海浪要素

海浪要素wave element ,表征一定海域和特定時間海浪狀況的變數和現象。如波形、浪高、浪周期、涌高、湧向等。套用學科:海洋科技(一級學科);海洋技術(二級學科);海洋預報預測(三級學科)

海洋中的波浪是海水運動形式之一,它的產生是外力、重力與海水表面張力共同作用的結果。引起海水波動的外力因素很多,如風、大氣壓力的變化、天體的引潮力、海底地震以及人為引起的船體運動等。由這些因素引起的海水波動,其周期可在極寬的範圍內變化,如潮波的周期為半天至1天,海嘯的周期為幾十分鐘,風浪的周期為幾秒鐘,而海水表面張力波的周期則不足1s。本章將主要論述山風引起的重力波,它是風浪、涌浪和近岸波浪的總稱。風浪主要是指在風直接作用F產生的波浪。涌浪指風停止、轉向或離開風區傳播至無風水域的波浪。涌浪傳播到淺水區,由於受到水深和地形變化的影響,發生變形,出現波浪的折射、繞射和破碎而形成近岸波浪。
雖然海浪的剖面形狀複雜,但人們常把它理想化為如圖所示的規則剖面,並以各種波浪要素來表征其特性。
各波浪要素的定義如下:
波峰:波浪剖面高十靜水面的部份,其最高點稱為波峰頂。
波谷:波浪剖面低於靜水面的部份,其最低點稱為波谷底。
波峰線:垂直波浪傳播方向上各波峰頂的連線。
波向線:與波峰線正交的線,即波浪傳播方向。
波高:相鄰波峰頂和波谷底之間的垂直距離,通常以H表示,單位以米(m)計。在我國台灣海峽曾記錄到波高達15m的巨浪。
波長:兩相鄰波峰頂(或波谷底)之間的水平距離,通常以L表示,單位以米(m)計。海浪的波長可達上百米,而潮波的波長則可達數公里。
周期:波浪起伏一次所需的時間,或相鄰兩波峰頂通過空間固定點所經歷的時間間隔,通常以了表示,單位以秒(s)計。在我國沿海波浪周期一般為4~8s,曾記錄到周期為20s的長浪
波陡:波高與波長之比,通常以δ表示,即δ=H/L。海洋上常見的波陡範圍在1/10~1/30之間。波陡的倒數稱為波坦。
波速:波形移動的速度,通常以C表示,它等於波長除以周期,即C=L/T,單位以米/秒(m/s)計。

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