海浪成因和类型

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1、海浪成因和类型海浪通常指海洋中由风产生的波浪。主要包括风浪、涌浪和海洋 近海波。那么你对海浪的形成原因了解多少呢?以下是店铺为大家整理 海浪怎么形成的答案，希望对你有帮助!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。“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

2、 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，这是真正意义上海上无风三尺浪。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

3、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26米7级狂 浪、 8级狂涛、 9级怒涛，对应5级巨涌，波高6.

4、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 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

5、动具有重大意义。海浪谱的简介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3的函数S（3）,在3至（3 + 3）的间隔 内，海浪各组成波的能量与S（3）3成比例，则S（3）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3和波向0的函数S（3,0）,且

6、在3 至（3 + 3）和0至（0 + 3）的间隔内，各组成波的能量和S（3,0）30成比 例，则 S（3 ， 0）代表能量对3 和 0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3换为2n（频率为周期的倒）, 得到以表示的频谱SO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

7、），大多和谱有关。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57,q为 24,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3=0 处为0,在0附近的值很小，3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3-8时趋于0。这表明谱的频率范围 在理论上虽为08,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

8、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

9、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Jon swap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。