1:波浪为水面之周期性起伏现象。波浪运动中水分子本身仅在其原位置附近作周期之上下往复运动并不随前波形前进。在波浪运动中水面最高之处称为波峰最低之处称为波谷。波峰至波谷之垂直距离称为波高;相临波峰或波谷间的水平距离称为波长。波峰向前传播之速度称为波速。波峰传播一波长所需时间称为波浪周期。实际的海浪形状为许多波浪所叠加而成相当错综复杂。
波浪的成因有很多形式也很复杂最主要的成因是由风吹海面所产生称为风浪。风为空气分子移动所产生的现象空气分子在海面上接触到水分子后将部份动能转移至水分子水分子接收动能后在海面上作规则性的往返运动形成波浪。波浪的大小也与风速的快慢有直接的关系风速越快吹得越久传到海面的能量越多则形成的波浪波速快波长及波高也较大。当波浪由生成区向外传播时只有波速相同的波浪能一起到达远处海域因此可观察到具有相同周期且规则起伏的涌浪。其他如因海底地震或海底火山爆发而引起的波浪称为地震波浪可以传到很远的地方当传播到海岸时常会形成海啸;潮汐又称潮波和内波皆可视为波浪的现象。
波浪产生后在海面上传播如果水深远大于波长时称为深水波(deep-water wave)波浪运动仅限于海面附近不受海底地形影响其波速可以下式表示:
其中g为重力加速度。上式显示在深水海域波速与波长的平方根成正比所以波长较长的涌浪比一般风浪传播速度要快。当波浪进入浅水海域时若水深大于波长的1/20时(h>l/20L)波浪运动会受海底地形的影响这时波速与水深平方根成正比即:
因此在浅水海域波浪受水深浅的影响会有明显的折射(refraction)现象波浪前进的方向会与等深线成垂直而由于近海岸的水域等深线大多平行海岸线因此在海边所看到的波浪多半为直接拍岸而来。
波浪传送到海岸时因水深变浅由于海床的摩擦力使得水分子的运动轨迹由圆形压缩为椭圆形当波谷的水分子接触到海床波峰的水分子并未受影响此时波峰的速度与波浪底部的传播速度不一致无法维持完整的波型波高、波长均会改变波峰的水体先冲向岸边形成碎波现象这时波浪的能量释放出来影响到海岸地形或海岸结构物。若波高较大时碎波现象以卷浪形式出现在海边戏水时必须小心提防。
1:水面因各种力量所产生的周期性起伏。
波浪滔天
1:水面因各种力量所形成的周期性起伏运动统称为「波浪」。面容、面貌。元.高安道〈哨遍.暖日和风套.二煞〉:「老保儿强把身躯纽切驾的波浪上堆着霜雪把关子的栲门上似告油。」风趣。元.武汉臣《玉壶春.第二折》:「我是寨儿中风月的元戎将善吟咏会波浪能譔梨园新乐章。」元.戴善夫《风光好.第二折》:「一剗地疏狂千般的波浪。诸余的事行难道是不理会惜玉怜香。」
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