第六章 海浪 -.pdf

第六章 海洋中的波 动现象－海浪  6.1波浪概况  6.2波浪运动的基本性质  6.3 几种典型波浪  6.4波浪的生活史  6.5中国沿海和近海波浪 6.1 波浪的概况  海浪的定义  波浪的要素  波浪的分类 一、海浪定义  海洋波动是海水重要的运动形式之一。从海面到海洋内 部，处处都存在着波动。“海上无风三尺浪”， “风大浪 高”。 海浪是海水的波动现象。 通常所指的海浪，是指海洋中由风产生的波浪。包括 风浪、涌浪和近岸波。 广义上的海浪，还包括天体引力、海底地震、火山爆 发、塌陷滑坡、大气压力变化和海水密度分布不均等 外力和内力作用下，形成的海啸、风暴潮和海洋内波 等。它们都会引起海水的巨大波动。 一、海浪定义  海浪是海面起伏形状的传播，是水质点离开平衡 位置，作周期性振动，并向一定方向传播而形成 的一种波动，水质点的振动能形成动能，海浪起 伏能产生势能，这两种能的累计数量是惊人的。  在全球海洋中，仅风浪和涌浪的总能量相当于到 达地球外侧太阳能量的一半。海浪的能量沿着海 浪传播的方向滚滚向前。因而，海浪实际上又是 能量的波形传播。海浪波动周期从零点几秒到数 小时以上，波高从几毫米到几十米，波长从几毫 米到数千千米。 海洋的恬静瞬间 汹涌的海浪拍打着岸礁 海面大浪 基本特征：运动随时间与空间的周期性变化 基本特征：运动随时间与空间的周期性变化 研究方法：近似看成一正弦或余弦曲线 研究方法：近似看成一正弦或余弦曲线 二、波浪要素 1 波峰（Wave crest ）：波面最高点。 波谷（Wave trough ）：波面最低点。 波高（Wave height, H ）：波峰、波谷间的垂直距离。 波长（Wavelength, L ）：相邻两波峰间的水平距离。 周期（Wave period, T ）：相邻两波峰通过某固定点所经历的时间。 波形传播的速度 c = L/T。 二、波浪要素 2  振幅：波高的一半， 为水质点离开平衡位置的向上的最 大垂直位移。a = H/2。  波陡：波高与波长之比。δ= H/L  波向线：与波峰垂直,指向波浪传播方向的线。  波峰线：与波向线正交，并通过波峰的线。 波峰线 波向线 三、波浪的分类 1  根据波动的周期分为： 波浪种类 周期 波长 毛细波 Capillary wave 0.1 s 2 cm 碎浪 Chop 1-10 s 1-10 m 涌浪 Swell 10-30 s up to 102/s m 荡漾 Seiche 10 m – 10 h up to 102/s m 2 海啸 Tsunami 10-60 m up to 10 /s m 潮汐 Tide 12.4-24.8 h 103/s m 2 内波 Internal wave min-h up to 10 /s m