|
" m" ]' d' g1 d9 r/ J 当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。
4 p4 x1 S0 B! E) v1 R* _
# |) l) _: G4 h' }% @- c 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? 2 a' u b- O) E' I7 P2 j
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。
* s' H9 }. P: a/ v8 u1 C+ i, p 波的解剖
m/ p/ @2 n- L' t4 i- t% a 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 o: ]1 F) [6 u) O8 W" U
波高
* M4 J; x* z, {3 n9 a# F. i/ S- M: Y 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。
, s# ^6 ?# ]+ y3 }0 d* @5 R 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)。
! W' R G; S9 e" n$ z 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 j& B# X* X& }) T4 D- W2 `$ j
5 N' P; g: p: Y8 Z8 x' c4 i7 Z/ K9 p 海浪不仅会在岸边拍打。 5 H' _2 M" V2 v, g; K
. v1 ~5 a' j8 s3 l: X
波速 , \8 h0 {+ v w. D' p
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。
" N n$ S$ }1 _: S. j 破碎波 6 _! F- p& _- f* e1 j- e; e e( @8 G
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。 3 q. H. Y6 Z1 a G: T
波的类型 : {; H/ z1 |, ?/ M+ l
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。
: V& i" h8 v: K! f6 U' D N9 q 潮汐波
* T5 y' h2 Z5 v" J 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。) * u' [" `9 S, L: e5 S, `
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。 5 n5 @" X, ~2 w8 I; g' c$ I% _. T
海啸
3 m3 u' V1 G0 }1 M% Z! ] 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。
, R* F4 a' b6 s) Z4 ^: L 风暴潮
7 _ Q1 p' o, @( K1 F 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。
+ X3 M) X$ e# Z; {! x$ \; X) l% w5 M0 P, O6 q9 x
5 p% p/ T$ O4 N" q0 S
" L) M/ i3 C: ^! U
2 k2 |4 L8 E+ B& \% u |