波浪

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波浪、波濤是發生在各種水體（海水上的又叫海浪）表面上的表面波，即沿著水與空氣界面間傳行的一種波動，屬於重力波的一種類型。當風吹起時，風所帶來的壓力及摩擦力對海洋表面的平衡態產生擾動，一些能量自風轉移到水上。水能夠自風得到能量是因為兩者間的摩擦力，使得表面粒子以橢圓式運動移動著，這種橢圓式運動是縱波（往覆運動）與橫波（上下運動）所合成。波浪的波動有隨機性；因為海面的風速、風向隨時隨地變化，所以波浪通常是雜亂無章的，其波高、波長和周期都為隨機量。

目錄

迎岸而來

海面上的波浪在深海處傳播的速度總是比淺海處的傳播速度快，越是近海岸，海水越淺，波浪的速度越慢。若用虛線AB表示海岸附近深水域與淡水域的分界線，那麼在深水域中，海浪在第1、2、3……、11秒走過的距離較大（因為速度快），因此，線條之間的間隔大；在淺水域中，同樣花費1秒鐘時間，海浪經過的距離短，表現為線條之間的間隔小。因此，在分界線處發生了海浪的波長和傳播方向的改變，海浪的傳播方向變得漸漸垂直於海岸線了。由于越靠近海岸的海水越淺，因此，海浪的速度也漸漸慢下來，這就使它的傳播方向越來越垂直于海岸線。當我們站在海岸面向大海時，由於看到的海浪都是以垂直于海岸線的方向一排排襲來，我們就感到海浪是迎你而來的。

在遠離海岸的大海深處，海浪的行進方向取決于海風與海流的方向，並不一定朝觀察者迎面而來。

性質

折射

波浪傳播時因水深變化不斷改變方向的現象。主要在近岸淺水，波浪在水深小於其波長一半的水中傳播時，波速隨深度的減小而降低。波峰線、等深線不平行時，同一波峰線上各點的水深不同，位於較深處一端波峰速度大於較淺處一端的速度，波峰線彎轉，有波峰線逐漸和等深線平行的趨勢，與波峰線垂直的波向線也隨之彎轉。

對於頻率單一的規則波動，折射的規律和光折射的規律類似。波浪總是沿着需時最短的路徑傳播。如果把波浪看成是由許多組成波疊加成，問題歸結為求折射後的譜。除地形外，摩擦、水流、風、非線性效應等，都能影響波浪的折射。

繞射

當波浪在傳播過程中遇到防波堤、島嶼等障礙物時，可以「繞」過障礙物傳到其掩蔽區。波浪繞射對海港的設計、建築有重要意義，因為港內的泊穩條件同波浪繞射有密切關係。在實際中，常對幾種典型的掩蔽物（單堤、雙堤等）繪製出繞射圖解。方便計算出波浪在掩蔽區內、外部任意點處繞射後的波要素。

反射

波浪在傳播中遇到障礙物，還可產生反向傳播的現象。波浪的反射波和原來的入射波疊加在一起，有時可在障礙物前面形成駐波，振幅可達原入射波振幅的兩倍。因此，在決定建築物的高度、強度時，須考慮反射。另外，港內波浪的反射，可增加港內水面的振動，不利於船舶的停靠等。

當波浪遇到理想的光滑垂直平面障壁時發生全反射，入、反射波振幅相等，入、反射角相等；但實際障礙物反射時，可能一部分能量以滲透波滲入有孔隙的結構物內，一部分能量因摩擦發生波面破碎等消耗，僅一部分能量以反射波反射回來，反射波波高比入射波小。反射係數決定於障礙物坡度、粗糙度，結構、透水性，入射角等。

視頻

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