الكاتب : د السيد سالم |
09:15 am 07/11/2021
| رأي
| 2521
يوم 5 نوفمبر وفي مثل هذا اليوم منذ عامين قبل الكورونا وبمناسبة اليوم العالمى للحد من مخاطر الموجات السونامية دعيت الى المشاركة في المحفل العلمى في جامعة الاسكندرية لالقاء كلمة بهذه المناسبة واليوم اتذكر بعض ما جاء فالموجات البحرية الشديدة الغير سونامية عموما تحدث حينما تهب الرياح القوية وتسمى الموجات المتولدة بالرياح ويحدث هذا بسبب إختلاف درجات الحرارة مثل ما يحدث فى جنوب المحيط الهندى (خط عرض 40° - 60°) فتتراوح إرتفاع الموجة من 5 إلى 7 متر عكس الموجات البحرية حول خط الاستواء حيث سرعة الرياح ليست بالشديدة. وتسمح الموجات البحرية بنقل طاقة الهواء لسطح البحر, وتبادل الغازات بين الماء والهواء, وتحرك الماء الراكد وتجعله أكثر ملائمة للحياة, وتنقل الماء الساخن من الخط الاستوائى إلى القطبين. وتعتبر طاقة المد والجزر (الطاقة القمرية) الناتجة من جاذبية القمر لبعض المدن الساحلية مصدر لتوليد الطاقة النظيفة وفى هذه الحالة يجب الا يقل إرتفاع الموجات البحرية عن 5 متر.
تختلف صفات الموجات تبعا لعمق البيئة البحرية (عميقة أوضحلة) ويلعب ميل الشاطىء دورا بارزا فإذا كان الميل لطيف (gentle slope) تقل سرعة الموجات وتنكسر عند الشاطىء ويزيد طولها ويتغير شكلها أما فى حالة الميل الشديد الانحدار فتنعكس الموجات مرة أخرى لتتداخل الموجات ويتم امتصاص جزء من الطاقة والباقى ينعكس ودراسة ميكانيكا الموجات البحرية مفيد جدا فى التصميم الهندسى على الشواطىء البحرية لتحديد الاماكن الخطيرة للملاحة البحرية.
وتنتشر الموجات البحرية من نقطة بداية الاضراب (x0,y0) ) إلى أن تصل الموجات بعد زمن معين tوعلى بعد r =(x, y) بسرعة قدرها V. إذا إفترضنا جسيم يتحرك بسبب حدوث موجة بحرية فنجد حركته المدارية تتناقص مع زيادة العمق وتتناسب طاقة الموجة البحرية تناسبا طرديا مع مربع إرتفاع الموجة ومن السهل حساب الزمن الدورى للموجة عن طريق ساعة إيقاف بينما من الصعب تقديرالطول الموجى والسرعة. وإذا كان إرتفاع الماء H, وطول الموجة (L) والزمن الدورى (T) فإن سرعة الموجة (C=L/T), وتردد الموجة (s 2p/T=), وعدد الموجات (K=2p/L). وللعلم فإن نسبة إرتفاع الموجة بالنسبة إلى طولها الموجى له معنى فإذا كانت النسبة 1 الى 7 (1/7) أو أقل كانت الموجة فى حالة إستقرار وعندما تتعدى هذه النسبة فسوف تتحرك القمة أسرع من إنتشار الموجة.
اما موجات المد الطوفانى السونامى (Tsunami)
تنشأ هذه الموجات من الزلازل والبراكين البحرية التى مصدرها يقع فى قيعان البحار والمحيطات, وتنتج الموجات من الزلازل التى لها حركة رأسية أو هبوط مفاجىء فى قيعان المحيطات أو البحارالتى تتسبب فى تغير طبوغرافية القيعان ويصاحب هذه الموجات تحرك كميات ضخمة من الماء على هيئة موجات, وتتراوح موجات المد الطوفانى من ضعيفة إلى عالية التدمير ويختلف تأثيرها من محلى إلى إقليمى, والموجات السيزمية الناتجة من الزلازل البحرية أسرع من موجات المد الطوفانى ومن هنا يأتى توقع حدوث الاخيرة.
فى عرض المحيط: تصل سرعة الموجات المد إلى 800 كم / ساعة ويتراوح الطول الموجى للموجات السنامية (wavelength) من 100 كم الى 700 كم. وقد ذكر داوسون وستيوارت 2007 أن طول الموجة السنامية أكبر على الاقل بثلاثة مرات من قاع المحيط, وكلما زاد الزمن الدورى period كلما وصلت الحركات المدارية the orbital motions إلى قاع البحر ويقل تأثير الموجة مع زيادة العمق.
عند الشاطىء: نجد سرعة موجات المد تهبط إلى 65 كم / ساعة ويزيد إرتفاع الموجات لتصل إلى 20 متر على حساب أطوالها لتحتفظ بطاقتها الحركية ومن هنا تأتى قوة تأثير الموجة فى الماء الضحل.
وللحديث بقية