海科导打印探析.ppt

第六章 海洋中的波动现象;海洋的恬静瞬间;Its shape includes a crest(波峰) or peak, and a trough（波谷）, or lowest water level. 波长［ wavelength ,L(λ)] : the distance between two crests or two troughs. 波高[wave height, H ]: the vertical distance between the water level at crest and trough. 周期[Wave period,T]: the amount of time for one wave to pass (crest to crest).;波速[Wave speed, c] : c=λ /T 频率[Wave frequency, f]: number of waves that pass per minute f= 1/T 波陡[Wave steepness,δ] δ= H/λ 振幅[ Amplitude, a]：one –half the wave height 波峰线[crests]：沿垂直于波浪传播方向通过波峰的线 波向线[wave ray]：与波峰线垂直并指向波浪传播方向的线;Sketch of the relative amounts of energy as a function of wave frequency in ocean waves. The top line (green) gives the classification based on period, the line below (gold) the classification based on the wave-generating force, and the bottom line (blue) the classification based on the restoring force.;波浪类型;Wave Types(波浪类型);二、Gravity wave of small Amplitude小振幅重力波;1. 深水波(h/ λ≥0.5)或短波;;2. 有限水深（ ）;轨迹为扁椭圆 椭圆的长轴不随z变化，而短轴则随z ↑而线性↓，到海底为0。在近海底处只在水平方向上做周期性的往复运动 浅水波可影响到海底;4. 图示;(二) 波动公式与波动能量; a) 深水波( );c) 对于h/λ界于1/2与1/20之间的有限水深的波浪，必须考虑浅水订正项;1. 填空：如表1，已知深水波的波长、波速、周期中的一个要素，求其它的两个要素。 表１;1. 填空：如表1，已知深水波的波长、波速、周期中的一个要素，求其它的两个要素。 表１;2 波长为100m的小振幅波分别发生于大洋（平均水深取为3800m）和水深4m三种海区，其波长、波速、周期如何？请把计算结果填入表2中并进行比较。;２. 波动的能量（wave energy);ρ为海水密度 H为波高 H=2a0;(2) 波动动能(kinetic energy)：单位宽，一个波长长，从自由表面到海底的水体所具有的动能;(4) 平均波动总能量e：表示单位面积水面从海面到海底的水柱的平均波动能量;;Constructive/Destructive Interference;;三、正弦波的叠加(wave composing);t=0;深水波的波形传播;;海区;Standing wave(驻波) ;Standing Wave（驻波）;水槽内的驻波（??个周期内5个不同瞬间的振荡情形） 摘自 Thurman, H. V. (1993) Essentials of Oceanography, 4th ed. antinode---波腹 node----波节;驻波水质点的轨迹方程;设两列传播方向相同的正弦波，a=a’， T≈ T’ ， λ≈ λ’;两振幅相等，波长、周期相近，传播方向相同的正弦波叠加而形成的波群;三、有限振幅波动(a~λ) (Gravity wave of finite amplitude) ——斯托克斯波(stokes);3. 水质点的轨迹(water-particle orbits)很近于圆，但不是封闭的;四. Internal wave(内波);5.1 界面内波(Interface internal wave);(1) 波速;a)设?1为空气密度;海洋中两层流体的密度相差远小于海气密度间的差异，因此界面内波的传播速度比表面波慢得多;界面内波的波高可超过100m ;;