海洋近岸波

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由外海的风浪或涌浪传至海岸附近受地形作用、改变波动性质而成的一种海浪。

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海洋近岸波正文

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近岸波在向岸的传播过程中,波动要素发生较迅速的变化。首先,波动传播速度随海水变浅而变小,致使波峰线发生弯转,渐渐和等深线平行。其次,波速和波长也随海水变浅而减小,所以近岸波的波速和波长分别比远离海岸的外海的波速和波长小。由于海浪的折射可引起波向线的辐散或辐聚,加上波速的变化,即使忽略摩擦、渗透和破碎的影响,波高也要发生变化。除上述波动性质的变化外,近岸波在传播过程中还会发生波形的变化:波峰前侧不断变陡,后侧不断变平,波面变得越来越不对称,达到一定程度时,便发生近岸波的卷倒破碎现象,同时形成水体的向前流动。由于辐射应力的作用,在破碎线向海和靠岸的两侧,还会出现平均水面的降低和升高。近岸波在传播过程中,如遇到障碍物,还会发生绕射和反射现象。(见海浪的折射,绕射和反射)
近岸的海域,是人类活动频繁的区域,此处水域的环境状况与人类有着密切的关系,而近岸的海浪则是构成近岸水域环境状态的重要方面。因此,对于海港建筑、海岸防护、近岸航运、海洋养殖和军事活动等,近岸波的分析和研究非常重要。例如,在设计防波堤时,必须应用近岸波的理论,计算出可能出现的各种波高;在海岸防护和海港建筑中,必须了解海中的泥沙运动。对于沙质海滩,近岸波是引起泥沙运动的主要动力因素,要想了解泥沙运动的规律,就必须对当地的近岸波加以分析。
研究近岸波,就是研究在地形和其他因素作用下的波动性质的变化规律,同时研究近岸波所产生的一系列作用。和风浪、涌浪一样,近岸波有复杂性和随机性的特点,其研究方法一般可分为两类:①把复杂的、随机的近岸波抽象成某种统计意义上的简单规则波动,并利用流体动力学的方法研究其运动规律。②从随机函数的观点出发,把近岸波看作是由许多组成波叠加而成,并用谱的概念来研究近岸波的统计性质和变化规律。把近岸波抽象成规则波动时,就可以把它当作流体动力学方程的边值问题而求解。还可以直接引用常深度水域中的各种波动理论,如线性波动理论,非线性的斯托克斯波、椭圆余弦波、孤立波等理论。引用不同的波动理论而求得的近岸波的波长、波速、波高的变化规律,具有不同的精度,但总的趋势都是一致的。
除了水深的变化会影响近岸波的波动性质以外,许多其他因素,如海底摩擦、海底渗透等,都会产生影响。特别是许多非线性效应,起着不可忽略的作用。研究近岸波在这些因素作用下的变化规律,仍是今后海浪研究中的一项重要课题。
词条标签:
自然