清华少儿科学馆:海洋大揭秘
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海浪是怎样形成的

海浪,是发生在海洋中的一种波动现象。俗话说,无风不起浪。如果往池塘里投一颗小石子,水波纹就会一圈一圈地荡漾开去,然后水面很快又恢复了平静。可海浪却是一波接着一波,永不停息。有时候,海浪会缓缓地一波一波袭来,温柔地抚摸岸边人的脚踝,再轻轻退去;有时候,又会掀起滔天巨浪,打翻船只,摧毁农田庄稼,吞没农庄。这时而温柔时而汹涌的海浪,究竟是怎样产生的呢?

无风也会起海浪

海浪是十分复杂的现象,“无风不起浪”和“无风三尺浪”这两种说法都没有错,因为海上有风或者没风的时候都会出现波浪。通常说的海浪,是指海洋中由风产生的波浪,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。但实际上它们不是没有风自起的波浪,而是由别处的风引起的海浪传播来的。

除了“风浪”“涌浪”“近岸波”,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,形成的诸如海啸、风暴潮和海洋内波等。它们都会引起海水的巨大波动,是一种非常危险的海水运动。

海浪是海水涌动导致海面成起伏形状的传播,是水质点离开平衡位置做周期性振动,并向一定方向传播而形成的一种波动。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,传播方向与风向一致。一般情况下,状态相同的风作用于海面的时间越长,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。

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,常常浪涛滚滚;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。

海浪的种类和等级

海浪,是发生在海洋中的一种波动现象,总体可分为风浪、涌浪和近岸浪三种。风浪指的是海水受到风力的作用而产生的水面波动,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。涌浪指的是风停后或风速风向突变区域内存留下来的波浪和传出风区的波浪。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。

海浪是由风产生的波动,其周期为0.5~25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。根据波高的大小,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2~6米;7级狂浪、8级狂涛、9级怒涛,对应5级巨涌,波高6.1~10米。

“谈浪色变”的惊天巨浪

几百年来,水手们总是说见过突如其来的海墙或海洞,却一直没人相信,直到近代,人们才开始相信他们的描述。滔天巨浪确实能够把一切都化为乌有。

那么,这些巨浪是怎么产生的呢?海洋学家认为,巨浪是由多种原因形成和产生的。

其中,小波浪汇合起来形成的巨浪为其中一种。在非洲最南端的厄加勒斯角水域,那里是大西洋和印度洋的汇合处,途经那里的船只经常会遇到巨浪袭击。后来,经过海洋学家的推测证实后得知,迅速流动的厄加勒斯洋流在此与南半球海洋吹来的西风相遇后,水流速度放慢,小波浪开始堆积,结果形成巨浪。其他一些巨浪多发水域也是因为快速流动的洋流与反方向的风相遇,结果形成巨浪。

当然,这种理论不能解释所有巨浪形成的原因。一是因为它无法解释在某些没有迅速流动的洋流的水域,为什么也能形成巨浪,二是即使有迅速流动的洋流和反方向的风相遇,也不能解释巨浪为什么出现得这么频繁?这一切,还有待一个科学的解释来为大家揭开谜团。

你知道吗?

为什么会有海啸?

近年来,我们经常听说海啸给滨海城市带来了很多灾难,为什么会有海啸呢?海啸就是一种特殊的海浪,它是由火山、地震或者强烈的风暴所引起的海水的巨大涨落。海啸是一种自然灾害,十分可怕。由大地震引起的海啸主要发生在太平洋地区,这种海啸卷起的波浪可高达几十米。1960年5月,智利中南部的海底发生了强烈的地震,从而引发了巨大的海啸。这次海啸导致沿岸的码头全部瘫痪,数万人死亡和失踪,200万人无家可归。