Что такое радиоволны, и почему мы их используем?

Качество звука

Переход канала 9/10 кГц на MW требует ограничения полосы звукового сигнала до 4,5 / 5 кГц, потому что звуковой спектр передается дважды на каждой боковой полосе . Этого достаточно для разговоров и новостей, но не для музыки хорошего качества. Однако многие станции используют полосу пропускания звука до 10 кГц, что не является Hi-Fi, но достаточным для обычного прослушивания. В Великобритании большинство станций используют полосу пропускания 6,3 кГц. С AM во многом зависит от частотных фильтров каждого приемника, как воспроизводится звук. Это серьезный недостаток по сравнению с FM и цифровыми режимами, в которых демодулированный звук более объективен. Расширенные звуковые полосы пропускания вызывают помехи на соседних каналах.

Виды модуляции

Национальный аналоговый коротковолновый радиоприемник Panasonic R3000 , около 1965 года.

Для включения информации в коротковолновый сигнал используется несколько различных типов модуляции .

Аудио режимы

ЯВЛЯЮСЬ

Амплитудная модуляция — самый простой тип и наиболее часто используемый для коротковолнового вещания . Мгновенная амплитуда несущей контролируется амплитудой сигнала (например, речи или музыки). В приемнике простой детектор улавливает желаемый сигнал модуляции от несущей.

SSB

Передача с одной боковой полосой является формой амплитудной модуляции, но по сути фильтрует результат модуляции. Амплитудно-модулированный сигнал имеет частотные компоненты как выше, так и ниже несущей частоты . Если один набор этих компонентов исключен, а также остаточная несущая, передается только оставшийся набор. Это уменьшает силу в трансмиссии, а примерно 2 / 3 энергии , посланного сигнала АМ в носителе, который не нужен для восстановления информации , содержащейся в сигнале. Это также уменьшает полосу пропускания сигнала, позволяя использовать менее половины полосы пропускания AM-сигнала.

Недостатком является более сложный приемник, так как он должен воссоздавать несущую для восстановления сигнала. Небольшие ошибки в процессе обнаружения сильно влияют на высоту принимаемого сигнала. В результате одна боковая полоса не используется для музыки или общего вещания. Одна боковая полоса частот используется для голосовой связи на больших расстояниях кораблями и самолетами, гражданским диапазоном и радиолюбителями. Нижняя боковая полоса (LSB) обычно используется ниже 9 МГц, а USB (верхняя боковая полоса) выше 9 МГц.

VSB

Остаточная боковая полоса передает несущую и одну полную боковую полосу, но отфильтровывает большую часть другой боковой полосы. Это компромисс между AM и SSB, позволяющий использовать простые приемники, но требующий почти такой же мощности передатчика, как AM. Его главное преимущество заключается в том, что используется только половина полосы пропускания AM-сигнала. Он используется канадской станцией стандартных сигналов времени CHU . использовалась для аналогового телевидения и ATSC , системы цифрового телевидения , используемой в Северной Америке.

NFM

Узкополосная частотная модуляция (NBFM или NFM) обычно используется на частотах выше 20 МГц. Из-за того, что требуется большая пропускная способность , NBFM обычно используется для связи на УКВ . Правила ограничивают полосу пропускания сигнала, передаваемого в ВЧ-диапазонах, и преимущества частотной модуляции максимальны, если ЧМ-сигнал имеет широкую полосу пропускания. NBFM ограничивается передачей на короткие расстояния из-за многофазных искажений, создаваемых ионосферой.

DRM

Digital Radio Mondiale (DRM) — это цифровая модуляция для использования на диапазонах ниже 30 МГц. Это цифровой сигнал, как и режимы данных ниже, но он предназначен для передачи звука, как и аналоговые режимы выше.

Режимы данных

CW

Непрерывная волна (CW) — это временная манипуляция синусоидальной несущей, используемая для связи азбукой Морзе и передач на основе факсимильного аппарата Hellschreiber с телетайпа . Это режим данных, хотя часто указывается отдельно. Обычно он принимается через нижний или верхний SSB-режимы.

