海浪预报知识讲座——第七讲 海浪的地理分布与季节变化(Ⅲ)
第七章 海浪
第七章海浪第五节海浪的统计特性与海浪谱理论波动可以解释自然界中比较简单的理想规则波动,实际海洋中的海浪并不那样具有规律性,而是具有很大的随机性,海浪可视为一个随机过程。
海浪可视为无数随机正弦波动的叠加,且位相也是随机的。
各正弦波有各自的振幅和频率,其关系未被讨论。
实际观测表明,频率很小和很大的海浪波高都不大,波高显著部分的频率则介于某个范围内。
1、随机海浪过程的平稳性和各态历经性某随机过程的数学期望为常值,协方差只是与时间间隔有关,即:则该随机过程为平稳随机过程。
平稳随机过程的特点:过程的统计特征不随时间变化。
如果当时,该平稳过程具有各态历经性。
平稳随机过程各态历经性的特点:一个样本(一次现实)可代替总体。
实际海浪可视为无数正弦波动的叠加。
在较短的时间内,海浪过程为准平稳过程,同时具有各态历经性。
2、波剖面的分布对于随机变量X,最常见的一种概率分布为正态分布实际海浪可视为具有各态历经性的平稳随机过程;同时将海浪视为无数位相不同振幅不等的正弦波的叠加。
固定点处波面高度可写成:每个随机波面的期望值和方差为:合成波面的期望值和方差为:由于简单波动的振幅无限小,各组成正弦波动相互独立,且数目极大,则根据李亚普诺夫定理,波面的概率分布为正态分布。
经实测资料验证,波剖面服从正态分布,可近似认为实际海浪是由无数随机的正弦波动叠加而成。
海浪的内部结构海区测得的波面高度的概率分布(Kinsman,1965)实验测得的波面高度的概率分布(Jacobson和Colonell,1972)3、波高的分布从外观上直接描述波面,固定点的波剖面可写成:和为实随机函数,分别代表波的包络线和位相函数。
振幅a的概率分布为:波高H=2a,平均波高,均方根波高波高的概率分布遵从瑞利分布。
4、各种波高之间的关系海浪波高是随机出现的,其统计性质可由概率分布描述。
实际应用中,常根据使用的目的,采用具有某种代表意义的特征波高(平均波高、均方根波高、最大波高等)。
海浪的知识点总结
海浪的知识点总结一、海浪的形成原因1. 风力:风力是形成海浪的主要因素之一。
当风力对海面作用时,海水会跟随风的方向产生运动,并将能量传递给海浪,从而形成波浪。
2. 地球引力:地球引力也是形成海浪的重要因素之一。
地球引力使得海水受到重力的影响向地球中心移动,同时给海水产生了摩擦力,也促使了海浪的形成。
3. 地球自转:地球的自转也会对海浪的形成产生一定的影响。
地球的自转会导致地球表面产生惯性力,使得海水在受到风力的作用后形成了波浪。
4. 海底地形:海底地形也会对海浪的形成产生一定的影响。
当海水流经海底地形不同的地方时,也会使得海浪的形成具有一定的不规则性。
二、海浪的分类根据海浪的形成原因、波长、波高等不同特点,可以将海浪分为多种不同的类型:1. 风浪:风浪是最常见的一种海浪类型。
它是由风力作用于海面形成的波浪,波长较短,波高较小,多为浅水波。
2. 风暴浪:风暴浪是一种由强风或风暴天气条件下形成的大幅高的海浪,具有破坏性。
3. 水深波:水深波是指在足够深的海域中形成的波浪,波长长,波高大,具有较长的传播距离。
4. 潮汐波:潮汐波是由潮汐作用在海水中形成的波浪,其周期与潮汐周期一致,通常波长较长,波高较小。
5. 暂态波:暂态波是在发生地震、海啸等大规模自然灾害时形成的大幅高的波浪,具有极大的破坏力。
三、海浪的特点1. 传播性:海浪是一种可以在海洋中传播的波浪。
它可以沿着海洋表面传播,其传播速度受海水深度、波长等因素的影响。
2. 能量传递性:海浪是能量的传递者。
风力向海水传递能量,海水再向海浪传递能量,从而形成海浪。
3. 变化性:海浪的形态、高度、速度等都会随着风力、地形、季节、潮汐等因素的不同而发生变化。
4. 周期性:海浪具有一定的周期性。
根据海浪的期周期,可以将其分为短波、长波等不同类型。
5. 破坏性:一些大幅高的海浪,如风暴浪、暂态波等,具有较大的破坏力,可以对沿海地区和海上交通产生一定的影响。
四、海浪的影响海浪作为海洋中常见的自然现象,其产生的波浪会对海洋生物、海岸线、航海、渔业等产生一定的影响:1. 对海洋生物的影响:海浪对海洋生物的生存和繁殖具有一定的影响。
地理波浪知识点总结图
地理波浪知识点总结图波浪是一种自然现象,是海洋中的一种波动现象。
波浪是海水表面上的周期性变化,它的形成是由于海水受到风力的刺激而产生的。
波浪在海洋中不断地生成和传播,形成了复杂的波浪系统,对海洋风暴、沿海工程和航海活动都有着重要的影响。
波浪的形成和传播1. 波浪的形成波浪是海水表面上的周期性运动,它的形成与风力有关。
当风力作用于海水表面时,会引起海水的扰动,形成波浪。
波浪的形成受到风力的大小、方向和持续时间的影响。
当风力较大、方向持续一段时间时,会形成高而陡的波浪;当风力较小或者方向不一致时,波浪则会表现出较为平缓的特点。
2. 波浪的传播波浪在海洋中的传播受到多种因素的影响,如风力、海水密度、地形等。
当波浪传播至浅水区时,会发生折射和衍射现象,使得波浪的传播方向和速度发生变化。
此外,海底地形也会对波浪的传播产生影响,如岛屿、沙洲等地形都会使波浪的传播方向和高度发生变化。
波浪的特征1. 高度波浪的高度是指波峰和波谷之间的垂直距离,通常以米为单位。
波浪的高度受到风力的影响,一般来说,风力越大,波浪的高度也越大。
2. 周期波浪的周期是指波峰或波谷通过一个点所需的时间,通常以秒为单位。
波浪的周期受到风力、海水深度和地形的影响,一般来说,波浪周期较短的波浪速度较快,波浪周期较长的波浪速度较慢。
3. 速度波浪的速度是指波峰或波谷通过一点的速度,通常以米/秒为单位。
