גל גיבוע
גל גיבוע (באנגלית: Swell – סְוֶול) הוא מונח באוקיינוגרפיה המתייחס לסדרה של גלים מכניים סדירים מאוד המתקדמים לאורך הממשק בין המים לאוויר (שעשוי להיות של אוקיינוס, ימה או אגם), שלעיתים מתייחסים אליהם גם כאל גלי כבידה בזורם. רצף סדיר כזה של גלי ים אינו נוצר על ידי הרוח המקומית, אלא על ידי מערכות מזג אוויר מרוחקות, בהן רוח נשבה במשך זמן רב לאורך מרחק נשיבה (fetch) גדול. זוהי ההגדרה הראשונית של גל גיבוע, והיא מנוגדת לזו של גל שנוצר על ידי הרוח המקומית, ושעדיין נמצא תחת השפעת המנגנונים שיצרו אותו. באופן כללי יותר, גל גיבוע מורכב מגלים שאינם או כמעט ולא מושפעים מהרוח המקומית באותו זמן.
לגלי גיבוע יש לעיתים קרובות אורך גל גדול, כשהערך של אורך הגל עשוי להשתנות רבות בתלות בגודל, העוצמה ומשך הפעולה של מערכת מזג האוויר שאחראית ליצירת גלי הגיבוע, כמו גם בתלות בגודל של מאגר המים; אורכי הגל עולים רק לעיתים נדירות על 150 מטר באזור הים התיכון. אורך הגל של גלי הגיבוע משתנה רבות גם מאירוע לאירוע. למשל, גלי גיבוע עם אורכי גל של יותר מ-700 מטר יכולים להיווצר כתוצאה של סערות חזקות ביותר. עם הגיעם לחוף, לגלי הגיבוע יש טווח תדירויות וכיוונים צר יותר בהשוואה לגלים שנוצרו על ידי רוח מקומית, זאת מכיוון שבמהלך התקדמותם מאזור היווצרותם הם עברו תהליך נפיצה ממושך, כך שהם איבדו חלק ניכר מאקראיותם, וכעת הם לובשים צורה וכיוון מוגדרים יותר.
מאפיינים עריכה
זמן מחזור וכיוון עריכה
גלי גיבוע נוצרים לעיתים קרובות על ידי סערות המרוחקות אלפי מיילים ימיים מהחוף שבו הם נשברים. למשל, קיימים תיעודים על גלי גיבוע שנוצרו באוקיינוס ההודי והגיעו לחופי קליפורניה לאחר שעברו יותר מחצי הקפה סביב כדור הארץ. המרחק העצום שבדרך כלל עוברים גלי הגיבוע במסעם באוקיינוס מאפשר לגלים לעבור תהליך נפיצה אפקטיבי ביותר; גלים שנוצרו עם אותה המהירות ובאותו הכיוון יתקבצו יחד בעוד אלה שנעים אף בשבריר מטר לשנייה לאט יותר יפגרו מאחור, כך שבסופו של דבר יגיעו מספר שעות מאוחר יותר הודות למרחק הרב. זמן ההתקדמות של גל הגיבוע ממקום היווצרו t הוא פרופורציונלי למרחק מהמקור לחוף X מחולק בזמן המחזור של הגל T. במים עמוקים זמן זה הוא , כאשר g היא תאוצת הכבידה. בעבור סערה שמרוחקת מרחק של 10000 קילומטר, גלי גיבוע עם זמן מחזור של T=15 s יגיעו 10 ימים אחרי יצירתם, בעוד גלי גיבוע עם זמן מחזור של 14 שניות יגיעו 17 שעות מאוחר יותר, וכך הלאה. תופעת נפיצה זו של הגעת גלי גיבוע לחופים הוא אחת הדרכים לגלות באיזה מרחק גלי גיבוע נוצרו.
באופן דומה, גם הכיוון של גלי הגיבוע המגיעים לחוף מסוים מוגדר היטב; האורכים האופייניים של אזורי סערה הם קטנים בהרבה מהמרחק אל החוף הקרוב ביותר, כך שעם התרחקותם מאזור הסערה גלי הגיבוע מקבלים באופן טבעי כיוון משותף. עם זאת, המתבונן מהחוף יבחין לעיתים קרובות בהבדלים קלים בכיוון ההגעה של הגלים; הבדלים אלה נובעים בדרך כלל מתוואי הקרקעית שעשוי "להגביר" (באמצעות שבירה) הבדלים זעירים בכיוון ההגעה לכדי הבדלים משמעותיים יותר, או פשוט מכך - הגלים המגיעים הם תערובת של גלי גיבוע שנוצרו בכמה סערות שונות, שהתחוללו באזורים שונים.
איבוד אנרגיה עריכה
הדיסיפציה של אנרגיית גלי מים היא חזקה בהרבה בעבור גלים קצרים, וזאת גם הסיבה מדוע גלי גיבוע שמגיעים מסערות מרוחקות יש אורכי גל ארוכים. הדיסיפציה של גלים עם זמני מחזור ארוכים מ-13 שניות היא חלשה מאוד אולם עדיין משמעותית בקנה מידה של האוקיינוס השקט. גלי גיבוע ארוכים אלו מאבדים מחצית מהאנרגיה שלהם לאורך מרחק שנע בין 20,000 קילומטר (מחצית מהיקף כדור הארץ) לרק 2,000 קילומטר. במחקרים על גלי גיבוע נמצא שאובדן האנרגיה הזה תלוי באופן חזק ב"תלילות" גל הגיבוע - הייחס בין גובהו לאורך הגל שלו. הסיבה להתנהגות הזאת אינה ברורה דייה, וייתכן כי הדיסיפציה הזאת היא בגלל חיכוך בממשק שבין הים לאוויר.