4.海浪、海流与海冰a.pptVIP

第四章 海浪、海流和海冰 ;第一节 海浪 (Sea Wave);波浪要素;水质点的运动与波形传播的关系;波浪的分类（按成因分类）;风 浪 (Wind Wave);过渡状态：风吹到大洋上，风浪随着时间的增长而增大。风浪的成长取决于风时长短。 定常状态：指恒定的风长时间吹在有限的水域上，使海面各点的风浪要素趋于稳定。;风浪充分成长状态：风速越大，风时越长，风浪就越发展。但风浪的发展不是无限的，当波陡接近1/7时，波浪开始破碎。这是因为风传给风浪的能量，一部分用于增大波高，一部分消耗于涡动引起的摩擦，当风传给风浪的能量与涡动摩擦消耗的能量相平衡时，风浪不再继续增大，即风浪达到极限状态，这种状态称为风浪充分成长。海上实际风浪的最大高度估计可能达到25m左右. 风浪成长主要与风速、风区和风时有关。风速越大，风浪充分成长所需要的最小风区越大和最小风时越长。 另外还受水深及海域特征等因素影响。;涌 浪 (Swell);近岸浪：当波浪传到沿岸浅水区，波向折射和绕射，波长变短，波高增大，水质点运动的速度不等，在波谷处，由于水浅，水质点受海底摩擦影响，其速度慢于波峰处水质点的速度，使波峰超过波谷，波形前侧变得陡峭突出，后侧变得平缓，从而使波浪发生倒卷和破碎。;流波效应和水气温差对波浪的影响;平均波高：Hp=（H1+H2+H3+…Hn）/n，其中n为观测到的波的总个数，H1，H2，...Hn为各实测波的波高。 有效波高H1/3：是波浪预报的一个重要指标。将观测到的波高按大小排列起来，取1/3最大波高的平均值，称为有效波高,以符号H1/3表示。同样可定义出H1/10， H1/100，H1/1000等统计波高。 H:0.63 若H1/3：1， H1/10 ：1.27, H1/100 :1.61, H1/1000 :1.94 在1000个连续波中有一个波的波高接近H1/3的2倍。应用波浪预报图时应注意。;浅水波和深水波;群 波 (Group of Waves) 海洋中的波浪常以“群”的形式出现，通常称为群波。设两列波向、振幅相同，波长和周期稍有差别的正弦波相互叠加，叠加以后的合成波形如下图。; 驻 波 (Standing Wave)由两列波向相反的正弦波叠加，可以得到一种波形不向前传播的波，波面只在原地振动，称为驻波。海滨峭壁处常出现驻波，台风眼区的“金字塔浪”就是驻波。波腹处的水质点只作垂直运动，波节处的水质点只做水平运动。;海啸 (Tsunami) 海啸主要是由浅源地震引起的,又称地震波.其波长长、波速快，在大洋中波高不明显，当传至近岸时波高可巨增至10m以上，最大可达25m，危害甚大。 1896年6月15日日本三陆大海啸，浪高30.5m，损失房屋14000栋、船舶30000余艘、27000人遇难。 1775年11月1日，里斯本大地震引起的海啸，浪高18m，里斯本全城建筑在6分钟内几乎倾覆殆尽，10万人死于巨浪之中。;1960年5月22日，智利8.9级地震，浪高25m。海啸后先摧毁智利沿海一切设施，然后巨浪以极快的速度涌向澳大利亚、菲利宾、夏威夷及日本沿海，时速707km。最后一直影响到鄂海和青岛。海啸波长最小17km，最大300至400km。 1970年11月一个热带气旋在孟加拉沿海引起的大海啸,巨浪高达20m,造成30万人死于这次严重的灾难. 2004年12月印度洋大海啸,夺走十几万人的生命和无数的财产,使数十万人无家可归。 世界上最常遭受海啸袭击的国家和地区有：日本、菲律宾、印尼、加勒比海，墨西哥沿海和地中海。;内波 (Internal Wave) 内波：是密度相差较大的水层界面上的波动。可在各种深度的海洋中产生，其波高比表面波大的多，常可达几十米，甚至近百米。会产生“死水”和“共振”现象。遇此现象时应改变航向或航速。 1963年6月10日，美国“长尾鲨”号核潜艇在波斯顿以东深海作超水下300m深潜。由于机舱内海水系统完全损坏，耐压壳体招架不住海水的压力，船体炸的粉身碎骨，129名试航人员全部遇难。;风暴潮（Storm Surge）;世界海洋的风、浪;大西洋上的风、浪;印度洋上的风、浪;我国近海的风、浪;1月大风（≥7级）频率;1月波高分布;7月波高分布;第二节 海流（Ocean Current）;海流的分类;风海流 (Wind Current);表层风海流的流速: 无限深海的风海流表层流速可用下面经验公式计算： m/s 式中：v0为流速（kn），w 为海面风速（m/s）， 为纬度。 此式表明：漂流的流速与海面风速成正比，与所在纬度正弦的平方根成反比。 ;表层风海流的方向和大小;地转流