波浪的速度受到波高、周期和海水深度的影响,一般来说,波高较大、周期较短的波浪速度较快,波高较小、周期较长的波浪速度较慢。
波浪的影响1. 对海洋生物的影响波浪对海洋生物有着重要的影响。
适度的波浪可以使海水中的氧气和二氧化碳得到均匀的分布,有利于海洋生物的呼吸和新陈代谢。
但是,过大的波浪会影响海洋生物的生存和繁衍,甚至对珊瑚礁等海洋生态系统造成破坏。
2. 对航海活动的影响波浪对航海活动有着直接的影响。
大型的波浪会对船只产生影响,甚至造成船只的翻覆。
因此,在航海活动中需要对波浪的高度、周期和速度进行分析和预测,以确保航海的安全。
海浪行进波形运动变化特征
海浪行进波形运动变化特征海浪是大自然中的一个美丽而又神秘的存在,它们的波形运动变化特征吸引着无数人的目光。
海浪的形成是由于风力对海面的作用,当风力足够强大时,就会激起海浪。
海浪的传播受到很多因素的影响,如风力的强弱、风向、海水深度等,这些因素都会对海浪的波形运动造成影响。
海浪的波形运动是非常有规律的,一般来说,海浪的波峰和波谷是交替出现的,波峰是海浪的最高点,波谷则是最低点。
当海浪传播时,波峰和波谷的高度会不断变化,这种变化又叫做海浪的周期性变化。
海浪的周期性变化是由于海浪的能量在海面上传播引起的,当海浪的能量逐渐减弱时,波峰和波谷的高度也会逐渐减小,最终海浪会消失在海面上。
除了周期性变化外,海浪的波形运动还受到地形的影响。
当海浪遇到陆地或者岛屿时,会发生反射和折射现象,这时海浪的波形运动会发生改变。
有时候,海浪会形成一个个壮观的浪花,这些浪花是海浪波形运动的一种表现。
在海浪的波形运动中,浪花是一种非常美丽的存在,它们在海面上闪烁着光芒,给人一种奇幻的感觉。
海浪的波形运动还受到潮汐的影响。
潮汐是由于地球和月球、太阳之间的引力作用而产生的,它会引起海水的周期性变化,这种变化也会影响海浪的波形运动。
在潮汐的作用下,海浪的波峰和波谷的高度会有所变化,有时候海浪会变得更加汹涌,有时候则会变得更加平静,这种变化给人一种多变的感觉。
总的来说,海浪的波形运动是非常丰富多彩的,它受到很多因素的影响,包括风力、地形、潮汐等。
海浪的波形运动变化特征是非常独特的,它让人感受到大自然的神奇和美丽。
在海浪的世界里,人类可以感受到无穷的力量和无限的魅力,这种感受让人感到无比惊奇和兴奋。
希望我们能够珍惜大自然赋予我们的一切,保护好我们的地球,让海浪的波形运动永远存在下去,让人类永远能够感受到大自然的美丽和神秘。
中国近海区域海洋学第七章 海浪
最大波高的 季节变化
第二节 中国近海海浪的波候特征
第三节 几种天气系统影响下的海浪分布
冷高压型 NE-SW走向的寒潮冷锋 波高分布:北小南大 最大波高在锋面过后1~4h 特征波高:渤黄海2~4m;
东海5~8m 南海北部4~6m 南海中部3m 特征波向:渤海NE,NW 黄海N,NE 东海南海NE
台风型
秋
N,NW N,NE NE
浪向
第二节 中国近海海浪的波候特征
风浪:
分为冬季型,夏季型,春季型。秋季接近冬季型。
冬季型顺时针;夏季型逆时针;春季比较分散凌 乱。
夏季型到冬季型转化快 涌浪:
冬季风出现带有 爆发性,夏季风
逐步推进
分为冬季型,夏季型,春季型。秋季接近冬季型。
浪向分布基本与风浪相同
渤海、黄海北部规律性差
第三节 几种天气系统影响下的海浪分布
气旋型风场,风速右半圆>左半圆 最大波高:右后位距中心20~50 n mile 最小波高:左前位
外围海域:广阔的涌浪区,远离中心方向, 波高减小,周期增大,先行涌,右前方最强
台风区内:混合浪,除风场外,还与台风移 动方式、移动速度、路径(转向)有关
台风中心:风小浪大
害性海浪的成因和分布特征
第一节 概论
Space and time scales of physical oceanographic processes.
什么是海浪?
第一节 概论
海洋波动:在各种外力作用下,水质点离开其平 衡位置做周期性运动,从而导致波形传播的现象
海浪:一般指由风产生的海洋波动
第一节 概论
气旋型
第三节 几种天气系统影响下的海浪分布
四季皆有,春季和初夏最多
海浪
三、波浪的分类 4
根据波形传播性质分为: 前进波 Progressive wave:波形不断向前传播。 驻波 Standing wave:波形不向前传播,只是波峰和 波谷在固定位置不断地升降交替着的波形。
按受力情况分为: 自由波 Free wave:波形形成后不再受力,自由移动。 强迫波 Forced wave:波形形成后仍有力持续作用。
深水波的生活史-风区外
波浪弥散 :根据波速C,原本叠
在风区外的深水区-不产生新 的波浪;波浪个体的性质不发
加在一起的波浪分散开来。C随 L及T的增大而增大;
生变化。
导致结果:规则涌浪(具有规则 上、下、前后运动的海浪)
Deep-water wave transformations
浅水波的生活史 (1)
历的时间。 波形传播的速度 c = L/T。
二、波浪要素 2
振幅:波高的一半, 为水质点离开平衡位置的向上的最 大垂直位移。a = H/2。
波陡:波高与波长之比。δ= H/L 波向线:与波峰垂直,指向波浪传播方向的线。 波峰线:与波向线正交,并通过波峰的线。
三、波浪的分类 1
波浪射线Wave rays (wave orthogonal) – 指示 波浪能对海岸线的作用。
浅水波的生活史 (4)
3. 波浪的破碎/消亡 – 波峰相 对波谷运动更快 (摩擦延迟) → 波浪破碎
波陡度 Wave steepness
(WS) = H/L 水深D减小:波高H增加, 波长L减小 → WS增加.
