海洋表面波

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝三﹞

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝三﹞
國立彰化師範大學物理系楊孟欣/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

海洋波的測量

在船甲板上觀測波已有 $$130$$ 年的記錄,這麼長久以來的記錄也有一些是用地震波的活動間接測量到的,更正確的測量可用固定結構的波柱得到。一站在岸邊指定地點 的觀察者瞄準波到自己的位置附近的波柱,波柱通常是設立在海岸邊的天氣觀測站並且與燈塔結合,電子波柱是一種用電子操縱的精密測量工具,通常運用於專業的研究,例如威尼斯附近海域,亞得里亞海的 Aqua Alta 塔,波柱現在也常使用雷達或高度計來代替一般的測量。

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝二﹞

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝二﹞
國立彰化師範大學物理系楊孟欣/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

海洋表面波是在水面與空氣間傳遞的一種波,恢復力來自於重力影響,所以也被稱為表面重力波。當風吹過表面,壓力與摩擦力會擾亂海洋表面的平衡,這些力會將能 量從空氣傳到水裡。

以深海的線性單色平面波來說,靠近表面的粒子以圓周的方式運動,這種活動方式結合縱向與橫向的運動,當波傳遞到了淺灘,粒子的運動被壓 縮成橢圓形。當波的振幅增加,粒子的圓周軌道就不會是封閉軌道,當通過頂端,粒子就會有些微前進或後退的位移,這種現象稱為 Stokes drift。

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝一﹞

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝一﹞
國立彰化師範大學物理系楊孟欣/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

海洋表面波是發生在海洋最上層的平面波,通常由風或是地層變動的影響產生,並且前進好幾千里直到遇到陸地。波的大小從漣漪到海嘯,都是由單獨向前移動的水分子組成,不管能量與動量有多大。

波的形成

大多數在海邊可以看到的碎浪都是由很遠地方的風造成的,影響波產生的有風速、風在海上吹的距離、風持續吹過的地區三種因素。以上三種影響決定了海洋表面波的大小與形成,這三種變因越大造成的波就越大。

波的特性有:高度、波長、週期、波行進的方向。