为什么海浪总是平行于海岸线-排行榜大全

如果仔细盯住一点瞧，就会发现水面一会儿高高耸起，一会儿又低低落下，反复地在那振荡。那高高耸起的部分就叫做波峰”，那低低落下的部分叫做波谷”。两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的水平距离，叫做波长”。如果借助秒表进行观察就会发现，某一点两个波峰出现的时间间隔差不多是相等的，这个时间间隔叫做周期”。

也就是说，海浪的周期是某一固定点从一个波峰到下一个波峰所需的时间。而波峰或波谷）向前推进的快慢，就叫做波速”。海浪有风浪和涌浪之分。一排排整齐传向海岸的浪，是从远处传来的涌浪。它的波长较长，波速较快，有几百米甚至上千米，每秒十几米甚至几十米。

当这种波长较长的涌浪传到近岸浅海后，由于地形变浅，波速便要受到海底地形的影响。水越浅摩擦越强波速越慢。在近岸浅海，海底地形一般总是离岸越近，水越浅；而且，等深线大多与海岸线平行。这样一来，不论从外海什么地方，也无论从哪个方向传来的涌浪，只要一传到近岸浅海处，它的波速便在与海岸线平行的等深线处逐渐趋于一致，波速既然相同波浪便总是平行地向岸边冲来。

为什么海浪总是与海岸线平行？

大家去海边玩耍的时候，有没有注意过这样一个现象：不管远处的海浪有多大，临近海岸线的时候，总是与海岸线平行。这是为什么呢？

在解释这个现象之前，让我们先来了解一下海浪是怎么形成的。

海浪是发生在海洋中的一种波动现象。按照类型可分为风浪、涌浪、海啸等几种。海浪起伏活动具有规律性、周期性。当海浪向岸边涌进时，由于海水越来越浅，下层水的上下运动受到了阻碍，由于物体具有惯性，海水的波浪一浪叠一浪，越涌越多，一浪高过一浪。与此同时，随着水深变浅，下层水的运动受到的阻力越来越大，最后它的运动速度慢于上层的运动速度，由于惯性，海浪最高处向前倾倒，拍打在礁石或海岸上。

到了浅水的岸边，水深浅了，波速慢了，因此，多余的能量就会推高水浪。于是，越靠近岸边，浪就显得越来越高，因此有时感觉在岸边突然冒出涌浪。

至于为什么波浪会与海岸线平行，这是因为最先接近海岸的一端，由于提早遇到浅水从而波速减慢，远的一端则以更高的速度接近，最终就近似与海岸线平行了。

当我们看到海浪的时候，可能也会联想到海啸。与海浪产生的原因不同，海啸产生的主要原因是海底地壳出现断裂，引起地壳剧烈运动，从而产生波长极长的巨大波浪。

而且海浪一般只在一定深度的水层波动，而地震所引起的水体波动是从海面到海底整个水层的起伏。它可以在洋面上以每小时600到1000公里的速度驰骋上万公里，并掀起几米甚至数十米高的巨浪。

海啸如果在深海区形成，那么向海岸传播时，越靠近海岸，水越浅，传播速度越小。在海洋中央刚形成的地方，浪高或水波波峰高度不到1米，很难及时发现。但向海岸传播过程中，由于海啸前的水越来越浅，因此水位差不断增加。这种海啸带来的水位差，就会漫过海滩，淹没沿岸，带来巨大的破坏。

本文由山东省威海市凤林学校二级教师刘欢进行科学性把关。

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海浪迎岸而来的原因

海况等级按肉眼看到的海面状况划分。其中09级分别称为无浪、微浪、小浪、轻浪、中浪、大浪、巨浪、狂涛、狂暴、怒涛、无声、静浪、平静、平安、平和、安宁、健康、快乐、幸福。如果海浪高度超过20米,则被认为是"暴风雨",因为"罕见风暴"尚未成为正式等级。海浪海浪迎面而来的原因在海岸上极目远眺波涛汹涌的海浪总是垂直于海岸线迎面袭来从来没有见过海浪在沿岸线前进这是为什么?海浪的波涛翻滚的波浪波涛的波纹从来就没有发生过这样的情况。如果用虚线ab表示海岸附近的深水与淡水的分界线,那么在深水中,波浪在第1、2、3、11秒走过的距离较大,因此波线之间的间隔较大。由于离岸越近,海水越浅,海浪的速度也越慢,这使得波浪的传播方向越来越与海岸线保持垂直。当我们站在岸边面对大海时,我们感觉到海浪迎面而来,因为我们看到的海浪是以垂直于海岸线的方向一排排袭来的。海浪的行进方向取决于海风和海流的方向,而且并不一定朝观察者迎面而来,因此,在远离海岸的大海深处,海浪并不总是朝向前方。