速C减小 波浪前端的C < 波浪后端的C 波浪翻卷; 波长L减小 + 波高H增加 波面变形,破碎。
Shallow-water in profile
高中地理常识积累:海浪
高中地理常识积累:海浪在我们高中的地理学习中,我们所涉及的面非常广,但我们在学习和复习的时候,可以将各部分知识进行联系,这样地理知识就不会显得那幺杂乱无章。
下面,小编为大家搜集整理了《高中地理常识积累:海浪》,我们一起从这部分知识点开始进行思考。
海浪的形成和水质点的振动是分不开的,海洋中水质点作周期性振动并在水内传播,就形成了海浪。
那幺海浪中水质点是怎样振动的呢?实际观测表明,在水深大于波长的情况下,局部海域受到外力的扰动,会使水质点脱离静止时的位置,但在重力或表面张力作用下,水质点又力图恢复到平衡位置,从而引起水质点振动。
这种振动是以各水质点的平衡位置为中心作近似匀速圆周运动的。
沿波向,相邻水质点的运动半径和角速度都相同,只是后一个水质点比前一个启动要慢一段时间。
这样,在同一时刻,水质点位于不同的位相上,这些水质点的连线就构成一定的波形,经过某一时刻后,每个水质点都在自己的轨道上移动相等的一段距离。
把这些不同位相的水质点再连接起来,仍保持一定波形。
由此可以看出,波浪只是波形在传播,而水质点只以平衡位置为中心作匀速的圆周运动。
水质点振动一周的时间是波浪的周期,即两相邻的波峰(或波谷)经过同一点所需要的时间。
引起海浪的因素有很多,这些因素都有一个共同点,那就是它们都属于外力范畴。
例如,由日、月引潮力引起的波动称为潮波,由风引起的波浪称为风浪,由水下地震引起的波浪称为地震波浪等。
海浪中以风浪为最常见。
有风浪、涌浪和海洋近岸波三种类型。
通常波长为几十厘米至几百米,周期为5-25秒,波高几厘米至20多米,特殊情况下波高可超过30米。
风浪指风直接推动的海浪,会同时出现许多高低长短不等的波浪,波面较陡,波峰附近常有浪花或大片泡沫。
涌浪。
第七章海浪——精选推荐
第七章海浪第七章海浪第五节海浪的统计特性与海浪谱理论波动可以解释⾃然界中⽐较简单的理想规则波动,实际海洋中的海浪并不那样具有规律性,⽽是具有很⼤的随机性,海浪可视为⼀个随机过程。
海浪可视为⽆数随机正弦波动的叠加,且位相也是随机的。
各正弦波有各⾃的振幅和频率,其关系未被讨论。
实际观测表明,频率很⼩和很⼤的海浪波⾼都不⼤,波⾼显著部分的频率则介于某个范围内。
1、随机海浪过程的平稳性和各态历经性某随机过程的数学期望为常值,协⽅差只是与时间间隔有关,即:则该随机过程为平稳随机过程。
平稳随机过程的特点:过程的统计特征不随时间变化。
如果当时,该平稳过程具有各态历经性。
平稳随机过程各态历经性的特点:⼀个样本(⼀次现实)可代替总体。
实际海浪可视为⽆数正弦波动的叠加。
在较短的时间内,海浪过程为准平稳过程,同时具有各态历经性。
2、波剖⾯的分布对于随机变量X,最常见的⼀种概率分布为正态分布实际海浪可视为具有各态历经性的平稳随机过程;同时将海浪视为⽆数位相不同振幅不等的正弦波的叠加。
固定点处波⾯⾼度可写成:每个随机波⾯的期望值和⽅差为:合成波⾯的期望值和⽅差为:由于简单波动的振幅⽆限⼩,各组成正弦波动相互独⽴,且数⽬极⼤,则根据李亚普诺夫定理,波⾯的概率分布为正态分布。
经实测资料验证,波剖⾯服从正态分布,可近似认为实际海浪是由⽆数随机的正弦波动叠加⽽成。
海浪的内部结构海区测得的波⾯⾼度的概率分布(Kinsman ,1965)实验测得的波⾯⾼度的概率分布(Jacobson 和Colonell ,1972)3、波⾼的分布从外观上直接描述波⾯,固定点的波剖⾯可写成:和为实随机函数,分别代表波的包络线和位相函数。
振幅a 的概率分布为:波⾼H=2a ,平均波⾼,均⽅根波⾼波⾼的概率分布遵从瑞利分布。
4、各种波⾼之间的关系海浪波⾼是随机出现的,其统计性质可由概率分布描述。
实际应⽤中,常根据使⽤的⽬的,采⽤具有某种代表意义的特征波⾼(平均波⾼、均⽅根波⾼、最⼤波⾼等)。
地理波浪知识点总结图解
地理波浪知识点总结图解一、波浪的定义和形成原因1. 波浪的定义:波浪是指海洋中的起伏波动,是海浪在海洋中传播时形成的一种波动现象。
2. 波浪的形成原因:波浪的形成有多种原因,主要是受风力、地球引力和地形地貌等因素影响。
(1)风力:地球表面风力是形成海浪的最主要原因。
风力越大,产生的波浪也就越大。
(2)地球引力:地球引力也是波浪形成的一个重要因素,它会影响海洋的水位,产生波浪。
(3)地形地貌:海底的地形地貌对波浪的形成和传播也有重要影响。
二、波浪的分类根据波浪传播方式的不同,波浪可分为横波和纵波。
横波是指波浪振动的方向垂直于波传播方向,而纵波是指波浪振动的方向与波传播方向平行。
根据波浪的成因和特征不同,波浪又可分为风浪、潮汐波、风暴潮、阵风波等。
三、波浪的特征波长、波高和波速是波浪的重要特征。
1. 波长:波浪峰与波浪峰之间的距离称为波长,用λ表示。
波长决定了波浪的传播速度和频率。
2. 波高:波浪顶部到波谷之间的垂直距离称为波高,用H表示。
波高决定了波浪的能量大小。
3. 波速:波浪的传播速度称为波速,用V表示。
波速与波长、波高有关,一般情况下波速等于波长除以波浪的周期。
四、波浪的影响波浪对海洋和沿海地区的影响十分深远,主要体现在以下几个方面。
1. 造成海面波动,对航海和渔业造成影响。
