Если под влиянием какой-либо силы происходит накопление воды в одной части бассейна, то после прекращения действия этой силы в замкнутом или полузамкнутом бассейне возникнут свободные затухающие колебания водной массы в виде стоячих волн.
Колебания уровня, обусловленные такими стоячими волнами, были известны на швейцарских озерах ещё в XVII веке, где их назвали сейшами, но впервые они были изучены Форелем в 1885 г. на Женевском озере. Впоследствии подобные колебания были обнаружены в морских водоемах (бухтах, заливах и т.п.).
Сейши (франц., единственное число seiche), стоячие волны большого периода (от нескольких минут до десятков часов), возникающие в более или менее замкнутых водоемах (морях, озерах, заливах и пр.). Сейши – результат интерференции волн, возникших под действием внешней силы (резкого изменения атмосферного давления, ветра, сейсмических явлений и др.) и волн, отраженных от берегов бассейна. При сейшах происходит колебательное движение всей массы воды, причем всегда существует одна или несколько линий (точки а и а' на рисунке 1 и на рисунке 2), в которых уровень не меняется; они называются узлами или узловыми линиями. Сейши могут быть одноузловыми (рисунок 1), двухузловыми (рисунок 2) и т. д. с амплитудами от нескольких миллиметров до нескольких метров.

Сейшевые колебания уровня (сейши) - свободные колебания уровня моря в виде стоячих волн в замкнутых и полузамкнутых водоемах, происходящие по инерции после прекращения воздействия внешних сил.
Причиной возникновения сейш могут быть ветер (сгоны - нагоны, шквалы и т.д.), кратковременные резкие изменения атмосферного давления под водоемом (прохождение барических систем), сейсмические возмущения дна моря, приливные явления, длиннопериодные волны.
Самый простой вид имеет одноузловая сейша - когда уровень воды у одного берега бассейна поднимается, а у другого опускается. Сейши бывают и многоузловые, они могут иметь три, четыре узла и более. Отмечено, что в одном и том же бассейне могут возникать сейши с различным количеством узлов. Основными элементами сейши являются период, высота, длина волны и амплитуда.
Период сейши - время, в течение которого масса воды совершает полное колебание. Амплитуда сейш - максимальное отклонение уровня воды от её положения в состоянии покоя. Высота сейш - разность между наивысшими и наинизшими отметками мейшевых колебаний уровня. Длина волны сейш - расстояние между двумя пучностями.
Сейши наблюдаются как в бухтах, заливах, так и в более обширных морских водоемах. В Средиземном море у берегов Сицилии наблюдались сейши с периодом 10-25 мин., местами 75 мин, и высотой до 2 м, а в Алжирской бухте до 1 м высотой при периоде 1-2 мин. На Черном море отмечены сейши с периодом от 10 мин. до 2 ч, в зависимости от местных условий.
Современные наблюдения дают основания предполагать, что собственные колебания водоема типа сейш могут иметь в целом моря и океаны.

 

Впервые стоячие волны были замечены на берегах озер Швейцарии и изучены швейцарским физико-географом Форелем, который положил вообще начало изучению озер, образовавшему отдел океанографии — лимиологию. В Швейцарии давно прибрежными жителями озер были подмечены колебания уровня их, часто случавшиеся при полном отсутствии волнения или при таком волнении, размеры коего совершенно не соответствовали величине амплитуды колебаний и периоду их. Амплитуды колебаний уровня при этом нередко достигали в озерах значительной величины, иначе, конечно, они не были бы замечены без особых наблюдений. Такие колебания получили на швейцарских озерах название сейш. Форель первый занялся их изучением на берегу Женевского озера, построил прибор — лимниграф для записи колебаний уровня в естественную величину, потому что большинство сейш имеет небольшую амплитуду, и убедился, что сейши представляют не что иное, как стоячие волны, возбужденные в озерах обыкновенно резкой переменой давления атмосферы над одной частью озера, например, прохождением грозы, сопровождающейся всегда резким уменьшением давления атмосферы на сравнительно небольшом пространстве в то время, как над другими частями бассейна давление осталось прежнее.

Подобные обстоятельства могут быть не только над озерами, но и над какими угодно бассейнами, частями морей и океанов (бухтами, заливами, проливами) и возбуждать в них явление сейш. Наблюдения последнего времени совершенно подтвердили такой вывод; оказалось, что во всех морях и у всех берегов существуют сейши, только во многих местах они еще не изучены.

В озерах сейши имеют весьма разнообразные амплитуды и периоды. В Женевском озере амплитуды доходили до 2 м с периодом продольной одноузловой сейши (могут быть и поперечные сейши, если бассейн длинный) в 73 мин. В оз. Эри (Северная Америка) период доходит до 14 час,
В Балтийском море сейши наблюдаются у всех берегов, например, в Клайпеде амплитуда достигает 15 см, а период — до 3 час.

В Черном море сейши наблюдались в Севастополе, где самопишущий мареограф при Обсерватории Морского ведомства позволил их заметить. Утром 25 августа 1911 г. прошла гроза над Севастопольской бухтой, в 11 час. 20 мин. утра давление атмосферы сразу упало с 761,1 мм на 6 мм; потом к 12 час. 30 мин. оно снова повысилось до 761,0 мм п затем стало плавно уменьшаться до 3 час, а после того так же плавно увеличиваться. Резкое убывание давления в 11 часов утра дало толчок уровню, и он начал колебаться. В 11 час. 15 мин. уровень был на высоте 45 см, через 15 мин. он упал до 15 см, затем поднялся до 58 см и потом упал до 0 см и продолжал далее совершать колебания с периодом около 50—60 мин. Такая амплитуда колебаний в 58 см редко достигается в Севастополе, за целый ряд лет наблюдений подобной не было замечено.

Наблюдение над движениями водных частиц в стоячих волнах братьями Вебер при помощи поплавков и французским ученым Марей при помощи моментальной фотографии показали, что водные частицы при этом колеблются совершенно иначе, нежели при трохоидальных волнах, форма коих имеет поступательное движение. Здесь частицы воды двигаются взад и вперед по кривым, изогнутым вниз. Внизу, на дне бассейна, если сейша одноузловая, частицы двигаются взад и вперед на некотором расстоянии почти горизонтально, а в других местах около дна — параллельно последнему. Если же сейша двухузловая , то под вершиной и подошвой волны частицы двигаются взад и вперед вертикально, а под узлами и около них — по кривым и более или менее горизонтально.