Wellenerklärungen

Luise Tempelhof ging im Themenheft „Inseln und Halbinseln“ den Wellen auf den Grund. Warum Wellen immer auf den Strand zurollen …

Wellenerklärungen

Die Welle

Wellen entstehen durch Wind. Der Wind drückt auf die Wasseroberfläche und das Wasser nach unten. Er gibt seine Energie an das Wasser ab.

Die Brandung

WellenerklärungenJe stärker der Wind auf die Oberfläche einwirkt, desto mehr Wellen entstehen. Wie kraftvoll, hoch oder lang die Wellen werden, ist abhängig von der Windkraft, der Windrichtung und der Dauer des Windeinfalls. Dabei bewegen sie sich nicht wirklich, sondern geben nur die Energie weiter, die durch den Wind übertragen wurde.

WellenerklärungenDie Energieübertragung kann man sich wie ein Kugelpendel vorstellen. Die erste Kugel gibt den Impuls, die mittleren Kugeln geben ihn weiter und erst die letzte Kugel zeigt den Ausschlag. Die Wellen auf dem Ozean bewegen sich also nicht wirklich vorwärts, sondern geben nur die Energie weiter, während die Wasserteilchen an Ort und Stelle bleiben.

Das Wasser wellt sich, weil der Wind die Wasseroberfläche nach unten drückt, dadurch wölbt sie sich nach innen. Bedingt durch die Oberflächenspannung reagiert das Wasser mit einer Gegenbewegung und versucht, an die alte Position zurückzukehren. Da es aber mit Energie aufgeladen ist, schießt es über den Nullpunkt hinaus, wird durch die Schwerkraft wieder angezogen.

WellenerklärungenDie Windenergie, die ins Wasser abgegeben wurde, wird kreisförmig weitertransportiert. Diese Kreisbewegungen nennt man Orbitalbewegung. Sie sind an der Wasseroberfläche größer und in der Wassertiefe kleiner. Es kann ein heftiger Sturm auf See toben, von dem ein Unterseeboot nichts mitbekommen würde. (Die Tiefe der Orbitalbewegung beträgt die Hälfte der Wellenlänge.) Läuft die Welle auf den Strand zu und das Gewässer wird flacher, können die Kreisbewegungen der Wasserteilchen nicht mehr fortgeführt werden. Ist die Wassertiefe geringer als eine halbe Wellenlänge, wird die Welle kürzer und ihre Geschwindigkeit nimmt zu. Die Kraft entweicht nach oben oder vorne, weil der Wellenboden stärker abgebremst wird als der Wellenkamm. Die Welle überschlägt sich wie ein Radfahrer, der abrupt die Vorderbremse betätigt, und sie bricht.

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Die Erkenntnis

Kommt eine Welle schräg auf die Küste zu, wird die landnähere Seite durch das flachere Gewässer ausgebremst. Die andere Seite im tieferen Gewässer behält jedoch erst einmal ihre Geschwindigkeit bei, bis auch sie auf das flache Gewässer trifft und ausgebremst wird. In kurzer Zeit dreht sich nun die Wellenfront so lange, bis sie frontal zur Küste verläuft und bricht.

Mehr über Wellen, Inseln und Genüsse kann man im Themenheft „Inseln und Halbinseln“ lesen.

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