海浪为什么总是垂直河岸？

海上的风浪或涌浪传播到海岸附近，受海底地形的影响而改变波动性质，随海水变浅，其传播速度变小，使波峰线弯转，渐渐和等深线平行；波长和波速减小。在传播过程中波形不断变化，波峰前侧不断变陡，后侧不断变得平缓，波面变得很不对称，以至于发生倒卷破碎现象，且在岸边形成水体向前流动的现象。
注意：风浪或涌浪...渐渐和等深线平行。

海浪为什么迎岸而来？

在海岸上极目望去，波涛汹涌的海浪总是垂直于海岸线迎面袭来，从来没有见过沿海岸线前进的海浪，这是为什么？
海面上的波浪在深海处传播的速度总是比浅海处的传播速度快，越是近海岸，海水越浅，波浪的速度越慢。若用虚线AB表示海岸附近深水域与淡水域的分界线，那么在深水域中，海浪在第1、2、3……、11秒走过的距离较大（因为速度快），因此，线条之间的间隔大；在浅水域中，同样花费1秒钟时间，海浪经过的距离短，表现为线条之间的间隔小。因此，在分界线处发生了海浪的波长和传播方向的改变，海浪的传播方向变得渐渐垂直于海岸线了。由于越靠近海岸的海水越浅，因此，海浪的速度也渐渐慢下来，这就使它的传播方向越来越垂直于海岸线。当我们站在海岸面向大海时，由于看到的海浪都是以垂直于海岸线的方向一排排袭来，我们就感到海浪是迎你而来的。
在远离海岸的大海深处，海浪的行进方向取决于海风与海流的方向，并不一定朝观察者迎面而来。

海浪是怎么形成的？

浪大部分是海风所造成的，风在离岸边很远的处与海面接触而形成浪。
海水受海风的作用和气压变化等影响，促使它离开原来的平衡位置，而发生向上、向下、向前和向后方向运动。这就形成了海上的波浪。波浪是一种有规律的周期性的起伏运动。
当波浪涌上岸边时，由于海水深度愈来愈浅，下层水的上下运动受到了阻碍，受物体惯性的作用，海水的波浪一浪叠一浪，越涌越多，一浪高过一浪。
与此同时，随着水深的变浅，下层水的运动，所受阻力越来越大，以至于到最后，它的运动速度慢于上层的运动速度，受惯性作用，波浪最高处向前倾倒，摔到海滩上，成为飞溅的浪花。

海浪形成的原因_海浪是怎么形成的

海浪是发生在海洋中的一种波动现象。我们这里指的海浪是由风产生的波动，其周期为0.5至25秒，波长为几十厘米到几百米，一般波高为几厘米到20米，在罕见的情况下波高可达30米以上。下面由我为你详细介绍海浪形成的原因。

海浪形成的原因

海浪是海水的波动现象。

“无风不起浪”和“无风三尺浪”的说法都没有错，事实海上有风没风都会出现波浪。通常所说的海浪，是指海洋中由风产生的波浪。包括风浪、涌浪和近岸波。无风的海面也会出现涌浪和近岸波，这大概就是人们所说“无风三尺浪”的证据，但实际上它们是由别处的风引起的海浪传播来的。广义上的海浪，还包括天体引力、海底地震、火山爆发、塌陷滑坡、大气压力变化和海水密度分布不均等外力和内力作用下，形成的海啸、风暴潮和海洋内波等。它们都会引起海水的巨大波动，这是真正意义上的无风也起浪。

海浪是海面起伏形状的传播，是水质点离开平衡位置，作周期性振动，并向一定方向传播而形成的一种波动。水质点的振动能形成动能，海浪起伏能产生势能，这两种能的累计数量是惊人的。在全球海洋中，仅风浪和涌浪的总能量相当于到达地球外侧太阳能量的一半。海浪的能量沿着海浪传播的方向滚滚向前。因而，海浪实际上又是能量的波形传播。海浪波动周期从零点几秒到数小时以上，波高从几毫米到几十米，波长从几毫米到数千千米。