2. 侵蚀海岸,改变沿海地貌。
3. 形成沿海海岸地形。
4. 影响沿岸风景资源和旅游业。
五、波浪的利用1. 在轮船航行中,可以利用波浪来提高航速、节省燃料。
2. 利用波浪能量发电。
3. 在冲浪运动中,运动员可以利用波浪的力量进行冲浪。
4. 波浪也可以用来对海岸进行防护,防止海岸侵蚀。
六、波浪的保护1. 加强对海洋资源的保护,减少人为因素对海洋环境的破坏。
2. 控制海洋废弃物的排放,减少海洋污染。
3. 加强气象预测和预警系统的建设,提前预警海浪可能带来的危害。
4. 积极开展波浪能源的开发和利用,减少对传统能源的依赖。
以上就是关于地理中波浪知识点的总结,希望对大家有所帮助。
《海浪谱公式总结》课件
海浪是海洋中的一种重要现象,它们的形成和特征对于许多领域有着深远的 影响。本课件将为您介绍海浪谱的定义、特征及其应用领域。
海浪谱
定义
海浪谱是描述海浪高度和能量随频率变化规律的数学函数。
特征
海浪谱可以用来描述海浪的高度、周期、相速度等参数,以及海浪的谱峰、谱宽等特征。
浪形成机制
1 风起因素
海浪的形成主要与风的作用有关,风的能量 传递到海面上产生了波浪。
2 其他因素
除了风起因素外,地球自转、海洋地形和海 洋潮汐等因素也会影响海浪的形成和发展。
浪高的测量方法
海面高度计
通过安装在设备上的传感器测量海浪的高度,可以 得到准确的浪高数据。
测量船
在海上使用测量船进行实地观测,可以获得更详细 的海浪数据。
海浪谱公式的局限性
海浪谱公式在描述复杂海洋 环境下的海浪时存在一定的 局限性。
发展前景
随着科技的进步和数据的积 累,海浪谱公式将不断得到 改进和应用,为海洋相关领 域的发展提供支持。
海浪能量传递
1
总能量
海浪在传播过程中会损失部分能量,但
固定平台能量传递
2
总能量保持不变。
海浪与固定平台相互作用,使平台受到
力的作用,能量传递到平台上。
3
浮动平台能量传递
海浪与浮动平台相互作用,使平台上的 部分能量被吸收或反射。
海浪预报
1 海浪预报方法
通过分析风向、风速、海洋地形等因素,使用数学模型进行海浪预报。
海浪参数
周期
海浪的周期是指波峰或波谷通过 给定点所需的时间。
频率
海浪的频率是指单位时速度是指波峰或波谷在 水平方向上传播的速度。
地球科学知识:理解海浪和海洋环境
地球科学知识:理解海浪和海洋环境海洋环境是我们地球上最神秘而充满活力的环境之一,而海浪是海洋中最具有动态性和破坏性的力量之一。
理解海浪和海洋环境,是我们对地球科学的学习和探索的重要一步。
在本文中,我们将详细探讨海浪和海洋环境对我们生活和自然环境的影响。
首先,我们来了解一下海浪的形成和构成,海浪是由海水受到风力、地球自转和气压影响而产生的波浪,而海浪最终形成的大小和形状是由海浪的风速、风向、海洋温度、湍流、海洋深度和涌浪息振等因素相互影响形成的。
在海洋的不同区域,海浪的形态不同,例如,在沿海地区,海浪会被地形、峡谷和陆地的影响形成一定高度的洋浪,而在洋面上,海浪则会随着风速和风向而形成各种大小和形状的波浪。
海浪是海洋环境中最具有破坏性的力量之一。
在暴风雨和飓风的环境下,海浪的高度和速度迅速上升,可能会形成超过20米高的海浪,并对周边地区造成严重损害。
此外,海浪也会对岸边的生态系统和生物多样性造成影响。
在沿海地区,海浪对岸边的沙滩和岩石进行淘刷和侵蚀,严重威胁到海岸线的稳定性。
同时,海浪也会改变沙滩和岩石的形态和规模,对周边生态系统和生物种群的生存和繁衍带来影响。
海洋环境对我们生活和自然环境的影响是深远的。
首先,海洋是地球上最重要的天然资源之一。
对于全球人口超过70%的人类来说,海洋提供了一定的食物和生活用品,其中包括鱼类、贝类、海藻等。
同时,在当今世界,海洋也是重要的商贸和运输通道,海洋上的航运和港口运营是全球贸易和经济的重要组成部分。
海洋也是地球上最重要的生态系统之一,它支持着大量的生物多样性和生态系统服务。
海洋生物提供了许多重要的自然药物、化学品和生物技术工艺等,同时海洋中的微生物负责维持着地球上80%以上的生态系统。
然而,目前人类的活动对海洋环境造成了严重的影响。
海洋污染、气候变化和过度渔业等问题已经成为了当前海洋保护和可持续发展的重要议题之一。
总之,海浪和海洋环境对我们生活和自然环境的影响是深远的。
海浪海流和海冰-PPT课件
五、世界大洋表层海流模式 1.信风流 2.赤道逆流 3.西边界流 4.西风漂流 5.东边界流 6.高纬冷水环流和南极海流
六、世界海洋表层海流系统 1.太平洋的海流系统 2.大西洋的海流系统 3.印度洋的海流系统 4.红海和亚丁湾 5.地中海和黑海
6.中国近海及邻近海区的海流系统 1)渤海、黄海和东海的海流 ①外海流系 ②沿岸流系
第四章 海洋学基础
波浪、海流、海冰、水温、盐度
复习题
• 21 下列正确的说法是 A 气导公司的推荐航线是咨询性质和顾问性质的 B 采用气象导航可以减轻船长的工作和责任 C AB都对 D AB都错 • 22 申请使用气导航线有意义的航区是 A 沿岸航行或狭水道航行 B 低纬度海域航行 C 横跨中高纬大洋航行 D ABC都对 • 23 一般来说,影响船舶运动速度最主要的海洋气象要素是 A 风 B 海浪 C 海流 D 海雾 • 24 申请气导的船舶 A 要有雾航的准备和高纬度冰区航行的准备 B 应装备GPS、卫通设备和气象传真接收机 C AB都对 D AB都错 • 25 下列说法正确的是 A 船长必须不折不扣地执行气导公司推荐的航线 B 若船舶在气导公司的推荐航线上出现失误,则该机构将承担法律责任 C 船长有权决定是否采纳气导公司的推荐航线或中途脱离推荐航线 D 气导航线避免大风浪航行、雾航或冰区航行。
