Schwerewelle
Der Begriff Schwerewellen wird in der Ozeanologie, Meteorologie und Planetologie für Wellen verwendet, deren Ausbreitung durch die Schwerebeschleunigung dominiert wird.
Abgrenzung
Schwerewellen sind weder Druckwellen noch Gravitationswellen. Letztere sind wellenförmige Änderungen der Schwerkraft selbst und ein Phänomen der allgemeinen Relativitätstheorie.
Arten
Man unterscheidet grundsätzlich zwei Arten von Schwerewellen:
- Externe Schwerewellen breiten sich entlang der Grenzfläche zweier Fluide aus. Ein Entstehungsmechanismus externer Schwerewellen ist die Kelvin-Helmholtz-Instabilität.
- Interne Schwerewellen treten innerhalb eines Mediums mit kontinuierlicher, stabiler Schichtung auf. Falls der Betrag des Dichtegradienten kein ausgeprägtes Maximum aufweist, kann die Energie der Welle über einen Tiefenbereich verteilt sein, der groß gegen die Wellenlänge ist.
Beispiele
Satellitenbild von atmosphärischen Schwerewellen beim Überströmen der Amsterdam-Insel im südlichen Indischen Ozean.
Leewellen hinter Gebirgskämmen oder Inselbergen sind stationäre interne Wellen. Das Mountain Wave Project untersucht dieses Phänomen wissenschaftlich.
Schwerewellen südlich der Straße von Messina
Derselbe Effekt tritt auch in Seen und Meeren auf, etwa an Flussmündungen oder beim Überströmen von Hindernissen.
Oberflächenwellen auf einem See
Wasserwellen sind meist Schwerewellen, siehe aber Kapillarwelle.
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Water waves at Silbersee, Bobenheim-Roxheim, Germany
Water waves at Silbersee, Bobenheim-Roxheim, Germany
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Die Straße von Messina ist eine Meerenge, die die Insel Sizilien von der italienischen Halbinsel trennt und das Ionische Meer mit dem Tyrrhenischen Meer verbindet. Hier treten starke Gezeitenströmungen auf, die mit der flachen Schwelle in ihrer Mitte interagieren. Die durchschnittliche Tiefe der Meerenge beträgt nur 80 m, im Vergleich zu Tiefen von über 800 m im Süden. Solitärwellen können Züge von internen Wellen erzeugen, und diese wirken auf die Meeresoberfläche, weil sie sich mit variablen Oberflächenströmungen überlagern und dabei die Oberflächenrauheit verändern. ASTER sieht diese Erscheinungen als dunkle (glatte) und helle (raue) Muster, wenn die Sonnenbeleuchtung im richtigen Winkel zur Ausrichtung des Satelliten steht. Die ASTER-Aufnahmen erstrecken sich über eine Fläche von 58 km x 90 km.
Die Straße von Messina ist eine Meerenge, die die Insel Sizilien von der italienischen Halbinsel trennt und das Ionische Meer mit dem Tyrrhenischen Meer verbindet. Hier treten starke Gezeitenströmungen auf, die mit der flachen Schwelle in ihrer Mitte interagieren. Die durchschnittliche Tiefe der Meerenge beträgt nur 80 m, im Vergleich zu Tiefen von über 800 m im Süden. Solitärwellen können Züge von internen Wellen erzeugen, und diese wirken auf die Meeresoberfläche, weil sie sich mit variablen Oberflächenströmungen überlagern und dabei die Oberflächenrauheit verändern. ASTER sieht diese Erscheinungen als dunkle (glatte) und helle (raue) Muster, wenn die Sonnenbeleuchtung im richtigen Winkel zur Ausrichtung des Satelliten steht. Die ASTER-Aufnahmen erstrecken sich über eine Fläche von 58 km x 90 km.