當(dāng)動能在水中傳播時,海洋會從平靜變?yōu)闉?zāi)難。

海浪是海岸風(fēng)景和海灘度假中無處不在的一部分。但你是否曾停下來思考過波從哪里起源,它傳播了多遠(yuǎn),或者它最初為什么會形成?
當(dāng)能量通過水體時,就會形成波,從而使水作圓周運動。盡管許多事件——包括颶風(fēng)、滿月和地震——都可以將動能或運動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移到水中,但最常被指責(zé)的是風(fēng)。所創(chuàng)建的波的類型取決于上述哪個事件啟動了波的動作。
波的解剖
當(dāng)風(fēng)吹過光滑的水面時,會發(fā)生兩件事:當(dāng)空氣與水摩擦?xí)r產(chǎn)生摩擦,這種摩擦力開始拉伸水面。隨著風(fēng)的不斷吹,水面會變得粗糙,變成波濤洶涌的海浪,然后是白浪,然后開始向上伸展,形成波峰——海浪的最高點。
波高
波的最高部分被稱為波峰,它的底部被稱為波谷。波峰和波谷之間的垂直距離告訴你波的高度。
海浪的高度取決于風(fēng)速、持續(xù)時間(吹的時間)和風(fēng)區(qū)長度(在一個方向上吹的距離)。緩慢的風(fēng)速會產(chǎn)生小波浪。同樣,如果風(fēng)只吹一小段時間,或者風(fēng)吹的距離很短,波浪就會變小。要形成一個大浪,這三個因素必須都很重要。例如,在340英里(547公里)的海面上,持續(xù)24小時33英里每小時(30節(jié))的風(fēng)激起的平均海浪高度為11英尺(3.3米)。
至于海浪能長多高,雖然65英尺以上(19.8米)突然的巨浪可以在極端的風(fēng)暴條件下發(fā)生,這樣的浪高是極其罕見的。在颶風(fēng)桑迪期間,幾個海洋浮標(biāo)測量到的單個海浪高度超過45英尺(13.7米)。

海浪不僅會在岸邊拍打。
波速
一個波移動的速度取決于它在水中的深度,以及它的波長(兩個連續(xù)波之間的距離)。長度越長的波在水中移動越快。
破碎波
與此同時,所有這些都發(fā)生在水線以上,一股洶涌的水柱也在水線以下移動。然而,當(dāng)一個深海波接近海岸,這個陰影波遇到較淺的海底,它的運動被打斷。它會減速,壓縮,迫使波峰升到更高的空中。這導(dǎo)致波浪變得不平衡,波浪崩潰下來,這被稱為“破碎波”。至于波浪能,一開始是風(fēng)能,但它在海浪中消散了。
波的類型
風(fēng)驅(qū)動的表面波是最常見的波類型,但它們不是你在海上發(fā)現(xiàn)的唯一類型的波。
潮汐波
當(dāng)月亮而不是風(fēng)拉動海洋表面時,潮汐就形成了。是的,月球的引力實際上拉著地球表面。(這種引力既影響陸地也影響水,但受影響最大的是可塑性更強(qiáng)的水。)
形成的潮汐類型取決于你在地球的哪一邊。當(dāng)你所在的地區(qū)正對著月球時,由于海洋向月球隆起,你會經(jīng)歷上升的水位向內(nèi)陸的海灘蔓延(漲潮)。但是當(dāng)你所在的地區(qū)離月球最遠(yuǎn)時,海平面會后退,遠(yuǎn)離海岸(低潮),因為它們本質(zhì)上是被向內(nèi)拉向地球中心。
海嘯
雖然海嘯有時被稱為潮汐波,但它們并不是一回事。盡管它們像潮汐一樣沿著海岸沖向內(nèi)陸,但它們主要是由海底地震引發(fā)的。太平洋是世界上地震最活躍的海洋盆地,平均每年發(fā)生兩次海嘯。
風(fēng)暴潮
當(dāng)颶風(fēng)的風(fēng)吹過海面,逐漸將海面上的海水吹出時,就會產(chǎn)生一系列被稱為風(fēng)暴潮的長波。當(dāng)風(fēng)暴接近海岸時,水已經(jīng)“堆積”成一個幾百英里寬、幾十英尺高的圓頂。然后,這股海浪向岸上移動,淹沒海岸,侵蝕海灘。
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