RTTY, ФАКС, SSTV

Радиотелетайп , факс, цифровое телевидение , телевидение с медленной разверткой и другие системы используют формы частотной манипуляции или аудиоподнесущие на коротковолновой несущей. Для их декодирования обычно требуется специальное оборудование, такое как программное обеспечение на компьютере, оснащенном звуковой картой.

Обратите внимание, что в современных компьютерных системах цифровые режимы обычно передаются путем подключения звукового выхода компьютера к SSB-входу радио.

Примеры

Примеры выделенных радиодиапазонов

Название Полоса частот Длины волн Энергия фотона, эВ, E=hν{\displaystyle E=h\nu }
Диапазон средних волн (MW) 530—1610 кГц 565,65—186,21 м 2,19—6,66 нэВ
Диапазон коротких волн 5,9—26,1 МГц 50,8—11,49 м 24,4—107,9 нэВ
Гражданский диапазон 26,965—27,405 МГц 11,118—10,940 м 111,5—113,3 нэВ
Телевизионные каналы: с 1 по 5 48—100 МГц 6,25—3,00 м 198,5—413,6 нэВ
Кабельное телевидение 100—174 МГц
Телевизионные каналы: с 6 по 12 174—230 МГц 1,72—1,30 м 719,6—951,2 нэВ
Кабельное телевидение 230—855 МГц
Телевизионные каналы: с 21 по 39 470—622 МГц 6,38—4,82 дм 1,94—2,57 мкэВ
Диапазон ультракоротких волн (UKW) 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) 1 м 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ)
ISM-диапазон 2—4 ГГц 15—7,5 см
Диапазоны военных частот 1.5—80 МГц
Диапазоны частот гражданской авиации 108—136 МГц
Морские и речные диапазоны 300-350 МГц

Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи

В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:

Название Полоса частот Описание
«11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон 27 МГц С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт
«70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства 433 МГц Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт
PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации 446 МГц Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт

Некоторые диапазоны гражданской авиации

Полоса частот Описание
2182 кГц Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY)
74,8—75,2 МГц Маркерные радиомаяки
108—117,975 МГц Радиосистемы навигации и посадки.
118—135,975 МГц УКВ-радиосвязь (командная связь).
121,5 МГц Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY)
328,6—335,4 МГц Радиосистемы посадки (глиссадный канал)
960—1215 МГц Радионавигационные системы

Некоторые

Полоса частот Длины волн Описание
3—30 МГц HF, 100—10 м Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС
50—330 МГц VHF, 6—0,9 м Обнаружение на больших дальностях, исследования земли
1—2 ГГц L, 30—15 см Наблюдение и контроль за воздушным движением
2—4 ГГц S, 15—7,5 см Управление воздушным движением, метеорология, морские радары
12—18 ГГц Ku, 2,5—1,67 см Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия
27—40 ГГц Ka, 1,11—0,75 см Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами

Характеристики распространения

Длины волн в этом диапазоне достаточно велики, чтобы радиоволны не блокировались зданиями и холмами и могли распространяться за горизонт вслед за кривизной Земли; это называется грунтовая волна. Практический прием наземных волн сильными передатчиками обычно простирается до 200–300 миль, с большими расстояниями по местности и более высоким проводимость грунта, и наибольшие расстояния над соленой водой. Земляная волна распространяется дальше на более низких частотах средних волн.

Средние волны также могут отражаться от слоев заряженных частиц в ионосфера и вернуться на Землю на гораздо большие расстояния; это называется небесная волна. Ночью, особенно в зимние месяцы и в периоды низкой солнечной активности, нижняя ионосферная Слой D практически исчезает. Когда это происходит, СВЧ-радиоволны могут легко приниматься за много сотен или даже тысяч миль, поскольку сигнал будет отражен более высоким F слой. Это может позволить вещание на очень большие расстояния, но также может создавать помехи для удаленных местных станций. Из-за ограниченного количества доступных каналов в диапазоне MW вещания одни и те же частоты перераспределяются между различными станциями вещания, расположенными на расстоянии нескольких сотен миль друг от друга. В ночи с хорошим распространением небесной волны сигналы ионосферной волны от удаленной станции могут мешать сигналам местных станций на той же частоте. В Северной Америке Североамериканское региональное соглашение о вещании (NARBA) выделяет определенные каналы для использования в ночное время в расширенных зонах обслуживания через Skywave несколькими специально лицензированными радиовещательными станциями AM. Эти каналы называются очистить каналы, и они должны работать на более высоких мощностях от 10 до 50 кВт.