四、海底地形对海流的影响 北半球 当海流流经水下高地或山脉时,在上爬过程 中,水深变浅,流速增大,因柯氏力增大, 将发生顺时针方向偏转;流过海脊之后在下 坡过程中则相反,流速减少,流向逆时针方 向偏转。当海流经过水下凹地时,流速变慢, 流向发生逆转;越过凹地后流速又增大,流 向发生顺转。
复习题
• 1.下列正确的说法是 A 在通常情况下,海浪是影响船速的首要因素 B 对于特定的船舶,其实际航速主要受制于浪高和周期 C AB都对 D AB都错 • 2. 下列正确的说法是 A“无风不起浪”是指风浪 B“无风三尺浪”是指涌浪 C AB都对 D AB都错 • 3.在同一海域 A 风浪向、涌浪向与海面风向之间均可成任意角度 B 风浪向、涌浪向恒与当时的海面风向相同 C AB都对 D AB都错 • 4.下列正确的说法是 A 深水波的波速与波长和周期有关,而与水深无关 B 浅水波的波速与波长和周期无关,只取决于水深 C AB都对 D AB都错 • 5. 深水波波面上每个水质点在自己的平衡位置附近完成了一次圆周运动时, A 整个波形就向前传播了一个波长的距离 B 相邻水质点落后的相角越大,波长越短 C AB都对 D AB都错
海浪海风及海流PPT课件
(, t)
涌浪 35
36
37
随机过程
成熟期海浪 成熟期海浪—平稳随机过程 随机扰动下的控制理论
38
风浪成长与风时、风区的关系
常言道“风大浪高”,也有“无风不起浪”等说 法,这是对风与浪关系的一种描述。但这只是部 分正确。
人所共知,小小的水湾中,那怕再大的风也决不 会掀起汪洋大海中那种惊涛骇浪,因为它受到了 水域的限制。
它们的平均振幅(或摇幅)和振荡特性随着时间的增长基本 上没有变化。显然,对于平稳随机过程它离运动的起点是 充分远的,运动的初始条件对平稳随机过程已不起作用。
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平稳随机过程和谱
由此可知,如果一个随机函数X(t)所有的概率特征都与时 间t无关,则称此X(t)是平稳的。
因为平稳随机函数的变化与时间无关,因此必然要求平稳 随机函数的数学期望是常数。
有义波高当记录到的海浪时间曲线上依次取3n个波高值从大到小进行排列取前面的n个幅值进行平4923随机海浪的统计特性和谱分析50对波高进行采样515253窄带谱和非窄带谱54随机过程概率论中的随机变量是指在某些保持不变的确定条件下由实验测得的随机量它的统计特征可在实验中得到一个唯一的值但预先是未知的
课程内容
另外,即便是在辽阔的海洋中,短暂的风也不会 产生滔天巨浪。
可见风浪的成长与大小,不是只取决于风力,而 是与风所作用水域的大小和风所作用时间的长短 有密切关系。
39
风时/风区
风时:指状态相同的风持续作用在海面上的 时间。
风区:是指状态相同的风作用海域的范围。 习惯上把从风区的上沿,沿风吹方向到某一 点的距离称为风区长度,简称为风区。
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平稳随机过程和谱
海浪——精选推荐
海浪概述⼀、波浪(Wave)要素1、波峰――波⾯的最⾼点。
2、波⾕――波⾯的最低点。
3、波⾼(H)――相邻波峰与波⾕之间的垂直距离。
4、波幅(a)――波⾼的⼀半,a=H/2。
5、波长(λ)――相邻两波峰或相邻两波⾕之间的⽔平距离。
6、波陡(δ)――波⾼与波长之⽐,δ=H/λ。
7、周期(T)――相邻的两波峰或两波⾕相继通过⼀固定点所需要的时间。
8、频率(f)――周期的倒数,f=1/T。
9、波速(C)――波峰或波⾕在单位时间内的⽔平位移(波形传播的速度),C=λ/ T。
10、波峰线――通过波峰垂直于波浪传播⽅向的线。
11、波向线――波形传播的⽅向线,垂直于波峰线。
⼆、波浪的分类1、按周期或频率分类海浪⼤部分能量集中在周期4~12s的范围内,属重⼒波范围。
最常见的重⼒波是风浪和涌浪。
2、按成因分类1)风浪和涌浪风浪(Wind Wave)――风的直接作⽤所引起的⽔⾯波动。
(⽆风不起浪)涌浪(Swell)――风浪离开风区传⾄远处,或者风区⾥风停息后所遗留下来的波浪。
(⽆风三尺浪)2)海啸(Tsunami,⼜称地震波)――由于海底或海岸附近发⽣地震或⽕⼭爆发所形成的海⾯异常波动。
特点:周期长,波长长,波速⼤,在外海坡度很⼩,当传⾄近岸时,波⾼剧增。
世界上常受海啸袭击的国家和地区有:⽇本、菲律宾、印度尼西亚、加勒⽐海、墨西哥沿岸、地中海。
3)风暴潮(Storm Surge)――由强烈的⼤⽓扰动(强台风、强锋⾯⽓旋、寒潮⼤风等)引起的海⾯异常上升现象。
主要原因:海⾯⽓压分布不均匀――⽓压每下降1hPa,海⾯约升⾼1cm;⼤风――风暴向岸边移动时,受强风牵引海⽔涌向岸边,海⾯升⾼,升⾼幅度与风速的平⽅成正⽐。
我国风暴潮多发区:莱州湾、渤海湾、长江⼝⾄闽江⼝、汕头⾄珠江⼝、雷州湾和海南岛东北⾓,其中莱州湾、汕头⾄珠江⼝是严重多发区。
