海浪与内波观测.pdf

第七章海浪与内波观测  海浪概述  海浪观测  内波观测 海浪概述  海浪概念  海浪观测意义  海浪基本要素 海水运动  海浪  海面水分子的波动现象。  主要是由风吹海面所产生，也有因为海底发生地 震、火山爆发或山崩而引起的波浪（海啸）。  潮汐  受月球和太阳对海水的引力作用，及地球自转的影 响，使海水面产生规律性的高度变化。  海流（洋流）  大股海水往某一特定方向流动的现象。  大气环流吹动及海水密度变化，加上地球自转的影 响，使海水产生大规模的洋流循环。 海浪  海浪  发生在海洋中的一种波动现象。  分类  风浪、涌浪、近岸浪、内波、潮汐波、海啸、 风暴潮。  本章所讲的海浪  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。 风浪与涌浪 离开风域较远，波长 较长，周期也较久(约 十秒左右)，速度比一 般风浪快的「涌浪」 由风吹海面所产生， 生成风浪的吹风区域 称为 「风域」。 风吹海面所产生的波浪， 一般称为 「风浪」 风浪(Wind Wave)  风浪  由风直接作用引起的水面波动。  风浪特征  周期较短，波面不规则，波长短。  风浪成长主要与风速、风区和风时有关。另 外还受水深及海域特征等因素影响。 风浪成长 与风速、风时和风区的关系  风速  一般风速越大产生的风浪也越大。  这只适用于风时和风区不受限制时。  风时  同一方向的风连续作用的时间。  一般对水面持续作用的时间越长，海水所获得的动 能越大，风浪也越大。  风区  指风在海上吹过的距离。  风区的大小对风浪的成长起着不可忽视的作用，若 风区的长度不够，风浪也不能充分发展。 涌浪(Swell)  涌浪  风浪离开风区后传到远处，或风区里的风停息后所遗 留下的波浪，又称长波。  涌浪特征  其波形规则，波面光滑，波速较快，波长和周期较大， 波陡小。  风浪和涌浪会单独存在，但往往同时存在，它们 的传播方向也往往不同。 海浪观测意义  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。  海浪巨大能量产生的影响  海浪灾害  海浪益处  海水营养源混合、波浪发电 海浪灾害 海浪与国防的关系 波浪要素  波峰：波面的最高点；  波谷：波面的最低点；  波高H：相邻的波峰与波谷间的垂直距离；  波长λ ：相邻的两个波峰 （或波谷）间的水平距离；  波陡δ ：波高与波长之比，它是表示波形陡峭的量；  振幅a：波高的一半称为振幅；  周期T：两相邻的波峰 （或波谷）相继通过一固定点所需时间；  波龄β ：波速和风速之比；  波速c：波形传播的速度，即波峰 （或波谷）在单位时间内的 水平位移；  波向：波浪传播的方向；  波峰线：垂直波向通过波峰的线叫波峰线 波面随时间的变化曲线 注：在固定点利用波浪自记仪记录的 波高 Hp = （H1+H2+H3+…Hn）/n