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当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。 6 M7 O+ v- `3 F$ x
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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?
" T7 W1 N. q" [) ~) J- J/ e 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。 9 l: ^( g! U) [% [ e+ q( D
波的解剖 . [; \4 R4 q& K6 U' w8 V
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。 % u* V5 {) P4 W2 L) Y
波高 , ~( }' D& T) Q }4 m4 U% e
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。
6 @3 V0 {' M' c1 N 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)。 ' B5 _) @4 c, T$ I# ~
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)。
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海浪不仅会在岸边拍打。 / s. e% _) \: P! A2 b0 g2 E$ j1 v
1 p9 \' I k M- U( [$ ]! ? 波速
) u! B" {# ^' ~0 q0 T 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。
- z9 D3 S/ [( b5 G# ` 破碎波
: s8 b% P& [/ R7 p 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。
* t- `+ f, N+ _; s% o 波的类型
* O0 y% o. c9 ?# g* M+ y! O 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。
. D0 @+ y4 T$ j! ] 潮汐波 7 Y( H% p7 f! Q2 g# `* l
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。)
% K+ W& ?( U+ V: o5 k; ^. b4 t6 A 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。
! y) Q$ m" |9 p( {: c% D 海啸
3 D* n( G" w; t2 P1 G3 E3 R q 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。 5 o* ]2 v3 V% j* [" M: n
风暴潮 1 k g' C" }; ~- V" w# M" e! C
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。
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