, die wir schon in der Einleitung genannt haben, genauer an. Schallwellen Das erste Beispiel, das wir uns kurz anschauen wollen, sind Schallwellen. Schallwellen können sich in unterschiedlichen Medien ausbreiten: in Luft, in Wasser, aber auch in Festkörpern wie Metallen.
- Dabei breitet sich Schall in manchen Medien besser aus als in anderen.
- Wichtig ist, dass es überhaupt ein Medium zur Ausbreitung gibt, denn ohne Medium gibt es auch keine mechanischen Wellen.
- Deswegen gibt es im Weltall, wo ein Vakuum herrscht, kein einziges Geräusch.
- Wenn in einem Science-Fiction-Film die Explosion eines Raumschiffs im Weltall zu hören ist, dann ist das reine Fantasie.
Wasserwellen Es gibt zwei verschiedene Arten von Wasserwellen. Die meisten Wasserwellen sind Oberflächenwellen, Das sind die Wellen, die wir zum Beispiel beim Schwimmen im Meer gut beobachten können. Sie werden durch Wind verursacht. Bei dieser Wellenform schwingt nur das Wasser, das sich nahe der Wasseroberfläche befindet.
- Es gibt aber auch Wellen, bei denen sich die gesamte Wassersäule bewegt.
- Diese Art von Wellen will man aber nicht beim Schwimmen beobachten, denn es handelt sich dabei um Tsunamis,
- Diese werden durch Erdbeben verursacht.
- Erdbeben Auch bei Erdbeben handelt es sich um mechanische Wellen.
- Dabei schwingt die Erdkruste – und das teilweise so stark, dass große Schäden verursacht werden können.
Grund für Erdbeben sind Spannungen in der Erdkruste, die durch die Plattentektonik entstehen.