Стерео и цифровые передачи

Реалистичный стерео тюнер TM-152 AM c. 1988 г.

Стерео передача возможна и предлагается некоторыми станциями в США, Канаде, Мексике, Доминиканской Республике, Парагвае, Австралии, Филиппинах, Японии, Южной Корее, Южной Африке, Италии и Франции. Однако существует несколько стандартов для AM стерео. C-QUAM является официальным стандартом в США и других странах, но приемники, реализующие эту технологию, больше не доступны для потребителей. Можно найти бывшие в употреблении ресиверы с AM Stereo. Такие названия, как «FM / AM Stereo» или «AM & FM Stereo» могут вводить в заблуждение и обычно не означают, что радио будет декодировать C-QUAM AM стерео, тогда как набор с пометкой «FM Stereo / AM Stereo» или «AMAX Stereo» «будет поддерживать стерео AM.

В сентябре 2002 г. США Федеральная комиссия связи одобрил проприетарный iBiquity внутриполосный на канале (IBOC) HD Радио система цифровое аудиовещание, который предназначен для улучшения качества звука сигналов. В Цифровое радио Mondiale (DRM), стандартизированная ETSI, поддерживает стерео и является одобренной ITU системой для использования вне помещений. Северная Америка и Территории США. Некоторые приемники HD Radio также поддерживают стерео C-QUAM AM, хотя производитель обычно не сообщает об этой функции.

Цунами

Цунами

Цунами — это волны огромной разрушительной силы. Они вызываются подводными землетрясениями или извержениями вулканов и могут пересекать океаны быстрее, чем реактивный самолет: 1000 км/ч. В глубоких водах они могут быть ниже одного метра, но, приближаясь к берегу, замедляют свой бег и вырастают до 30-50 метров, прежде чем обрушиться, затопляя берег и сметая все на своем пути. 90% всех зарегистрированных цунами отмечено в Тихом океане.

Наиболее распространённые причины.

Около 80% случаев зарождения цунами являются подводные землетрясения. При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть приподнимается. На поверхности воды происходят колебательные движения по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции. Также, необходимо чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.

Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи достаточно редки и, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

Вулканические извержения составляют примерно 5% всех случаев цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности более 5000 кораблей, погибло около 36 000 человек.

Признаки появления цунами.

  • Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, которые находятся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
  • Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
  • Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
  • Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

Открытие и эксплуатация

Радиоволны были впервые предсказаны математической работой, выполненной в 1867 году шотландским физиком-математиком Джеймсом Клерком Максвеллом . Его математическая теория, теперь называемая уравнениями Максвелла , предсказывала, что связанное электрическое и магнитное поле может перемещаться в пространстве как « электромагнитная волна ». Максвелл предположил, что свет состоит из электромагнитных волн очень короткой длины. В 1887 году немецкий физик Генрих Герц продемонстрировал реальность электромагнитных волн Максвелла, экспериментально генерируя радиоволны в своей лаборатории, показав, что они проявляют те же волновые свойства, что и свет: стоячие волны , преломление , дифракция и поляризация . Итальянский изобретатель Гульельмо Маркони разработал первые практичные радиопередатчики и приемники примерно в 1894–1895 годах. Он получил Нобелевскую премию по физике 1909 года за свои радиоработы. Радиосвязь начала использоваться в коммерческих целях примерно в 1900 году. Современный термин « радиоволна » заменил первоначальное название « волна Герца » примерно в 1912 году.

Волны-убийцы

Волны-убийцы (Блужда́ющие во́лны, волны-монстры, freak wave — аномальная волна) — гигантские волны, возникающие в океане, высотой более 30 метров, обладают несвойственным для морских волн поведением.

Еще каких-то 10-15 лет назад ученые считали истории моряков об исполинских волнах-убийцах, которые возникают из ниоткуда и топят корабли, всего лишь морским фольклором.
Долгое время блуждающие волны считались выдумкой, так как они не укладывались ни в одну существовавшую на то время математические модели расчётов возникновения и их поведения, потому как волны высотой более 21 метра в океанах планеты Земля не могут существовать.

Одно из первых описаний волны-монстра относится к 1826 году. Её высота была более 25 метров и заметили её в Атлантическом океане недалеко от Бискайского залива. Этому сообщению никто не поверил. А в 1840 году мореплаватель Дюмон д’Юрвиль рискнул явиться на заседание Французского географического общества и заявить, что своими глазами видел 35-метровую волну. Присутствующие подняли его на смех. Но историй о громадных волнах-призраках, которые появлялись внезапно посреди океана даже при небольшом шторме, и своей крутизной походили на отвесные стены воды, становилось все больше.

Исторические свидетельства «волн-убийц»

Так, в 1933 году корабль ВМС США «Рамапо» попал в шторм в Тихом океане. Семь суток корабль бросало по волнам. А утром 7 февраля сзади внезапно подкрался невероятной высоты вал. Вначале судно швырнуло в глубокую пропасть, а потом подняло почти вертикально на гору пенящейся воды. Экипаж, которому посчастливилось выжить, зафиксировал высоту волны — 34 метра. Двигалась она со скоростью 23 м/сек, или 85 км/ч. Пока что это считается самой высокой когда-либо измеренной волной-убийцей.

Во время Второй мировой войны, в 1942 году, лайнер «Королева Мария» вез 16 тыс. американских военных из Нью-Йорка в Великобританию (между прочим, рекорд по количеству человек, перевозимых на одном судне). Неожиданно возникла 28-метровая волна. «Верхняя палуба была на обычной высоте, и вдруг — раз! — она резко ушла вниз», — вспоминал доктор Норвал Картер, находившийся на борту злополучного корабля. Корабль накренился под углом 53 градуса — если бы угол составил хотя бы на три градуса больше, гибель была бы неизбежной. История «Королевы Марии» легла в основу голливудского фильма «Посейдон».

Однако 1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море у побережья Норвегии была впервые приборно зафиксирована волна высотой в 25,6 метров, названная волной Дропнера. Проект «Максимальная волна» позволил по-новому посмотреть на причины гибели сухогрузов судов, которые перевозили контейнеры и другие немаловажные грузы. Дальнейшие исследования зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 20 метров. Новый проект получил название Wave Atlas (Атлас волн), в котором предусматривается составление всемирной карты наблюдавшихся волн-монстров и её последующую обработку и дополнение.

Причины возникновения

Существует несколько гипотез о причинах возникновения экстремальных волн. Многие из них лишены здравого смысла. Наиболее простые объяснения построены на анализе простой суперпозиции волн разной длины. Оценки, однако, показывают, что вероятность экстремальных волн в такой схеме оказывается слишком мала. Другая заслуживающая внимания гипотеза предполагает возможность фокусировки волновой энергии в некоторых структурах поверхностных течений. Эти структуры, однако, слишком специфичны для того, чтобы механизм фокусировки энергии мог объяснить систематическое возникновение экстремальных волн. Наиболее достоверное объяснение возникновения экстремальных волн должно основываться на внутренних механизмах нелинейных поверхностных волн без привлечения внешних факторов.

Интересно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами, что подтверждается очевидцами. Дальнейшее исследование привлекает эффекты нелинейности в ветровых волнах, способные приводить к образованию небольших групп волн (пакетов) или отдельных волн (солитонов), способных проходить большие расстояния без значительного изменения своей структуры. Подобные пакеты также неоднократно наблюдались на практике. Характерными особенностями таких групп волн, подтверждающими данную теорию, является то, что они движутся независимо от прочего волнения и имеют небольшую ширину (менее 1 км), причем высоты резко спадают по краям.

Впрочем, полностью прояснить природу аномальных волн пока не удалось.

Анатомия волны

Периодическое колебание вод относительно положения равновесия называется волной.

У нее выделяют следующие элементы:

  • подошва – нижняя плоскость;
  • гребень (лип, от английского lip – губа);
  • фронт – линия гребня;
  • труба (tube/barrel) – участок, где гребень смыкается с подошвой;
  • стенка (wall) – наклонная часть, по которой скользит серфер;
  • плечо – участок, где стенка становится пологой;
  • пик – точка падения волны;
  • impactzone – место, куда обрушивается лип.

Из-за изменчивости волн измерять их чрезвычайно трудно. Оценивают колебания несколькими параметрами.

Высота – расстояние от подошвы до гребня. Измеряют ее по-разному. В сводках для серферов указывают перепад в колебании метеорологических буев. Иногда высоту волны указывают в «ростах».

Так как спортсмен скользит по волне, согнувшись, 1 «рост» равен приблизительно 1,5 метра.

Длина – расстояние между смежными гребнями.

Крутизна – отношение высоты к длине волны.

Период – время между двумя волнами в группе (сете).

Резюме

  • «RF» («РЧ») относится к использованию электромагнитного излучения для передачи информации между двумя цепями, которые не имеют прямого электрического соединения.
  • Изменяющиеся во времени напряжения и токи генерируют электромагнитную энергию, распространяющуюся в виде волн. Мы можем беспроводным образом передавать аналоговые и цифровые данные, манипулируя и интерпретируя эти волны.
  • ЭМИ является доминирующей формой беспроводной связи. Одной из альтернатив является использование света (например, в оптоволоконных системах), но радиосигнал более универсален, поскольку низкочастотное ЭМИ не блокируется непрозрачными объектами.

Открытие и эксплуатация [ править ]

Радиоволны были впервые предсказаны математической работой, выполненной в 1867 году шотландским физиком-математиком Джеймсом Клерком Максвеллом . Его математическая теория, теперь называемая уравнениями Максвелла , предсказывала, что связанное электрическое и магнитное поле может перемещаться в пространстве как « электромагнитная волна ». Максвелл предположил, что свет состоит из электромагнитных волн очень короткой длины. В 1887 году немецкий физик Генрих Герц продемонстрировал реальность электромагнитных волн Максвелла, экспериментально генерируя радиоволны в своей лаборатории показав, что они проявляют те же волновые свойства, что и свет: стоячие волны , рефракция , дифракция и поляризация . Итальянский изобретатель Гульельмо Маркони разработал первые практичные радиопередатчики и приемники примерно в 1894–1895 годах. Он получил Нобелевскую премию по физике 1909 года за свои радиоработы. Радиосвязь начала использоваться в коммерческих целях примерно в 1900 году. Современный термин « радиоволна » заменил первоначальное название « волна Герца » примерно в 1912 году.

Важность миллиметровой волны

Миллиметровая волна имеет в своем названии указание на небольшой размер её длин волн, которые варьируются от 10 миллиметров до 1 миллиметра. Это чрезвычайно эффективный диапазон спектра с большой пропускной способностью, но он также очень чувствителен к внешним преградам – будь то стены, деревья или даже просто дождь.

В то время как низкочастотные антенны хороши для охвата областей до нескольких километров – будь то большие участки города, жилые районы или сельские просторы – миллиметровая волна (или ммВт) имеет больше смысла для небольших целевых развертываний, таких как внутри бейсбольного стадиона или для фиксированной беспроводной связи в определенной области.

Фиксированная беспроводная связь или использование беспроводной связи для замены проводного интернета – это один из первых вариантов использования, которые большинство операторов пытаются использовать с 5G.

В дополнение к более широкой полосе пропускания, одна из самых интересных составляющих миллиметровой волны как для телекоммуникационных компаний, так и для потребителей – это возможность расширения каналов, что также помогает обеспечить значительные преимущества в скорости.

Подумайте об этом так: вместо того, чтобы иметь несколько узких дорог от фабрики к покупателю, разве не было бы более эффективно иметь большую автостраду? До 5G многие в отрасли скептически относились к тому, что такой привередливый спектр можно коммерчески использовать эффективным способом. Тем не менее, с помощью таких методов, как формирование луча, инженеры и ученые, работающие над 5G, сделали это возможным.

Типы серф-спотов

Место, где встает волна, называется серф-спотом. Характер волны определяется особенностями морского дна.

Beach-break – место, где волны разбиваются о песчаное дно. На участке с разной глубиной волна выгибается и рушится в сторону отмели. Это создает возможность для серфера скользить по водной стенке.

Бич-брейки, такие как во французском городке Hossegor, – лучшие для новичков, ведь песчаное дно не опасно при падении.

Особенность таких спотов: песчаные намывы меняют расположение, это ведет к перемене характера волн. Пики – места обрушения волн – из-за этого «гуляют».

Такая картина характерна для австралийских бич-брейков, а вот на Бали пески относительно стабильны.

Для опытных спортсменов серфинг на пляжных, постоянно закрывающихся волнах не представляет интереса. Они ищут спот с неоднородной структурой дна, что даст разницу в высоте волн.

Reef-break – место с рифом либо грудой камней на дне. Резкий перепад глубин порождает высокую волну с «бочками», ее надлом происходит позже.

Основной плюс таких волн – их постоянство, предсказуемость поведения. Риф часто прикрывает песчаная насыпь, и серферам нетрудно доплыть до лайнапа.

Риф-брейки предпочтительны для мастеров катания, но из-за острых кромок рифов и камней опасны при падении.

Примеры – Pipeline на Гавайях, большинство серф-спотов на Бали. Именно эти классические волны запечатлены на лучших видеоматериалах о серфинге.

Point-break – самые длинные волны, когда свелл сталкивается с выступающей из воды преградой: мысом, наподобие ирландского, полуостровом, типа Корнуолла, каменной грядой, скалой.

После огибания препятствия образуются идущие чередой волны идеальной формы, которые постепенно ломаются на протяжении не одной сотни метров. Они позволяют выполнять длинные проезды.

Примеры – спот Medewi на Бали, Bells Beach в Австралии.

Классификация по способу распространения

Прямые волны — радиоволны, распространяющиеся в свободном пространстве от одного предмета к другому, например от одного космического аппарата к другому, в некоторых случаях, от земной станции к космическому аппарату и между атмосферными аппаратами или станциями. Для этих волн влиянием атмосферы, посторонних предметов и Земли можно пренебречь.

Земные или поверхностные — радиоволны, распространяющиеся вдоль сферической поверхности Земли и частично огибающие её вследствие явления дифракции. Способность волны огибать встречаемые препятствия и дифрагировать вокруг них, как известно, определяется соотношением между длиной волны и размерами препятствий: чем меньше длина волны, тем слабее проявляется дифракция. По этой причине волны диапазона УВЧ и более высокочастотных диапазонов очень слабо дифрагируют на поверхности земного шара и дальность их распространения в первом приближении определяется расстоянием прямой видимости (прямые волны).

Тропосферные — радиоволны диапазонов ОВЧ и УВЧ, распространяющиеся за счёт рассеяния на неоднородностях тропосферы на расстояние до 1000 км.

Ионосферные или пространственные — радиоволны длиннее 10 м, распространяющиеся вокруг земного шара на сколь угодно большие расстояния за счёт однократного или многократного отражения от ионосферы и поверхности Земли.

Направляемые — радиоволны, распространяющиеся в направляющих системах (радиоволноводах).

Причины и особенности формирования волн

Вопреки наивным представлениям, морская или океанская волна образуется не от прибрежных ветров. Самые распространенные волны формируются далеко в океане.

Ветер, долго дующий в одном направлении, раскачивает громадные массы воды, иногда величиной с многоэтажный дом. Большие ветры формируются в зоне крайне низкого давления, характерного для антициклона.

При умеренном ветре на поверхности океана появляются крутые короткие волны — «барашки».

На стадии зарождения двумерные волны, высота которых не превышает длины, бегут параллельными вытянутыми рядами гребней. При усилении ветра гребни исчезают, быстрее растет длина волны.

Когда скорости волны и ветра уравниваются, рост гребней прекращается. С этого момента растет скорость, длина и период волн, а их высота и крутизна уменьшаются. Такие длинные волны больше подходят для серфинга.

При нарастающем шторме более молодые волны накладываются на старые, волнение моря кажется беспорядочным. Когда оно достигает пика, волны становятся максимально длинными, с протяженными фронтами. При этом длина гребней может увеличиться до сотен метров (рекорд – до 1 км).

Волны, у которых величина гребня превышает длину волны в несколько раз, называются трехмерными. Чаще всего трехмерные волны состоят из чередующихся «холмов», «бугров» и «впадин». Волны приходят сетами (группами) по 2–10. Чаще всего, по 3. Обычно средняя волна — самая высокая и правильная в сете.

Какими волнами изобилует Пенише →