【波浪】

豐碩

【波浪】

 

Wave

 

【辭書名稱】環境科學大辭典

 

波浪為水面之週期性起伏現象。

 

波浪運動中水分子本身僅在其原位置附近作週期之上下往復運動，並不隨前波形前進。

 

在波浪運動中，水面最高之處，稱為波峰，最低之處稱為波谷。

 

波峰至波谷之垂直距離，稱為波高；

 

相臨波峰或波谷間的水平距離，稱為波長。

 

波峰向前傳播之速度，稱為波速。

 

波峰傳播一波長所需時間稱為波浪週期。

 

實際的海浪形狀為許多波浪所疊加而成，相當錯綜複雜。

 

波浪的成因有很多，形式也很複雜，最主要的成因是由風吹海面所產生，稱為風浪。

 

風為空氣分子移動所產生的現象，空氣分子在海面上接觸到水分子後，將部份動能轉移至水分子，水分子接收動能後，在海面上作規則性的往返運動，形成波浪。

 

波浪的大小也與風速的快慢有直接的關係，風速越快，吹得越久，傳到海面的能量越多，則形成的波浪波速快，波長及波高也較大。

 

當波浪由生成區向外傳播時，只有波速相同的波浪能一起到達遠處海域，因此可觀察到具有相同週期且規則起伏的湧浪。

 

其他如因海底地震或海底火山爆發而引起的波浪，稱為地震波浪，可以傳到很遠的地方，當傳播到海岸時常會形成海嘯；

 

潮汐又稱潮波，和內波皆可視為波浪的現象。

 

波浪產生後在海面上傳播，如果水深遠大於波長時，稱為深水波(deep-waterwave)，波浪運動僅限於海面附近，不受海底地形影響，其波速可以下式表示：其中g為重力加速度。

 

上式顯示在深水海域，波速與波長的平方根成正比，所以波長較長的湧浪比一般風浪傳播速度要快。

 

當波浪進入淺水海域時，若水深大於波長的1/20時(h>l/20L)，波浪運動會受海底地形的影響，這時波速與水深平方根成正比，即：因此在淺水海域波浪受水深淺的影響，會有明顯的折射(refraction)現象，波浪前進的方向會與等深線成垂直，而由於近海岸的水域等深線大多平行海岸線，因此在海邊所看到的波浪多半為直接拍岸而來。

 

波浪傳送到海岸時，因水深變淺，由於海床的摩擦力，使得水分子的運動軌跡由圓形壓縮為橢圓形，當波谷的水分子接觸到海床，波峰的水分子並未受影響，此時波峰的速度與波浪底部的傳播速度不一致，無法維持完整的波型，波高、波長均會改變，波峰的水體先衝向岸邊，形成碎波現象，這時波浪的能量釋放出來，影響到海岸地形或海岸結構物。

 

若波高較大時，碎波現象以捲浪形式出現，在海邊戲水時必須小心提防。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary