|
% B; F7 T7 ]7 t 当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。 9 {. A+ S& h' e7 {
# R: \8 ]5 V/ f2 M0 i+ p
海浪是海岸风景和海滩度假中无处不在的一部分。但你是否曾停下来思考过波从哪里起源,它传播了多远,或者它最初为什么会形成? # }6 F t7 a Y" r; q% `; R
当能量通过水体时,就会形成波,从而使水作圆周运动。尽管许多事件——包括飓风、满月和地震——都可以将动能或运动产生的能量转移到水中,但最常被指责的是风。所创建的波的类型取决于上述哪个事件启动了波的动作。
# T6 C x* v5 J5 B. G# }' | 波的解剖
- \! @6 A [5 ?% c; c 当风吹过光滑的水面时,会发生两件事:当空气与水摩擦时产生摩擦,这种摩擦力开始拉伸水面。随着风的不断吹,水面会变得粗糙,变成波涛汹涌的海浪,然后是白浪,然后开始向上伸展,形成波峰——海浪的最高点。 ( e% d% a. H. p7 u/ `- C/ V8 v
波高
6 e4 _% P$ K1 ?' j; d3 c 波的最高部分被称为波峰,它的底部被称为波谷。波峰和波谷之间的垂直距离告诉你波的高度。
7 Z! s3 e* U* r3 \ 海浪的高度取决于风速、持续时间(吹的时间)和风区长度(在一个方向上吹的距离)。缓慢的风速会产生小波浪。同样,如果风只吹一小段时间,或者风吹的距离很短,波浪就会变小。要形成一个大浪,这三个因素必须都很重要。例如,在340英里(547公里)的海面上,持续24小时33英里每小时(30节)的风激起的平均海浪高度为11英尺(3.3米)。
N1 M: z0 h+ Y 至于海浪能长多高,虽然65英尺以上(19.8米)突然的巨浪可以在极端的风暴条件下发生,这样的浪高是极其罕见的。在飓风桑迪期间,几个海洋浮标测量到的单个海浪高度超过45英尺(13.7米)。 4 b3 l% K" c+ H* J/ M& \" k
Q% P7 V/ c4 L/ r0 H 海浪不仅会在岸边拍打。
- j( V$ `) b' J% o8 O) V: L
5 C/ \2 ]2 Y: E; {2 \ 波速
0 ?6 p6 C7 U5 `' {$ Z; i 一个波移动的速度取决于它在水中的深度,以及它的波长(两个连续波之间的距离)。长度越长的波在水中移动越快。
( b5 h9 Q% ]8 l# i 破碎波
9 Z5 ~9 T1 I, q/ H& Z7 G3 ^ 与此同时,所有这些都发生在水线以上,一股汹涌的水柱也在水线以下移动。然而,当一个深海波接近海岸,这个阴影波遇到较浅的海底,它的运动被打断。它会减速,压缩,迫使波峰升到更高的空中。这导致波浪变得不平衡,波浪崩溃下来,这被称为“破碎波”。至于波浪能,一开始是风能,但它在海浪中消散了。
; R6 K' o4 e) ^* Z: o `5 E9 B: z 波的类型 ) i6 i1 s; k* S4 |, P% U4 g
风驱动的表面波是最常见的波类型,但它们不是你在海上发现的唯一类型的波。 8 k! ^& z1 c* ^' m# b4 [0 v
潮汐波 C% Z3 P. k. D+ }
当月亮而不是风拉动海洋表面时,潮汐就形成了。是的,月球的引力实际上拉着地球表面。(这种引力既影响陆地也影响水,但受影响最大的是可塑性更强的水。) 2 o3 O Z" o7 W' f+ X. m4 v7 `
形成的潮汐类型取决于你在地球的哪一边。当你所在的地区正对着月球时,由于海洋向月球隆起,你会经历上升的水位向内陆的海滩蔓延(涨潮)。但是当你所在的地区离月球最远时,海平面会后退,远离海岸(低潮),因为它们本质上是被向内拉向地球中心。
! c: Q4 B6 _) a8 u 海啸 & O/ Z* i A4 h" _' K
虽然海啸有时被称为潮汐波,但它们并不是一回事。尽管它们像潮汐一样沿着海岸冲向内陆,但它们主要是由海底地震引发的。太平洋是世界上地震最活跃的海洋盆地,平均每年发生两次海啸。 ! Y/ }7 S9 p( @( M! d+ A
风暴潮
' c2 D; R% ]6 v' | 当飓风的风吹过海面,逐渐将海面上的海水吹出时,就会产生一系列被称为风暴潮的长波。当风暴接近海岸时,水已经“堆积”成一个几百英里宽、几十英尺高的圆顶。然后,这股海浪向岸上移动,淹没海岸,侵蚀海滩。 1 B6 o5 n5 b% R4 b
- J E6 D' Y7 n
5 D) H' F3 W: T- y8 q1 w9 g4 N m" x3 ?7 ?' Y
9 d9 L2 L$ M# E# ?( h7 r. L# c+ g- i
|