4)内波(Internal Wave)――密度相差较⼤的⽔层界⾯上的波动。
内波对航⾏船舶的影响:死⽔和共振船舶克服“死⽔”和“共振”的有效⽅法是改变航速和航向。
高一地理会考知识点海浪
高一地理会考知识点海浪海浪是指海水在海洋风吹和地球自转的作用下形成的波浪。
海浪是海洋中常见的自然现象,它不仅给人们带来壮观的景观,同时也对海洋生态系统和人类的生活产生重要的影响。
下面将介绍一些关于高一地理会考中常见的海浪知识点。
一、海浪的形成和传播海浪的形成是由于风的作用,当海面上的风吹过时,会产生摩擦力并使海面上的水颗粒运动形成波浪。
风力的强弱、持续时间以及风刮过的面积都会影响波浪的大小和高度。
同时,海浪也可以通过海底地震、火山喷发或者风暴等自然灾害引起。
海浪在水深较浅的地方会受到地形的影响而发生变化。
当海浪遇到海岸或者浅滩时,会发生折射、反射和绕射等现象。
一部分能量会被损耗,导致波浪逐渐变小。
而在水深较深的地方,海浪则可以传播得更远。
二、海浪的分类根据海浪形成的原因和特点,海浪可以分为风浪、地震海啸和潮汐波浪等几种类型。
1. 风浪:是由风所形成的波浪,这是最常见的海浪类型。
风浪的特点是波长相对较短,波浪高度较低,并且会随着风力的变化而有所调整。
2. 地震海啸:是由地震引发的海浪,其波长相对较长,波浪高度较高,速度也很快。
地震海啸会对沿海地区造成严重的破坏。
3. 潮汐波浪:是由潮汐引起的波浪,主要由于月球和太阳对地球引力的作用形成。
潮汐波浪的周期相对稳定,可以预测,对沿海渔业和航运有一定的影响。
三、海浪对海洋生态系统的影响海浪对海洋生态系统起到了重要的作用,它们能够影响海底的物质运移、水体混合、浮游生物的分布等。
海浪的作用还能够带走海滩上的沙土,形成沙丘和沙洲。
此外,海浪也是许多海洋动物的栖息地,它们依赖于海浪来寻找食物和进行繁殖。
四、人类利用海浪近年来,人们开始利用海浪进行能源的开发。
通过海浪发电技术,可以将海浪的能量转化为电能,以满足人们的能源需求。
海浪能源的开发不仅环保,而且具有很大的潜力。
总结起来,海浪是海洋中常见的自然现象,它们的形成和传播受到多种因素的影响。
不仅给人们带来美丽的景观,同时也对海洋生态系统和人类的生活产生着重要的影响。
海浪作用及海浪地貌的分类
海浪作用及海浪地貌的分类海浪是海洋中的一种动态现象,由风力驱动,是海水在水平方向上的周期性运动。
海浪对地球的岩石圈、生物圈和大气圈都有着深远的影响,尤其在海岸地区的形态演变中扮演着重要的角色。
本文将探讨海浪的作用及其对海浪地貌的影响,并对海浪地貌进行分类。
一、海浪的作用1. 海浪的能量传递海浪是风能转化为机械能的一种形式。
风通过对海水表面的摩擦作用,将能量传递给海水,使海水产生波动。
这些波动以波峰和波谷的形式向岸边传播,携带着大量的能量。
2. 海浪的侵蚀与沉积作用海浪对海岸的侵蚀作用主要体现在两个方面:冲刷和冲击。
冲刷是指海浪携带的沙砾等物质对海岸线的侵蚀,而冲击则是指海浪直接对海岸岩石的撞击。
这两种作用会改变海岸线的形态,形成各种海浪地貌。
3. 海浪的搬运作用海浪能够搬运大量的沙砾、贝壳、珊瑚碎片等物质。
这些物质在海浪的作用下,沿着海岸线移动,并在适当的地方沉积下来,形成沙滩、沙洲等地貌。
4. 海浪的改造作用海浪对海岸地貌的改造作用包括两个方面:物理改造和化学改造。
物理改造是指海浪通过对海岸物质的搬运、堆积和侵蚀,改变海岸的形态;化学改造是指海浪中的溶解物质与海岸岩石发生化学反应,改变岩石的成分和性质。
二、海浪地貌的分类海浪地貌是海浪作用在地球表面上的痕迹,它们反映了海浪能量的大小、作用时间的长短以及海岸物质的抵抗能力。
根据海浪地貌的形态和成因,可以将其分为以下几类:1. 海岸侵蚀地貌海岸侵蚀地貌是由于海浪长期的冲刷和冲击作用,导致海岸线向陆地退缩,形成的地貌类型。
常见的海岸侵蚀地貌包括海蚀崖、海蚀穴、海蚀平台等。
2. 海岸堆积地貌海岸堆积地貌是由于海浪携带的物质在海岸线上沉积,形成的地貌类型。
常见的海岸堆积地貌包括沙滩、沙洲、砾石滩等。
3. 海岸改造地貌海岸改造地貌是海浪对海岸地貌进行物理和化学改造的产物。
常见的海岸改造地貌包括海蚀柱、海蚀桥、海岸洞穴等。
4. 海岸防护地貌海岸防护地貌是海岸线为了抵抗海浪侵蚀,形成的一系列天然或人工的防护结构。
高三地理一轮复习课件海水的运动海浪与潮汐
(3)有人建议在钱塘江河口修建大坝(图示位置) 发展大型潮汐发电站,你是否赞成,请说明理由。( 6分)
劲的大潮挟带大量泥沙涌入河口,在冲、淤作用下
赞成:
主河槽迁徙无常,岸堤坍塌,河道摆动频繁,潮灾
① 钱塘江潮汐能蕴藏量大;
严重。历史上钱塘江河口治理多采用沿岸修建大堤
② 潮汐能属于可再生资源;
抵御潮灾,建国后调整为缩窄江道、增大弯曲、修
自主探究 认识海啸,提高防灾意识
海啸是典型的海洋灾害。深海海底强烈浅源地震、 (1)指出苏门答腊岛—爪哇岛西侧及南侧海底地震频发的原
火山喷发及其诱发的海底滑坡、坍塌等海底地形的 因并说明该处海底地形在海啸形成过程中的作用。(6分)
突然变化往往引发大洋水体波动,当波动的大洋水 (1)原因:位于板块边界附近,地壳挤压碰撞,地震频
体接近近岸浅水区时,波速变小,振幅陡涨,形成 巨大的“水墙”侵入海岸带,形成海啸。印度尼西
