Кіріспе

Ашығыс тіктіліктің салдарынан тұрақсыз болып қалатын толқын Сұйықтық динамикасы мен теңіз терминологиясында бұзылушы толқын немесе бұзылушы - бұл желілік энергиясы анық алға қарай қисық толқын турбуленттік энергиясына айналатын сынған деңгейге жететін, ең жоғарғы нүктесінде "бұзу" үшін жеткілікті энергиясы бар толқын. Бұл кезде толқын динамикасын сипаттайтын қарапайым физикалық модельдер, әсіресе сызықтық мінез-құлықты ұйғаратын модельдер жарамсыз болып қалады. Толқынның ең танымал түрі - жағалаудағы су бетіндегі толқындардың бұзылуы. Толқынның үзілуі, әдетте, амплитуда толқынның шыңы шын мәнінде бұрылатын нүктеге жеткенде пайда болады. Сұйықтық динамикасындағы басқа да кейбір әсерлер, ішінара су бетіндегі толқындармен салыстыра отырып, "тоқынды толқындар" деп аталады. Метеорологияда атмосфералық гравитациялық толқындар, бұл толқын потенциалдық температура биіктікпен төмендейді, бұл конвективті тұрақсыздық арқылы энергияның ығысуына әкеледі; Сол сияқты, Россби толқындары потенциалдық шұңқырлық градиенті бұрылғанда бұзылады. Толқынның бұзылуы плазмада да кездеседі, бұл бөлшектердің жылдамдығы толқынның фазалық жылдамдығынан асып кеткенде болады. Плазма физикасындағы тағы бір қолдану - бұл плазманың вакуумға кеңеюі, онда толқынның үзілу процесі және одан кейінгі жылдам иондық шыңның дамуы Сак-Шамель теңдеуімен сипатталады. Толқындардың бұзылуымен кездесетін жартастар немесе жағалаулар сияқты терең емес судың нүктесі де бұзылушы деп аталуы мүмкін.

Түрлері

Су бетіндегі толқындардың бұзылуы амплитудасы жеткілікті кез келген жерде, соның ішінде мұхит ортасында болуы мүмкін. Алайда, бұл әсіресе жағажайларда жиі кездеседі, өйткені толқын биіктігі жағалаудағы судың аймағында күшейеді (себебі топтық жылдамдық сол жерде төмен). Сонымен қатар толқындар мен жағалауларды қараңыз. Су толқынының төрт негізгі түрі бар. Олар құйылып, құлап, құлап, көтеріліп жатыр.

Құйылуды тоқтатушы

Мұхит түбінің көлбеулігі бірте-бірте төмендеп, толқынның биіктігі тұрақсыз болып, толқынның бетінен төмен ағып жатқан ақ суға айналады. Бұл толқын жағалауға жақындаған сайын жалғасады, ал толқынның энергиясы ақ суда баяу таралады. Осыған байланысты, ағып жатқан толқындар басқа толқындарға қарағанда ұзақ уақыт үзіледі және салыстырмалы түрде жұмсақ толқын жасайды. Құрлықтағы желдің жағдайы шпелерлер болуы мүмкіндігін арттырады.

Құрғылаушы бұрандалар

Мұхит түбінің тік болғанда немесе тереңдігі кенеттен өзгергенде, мысалы, рифтен немесе құмдан пайда болған кезде, толқын пайда болады. Толқынның жоғарғы бөлігі құйылған толқыннан әлдеқайда тік болады, содан кейін бүгіліп, толқынның төменгі бөлігіне түседі, салыстырмалы түрде күшті әсерде оның энергиясының көп бөлігін бірден босатады. Суға құлаған толқынның энергиясы ағып жатқан толқынның энергиясына қарағанда көп. Толқын ауаны жапырақ астына тұтқындап, қысылуы мүмкін, бұл толқындармен байланысты "жапырақ" дыбысын тудырады. Бұл толқындардан жағажайға келгендер өздерін сезінеді. Жағалаудағы желдің әсерінен штангалар пайда болуы ықтимал. Егер құлайтын толқын жағажайға (немесе мұхит түбіне) параллель болмаса, толқынның жағалауға жеткен бөлігі бірінші сындырады, ал сындыратын бөлігі (немесе бұйра) толқын жалғасқанда толқынның бетінде көлденең қозғалады. Бұл серфингшілер үшін өте қажет "түтік" (оған басқа терминдермен қатар "мырыш", "қазба" және "жасыл бөлме" деп те атайды). Серфингші құлаққа жақын немесе оның астында қалуға тырысады, көбінесе түтікшеде мүмкіндігінше "терең" қалуға тырысады, ал әлі де алдыға ұшып, түтік жабылып қалмас бұрын шығып кетеді. Жағаға параллель орналасқан толқын оның бүкіл ұзындығын бірден бұза алады, оны айдау мүмкін емес және қауіпті етеді. Серфингшілер бұл толқындарды "жабық" деп атайды.

