第八章 海浪
第一节 概述
一、波浪（Wave）要素
一、波峰――波面的最高点。
二、波谷――波面的最低点。
3、波高（H）――相邻波峰与波谷之间的垂直距离。 4、波幅（a）――波高的一半，a=H/2。
五、波长（λ）――相邻两波峰或相邻两波谷之间的水平距离。 六、波陡（δ）――波高与波长之比，δ＝H/λ。
7、周期（T）――相邻的两波峰或两波谷接踵通过一固定点所需要的时刻。
八、频率（f）――周期的倒数，f＝1/T。
九、波速（C）――波峰或波谷在单位时刻内的水平位移（波形传播的速度），C＝λ/ T。
10、波峰线――通过波峰垂直于波浪传播方向的线。 1一、波向线――波形传播的方向线，垂直于波峰线。 二、波浪的分类 一、按周期或频率分类
海浪大部份能量集中在周期4～12s的范围内，属重力波范围。 最多见的重力波是风浪和涌浪。
二、按成因分类 1）风浪和涌浪
风浪（Wind Wave）――风的直接作用所引发的水面波动。（无风不起浪）
涌浪（Swell）――风浪离开风区传至远处，或风区里风停歇后所遗留下来的波浪。
（无风三尺浪）
2）海啸（Tsunami，又称地震波）
――由于海底或海岸周围发生地震或火山暴发所形成的海面异样波动。
特点：
周期长，波长长，波速大，在外海坡度很小，当传至近岸时，波高剧增。
世界上常受海啸解决的国家和地域有：
日本、菲律宾、印度尼西亚、加勒比海、墨西哥沿岸、地中海。
3）风暴潮（Storm Surge）
――由强烈的大气扰动（强台风、强锋面气旋、寒潮大风等）引发的海面异样上升现象。
主要原因：海面气压散布不均匀――气压每下降1hPa，海面约升高1cm；
大风――风暴向岸边移动时，受强风牵引海水涌向岸边，海面升高，升高幅度与风速的平方成正比。 我国风暴潮多发区：
莱州湾、渤海湾、长江口至闽江口、汕头至珠江口、雷州湾和海南岛东北角，其中莱州湾、汕头至珠江口是严峻多发区。
4）内波（Internal Wave）
――密度相差较大的水层界面上的波动。 内波对航行船舶的影响：死水和共振
船舶克服“死水”和“共振”的有效方式是改变航速和航向。 3、按水深相对于波长的大小分类 1）浅水波（λ?水深h，λ≧20水深h） C＝（gh）1/2
波速与波长和周期无关，只取决于水深。 2）深水波（水深h≥λ/2）
波速与波长和周期有关，与水深无关。 三、水质点的运动与波形传播的关系 一、深水波：
水质点的运动轨迹是圆，海表面的水质点的轨迹直径等于波高，水质点运动到最高位置时，运动方向与波向一致，运动到最低位置时，运动方向与波向相反。波面上每一个水质点在自己的平衡位置周围完成一次圆周运动时，整个波形就向前传播一个波长的距离。
二、浅水波：
水质点的运动轨迹是椭圆，水质点运动到最高位置时，运动方向与波向一致，运动到最低位置时，运动方向与波向相反。波面上每一个水质点在自己的平衡位置周围完成一次椭圆周运动时，整个波形就向前传播一个波长的距离。
总结：波浪沿海面向前传播，水质点在原地周围作周期运动――前进波。
第二节 群波和驻波(简述)
一、群波（Group of Waves）
――当许多周期和波长不同但很相近的简单波动沿着同一方向传播时，在固定地址，有时出现振幅大的波动，有时出现振幅小的波动，二者接踵交织发生，看起来大波是一群一群出现的，称之为群波。
深水波的群速为相速的一半；浅水波的群速与相速相同。 二、驻波（Standing Wave）
――波面随振幅的转变作上、下振动而波形不向前传播的波浪。
当两列振幅、波长、周期相近但传播方向相反的前进波相叠加时，会形成驻波。 在海滨峭壁处常出现驻波；热带气旋眼区的“金字塔”浪亦属于驻波。
第三节 风浪、涌浪和近岸浪
一、风浪（Wind Wave） 一、特征
――周期短、波峰尖、波长短、波峰线短，波面不规则，易破碎。 方向（指来向）与风向较为一致。 二、影响风浪成长的三要素 1）几个概念
① 风区――风速、风向近似一致的风作用的海域范围。
沿风吹的方向，从风区上沿至下沿的距离，称为风区长度或风程。
气象学多媒体讲义第八篇
