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当动能在水中传播时,海洋会从平静变为灾难。 6 w; |: Q! Q0 U8 K( Z3 {
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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?
! o1 P) V4 p; C, O9 i% S4 |7 I 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。
2 Q5 v/ X' R$ Y- d0 T 波的解剖
( n0 Z7 G9 D4 Z0 C; I" K3 U 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。 6 m; S& A" {0 d/ |! J
波高
, w: r3 _+ W/ }3 G+ } 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。 ) a5 V- h' ]. y# P
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)。
- b5 Z4 Q q- `+ e* b. ]& l8 S 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)。 / c8 S6 U& m+ l
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海浪不仅会在岸边拍打。
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波速
3 s- k8 k; c1 X) o2 k) Y( X 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( m5 N5 G; [
破碎波 8 m: D8 H' a" w! _8 l5 C
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。 , \2 `0 T5 M0 ]6 n: e1 Y
波的类型 4 p2 \7 z' M# k6 i; S$ ^# R. \
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。
' o* e, U6 D J" | 潮汐波
. ^$ K( i+ Y0 Y( A' x$ _3 L2 z6 s2 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。)
9 t9 l- f' f, S' a! r$ 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。 6 ^( a- i9 H$ F# }8 c! f
海啸
8 Q/ x" x; t' X# C: U4 o 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。
0 h, B; D: w% p: K. F6 w/ I. I 风暴潮 & C$ I/ b5 y( |0 W. }5 q* r7 `
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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