物理海洋学海浪与海洋波动

➢ 将H1/3称为有效波高；具备这种波高的波称为有效波。
海浪的数学物理模型
水波动力学理论
➢ 线性波 ➢ 非线性波
随机海浪理论
两种理论均有重 要意义，且不可代替。 后面将进行详细讲解。
第5讲 海浪
海浪与海洋波动
观测的物理事实
海浪是最常见的海洋动力现象。 浪：风浪、涌浪 波：表面波、内波；线性波、非线性波；
开尔文波、罗斯贝波... 海啸、潮波… 浪与波的关系
➢ 浪由波组成； ➢ 以上现象本质上是波动的不同表现形式。
另一方面，波的物理本质具有普遍性：
➢ 电磁波 ➢ 物质波，波粒二象性。
C1,C2,C3等为波面的极大值，D1,D2,D3等为极小值。在一 组上跨零点与下跨零点之间可能出现一个以上的极大值 (如C3,C4)，其中最大的一个称显著波峰。
这样,海浪波高的定义修改为：在下跨零点前后相邻的显著 波谷与显著波峰间的高度差(如H1)。
周期定义为相邻两个显著波峰出现的时间间隔，或相邻两 上跨零点或下跨零点)出现的时间间隔。
波长则为相邻两显著波峰(或显著波谷）间的水平距离，
海浪的统计特性
在一段时间所观测的波高系列中，所有波高的平 均值称为平均波高，反映波高的平均状态，可以 作为各种波高换算的媒介。
将观测到的波高按大小排列起来，就最高的部分 波的波高计算平均值，为部分大波的平均波高。
➢ 例如对于最高的1／100，1／10，l／3波，其平均值分 别以Hl／100，Hl/10,H1/3表示，如果—共观测了3000 个波，它们分别代表最高的30，300，1000个波的平均 波高。
波的描述
CT
海浪的统计特性
实际海洋中的海浪波形十分复杂。 复杂中表现出明显的周期性。 数学上，将浪视为若干个不同频率(或周
期)正弦波叠加的结果。
海浪的统计特性
海浪的统计特性
O-O为零线，记录曲线于O1,O3,O5等点由下方向上跨过零 线、这些点称为上跨零点；O2,O4,O6为下跨零点.
观测的物理事实
Baidu Nhomakorabea 观测的物理事实
观测的物理事实
波的描述
波峰：波面的最高点 波谷：波面的最低点。 波高(H)：相邻的波峰和波谷间的垂直距离。 振幅(d)：波高(H)的一半。 波长（ ）：两相邻的波峰或波谷间的水平距离。 周期(T) ：两相邻的波峰或波谷通过某一固定点所需
的时间。 波速(c)：波峰(或波形)的传播速度。 波陡（ ）：波高与波长之比。 波峰线垂直于波向线。 波数（K）：单位距离中波形的个数。