风浪、涌浪和近岸波的波高几厘米到20余米，最大可达30米以上。风浪是海水受到风力的作用而产生的波动，可同时出现许多高低长短不同的波，波面较陡，波长较短，波峰附近常有浪花或片片泡沫，传播方向与风向一致。一般而言，状态相同的风作用于海面时间越长，海域范围越大，风浪就越强;当风浪达到充分成长状态时，便不再继续增大。风浪离开风吹的区域后所形成的波浪称为涌浪。根据波高大小，通常将风浪分为10个等级，将涌浪分为5个等级。0级无浪无涌，海面水平如镜;5级大浪、6级巨浪，对应4级大涌，波高2～6米;7级狂浪、8级狂涛、9级怒涛，对应5级巨涌，波高6.1米到10多米。

海洋波动是海水重要的运动形式之一。从海面到海洋内部，处处都存在着波动。大洋中如果海面宽广、风速大、风向稳定、吹刮时间长，海浪必定很强，如南北半球西风带的洋面上，常的浪涛滚滚;赤道无风带和南北半球副热带无风带海域，虽然水面开阔，但因风力微弱，风向不定，海浪一般都很小。

海浪的主要类型、风浪

风浪，指的是在风的直接作用下产生的水面波动。涌浪，指的是风停后或风速风向突变区域内存在下来的波浪和传出风区的波浪。

近岸浪，指的是由外海的风浪或涌浪传到海岸附近，受地形作用而改变波动性质的海浪。

海浪是十分复杂的现象，研究海浪对海洋工程建设、海洋开发、交通航运、海洋捕捞与养殖等活动具有重大意义。

海浪的主要类型、海浪迎岸而来

海面上的波浪在深海处传播的速度总是比浅海处的传播速度快，越是近海岸，海水越浅，波浪的速度越慢。若用虚线AB表示海岸附近深水域与淡水域的分界线，那么在深水域中，海浪在第1、2、3……、11秒走过的距离较大(因为速度快)，因此，线条之间的间隔大;在浅水域中，同样花费1秒钟时间，海浪经过的距离短，表现为线条之间的间隔小。因此，在分界线处发生了海浪的波长和传播方向的改变，海浪的传播方向变得渐渐垂直于海岸线了。由于越靠近海岸的海水越浅，因此，海浪的速度也渐渐慢下来，这就使它的传播方向越来越垂直于海岸线。当我们站在海岸面向大海时，由于看到的海浪都是以垂直于海岸线的方向一排排袭来，我们就感到海浪是迎你而来的。

在远离海岸的大海深处，海浪的行进方向取决于海风与海流的方向，并不一定朝观察者迎面而来。

海浪的主要类型、海浪谱

海浪可视作由无限多个振幅不同、频率不同、方向不同、相位杂乱的组成波组成。这些组成波便构成海浪谱。此谱描述海浪能量相对于个组成波的分布，故又名“能量谱”。它用于描述海浪内部能量相对于频率和方向的分布。为研究海浪的重要概念。通常假定海浪由许多随机的正弧波叠加而成。不同频率的组成波具有不同的振幅，从而具有不同的能量。设有圆频率ω的函数S(ω)，在ω至(ω+ω)的间隔内，海浪各组成波的能量与S(ω)ω成比例,则S(ω)表示这些组成波的能量大小，它代表能量对频率的分布，故称为海浪的频谱或能谱。

同样,设有一个包含组成波的圆频率ω和波向θ的函数S(ω，θ)，且在ω至(ω+ω)和θ至(θ+ω)的间隔内，各组成波的能量和S(ω,θ)ωθ成比例，则S(ω，θ)代表能量对ω和θ的分布，称为海浪的方向谱。将组成波的圆频率换为波数，可得到波数谱;将ω换为2π(频率为周期的倒)，得到以表示的频谱S()数。以上各种谱统称为海浪谱。

海浪谱不仅表明海浪内部由哪些组成波构成，还能给出海浪的外部特征。比如，理论上可由谱计算各种特征波高和平均周期，利用这些特征量连同波高与周期的概率密度分布，可推算海浪外观上由哪些高低长短不同的波所构成。若已知海浪的谱，海浪的内外结构都可得到描述，因此谱是非常有用的概念。事实上，海浪的研究(包括许多应用问题)，大多和谱有关。

