#امواج_دورآ_(Swell)




چرا در فاصله دور دست از محل طوفان و تشکیل امواج متلاطم سه بعدی دریا، موج به صورت منظم در می آید:


۱. مفهوم فیزیکی: از آشفتگی تا نظم (Swell Formation)
وقتی باد بر سطح دریا می‌وزد، طیف وسیعی از فرکانس‌ها را تولید می‌کند. اما وقتی این امواج از منطقه تولید (Fetch) خارج شده و در اقیانوس سفر می‌کنند:
فرکانس‌های بالا (پریود کوتاه): به دلیل لزجت آب و تلاطم (Turbulence) سریعاً انرژی خود را از دست می‌دهند.
فرکانس‌های پایین (پریود بلند): با کمترین کاهیدگی هزاران کیلومتر را طی می‌کنند.


۲. پدیده پراکنش (Dispersion) و سرعت گروه
برخلاف امواج لرزه‌ای حجمی که در محیط‌های یکنواخت سرعتشان ثابت است، امواج دریا در آب‌های عمیق، پراکنشی (Dispersive) هستند.
اموجی که پریود بلندتری دارند با سرعت بسیار بیشتری حرکت می‌کنند. بنابراین در یک ایستگاه دوردست، ابتدا امواج بلندپریود (سول) می‌رسند.

موج منظم دورآ

بحث مشابهی در خصوص امواج لرزه ای وجود دارد:

#اثرات_دور_دست_یا_پریود_بلند


پیرو پرسش یکی از اساتید محترم در خصوص چرایی و چگونگی حذف فرکانسهای بالا در فاصله دور و عدم حذف فرکانسهای پایین، شکل بالا با کمک هوش مصنوعی تولید کردم.


در درس ریاضی پیشرفته با یک معادله مهم در بخش مشتقات جزئی آشنا شده ایم بنام معادله موج


در بحث لرزه شناسی و انتشار امواج در محیط همگن و ناهمگن با اثرات میرایی، معادله انتشار موج نوشته و حل میشود و نکات بسیار مفید و کاربردی بر اساس جنس و هندسه مصالح مسیر انتشار موج استخراج می گردد.
هنگامی که این معادله استخراج و حل می شود به راحتی میتوان مجموعه ای از سؤالات مشابه را با دقت و تفسیر بالایی پاسخ داد.

مواج با فرکانس بالا یعنی پریود پایین خیلی زودتر و در فواصل نزدیکتر، میرا و محو می شوند امواج با فرکانسهای پایین یا پریود بلند به شدت بسیار کمتری تضعیف می شوند و در نتیجه تا دوردستها طی مسیر می کنند.

حالا اگر در این فاصله دور دست دو شرط دیگر همزمان موجود باشد:

1️⃣ خاک نرم در ساختگاه
2️⃣ سازه بلند


این موج بلند-پریود کم-تضعیف-شده در این ساختگاه نرم، تقویت شده و هم فرکانس با سازه بلند می شود و اثرات شدیدی روی آن ایجاد می کند.

این شکل با هوش مصنوعی تولید شده است و چندان دقیق نیست ولی بررسی آن به درک بیشتر موضوع کمک می کند.

بخش طیف پاسخ، حالت شماتیک دارد و چندان دقیق نیست. برای اشنایی کاملتر نیاز است درس مهندسی زلزله پیشرفته مورد بازخوانی قرار گیرد.

برای درک پراکندگی یا اسکترینگ:

فرض کنید دو نفر با قدهای 2 متر و 80 سانتی متر در حال پیاده روی و گذر از یک مسیر ناهموار هستند که در آن پستی بلندی هایی وجود دارد با ارتفاع یا عمق حدود چند ده سانتی متر، آن شخص بلند قامت بدون این که مسیر برای او مزاحمت جدی ایجاد کند در هر گام که بر می دارد چند مانع هندسی را بدون هیچ زحمت و مزاحمتی پشت سر میگذارد ولی شخص کوتاه قامت باید از روی همین دست اندازها عبور کند و بخش زیادی از انرژی اش در ابتدای مسیر مستهلک می شود.


شخص بلند قامت که گامهای بلندی دارد نمایند موج با طول بلند یا پریود بلند است و شخص دیگر نماینده امواج با فرکانس بالا یا پریود پایین است. اسکترینگ یا پراکندگی موج شدیدا باعث کاهیدگی و حذف و محو موج بعد از چند کیلومتر یا چند ده کیلومتر می شود، ولی موج با پریود بلند که طول موج بلندتری نیز دارد تا صدها کیلومتر می تواند طی مسیر کند و روند تضعیف یا کاهیدگی آن بسیار کندتر است.

مدلهای کاهیدگی موج دریا به دلایل مختلف


برای درک و تحلیل امواج دورآ باید ابتدا منشأ کاهیدگی را به صورت فیزیکی شناخت.