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海浪蕴藏的巨大能量以及它对海岸的影响

来源:自然地理  时间:2019-08-05 20:39:37

当风浪或涌浪从大洋传到近岸浅海地区时,受到海岸地形的约束,只好改变自己的方向。当我们站在海边眺望层层波浪时,总看到它们排着几乎和海岸平行的长队向岸边传来。这是因为波浪在深水处传播的速度比在浅水里快,水越浅,它们的下部受到海底的摩擦力越大,行动就慢了。当波峰线的一端先进入较浅的地方时,行动就迟缓了些,同时,在较深的那一端行动仍较快。一快一慢,两者在等深线附近速度趋于相近,而近岸的等深线又大都和海岸平行,所以人们就会看到一排排大致平行于海岸的波浪滚向岸边,退潮时也在海滩上留下和海岸平行的沙纹。

海浪蕴藏的巨大能量

波浪来到岸边会发生各种不同的情况。如果是陡峭的岩岸,它们就扑上去冲击,如果是斜斜的砂砾或泥质的海岸,它们在波陡(波高与波长之比)较大时形成卷波,波陡小时就形成崩波。不管是什么波,由于长年累月地冲上来,滚下去,都会使海岸或被冲击、侵蚀,或被堆积。你看那些零七八落的巨大的石块就是岸边的花岗岩长期被冲击的结果。那海边的光滑的砾石,又是岩石的后身;粉状的砂子,又是砾石的未来呢!海岸在波浪的作用下昼夜不停地被破坏舌,又被塑造着。

当前进的波浪碰到陡峭的岩岸或长长的海堤或其他建筑时,除了向前冲击外,还被反射回来。反射回来的波就重叠在前进的波浪上,使波形只在原地上下波动,既不前进也不后退,我们为了把它与前进波区别开,称它为“驻波”。驻波振动最大的地方叫“波腹”,不振动的地方叫“波宫”。波腹处垂直流速最大,波节处水平流速最大。

发生驻波的地方海面会升高,更由于波节处的水平流速大,所以冲刷力量强,因此在海港建筑施工设计中就要特别考虑驻波的影响,采取加强基础等措施。

波浪中蕴藏着巨大的能量。在风暴中,巨浪曾把一个1370吨重的水泥块推移了10米;把60多公斤重的石块抛到40米的高空中,也曾把20吨重的水泥构件从4米深的水里托到岸上;甚至还有把巨轮送上岸的记录。有人计算过,一个波高2米,周期5秒的海浪在1公里宽的海面上至少可以生产2000千瓦的电力。这样巨大的能量,怎么能忽视呢!

海浪对海上航行、海洋渔业和海战都有直接的影响。巨大的海浪迫使航运停止、渔船归港、水上飞机进入机库、海上作业无法进行。第二次世界大战中,盟军在法国诺曼底登陆,因一次平常的风暴就损失登陆艇700余艘。

舰艇的活动,水面和水下武器的发射,水雷的布放,登陆地点的选择等等无一不与海浪有着密切关系。

因此,长期地积累大量海浪资料并进行计算分析或者在相当大的水槽、水池里进行模拟试验,从而预报某些海区的风浪、涌浪,就成为海洋科学研究中的重要课题了。

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