海浪形成的主要原因
海浪形成的主要原因
在海邊,經(jīng)常可以看到翻騰的海浪。海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動現(xiàn)象,很多人都好奇海浪是怎么形成的。以下就是學習啦小編做的海浪形成的主要原因整理,希望對你們有用。
海浪形成的原因
海浪是海水的波動現(xiàn)象。
“無風不起浪”和“無風三尺浪”的說法都沒有錯,事實海上有風沒風 都會出現(xiàn)波浪。通常所說的海浪,是指海洋中由風產生的波浪。包括風浪、涌浪和近岸波。無風的海面也會出現(xiàn)涌浪和近岸波,這大概就是人們所說“無風三尺浪”的證據(jù),但實際上它們是由別處的風引起的海浪傳播來的。廣義上的海浪,還包括天體引力、海底地震、火山爆發(fā)、塌陷滑坡、大氣壓力變化和海水密度分布不均等外力和內力作用下,形成的海嘯、風暴潮和海洋內波等。它們都會引起海水的巨大波動,這是真正意義上的無風也起浪。
海浪是海面起伏形狀的傳播,是水質點離開平衡位置,作周期性振動,并向一定方向傳播而形成的一種波動。水質點的振動能形成動能,海浪起伏能產生勢能,這兩種能的累計數(shù)量是驚人的。在全球海洋中,僅風浪和涌浪的總能量相當于到達地球外側太陽能量的一半。海浪的能量沿著海浪傳播的方向滾滾向前。因而,海浪實際上又是能量的波形傳播。海浪波動周期從零點幾秒到數(shù)小時以上,波高從幾毫米到幾十米,波長從幾毫米到數(shù)千千米。
風浪、涌浪和近岸波的波高幾厘米到20余米,最大可達30米以上。風浪是海水受到風力的作用而產生的波動,可同時出現(xiàn)許多高低長短不同的波,波面較陡,波長較短,波峰附近常有浪花或片片泡沫,傳播方向與風向一致。一般而言,狀態(tài)相同的風作用于海面時間越長,海域范圍越大,風浪就越強;當風浪達到充分成長狀態(tài)時,便不再繼續(xù)增大。風浪離開風吹的區(qū)域后所形成的波浪稱為涌浪。根據(jù)波高大小,通常將風浪分為10個等級,將涌浪分為5個等級。0級無浪無涌,海面水平如鏡;5級大浪、6級巨浪,對應4級大涌,波高2~6米;7級狂浪、8級狂濤、9級怒濤,對應5級巨涌,波高6.1米到10多米。
海洋波動是海水重要的運動形式之一。從海面到海洋內部,處處都存在著波動。大洋中如果海面寬廣、風速大、風向穩(wěn)定、吹刮時間長,海浪必定很強,如南北半球西風帶的洋面上,常的浪濤滾滾;赤道無風帶和南北半球副熱帶無風帶海域,雖然水面開闊,但因風力微弱,風向不定,海浪一般都很小。
海浪的分類
風浪
風浪,指的是在風的直接作用下產生的水面波動。涌浪,指的是風停后或風速風向突變區(qū)域內存在下來的波浪和傳出風區(qū)的波浪。
近岸浪
近岸浪,指的是由外海的風浪或涌浪傳到海岸附近,受地形作用而改變波動性質的海浪。
海浪是十分復雜的現(xiàn)象,研究海浪對海洋工程建設、海洋開發(fā)、交通航運、海洋捕撈與養(yǎng)殖等活動具有重大意義。
海浪譜
