Snaga i dejstvo udaranja mora u obale

Miroslav Doderovic

Priredio:Miroslav Doderović, Zdravko IvanovićTravel Author

Energija morskih talasa toliko je velika da se na žalu i obalama mogu izvršiti duboke promjene njihovih oblika. Energija se mijenja prema dužini i visini talasa, i javlja se u dva oblika, kao kinetička i potencijalna. Prvi je oblik energije posljedica orbitalnih kretanja vodenih čestica, a drugi posljedica činjenice, pa se središte teže u vodenoj masi talasa nešto izdiglo iznad položaja, koju je imalo dok je more bilo u hidrostatičkoj ravnoteži. Po svojoj veličini su oba ova oblika podjednaka, i cijela energija talasa je jednom polovinom kinetička, a drugom potencijalna. Međutim, kod oscilacionih talasa u plitkim vodama energija je do 10 % manja nego što je kod talasa iste dužine i visine u dubokim vodama, ali se u oba slučaja sa propagacijom talasnog profila prenosi samo polovina cijele energije. Drukčije je kod talasa translacije, jer za sobom ostavljaju vodene mase na prvobitnom nivou i cijela se energija prenosi sa širenjem talasnog profila unaprijed, mada je i ona dijelom potencijalna, a dijelom kinetička. Stoga translacioni talasi dospiju do žala uvijek sa većom snagom od oscilacionih.

Ako nepromijenjen oscilacioni talas udari u okomitu stjenovitu obalu, čije je dno duboko, biće sa nje odbačen, ali se u trenutku udara talas popne skoro do dvostruke normalne visine, a stijena podlegne hidrostatičkom pritisku tog visokog vodenog stuba. Talas translacije bude takođe odbačen, ali usljed udara cijele njegove mase izvrši mnogo jači pritisak.

Pri blago nagnutim obalama mogu oscilacioni talasi dospjeti skoro do žala, prije nego što izgube svoje bitne osobine. Kad se ovi počnu lomiti, tj. kad udare o dno žala, brežuljci im budu izbačeni unaprijed i stropoštaju se na djelove ranijih talasa, čija se voda vraća u more. Na još plićem žalu talasi se počnu lomiti na mnogo većoj udaljenosti od obale, pa stoga imaju veću snagu. Stivenson je dužim serijama mjerenja utvrdio da su na Atlantskom okeanu kod ostrva Tiri, pri zapadnoj obali Škotske, talasi u ljetnjim mjesecima vršili prosječan pritisak od 2985 kg/m², a za vrijeme zime 10200 kg/m2, dakle preko tri puta veći. Veliki okeanski talasi su pri razornom djelovanju na gatu (lukobranu) Vika, sjeveroistočnoj obali Škotske, u decembru 1872. god., mogli proizvesti pritiske do 30900 kg/m2, ako se pretpostavi da su imali dužinu od 152 m i visinu od 12,8 m. Prema moru okrenut dio toga gata bio je dugačak 13,5 m, širok 8 m, visok 3,5 m i napravljen je od cementiranog neotesanog kamena, sa nešto većom težinom od 800 t, a postavljen je na velike kamenite blokove i sa njima čvrsto vezan debelim gvozdenim šipkama. Cijela ova masa, sa težinom od 1350 t, odbačena je talasima na unutrašnju stranu gata, a po prestanku bure se vidjelo da je ostala neizlomljena. Kasnije je bila zamijenjena mnogo većom masom betona, sa zapreminom od 1150 m3 i težinom od 2600 t, ali je oko pet godina kasnije i taj gat bio odvaljen talasima. Strahoviti talasni udari mogu se procijeniti i po dejstvu, koje su učinili prilikom bure na svetioniku Duhartaha, na zapadnoj obali Škotske. Tom prilikom je 14 kamenih blokova, od kojih je svaki težio 2 tone, izbačeno vrlo snažnim mlatom do 11,5 m iznad oznake visoke plime, a poslije su pali u duboku vodu. S druge strane je na holandskoj obali, kod mjesta Ajmojden, komad betona od 20 tona težine bio talasima izdignut za 3,5 m u uspravnom pravcu i ostavljen na gatu, koji se nalazio iznad nivoa visoke vode. Isto tako je silna destruktivna snaga vodenih masa, koje su lomljavom talasa odbačene do znatnih visina mnogo veća nego što se moglo pretpostaviti. Tako su na jednom mjestu Šetlandskih ostrva provalili vrata na visini od 59,5 m iznad morske površine, dok su kod svetionika Tilamuk Roka, na obali Oregona, u zimu 1902. godine razorni talasi uzletjeli još do veće visine, a pri padu se osjetilo da su bile izbačene velike mase vode. U jesen 1912 i 1913. godine bila su okna ogledala u svjetiljci istog svetionika razbijena burnim talasima, čiji su mlazevi bili odbačeni do 40 metara iznad nivoa srednje visine vode. Oni, pri slobodnom padu do žala, dospiju brzinom od 25 m/s, tj. akceleracijom dobiju skoro dva puta veću brzinu i četiri puta veću snagu od talasa koji udaraju na obale.

