Lernziel 8c: Erläutern, wie die Eigenschaften der Wellen und des Strandes die Arten von brechenden Wellen bestimmen.
Wellen entstehen auf dem offenen Ozean und können große Entfernungen zurücklegen, bevor sie an einer entfernten Küste brechen. Die Energie, die von diesen Wellen übertragen wird, und die Art und Weise, wie sie sich an der Küste brechen, hat dramatische Auswirkungen auf die Erosion und die Art und Weise, wie die Küsten im Laufe der Zeit geformt werden.
Wenn sich die Wellen der Küste nähern, trifft die Unterseite der Welle auf den Meeresboden. Während sie über den Boden schleifen, verlangsamen sich die vorderen Wellen, und ihre Wellenlänge verringert sich. Die nachfolgenden Wellen bauen sich hinter den langsamen Wellen auf, und da die Wellenlängen kürzer werden, wird die Wellenenergie nach oben übertragen, wodurch die Wellenhöhe zunimmt. Die Reibung am Boden bremst den Wellenfuß ab, während das Wasser an der Oberfläche weiter vorwärts läuft. Wenn die Steilheit der Welle (das Verhältnis zwischen Wellenhöhe und Wellenlänge) ein Verhältnis von 1:7 überschreitet, wird sie instabil und bricht. Die Neigung des Meeresbodens hat einen großen Einfluss darauf, wie schnell der Meeresboden die Wellen beeinflusst, wenn sich die Wellen dem Ufer nähern, und damit auch darauf, wie die Wellen brechen.
Quelle: UBC EOSC 114
Lokale Gezeiten und die Richtung, in der sich der Seegang der Küste nähert, können ebenfalls die Art und Weise beeinflussen, wie Wellen brechen. Nähert sich der Seegang der Küste in einem Winkel, was in der Regel der Fall ist, brechen die Wellen, die das flache Wasser zuerst erreichen, zuerst. Der Bruch verläuft dann parallel zur Uferlinie, während der Rest der Welle allmählich flacheres Wasser erreicht. Wir werden dies in Lernziel 8d über das Antizipieren von Seegang noch einmal aufgreifen.
Hoffentlich werden Sie nie durch brechende Wellen segeln, denn das würde Ihr Boot erheblich beschädigen und wahrscheinlich die Menschen an Bord verletzen (siehe Video unten). Sie sind jedoch eine wichtige Gefahr, die beim Segeln in Küstengebieten zu beachten ist, wo sich Brecher auch über Riffen oder Sandbänken bilden können.
Es gibt drei grundlegende Arten von brechenden Wellen: überlaufende Brecher, eintauchende Brecher und Brandungswellen.
überlaufende Brecher
überlaufende Brecher treten auf, wenn sich die Wellen über einen sanft abfallenden Grund bewegen (d.h., sanft abfallender Meeresboden in Strandnähe). Die Welle bricht lang und langsam und verliert ihre Energie in Form von weißem Wasser, das vom Scheitelpunkt an der Vorderseite der Welle herunterläuft.
Quelle: Mendax – Eigenes Werk (Originaltext: selbsterstellt), CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=40273068
Plunging Breakers
Plunging Breakers treten auf, wenn sich Wellen mäßigen bis steilen Böden nähern.Die Welle wird steiler als ein Spilling Breaker und der Kamm fällt als gut definierter Curl mit erheblicher Energie nach vorne. Die Röhre, die sich bildet, wenn diese Wellen schräg auf das Ufer treffen und sich über die Uferlinie bewegen, ist das, was Surfer lieben.
Quelle: Mendax – selbst erstellt auf der Grundlagephotographischer Aufnahmen im Wellenkanal, CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=40273009
Surging Breakers
Surging Breakers treten auf, wenn Wellen mit langer Wellenperiode und geringer Amplitude auf mäßig steile Ufer treffen. Die Welle schwappt nicht über und kräuselt sich nicht; sie baut sich auf und gleitet dann schnell den Strand hinauf, mit weniger Schaum oder Gischt als bei den anderen beiden Brechern.
Quelle: Mendax – Eigenes Werk (Originaltext: selbsterstellt), CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=40273146
Zusätzliche Infos für alle & Zusätzliche Ressourcen: (nicht benötigtes Material)
Wasser-Enzyklopädie – Wellen: http://www.waterencyclopedia.com/Tw-Z/Waves.html
Videos: (nicht erforderliches Material)
Segelboot nimmt es mit der Brandung auf (nicht schlau, nicht ausprobieren!): https://www.youtube.com/watch?v=ml5wBgV7iMs
Mavericks – große Wellen mit stürzenden Brechern in Kalifornien (Surfvideos):
- 2017 https://www.youtube.com/watch?v=TMHM-Ramv7M
- älter https://www.youtube.com/watch?v=fP1QK0XCt1U