|
4 R n% {' ^- v: P
当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。 3 W8 [% M' k) Q" T* {$ G# t& _6 ?
9 @6 F8 I5 a7 c; g* ?; }* t% d- B
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? ) V, a* m1 l [* ]3 d3 S
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。 ; c) Z8 O2 i3 U3 O+ o4 o
波的解剖 - W, W3 i. m. u& W" F% L
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。
! \2 C5 L$ T5 |7 J% d& ~ 波高 , [( O& W. Y5 v K2 o9 A
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。 ; ^2 r& {7 y# M8 E! _) y0 T1 c
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)。 2 A1 _1 J* E. |( L b. b* G4 F
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)。
4 ]9 t5 q( T+ I0 H6 L- S |1 o8 D, i8 w3 l) Z* ?; r, Z" e
海浪不仅会在岸边拍打。 - A2 G: @) w$ K- O( c$ S" Y
2 o5 O% S$ i/ t3 i0 L
波速
, R- d5 M0 L3 H5 o& q( Y- K" ~0 ^ 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。
7 J: V9 i: m! q4 r+ ^2 A1 I/ p0 ^ 破碎波 , B/ V6 p1 t$ g1 `: a( \2 |9 A* j
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。
% ^# D4 \- A7 k) `; Z2 ?* i 波的类型
+ L8 F/ @3 S P1 @ 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。
( Y2 s1 i K: a( V5 j) e. h4 J* O- i3 {: ` 潮汐波
- J( g. q$ m+ b4 w/ u" a3 w8 y2 s0 T 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。) 0 k( A" E7 ?4 U0 [( S: }7 W
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。 ( j- N- [8 z) [3 T
海啸 % C% y2 \3 E% Y5 t+ c# L" e
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。
% s6 K1 M% U( l 风暴潮 8 F6 ]2 t. @' D" H- S# Q
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。
% {- i) |6 G2 C) p
# j9 c) f% {/ F/ E$ c% \- b
) Q* W9 @4 W( |; C# q8 v. L2 I% w& Z2 w
1 F0 B$ J' M/ U# B( ]. x8 Q( B
|