4.3 自然地理复习之海水的运动.ppt

4.3　海水的运动 一、波浪 （一）波浪及其形成 波浪——是指发生在海洋、湖泊、水库等有宽敞水面的水体中的波动现象，其显著特点是水面呈周期性起伏。波浪发生时，好象是水体向前移动，但实质上是波形的传播，而并非是水质点的向前移动。 2、波浪的运动要素 （三）波浪分类 ②涌浪 当风力减弱或平息后继续存在的波浪，或者风浪离开风区向远处传播的波浪称为涌浪，简称涌。 涌浪的特点：波峰比较圆滑，波形两侧对称，波高小，波长和周期长。 （2）海啸（tsunami;seismic sea wave） 指由火山爆发、地震或风暴等引起的巨浪。分地震海啸和风暴海啸两种。 ①地震海啸：指由海底或海边地震、火山爆发以及海中的核爆炸等引起的长周期波动，其周期为数分钟至数十分钟不等。 海啸的特点：具有长波性质，波长长、波速快，到浅海区波高很大，破坏力惊人。 ②风暴海啸（风暴潮）:指由台风、强低压、强寒潮或地方性风系所引起的海洋巨浪。风暴潮常伴随强台风或寒潮大风等天气而来，使沿海附近造成异常的增水或减水。 （3）潮波 指由天体（太阳、月球等）引潮力引起的海面波动，是一种长周期波。 （4）气压波 指某一海区气压突变或暴雨集中等因素引起的波浪。事实上，气压突变引起的风暴潮是一种气压波。 （5）船行波 因行船作用引起的波浪。 2、按波长λ与水深Z间的相对关系分类 （1）深水波 指水深Z大于1/2波长λ的波，也称短波。水质点运动轨迹为圆形。 （2）浅水波 指水深在λ/25Z λ/2，即水深相对于波长很小时的波浪称浅水波。水质点运动轨迹为椭圆形。 （3）非常浅水波 指水深Z λ/25时，水深相对于波长极小，水近地点运动的轨迹不再是椭圆形，更不是圆形，而是在两焦点之间作往复的直线运动。 3、按作用力情况分类 （1）强制波 指直接处于作用力范围内的波浪，如风浪。 （2）自由波（余波） 指在作用力停止或传播到作用力范围以外的波浪，又称余波，如涌浪。 4、按波形传播情况分类 （1）前进波 前进波的波形不断向前传播，如风浪、涌浪。 （2）驻波 驻波的波形不向前传播。这种波浪常发生在半封闭的海区、海湾或港湾中。 （四）近岸波浪（波浪的地形效应） 当波浪传到浅水区或近岸区域后，由于受地形和海底摩擦阻力影响，波浪将发生一系列的变化。深度变浅结果，不仅波长缩短，波速也变小，使波向线（波浪传播方向）发生转折，出现折射现象。 由于能量集中于更小水体中，波高将增大，波面变陡，再加上受海底摩擦阻力影响，波峰处传播速度比波谷快，使波浪的前坡陡于后坡，波峰赶上波谷，导致波峰前倾，甚至倒卷和破碎，形成破碎浪。在陡立的海岸，将形成拍岸浪（P188图4－6）。拍岸浪有巨大的冲击力，冲刷着海岸，是改变岸线轮廓最活跃的因素。 当外海的波浪传到浅水区或近岸后，由于受海底摩擦阻力的影响，不仅波速变慢，波长缩短，而且由于波峰处水深比波谷大，波峰处传播速度比波谷快，波峰变得更加尖锐，波谷变得更加宽缓，波前坡陡于波后坡，出现波形不对称。并随水深的变浅，波前坡进一步变陡，最后发展到波峰赶上波谷，导致波峰前倾，甚至失去平衡，倒卷和破碎，形成破碎浪。 碎浪的浪花可飞溅几十米高，随巨大的惯性力向海岸冲击形成拍岸浪（激岸浪）。 二、潮汐（tide) （一）潮汐概念 潮汐是指由日、月天体引潮力作用下所引起的海面（海水位）周期性涨落的现象。一般情况下，每昼夜有两次涨落，我国古代把白天出现的海水涨落称为“潮”，晚上出现的海水涨落称为“汐”，合称“潮汐”。 （二）潮汐成因——引潮力 　　　引起海洋潮汐的内因是海洋为一种具有自由表面、富于流动性的广大水体；而外因是天体的引潮力。即是说，在天体引潮力的作用下，具有自由表面而富于流动性的广大水体——海洋中便产生相对运动形成了潮汐现象。 天体的引力与地球绕地月公共质心旋转时所产生的惯性离心力组成的合力叫做引潮力。它是引起潮汐的原动力。 从万有引力定律可知：地面上各处所受天体（月球）引力的大小和方向都不同，都是差别吸引，但都指向月球中心。 地球与月球之间的地月引力系统，其共同重心，称为公共质量重心，简称为公共质心。地月公共质心与月心和地心三点永远在一直线上，故地月公共质心可在地心与月心的连线上找到。经推求，地月公共质心位于地月中心连线上离地心的距离为0．73r（地球半径）处。地月系统绕其公共质心运动时，地球表面任一点都受月球的引力和地月系统绕公共质心运动所产生的惯性离心力的作用。这两者的合力便为引潮力。 （三）地形对潮汐的影响 物体失去外力作用后还能自行振动，这振动称为自由振动。其振动周期称为自然周期。潮汐是一种受迫振动，当受迫振动周期与海水本身的自然振动周期相接近时，便会产生共振，反应就强烈，振动就特大，否则相反。而海水振动的自然周期与海区形态和深度有密