Naturkräfte
Wie entstehen Wellen?
Sie plätschern beruhigend an den Strand, wiegen sanft ein Boot, bringen aber auch große Schiffe zum Kentern und spülen ganze Strände weg – Wellen gehören zu den ursprünglichsten Kräften der Natur und prägen entscheidend das Bild unserer Küsten.
Druckunterschiede und Luftwirbel
Zunächst streicht der Wind über die Wasseroberfläche und kräuselt diese leicht. Durch einen kleinen Luftdruckunterschied vor und hinter dem Wellenkamm sowie einen Luftwirbel im Wellental werden diese kleinen Wellen verstärkt, bis die Schwerkraft beginnt, auf die Welle einzuwirken, wodurch die Täler runder und die Kämme steiler werden.
In flacherem Wasser bekommen die Wellen Grundberührung und brechen
Wird dabei ein bestimmter Wert überschritten, werden die Kämme instabil und brechen, erste Schaumkronen entstehen. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellenbewegung ist zunächst noch klein, kann schließlich jedoch auch größer als die Geschwindigkeit des Windes werden, wodurch längere Dünungswellen entstehen. In flacherem Wasser bekommen die Wellen Grundberührung und brechen, da die Kreisbahn der Wasserteilchen so stark behindert wird, daß die Geschwindigkeit der Teilchen im Wellenkamm höher ist, als die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Welle selbst. Ist die Küste flach und die Wellenlänge kurz, brechen die Wellen, indem sich das Wasser über die Wellenfront ergießt, ist sie steiler und die Wellen sind länger, stürzt der Wellenkamm vor der Welle herab, und es entstehen Sturzseen. Besonders gefährliche Wellen können auch durch Seebeben und untermeerische Vulkanausbrüche entstehen.
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. Durch eine fortschreitende Verformung entsteht für den Betrachter der Eindruck einer gerichteten Wasserbewegung.
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