1. 海浪的波速
海嘯與海浪和風(fēng)暴潮相同點:都是重力“表面波”,。
2.海嘯與平常的海浪和風(fēng)暴潮不同點:
①原因不同
海浪或風(fēng)暴潮是由海面上的刮風(fēng)或風(fēng)暴引起的,,而海嘯大多數(shù)是由海底的突然上下變動引起的。
②周期(波長)不同
③速度不同
海嘯是一種長周期的重力波,,它的高頻截止頻率是0.01~0.02赫,,也就是周期50~100秒,。它的速度很快,達200~250米/秒,,大約是平常海浪波速的15倍,。海嘯高達200~250米/秒的傳播速度說明了為什么海嘯具有異乎尋常的破壞力。
④激發(fā)的難易程度不同
海底地震激發(fā)海嘯的能力取決于本征函數(shù)的振幅,。在彈性地球中本征函數(shù)的振幅隨深度和頻率的增加而急劇衰減,。頻率決定了地震激發(fā)海嘯的效能。
深度大于60km的地震,,只能激發(fā)長周期的海嘯,。由于在地球內(nèi)部,,本征函數(shù)的振幅很小,分別是表面位移的10-3(當(dāng)周期為~103秒時),,10-5(當(dāng)周期為~102秒時)和10-7(當(dāng)周期為~50秒時),,所以只有周期特別長的、特別大的地震在極其有利的條件下才能激發(fā)起災(zāi)害性的海嘯,。
2. 波浪的速度
海洋中的波浪可分為風(fēng)浪、涌浪,、近岸浪等數(shù)種,,其中最常見的就是風(fēng)浪。
涌浪(又稱長浪),,其它海區(qū)傳來,、或者當(dāng)?shù)仫L(fēng)力迅速減小或風(fēng)向改變后遺留下來的浪就叫做涌浪。涌浪在傳播過程中,,由于受到空氣阻力和海水內(nèi)摩擦影響,,消耗不少能量,令到波高減低而周期拉長,,所以涌浪的外形較為圓滑規(guī)則,,周期較長,波長也較長,,可達幾百米,。涌浪一般具有巨大的能量,當(dāng)它傳到淺水區(qū)域時便形成近岸浪,。近岸浪受海底地形影響,,發(fā)生變形效應(yīng)。波浪底部因受海底摩擦停滯不前,,而波浪頂部卻以原來的速度前進,,這樣就使波長越來越短,波高越來越大,,最后發(fā)生波峰倒卷和波浪破碎的現(xiàn)象,。粉碎的波浪一次又一次地涌上海岸,如果海岸是斷崖的話,,便會造成驚濤拍岸,,卷起千堆雪的景象。3. 海浪的波長
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,,那么在深水域中,,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(jīng)過的距離短,,表現(xiàn)為線條之間的間隔小。
因此,,在分界線處發(fā)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于海岸線了。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(dāng)我們站在海岸面向大海時,,由于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(fēng)與海流的方向,并不一定朝觀察者迎面而來,。
4. 海浪的頻率
海浪譜是描述海浪內(nèi)部能量相對于頻率和方向的分布,。為研究海浪的重要概念。通常假定海浪由許多隨機的正弧波疊加而成,。不同頻率的組成波具有不同的振幅,,從而具有不同的能量。
將組成波的圓頻率換為波數(shù),,可得到波數(shù)譜,;將ω換為2πf(頻率f 為周期的倒),得到以f 表示的頻譜S(f)數(shù),。以上各種譜統(tǒng)稱為海浪譜,。
5. 海浪速度和風(fēng)速的關(guān)系
由風(fēng)矢表示,由風(fēng)向稈和風(fēng)羽組成,。
風(fēng)向稈: 指出風(fēng)的業(yè)向,,有8個方位。
風(fēng)羽: 由3、4個短劃和三角表示大風(fēng)風(fēng)力,,垂直在風(fēng)向桿末端右側(cè)(北半球)
1--2級: 1 豎杠 1 橫
3--4級: 1 豎杠 2 橫
5--6級: 1 豎杠 3 橫
7--8級: 1 豎杠 4 橫
8級以上:1 豎杠 1 三角 像個小旗子
風(fēng)力等級表
風(fēng)級和符號 名稱 風(fēng)速(米)* 陸地物象 海面波浪 浪高(米)
0 無風(fēng) 0.0-0.2 煙直上 平靜 0.0
1 軟風(fēng) 0.3-1.5 煙示風(fēng)向 微波峰無飛沫 0.1
2 輕風(fēng) 1.6-3.3 感覺有風(fēng) 小波峰未破碎 0.2
3 微風(fēng) 3.4-5.4 旌旗展開 小波峰頂破裂 0.6
4 和風(fēng) 5.5-7.9 吹起塵土 小浪白沫波峰 1.0
5 勁風(fēng) 8.0-10.7 小樹搖擺 中浪折沫峰群 2.0
6 強風(fēng) 10.8-13.8 電線有聲 大浪到個飛沫 3.0
7 疾風(fēng) 13.9-17.1 步行困難 破峰白沫成條 4.0
8 大風(fēng) 17.2-20.7 折毀樹枝 浪長高有浪花 5.5
9 烈風(fēng) 20.8-24.4 小損房屋 浪峰倒卷 7.0
10 狂風(fēng) 24.5-28.4 拔起樹木 海浪翻滾咆哮 9.0
11 暴風(fēng) 28.5-32.6 損毀普遍 波峰全呈飛沫 11.5
12 颶風(fēng) 32.7- 摧毀巨大 海浪滔天 14.0