Құлап кету

Құлаушы толқындар - бұл суға түсу мен толқынудың аралас түрі, онда қыртысы ешқашан толықтай сынбайды, бірақ толқынның төменгі бетінің тік болуы және құлауы, нәтижесінде көбік пайда болады.

Үдемелі өсу

Толқын бұзатын күшті толқындар ұзақ уақыт бойы, төменгі тік толқындардан және/немесе тік жағалау профильдерінен пайда болады. Нәтижесінде толқынның түбінің қарға қарай тез қозғалуы және толқынның жоғарғы жағының жоғалуы. Толқынның алдыңғы бетінде және жотасында көбік немесе көпіршіктер аз, нәтижесінде өте тар серф аймағы болады немесе толқынның бұзылуы болмайды. Толқын энергиясының қысқа, өткір жарылысы келесі толқынның келуінен бұрын шапшаң / кері шапшаң циклының аяқталуын білдіреді, бұл Кемп фазасының айырмашылығының төмен мәнін тудырады (<0,5). Толқындар көтерілуі - көлеңкелі жағалаулардағы құбылыстар. Жағажайдың тік жағалауында толқынның энергиясы мұхиттың түбінен қайта шағылып, тұрақтанған толқындарды тудырады.

Физика

Сынған кезде толқынның жоғарғы жағында деформация (әдетте, ілгек) пайда болады, оның алдыңғы жағы "аяқ" деп аталады. Паразиттік капиллярлық толқындар қысқа толқын ұзындығымен қалыптасады. "Аяқ" жоғарылары ұзын толқын ұзындығына ие. Алайда бұл теория бірқалыпты емес, өйткені ол сызықтық. Жылжынудың бірнеше сызықтық емес теориясы болды (толқындарға қатысты). Біріншіден, сипаттаманы үшінші тәртіпке дейін кеңейту үшін тосқауыл әдісін қолданады, содан бері жақсы шешімдер табылды. Толқынның деформациясына келетін болсақ, шекаралық интеграл әдісі мен Буссинеск моделіне ұқсас әдістер жасалды. Жарылыс толқынында бар жоғары жиілікті бөлшектер қыртыстың деформациясына және тұрақсыздануына әсер ететіндігі анықталды. Сол теорияда бұл туралы кеңінен айтылған, капиллярлық толқындардың аңғарлары шұңқырлық көзі болып табылады. Жер бетіндегі кернеу (және тұтқырлық) толқын ұзындығы шамамен шамамен толқын үшін маңызды. Алайда бұл модельдер қате, өйткені олар толқын үзілгеннен кейін суға не болатынын ескермейді. Бүлдірден кейінгі айналым формалары және бұзылу арқылы пайда болған турбуленттілік негізінен зерттелмеген. Әрине, мұхиттан болжамды нәтижелерді табу қиын. Толқын ұшы бұрылып, ұшқыр құлағаннан кейін, ол өте үйлесімді және нақты көлденең шұңқыр жасайды. Суға түсуші бұзылыстар толқынның бетінде екіншілік айналымдарды жасайды. Толқынның екі жағында пайда болатын шағын көлденең кездейсоқ айналар, мүмкін, бұзылу алдында судың жылдамдығы екі өлшемді. Бұл бұзылғаннан кейін үш өлшемді болады. Толқынның алдыңғы жағындағы негізгі айналыс толқынның ішіне тез таралады, өйткені бетіндегі айналымдар көбірек тұтқыр болады. Адвекция және молекулалық диффузия айналдыра созылу мен айналдыруды қайта бөлуде, сондай-ақ турбуленттік каскадтар қалыптасуында рөл атқарады. Бұл әдіспен үлкен айналымдардың энергиясы әлдеқайда кішірек изотроптық айналымдарға беріледі. Терең суларда да, жағажайда да үзілістен кейінгі турбуленттіліктің дамуын анықтау үшін тәжірибелер жүргізілді.