发。(2分)作用:海底地形高差大,海底地震易诱发 海底滑坡、坍塌,继而导致水体波动(2分);
亚苏门答腊岛—爪哇岛一带海底地震频发,1976年 以来共发生6次由海底地震引发的海啸,损失巨大。 下图为上述6次海啸的地震震级及震中分布。
潮差等值线分布图(单位:米)。据此完成下面3-5题。
3.下列沿海城市海域最适宜于建设潮汐发电站的是
A.金门
B.平潭 C.澎湖
D.台北
4.最大潮差存在季节差异,福建沿海民众都知道秋分 前后大潮潮差最大。但2006年据统计福建沿海地区最大 潮差的最大值出现在夏季,其主要原因最可能是A.太阳 辐射 B.天体运动C.地形突变 D.台风影响
③ 潮汐能清洁无污染;
筑加固岸线大堤。下图为钱塘江河口段地理位置图。 ④ 经济发达地区,能源需求量大;资金、技术实
海浪行进波形运动变化特征
海浪行进波形运动变化特征海浪是大海中常见的一种波浪形态,其运动变化特征引起了人们的广泛关注。
海浪的行进过程中,波形呈现出多种变化,这些变化不仅美丽动人,还蕴含着丰富的物理规律和自然奥秘。
海浪的波形运动呈现出周期性变化。
当海浪向岸边传播时,波峰和波谷按照一定的规律交替出现,形成连续的波动。
这种周期性变化是由海浪的传播速度和波长决定的,波长越长,周期性变化的时间就越长,波形变化的频率也就越低。
因此,观察海浪的波形运动可以帮助我们了解海浪的传播速度和波长,进而推断海浪的产生和传播机制。
海浪的波形运动呈现出幅度变化。
在海浪传播过程中,波峰和波谷的高度会随着时间的推移而发生变化,有时高度会增加,有时则会减小。
这种幅度变化是由海浪的能量传播和衰减引起的,海浪在传播过程中会受到风力、地形和水深等因素的影响,波峰和波谷的高度会相应地发生变化。
通过观察海浪的波形变化,我们可以了解海浪的能量分布和传播路径,为海洋环境的保护和利用提供参考依据。
海浪的波形运动还呈现出速度变化。
海浪传播的速度是随着波峰和波谷的传播而不断变化的,有时速度会加快,有时则会减慢。
这种速度变化是由海浪的传播介质和传播路径的不规则性引起的,海浪在传播过程中会受到海水密度、海底摩擦力和地球自转等因素的影响,波峰和波谷的速度会随之发生变化。
通过观察海浪的速度变化,我们可以了解海浪的传播特性和规律,为海洋气象的预测和海洋工程的设计提供参考依据。
海浪的波形运动变化特征是一种复杂而美妙的自然现象,通过对其进行观察和研究,我们可以揭示海洋世界的神秘面纱,探索自然规律的奥秘。
希望未来能有更多的科学家和研究人员投入到海浪研究领域,共同探索海洋的奥秘,为人类的可持续发展贡献力量。
愿我们能够更加深入地了解海浪的波形运动特征,探索海洋的无限魅力,让人类与自然和谐共处,共同构建美丽的地球家园。
浪的周期概念
浪的周期概念浪的周期是指海浪从一个高峰到另一个高峰所需的时间。
它是一个重要的海洋物理概念,对于海浪的形成、传播和变化具有重要意义。
首先,我们需要了解海浪的形成过程。
海浪是由风吹动水面所引起的波动。
当风吹过海面时,会向水面传播能量和动量,使水分子发生震荡。
这些震荡在水体中传播形成波动,最终形成海浪。
海浪的周期与波长有着密切的关系。
波长是相邻两个波峰(或波谷)之间的距离,而周期则是波峰(或波谷)之间经过的时间。
根据波速等于波长除以周期的公式,我们可以得知,当波长固定时,周期越长,波速越慢;当周期固定时,波长越短,波速越快。
从物理学角度来看,海浪的周期受到多种因素的影响。
其中,风速、风向、风吹持续时间是最主要的因素之一。
当风速较大、风吹持续时间较长时,海浪的周期较短;反之,当风速较小、风吹持续时间较短时,海浪的周期较长。
此外,海洋地形、海水深度、地球自转等因素也会对海浪周期产生影响。
在海洋中,海浪周期的变化对于海浪的传播和变化具有重要意义。
例如,当海浪从深水传播到浅水区时,由于水深减小,波速减慢,波长减小,波高增大,海浪周期也会变短。
这种现象在海岸附近的近岸海域中尤为显著。
另外,海浪周期的变化也影响到海浪强度的预测和海浪能量的利用。
海浪强度是指单位时间内海浪通过单位宽度的能量通量。
由于海浪的能量与其周期的平方成正比,因此周期长的海浪在单位时间内传输的能量相对较小。
这对于海浪能量的利用非常重要,例如海浪发电等领域。
此外,在海洋工程中,了解海浪周期的变化也对于海洋交通和海上工程的安全具有重要意义。
在海上航行或进行海洋工程施工时,了解海浪周期的变化,可以预测和评估海浪对于船只和工程结构的影响,从而采取相应的防护措施。
总结而言,海浪的周期是指海浪从一个高峰到另一个高峰所需的时间。
它受到多种因素的影响,包括风速、风向、风吹持续时间、海洋地形、海水深度等。
海浪周期的变化对海浪的传播、变化、强度预测、能量利用以及海洋交通和海上工程的安全都具有重要意义。
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灾 害 性 海 浪 可 以按 照 产 生 它 们 的 大 气 扰 动 系 统 加 以分 类 [, 一 般 可 将 灾 害 性 海 浪 3 1 分 为 由 热 带 气 旋 ( 括 热 带 低 压 、 台风 和 强 台 风 ) 包 、温 带 气 旋 和 寒 潮 大 风 造 成 的 三 大 类 , 下面分 别简 称 为台风浪 、气 旋浪和寒 潮浪 。 21 灾 害 性 海 浪 的 空 间分 布 . 表 1 根 据 16,19 是 9 6,9 0年 海 浪 资料 统 计 求 得 的 中 国近 海 和 邻 近 海 域 波 高 大 于 等 于 6 - - m 的 海 浪 的海 域 分 布 结 果 。 渤 海 是 个 面 积 不 大 的 浅 水 内海 ( 均 水 深 2 m) 平 6 ,因 风 区 小 , 灾 害 性 海 浪 的频 率 也 小 , 平 均 每 年 仅 09次 ( 2 . 在 5年 中 ,寒 潮 浪 9次 ,气 旋 浪 1 2次 , 台风 浪 2次 ) 至 于 渤 。 海 海 峡 ,因 水 较 深 ,且 当 吹 偏 东 风 或 偏 西 风 时 ,有 足 够 长 的 风 区 ,加 上 狭 管 效 应 ,风 浪 易 于 成 长 , 曾 出现 过 1 .m 的最 大 波 高 。 36
中 国近 海 及 邻 近 海 域 灾 害 性 海 浪 时 空 分 布
通 常 灾 害 性 海 浪 是 指 海 上 波 高 大 于 等 于 6 的海 浪 , 因 为 波 高 大 于 等 于 6 的海 浪 m m
对航 行在世 界 大洋 的大 多数 船舶 已构成威 胁 , 它能掀翻 船舶 、 摧毁海 上工 程和海 岸 工程 , 给航 海 、海 上 施 工 、海 上军 事活动 、渔 业捕捞 等 带来 灾害 。 由国家科委 组 织 的农业 部 、 水 利 部 、 林 业 部 、地 矿 部 、 地 震 局 、 国 家 气 象 局 、 国 家 海 洋 局 , 于 l9 9 0~ 19 9 2年 重 大 科 技项 目 “ 国重 大 自然 灾害及 对 策” 海洋 自然灾 害 研 究组 [2 采 用 16 中 1] - 9 6~ 19 年 90 (5 ) 高大 于等 于6 的海浪 资料进行 统计 分析 。 2a 波 m 求得 灾 害性海浪 分布和 年 际变化 、月 际 变 化 ,为 沿 海 开 发 和 利 用 海 洋 服 务 ,同 时 为 中 国 近 海 及 邻 近 海 域 的 区 域 海 洋 学 研 究 提
作 者 简 介 : 许 富 详 ( 9 1) 15一 ,男 ,海 洋 环 境 预 报 巾心 水 文 一 室 副 主 任 、 研 究 员 ,长 期 从 事 海 浪 预 报 及 研 究 , 先
后在 《 洋学报》 《 海 、 海洋 通报》 海洋 预报 》 等刊物上发 表 了 3 、《 O多篇论 文。
l 2 4 5 4 6 l l
总次数
年均 次数
海 区 \\
渤 黄 东 海 海 海
2 3 18 4 24 4 l3 5 33 5 25 7
09 .2 59 .2 97 .6 61 .2 1 .0 4 1 l.O 1 0
供素 材 。
1 资 料 来 源 和 资 料 统 计 分 析 方 法
11 资 料 来 源 .
资 料 主 要 来 源 于 船 舶 报 资 料 、海 洋 站 资料 和 浮 标 观 测 资 料 ,船 舶 报 资 料 主 要 依 靠 航 行 中各 类 船 舶 的 志 愿 观 测 ,其 中海 浪 资 料 , 从 5 0年 代 起 至 今 一 直 是 构 成 海 浪 实 况 图 的
表 1 9 6~1 9 1 6 9 0年 中国海及邻近海域 H_ m 灾害性海浪统计表 > 6
\
型
台风浪 ( 次数)
2 2 2 14 0 6 8 l9 8 l5 7
寒 潮浪 ( 次数)
9 8 l 9 4 7 4 l4 6 10 0
气旋 浪 ( 数) 次
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第 1 9卷 第 4期
2 0 2 年 0
海
洋
预
报
VO1 9, O. .1 N 4
N O . 2 0 2 V 0
1 1月
M A RI E FO RECA STS N
第 七 讲 海 浪 的地 理 分 布 与季 节 变 化 ( I I) I
主 要 资料 ,海 洋 站资料 是指我 国 3 8个海 洋站上 的海 浪观测 资料 ,浮标 资料 是指我 国 8 0
年 代 中 期 开 始 使 用 浮 标 测 量 的海 浪 资料 。 1 资 料 统 计 分 析 方 法 . 2 资 料 统 计 方 法 主 要 依 据 国 家 海 洋 环 境 预 报 中 心 绘 制 的 西 北 太 平 洋 海 浪 实 况 图 (9 6 9 0年 每 天 3幅 ,共 计 2 a 3 5 /x 16 ~19 5 x 6 da 3幅/= 7 7 d 2 3 5幅 ) ,分 别 以 渤 海 、黄 海 、 东 海 、 台湾 海 峡 、南 海 和 台湾 省 以 东 洋 面 及 巴士 海 峡 6个 海 区 为 海 域 单 位 , 并 按 台 风 浪 、气 旋
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海
洋
预
报
浪 和 寒 潮 浪 3种 类 型 进 行 统 计 , 只 要 波 高 H> m 的海 浪 覆 盖 某 个 海 域 的 全 部 或 部 分 范  ̄6 围 ,就 认 为 该 海 域 出现 一 次 灾 害 性 海 浪 过 程 :每 次 过 程 在 海 上 存 在 时 间 极 不 相 同 ,少 则 12 ,多 则 1d 之 久 。每 次 过 程 所 跨 越 的海 域 个 数 也 不 同 ,有 的 过 程 只 跨 1 海 域 ,有 -d 0 个 的 过 程 则 跨 2 4个 海 域 。  ̄