波浪的主要成因类型幻灯片.ppt

波浪的主要成因类型——风浪、涌浪 主讲人：唐文强  无风不起浪——风浪 无风三尺浪——涌浪 风浪生成和成长理论 根据流体力学观点，当两种密度不同的介质相互接触，并发生相对运动时，在其分界面上就要产生波动。在流体力学中空气被看作是一种具有压缩性的流体，而自由水面是水和空气之间的分界面，当空气在海面上流动时，由于摩擦力作用，原接触界面成为不稳定平衡面，必须形成一定的波状界面，才能维持平衡，这种海面波动即为风成波。风成波的形态特点是：迎风侧坡度小，背风侧坡度陡。 风浪生成和成长理论 风很弱时，海面保持平静，但当风达到0.25—1米/秒时，就产生毛细波，也称涟波。对其形成起主要作用的不是重力，而是表面张力。毛细波与重力波不同之点在于毛细波越小，传播的速度越大。毛细波存在于海面很薄一层上，以后随着风力的增加，风浪也不断发展，当风达到临界风速，即为0.7—1.3米/秒时，已初步形成风成波。风浪产生与发展，是由风能引起的。即靠风对波浪迎风面上的正压力和切应力把风能传给波浪。 三者之间有以下关系： ①风与水面间切应力的大小与风速成正比； ②作用在波浪迎风面上的正压力与背风面所形成的压力差，其大小同风速与波速差的平方成正比； ③只要波速小于风速，风就能将能量传给波浪； ④当波速等于风速时，波浪只能吸收切应力传给波浪那一部分风能； ⑤当波速超过风速时，波浪还能吸收切应力传给波浪的能量，这种情况给波速超过风速创造了条件。 涌浪 当风开始平息，或波速超过风速时，风浪就要离开风区传到远处去，这种波浪称为涌浪。涌浪的出现，表示风浪已进入消衰阶段。 涌浪的特点是：随着传播距离的增长，波高逐步变小，波长和周期却不断增加，因而涌浪变得越平缓，波形越接近摆线波。 波浪的主要成因类型——内波 内波 发生在海洋内部，由两种密度不同的海水作相对运动而引起的波动现象。 内波 波在其传播过程中，当进行波遇到海岸时便反射回去，形成反射波，它与进行波相干涉，便形成驻波，它是由两组振幅、波长及周期相同而传播方向相反的波迭加而成的。