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当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。
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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? ! W4 Y; `; h; y: z: |
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。 " y# Q' L( k J+ w
波的解剖 5 J$ Q1 I! ?* B/ y2 b
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。
: v7 m! [5 Q: m( [$ }% F' J 波高
% U8 }4 X& a, \; [* 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。
M1 y0 g Q. r, {/ y 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)。
0 ?8 F" n' }7 T; t# y4 R4 V. ? 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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2 |" U! _5 w# D7 p( \" F: L+ _6 ~ 海浪不仅会在岸边拍打。
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波速
1 I. y2 r% e* I1 I) R7 G2 I5 u# K+ 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。
" `/ ^! @# T/ Y- u0 V$ c4 W 破碎波
, j9 P& S0 l3 k$ I/ \9 ]) F4 o 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。
( c) o2 O/ q7 O* D 波的类型
, C; [0 k* l% ` H 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。 + y& `; u: L+ V, t4 r
潮汐波
! J) c' m: g+ n) A5 r M& k; A" d 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。)
( x; q$ _! {: w( I- ^ 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。
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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。 / H( T4 ?( P5 y6 |( f
风暴潮
! ?0 _* E2 E$ U2 G+ _8 T 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。 8 N% j+ R% \( u+ K! W& |
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