Pored ovako snažnog udara mora o obale, na pojasu zapadnih vjetrova i u predjelima čestih ciklonalnih kretanja, mlat mora je skoro neprestana pojava na obalama Gvineje, gdje se zove kalema. Uzrok ovoj pojavi nije umjereni jugoistočni pasat, nego predio burnih zapadnih vjetrova oko ostrva Tristana da Kunje, gdje se obrazuju veliki talasi, pa se talasanje mrtvog mora širi prema zapadnim obalama Afrike, odnosno ogromnom Gvinejskom Zalivu. Kalema jako koči okeanski saobraćaj i pokazuje jasno godišnje kolebanje u jačini, jer joj je snaga od juna do septembra skoro dvaput veća nego u ostalim mjesecima, pošto u to doba jugoistočni pasat pri obalama Gvineje promijeni svoj pravac i počne duvati kao monsunski, jugozapadni vjetar, sa mora na kopno. Osim toga, kalema je izrazitija pri tihom vremenu, jer nema vjetrova koji bi remetili i možda slabili normalan mlat mora.

Slika1. Oblici koji nastaju dejstvom abrazije

Mehanička snaga mlata je glavni uzrok abrazije, a kod strmih obala izaziva podlokavanje, jer djeluje naročito na njen dio oko nivoa visoke plime. Ona je osim toga, znatno pojačana još jednim činiocem, tj. dejstvom kamenja, oblutaka, santi i drugih čvrstih predmeta koji se kreću pod uticajem mlata i cijelu pokretnu silu usredsrede na relativno mali prostor. Veliki komadi kamenja mogu biti izbačeni sa mlazom razbijenog talasa, pa nanijeti štetu i na dosta velikim visinama. Tako je decembra 1894. godine kamen težine 60 kilograma izbačen ispred svetionika kod Tilamuk Roka do tolike visine, pri padu na krov čuvareve kuće probušio rupu prečnika 140 cm ili površine oko 6,16 m2. Osim ovih snaga dolaze u pomoć i druge: rastvorene soli, ugljen dioksid i kiseonik, koji nagrizaju stijene pri obalama i razmekšavaju ih. Alge pružaju žile duboko u pukotine stijena i pomalo ih proširuju, a u polarnim predjelima, ili u zimskim mjesecima umjerenih širina dosta pomaže mraz, jer se voda u pukotinama zamrzava, a stijene pod njenim uticajem po površini pucaju i talasi ih poslije lakše ruše.

Jačina mlatnog djelovanja zavisi od: 1. dimenzija talasa, naročito visine, a to zavisi od razlike u dubini vode, jačine i trajanja vjetra; 2. širine pojasa, koji je pristupačan napadu mlata; 3. od sastava, naročito slojevitosti i materijala po žalu i pri obali; 4. od uglu pod kojim talasi dolaze na obalsku liniju, tj. na granicu između kopna i mora. Najdestruktivniji su talasi ako se bliže obalama pod pravim uglom, a što je veće odstupanje tim će imati manji značaj. Pored horizontalnih djelovanja mlata, uticaj talasa se osjeća i u većim dubinama, ali se sa njihovim povećavanjem intezitet djelovanja smanjuje po geometrijskoj progresiji. U tome su pogledu važna uporedna posmatranja Stipnsona sa dva dinamometra kod svetionika Skerivor, na plićaku ispred zapadne škotske obale od ostrva Tari. Jedan je, kao obično, postavljen na nivo mlata pri visokoj vodi, a drugi oko 12 m dalje i nekoliko stopa dublje, i pri mjerenjima pokazalo da su na ovom pritisci bili prosječno za polovinu slabiji. To se može objasniti smanjivanjem brzine oscilatornog kretanja čestica sa dubinom. Već je naprijed spomenuto, da se u dubini, koja je ista sa dužinom talasa, čestice kreću putanjama čiji je prečnik preko 500 puta manji nego kod putanja površinskih čestica, a pošto je perioda i kod površinskih i dubljih talasa jednaka, moraće se u istoj srazmjeri smanjivati orbitalna brzina vodenih čestica, kao i prečnici njihovih čestica, i prečnici njihovih putanja. To znači da se čestice u onoj dubini, koja je jednaka dužini talasa, kreću preko 500 puta manjom brzinom od površinskih, dok im se u istom odnosu smanjuje sposobnost za erodiranje dna i prenošenje sitnog šljunka, pijeska ili mulja.

Drugačije je kod talasa translacije, jer je kod njih, po teoriji, kretanje čestica od površine pa skoro do dna jednako, samo je pri dnu, zbog znatno povećanog trenja, nešto usporeno. Primjerima je, međutim, dokazano da se pod povoljnim uslovima djelovanje talasa osjeća i u dosta velikim dubinama. Tako se kod svetionika Bel Rok, na pučini ispred istočne obale Škotske, dosta često dogodilo da talasi izbace iz duboke vode krupno kamenje od 2 tone i teže. Veliki talasi mogu erodirati dno u još većim dubinama, jer su na slobodnom okeanu čestice pijeska njima donošene sa dna na 100 do 200 metara dubine, na Sredozemnom moru i Engleskom kanalu iz dubine od 30 do 40 m. Inače su i pri dosta uzburkanom moru djelovi vještačkih građevina ispod morskog nivoa u većini slučajeva rijetko kad poremećeni u većim dubinama od 8 metara. Kao donja granica poremećajnog dejstva talasa može se uzeti dubina od 180 do 200 m.

Osim razornog i erozionog djelovanja u jednim predjelima, u drugim, pod uticajem mlata nastaje akumulacija. Na nekim obalama burni talasi nagomilavaju sitan materijal sa dna i stvaraju nova, blago nagnuta pjeskovita žala ili malo dalje od obala, pjeskovita ostrva. Na taj način postala su lida na italijanskoj strani Jadranskoga mora ili peresipi pri sjevernim obalama Crnog mora.


Objavljen: Doderović, M., Ivanović, Z. (2008). Okeanografija-Geografski aspekti. Nikšić: Geografski institut Filozofskog fakulteta, 193-203.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *