Pohyb vodní masy se označuje jako vlna. Jsou nejčastěji vyvolány větrem (tzv. eolické vlny), mořskými proudy, zemětřesením, sesuvem půdy nebo částí ledovce do vody. Rychlost šíření vln na vodě zkoumal Wilhelm Weber, William Thomson (lord Kelvin) nebo také František Gerstner. Pro rychlost vlnění na otevřeném moři platí přibližný vztah
U pobřeží je závislost složitější.
Vítr způsobuje rotační pohyb částic na hladině vody, částice proto rotují na místě a po hladině se ve směru větru posouvá jen tvar vlny. Vrchol vlny se označuje jako hřbet, nejnižší bod jako důl nebo vpadlina. Délka vlny je vzdálenost mezi dvěma hřbety, výška vlny vzdálenost mezi hřbetem a dolem. Výška eolitických vln dosahuje asi 4 m, i když při bouřkách mohou dosáhnout ty největší až k 15 m. Perioda vlny je čas, který uplyne, než se hřbet následující vlny objeví na místě první vlny.
Základní charakteristiky vlny.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
S rostoucí hloubkou se výška vlny rychle zmenšuje. V hloubce rovné polovině délky vlny klesne výška vlny dvacetkrát a v hloubce rovné délce vlny již prakticky žádný pohyb není. Výšku vlny ovlivňuje především síla větru, rychlost vlny především jeho rychlost, hloubka vody a stabilita směru větru. Může navíc docházet ke sčítání vln (nebo naopak jejich zrušení).
Tvar vlny se výrazně mění, když se vlna blíží ke břehu. Rotační pohyb částic vody se přibržďuje o dno, zatímco u hladiny se rychlost uchovává. Tím se zkrátí délka vlny, zvětší se její výška a při hloubce vody asi 1,3násobek výšky vlny, se vlna láme. Pod zlomem s sebou strhává vzduch, čímž dochází k jejímu zpěnění. Místo, v němž se vlna láme se označuje jako vlnolam. U pobřeží s relativně stálými větry dochází k lomu ve stále stejné vzdálenosti od břehu a v místě vlnolamu se na dně vytváří výrazný písečný val. Vlna pak prudce naráží na břeh a vzniká příboj. Jeho síla závisí na tvaru pobřeží – silný je příboj na útesech, kde dochází ke sčítání několika po sobě jdoucích vln, u pobřeží bývá příboj slabší.
Lámající se vlna.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Malene Thyssen. Under Creative Commons.
Dlouho vědci považovali vyprávění námořníků o obřích vlnách za pohádky. V dnešní době ale přineslo měření důkazy. Jedním z nich byla i 26 metrů vysoká vlna, která v roce 1995 zasáhla ropnou plošinu Draupner v Severním moři. Obří až třicetimetrové vlny s názvem rogue waves vznikají v místech s velkými změnami hloubky a v oblastech se silnými proudy. Nebezpečné jsou především díky své strmosti. Vznikají tak, že jedna nebo více vln doženou vlnu před sebou a pak se jejich výšky sečtou.
11. září 1995 potkala loď Queen Elizabeth 2 obří vlnu s odhadovanou výškou 27 m. Vlnu způsobil hurikán Luis v severním Atlantickém oceánu, který se vyskytoval přibližně 200 km jižně od východní části Newfoundlandu. Loď přežila nápor vlny jen s drobnými škodami, žádní cestující ani členové posádky nebyli zraněni.
Rekonstrukce plavby lodi Queen Elizabeth 2 obří vlnou.
