高中地球科學_4. 海洋_海水的運動_波浪_曾世佑邱廷熙

哈囉,各位同學大家好,我是柚子老師 今天我們來探討一下海水運動當中的波浪 波就是波動的能量,藉由介質週期來回的震盪來傳遞的現象 當這份介質是海水的時候,它就叫做波浪 波浪當然是一種波,和物理上的波完全一模一樣 因此,在物理上面有的名詞,所謂的波風、波谷、波高、波長等等 在波浪上面意義是完全相同的 在體育類的競賽當中,氣氛嗨到最高點的時候 滿場的球迷常常會起身玩波浪舞 但是其實每一個球迷都只有做起立和蹲下的動作而已 就可以完成一道又一道的波浪舞了 波浪也是一樣,水分子它僅僅只是來回的震盪,並不會真的移動 在水深較深的地區,它大體上是以圓周形的運動為主 到了近岸的時候,隨著摩擦力增加 水分子的運動逐漸變成扁平的橢圓形,甚至會變成只有前後的震盪 波浪的分類,除了剛才的分類方式 依據波長還有水深之間的比例,分成所謂的深水波還有淺水波之外 我們還可以把它分成風浪、湧浪以及所謂的海嘯 風浪是因為風而造成的波浪,它也是最常見的波浪 它會受到風場的影響,所以會比較紊亂,一般波長也比較小一點 如果能夠離開原生的風域繼續往外傳遞的波浪,我們就稱呼它叫做湧浪 湧浪的波長一般來說都會比較長,所以也會把它俗稱為長浪 海嘯則是由於海底地震或者是海底山崩直接搖撼水體所形成的波浪 由於大尺度規模的斷層錯動或者是海底地形地貌的劇烈改變 搖撼水體的時候所傳遞的能量非常巨大 這樣子的海浪在靠近淺水岸邊的時候 容易會造成波高突然劇烈拉高,造成非常嚴重災害的情形 我們剛剛提到水分子在波浪運動當中僅僅只是週期性的來回擺盪 那麼為什麼我們在近岸邊還會看到破碎的海浪呢? 這是因為到了近岸邊的時候,海底的摩擦力很大,海浪的速度開始變慢 同時,在波峯的部分,水深比較深,所以波速比較快 但是在它前方的波谷,水深是比較淺的,波速就比較慢 於是,波峯追上波谷,後浪疊上前浪 當海浪之間的高度比例值超過了一定比例以後 就沒有辦法支撐海浪自己本身頂端的水體,破碎往下捲下來,形成碎浪了 我們可以進一步以波浪的速度公式說明波浪的特性 在深水波中,深水波的速率與波長的平方根成正比,不隨著水深改變 而淺水波的速率與水深的平方根成正比,水深越淺,速率就會越慢 能量最小的風浪就具有雕琢海岸的能力 能量更大的湧浪還有海嘯,當然是不能夠輕忽的 我們常常可以聽到的所謂風狗浪 其實就是外海的湧浪在靠近岸邊的時候向岬角匯集的結果 這些海浪往往都可以出其不意的突然掀起,把人捲進海中,造成危險 所以,越近海岸,水深越淺,波速就越慢 海浪的波前因此就會有逐漸改變成與海岸線逐漸平行的一些特性 這也就是在岬角的地區,能量匯集,以海蝕地形為主 而在海灣地區,能量會分散,以海基地形為主的重要原因 所以當我們看到氣象局發布的即時長浪訊息的時候 千萬不要輕忽海浪的威力,泛舟哥可不是誰都可以當的 而海嘯,因為能量更大,波長更長,波速也更快 它所能夠造成的災害更是難以阻擋 經過了以上的解說,大家對於波浪有沒有更多的認識了呢? 臺灣是一個四面環海的海洋國家 在這個海島國家上面,我們不但要能夠欣賞海洋的美麗 更要對海洋的力量心存敬畏,纔不愧為海洋的子民 今天的到這邊,我們下一次再見囉