海浪可視作由無限多個振幅不同、頻率不同、方向不同、相位雜亂的組 成波組成。這些組成波便構成海浪譜。此譜描述海浪能量相對于個組成波的分布,故又名“能量譜”。它用于描述海浪內部能量相對于頻率和方向的分布。為研究海浪的重要概念。通常假定海浪由許多隨機的正弧波疊加而成。不同頻率的組成波具有不同的振幅,從而具有不同的能量。設有圓頻率ω的函數(shù)S(ω),在ω至(ω+ω)的間隔內,海浪各組成波的能量與S(ω)ω成比例,則S(ω)表示這些組成波的能量大小,它代表能量對頻率的分布,故稱為海浪的頻譜或能譜。同樣,設有一個包含組成波的圓頻率ω和波向θ的函數(shù)S(ω,θ),且在ω至(ω+ω)和θ至(θ+ω)的間隔內,各組成波的能量和S(ω,θ)ωθ成比例,則S(ω,θ)代表能量對ω和θ的分布,稱為海浪的方向譜。將組成波的圓頻率換為波數(shù),可得到波數(shù)譜;將ω換為2π(頻率為周期的倒),得到以表示的頻譜S()數(shù)。以上各種譜統(tǒng)稱為海浪譜。
海浪譜不僅表明海浪內部由哪些組成波構成,還能給出海浪的外部特征。比如,理論上可由譜計算各種特征波高和平均周期,利用這些特征量連同波高與周期的概率密度分布,可推算海浪外觀上由哪些高低長短不同的波所構成。若已知海浪的譜,海浪的內外結構都可得到描述,因此譜是非常有用的概念。事實上,海浪的研究(包括許多應用問題),大多和譜有關。頻譜
在海浪譜中,風浪頻譜得到最廣泛的研究,因為它的應用最廣,也最易于得到。但尚無基于嚴格理論的風浪頻譜。通常p為5~7,q為2~4,在正量A和B之內。除了數(shù)值常數(shù)外,還包含風要素(如風速、風時和風區(qū))或浪要素(如特征波高和周期)作為參量,故譜的形狀隨風的狀態(tài)或對應的浪的狀態(tài)而變化。上述兩項的乘積代表的譜,在ω=0處為0,在0附近的值很小,ω增加時,它驟然增大至一個峰值,然后隨頻率的增大而迅速減小,在ω→∞時趨于0。這表明譜的頻率范圍在理論上雖為0~∞,但其顯著部分卻集中在譜峰附近。海面上存在的許多波,其顯著部分的周期范圍很小,恰和理論結果相對應。隨著風速的增大,譜曲線下面的面積(從而風浪的總能量或波高)增大,峰沿低頻率方向推移,表明風浪顯著部分的周期增大。
從波面的記錄估計譜,是獲得海浪頻譜的主要途徑。習慣上將譜的估計方法分為相關函數(shù)法和快速傅氏變換算法兩種。在電子計算機上計算時,后者比前者更節(jié)約時間。20世紀70年代,開始引用最大熵等方法。依此可自不多的資料估計出分辨率較高的譜,它適用于非平穩(wěn)的海浪狀態(tài)。
在海浪研究中已提出的頻譜很多常采用的皮爾孫-莫斯科維奇譜,是60年代中期提出的,是在對充分成長的風浪記錄進行譜估計和曲線的擬合時得到的,已為多數(shù)觀測所證實。
60年代末,按照“北海聯(lián)合海浪計劃”(JONSWAP),對海浪進行了系統(tǒng)的觀測,提出了一種頻譜,其中包括分別反映能量水平、峰的頻率尺度和譜形在內的5個參量。這種譜表示風浪處于成長的狀態(tài),它具有非常尖而高的峰。對Jonswap譜分析的結果表明,風浪的能量主要通過譜的中間頻率部分傳遞,然后借波與波之間的非線性相互作用,再分別向譜的高頻和低頻部分傳遞。反映這種能量交換的譜,具有穩(wěn)定的形式。利用此特性,可將譜隨風的變化轉換為其中的參量隨風的變化,從而提供另一種海浪計算或預報的方法。
有一種半經(jīng)驗的方法,它假定海浪的某些外觀特征反映其內部結構,由觀測到的波高和周期間的關系,可導出海浪譜。早在50年代初提出的紐曼譜和工程中常使用的布雷奇奈德爾譜,都屬此類,前者p=6,q=2;后者p=5,q=4。有些蘇聯(lián)作者采用具有前述形式的頻譜,然后由觀測資料確定其中的常數(shù)和參量。
