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当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。 7 y$ T: M. F; \5 _+ R+ L
, w' J% c! F% O s0 {+ |: r( | 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?
* d3 N# P% `' ^ t& `3 q 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。 ) s3 g7 |# H! g. m
波的解剖
# P4 }( f# _$ `4 h2 G 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。
) ]" s! |2 k: K v ? O9 E+ W 波高
1 e5 B3 g6 M+ S) s$ X 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 v8 J- |4 A4 I/ O5 ?" I4 b 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)。 ; b# @9 w' ?7 V$ g: C; [9 |# S9 o
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)。 ( @* c* ~$ i7 Y3 u
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海浪不仅会在岸边拍打。 $ H. f6 x0 E# r% ?0 z% {
3 E, \ q6 G$ m0 P- A 波速 1 N& u6 d; x% s, k# k3 K8 L; ]! 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。
1 Y. {. @+ G# P+ i" K 破碎波
2 d9 Y: R" f6 O- 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。 1 Y p# n; O3 ?
波的类型 z: g6 [8 k7 Q, c$ M2 l: h8 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。
) Z% b& D, B, b8 H7 K6 w' d. A/ ^ Q: R 潮汐波
8 ]* B; v0 s: C/ V$ W) H3 O. m6 W 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。)
" |. ]9 o* X4 M 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。
0 c* Y3 k! }5 e; I 海啸 ( w+ u4 x% [( a! d5 P- p1 |
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。 , x' k" J0 e3 s! B7 @ ?% \2 x
风暴潮 0 I3 T9 w# Y) S1 z! U
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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