海浪的主要类型、频谱

在海浪谱中,风浪频谱得到最广泛的研究，因为它的应用最广，也最易于得到。但尚无基于严格理论的风浪频谱。通常p为5～7，q为2～4,在正量A和B之内。除了数值常数外，还包含风要素(如风速、风时和风区)或浪要素(如特征波高和周期)作为参量，故谱的形状随风的状态或对应的浪的状态而变化。上述两项的乘积代表的谱，在ω=0处为0，在0附近的值很小，ω增加时，它骤然增大至一个峰值，然后随频率的增大而迅速减小，在ω→∞时趋于0。这表明谱的频率范围在理论上虽为0～∞,但其显著部分却集中在谱峰附近。海面上存在的许多波，其显著部分的周期范围很小，恰和理论结果相对应。随着风速的增大,谱曲线下面的面积(从而风浪的总能量或波高)增大，峰沿低频率方向推移，表明风浪显著部分的周期增大。

从波面的记录估计谱，是获得海浪频谱的主要途径。习惯上将谱的估计方法分为相关函数法和快速傅氏变换算法两种。在电子计算机上计算时，后者比前者更节约时间。20世纪70年代，开始引用最大熵等方法。依此可自不多的资料估计出分辨率较高的谱，它适用于非平稳的海浪状态。

在海浪研究中已提出的频谱很多常采用的皮尔孙-莫斯科维奇谱，是60年代中期提出的,是在对充分成长的风浪记录进行谱估计和曲线的拟合时得到的，已为多数观测所证实。

60年代末，按照“北海联合海浪计划”(JONSWAP)，对海浪进行了系统的观测，提出了一种频谱，其中包括分别反映能量水平、峰的频率尺度和谱形在内的5个参量。这种谱表示风浪处于成长的状态，它具有非常尖而高的峰。对Jonswap谱分析的结果表明,风浪的能量主要通过谱的中间频率部分传递，然后借波与波之间的非线性相互作用，再分别向谱的高频和低频部分传递。反映这种能量交换的谱，具有稳定的形式。利用此特性，可将谱随风的变化转换为其中的参量随风的变化，从而提供另一种海浪计算或预报的方法。

有一种半经验的方法，它假定海浪的某些外观特征反映其内部结构，由观测到的波高和周期间的关系，可导出海浪谱。早在50年代初提出的纽曼谱和工程中常使用的布雷奇奈德尔谱，都属此类，前者p=6，q=2;后者p=5，q=4。有些苏联作者采用具有前述形式的频谱，然后由观测资料确定其中的常数和参量。

中国学者于50年代末至60年代中期，尝试自风浪能量的摄取和消耗出发推导出谱，其中包括用风要素作为参量，从而描述谱相对于风时和风区的成长。由这些谱计算波高和周期等要素比较方便，但推导中涉及的能量计算，仍是半经验性的。

海浪的主要类型、方向谱

方向谱的研究，除理论上的意义外，还可用于大面积海浪的预报，波浪的绕射和折射，水工建筑物的作用力和振动，船体、浮标和其他浮体对海浪的反应，以及泥沙运动等问题的研究。但由于观测上和资料处理上的困难，海浪方向谱的研究远少于频谱。

通常将方向谱取为S(ω，θ)=S(ω)·G(ω,θ),其中S(ω)为频谱，G(ω，θ)为体现能量相对于方向分布的一个函数，θ为海浪主方向(一般取为平均风向)和组成波的波向之间的夹角。G(ω，θ)必须通过观测得到，其中最简单的形式为cos。通常取2～4，愈大,能量愈集中于主波向附近。对于浅水波来说，比较大。

为了测量方向谱，可用几个与海水接触的测头组成仪器阵列，记录的项目可以是波面高度，也可以是水质点的速度、加速度、压力或作用力。为经济起见，通常将尽可能少的测头摆成合理的几何图形，以得到最大的分辨率。还可用尺寸远小于海浪波长并跟随波面运动的自由浮标，记录波面的高度和两个方向的波面斜率和曲率，也可以利用压力、水质点速度或波浪作用力的记录。此外，航空遥感和卫星遥感也可以确定方向谱。