中國學者于50年代末至60年代中期,嘗試自風浪能量的攝取和消耗出發(fā)推導出譜,其中包括用風要素作為參量,從而描述譜相對于風時和風區(qū)的成長。由這些譜計算波高和周期等要素比較方便,但推導中涉及的能量計算,仍是半經(jīng)驗性的。
描寫海浪的句子
1. 海浪不停地涌上來,撞在礁石上,留下一圈圈白色的泡沫,像給海岸鑲上了玉色的花邊。海浪退回去時,軟軟的金黃的細沙露出了海面。
2. 陣陣海風夾帶著大海特有的清新和濕潤,迎面撲來,把旅途的疲勞全都吹走了。
3. 貪玩的小海浪已不像白天那樣洶涌澎湃,輕輕地撫摸著岸邊的礁石,發(fā)出“嘩嘩”的響聲,好像哼唱著動人的催眠曲,催人入睡。
4. 浩瀚的大海好像和天連在一起,滔滔的海水撞擊著礁石,發(fā)出雷鳴般的響聲。
5. 幽光粼粼,神秘莫測。海水輕輕地搖啊,搖啊,唱著催眠曲拍著鼓浪嶼靜靜人睡……
6. 當麗日升天或夕陽欲下,就是潮漲汐落的時候,一時風狂海沸,浪花洶涌,如千軍萬馬,奔騰呼晡,直到黃昏的時候,才風平浪靜,重露出一片平靜的海灘。
7. 海水蕩漾著,翻起一個個浪花,慈母般地撫摸著柔和的沙灘。
8. 那泛起的浪花,多像個調皮的小弟弟,一次又一次涌到我面前來捉弄我,當我要和他握手時,他又淘氣地跑開了。
9. 陣陣海浪親吻著我的腳,好涼的水喲,帶走了我的疲勞,刺激著我的心扉;好溫柔的水喲,像小時候媽媽的手,把我輕輕地撫摸。
10. 頃刻間,轟轟隆隆,潮聲似千聲鳴谷,萬雷驚澗,氣勢壯觀極了!
11. 那大潮猶如千軍萬馬,奔騰而來;又像餓虎群狼,咆哮而至。大潮掀起的浪濤足有幾米高,夾帶著泥沙像一堵墻,洶涌澎湃。
12. 那白浪翻滾的聲音如同千萬輛坦克同時開動,發(fā)出山崩地裂的響聲,好像大地都被震得動起來。
13. 浩瀚的大海,經(jīng)常是風平浪靜,像熟睡的娃娃,沒有一點聲音;有時也會波浪滔天,像怒吼的雄獅,向岸邊撲來。
14. 海像一位剛醒來的母親,散發(fā)著溫馨的氣息,柔和的海浪是她嘴邊哼唱的一支晨曲,海鷗就像是她的孩子,和著這曲子扇動著翅膀,在海面上繞來繞去。
15. 大海伸出她溫柔的小手一一海浪,為我拂去腳印,似乎那金黃的沙灘是她滿頭的金發(fā),不愿讓我隨意踐踏她漂亮的頭發(fā)。我明白了她的意思。坐在了海邊的礁石上,大海好像覺得太寂寞了,又伸出小手拿出了自己的玩具——貝殼,拋向海灘,又輕輕地收回,玩得可愉快呢!
16. 層層疊疊的海濤,前推后涌地形成一個個巨浪,每個巨浪在躍起到它的最高度的一瞬間,便凌空開放一簇雪白的浪花。
17. 大海寬廣壯闊,浩浩蕩蕩。它千變萬化,有時波濤起伏,洶涌澎湃;有時又風平浪靜,默默無聲。
18. 沒有月亮,海更增加了幾分嫵媚與神秘,天與海完全融合成一體:一個深藍近乎于黑黑的世界。唯有那一排排相繼涌來的浪花,給海鍍上了一道道如雪的花邊。
19. 濕潤涼爽的海風吹過,海面上掀起了一個又一個的浪頭,層層疊疊,遠遠望去像一行行展翅飛翔的白鷺,如千萬匹脫韁狂奔的烈馬,似無數(shù)條怒吼狂叫的蚊龍,“嘩嘩”地撲向岸來,撞擊在巖石上,濺起一丈多高的浪頭,綻開萬朵潔白晶瑩的浪花。
20. 湛藍的夜空里,一輪滿月把它清亮的光輝投到藍墨色的海波上,海面上顯出一道長長的顫動的光柱。
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2.海浪形成的原因
5.海浪基礎知識