航海气象与海洋学第八章海浪精品PPT课件

其中，H1/3称为有效波高，波浪预报图上的波高即为有效波高。
§8.4 有效波高和合成波高
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3、合成波高 ――风浪波高与涌浪波高的合成， HE＝（Hw2+Hs2）1/2
公式中：Hw――平均显著风浪波高； Hs――平均显著涌浪波高。
波浪分析图上的波高为合成波高。
二、有效波高与其它统计波高的关系 设有效波高H1/3＝1m，则 平均H＝0.63m H1/10＝1.27m H1/100＝1.61m H1/1000＝1.94m
CH8 海 浪
8.1 概 述 8.2 群波和驻波 8.3 风浪、涌浪和近岸浪 8.4 有效波高和合成波高 12.1&12.2 风浪分布概况 8.5 船舶海洋水文气象观测与编报
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8.1 概 述
一、波浪（Wave）要素
§8.1 概 述
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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
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。
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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折射
折射
绕射Βιβλιοθήκη §8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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波浪向岸传播过程中
L3 L2 L1
H3 H2
• 波长变短 • 波高增加 • 波速降低 • 波 浪 破 碎 (破 波 )
L
H1
H
SANDY BOTTOM
w ave base
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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崩波
激波
卷波
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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破波
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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四、其它因素对波高的影响 1、波流效应 流速2～3kn，风速10～15m/s时， 波浪去向与海流方向相反或接近相反时： 波高增加最大，增幅达20％～30％。 波浪去向与海流运动方向相同时：波高降低，波长增加。
2、水、气温差 Tw－Ta＝1℃，波高增加5％； Tw－Ta＝2℃，波高增加10％； Tw－Ta＝10℃，波高增加50％；
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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3、浅水中风浪的成长 风速、风时、风区相同时，浅水区的风浪尺寸比深水区 的小得多。
二、涌浪（Swell） 1、特征 ――波形规则，波峰圆滑，波长长，波峰线长，周期长， 移速快。 方向（来向）与海面实际风向无关，两者间可成任意角度。 2、传播特性 ――波长大的衰减慢，波长小的衰减快，随着传播距离的 增加，波高逐渐降低，周期不断增大，波长增加。
2、按成因分类
1）风浪和涌浪 风浪（Wind Wave） ――风的直接作用引起的 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）。
§8.1 概 述
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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，
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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8.4 有效波高和合成波高
一、几种常用的统计波高 1、平均波高 ――连续观测几个波，取所有波高的平均值。 平均H＝∑Hi/n 2、有效波高 部分大波的平均波高――将连续观测到的波高按大小排 列起来，并就其中最高的一部分波高计算平均值。
例如：如果共观测1000个波，将这些波高按从大到小的顺序 排列起来，取其中波高最大的100列波高计算平均波 高，得到1/100大波平均波高，记为H1/100。 同理，有H1/1000、H1/10、H1/3。
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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三、近岸浪 1、波向的改变 ――折射，使波峰线逐渐趋于与等深线平行，即波峰平 行于海岸线。 ――绕射，波浪绕过障碍物进入被障碍物遮蔽的水域。 ――反射。
2、波高变化 ――波浪进入开敞海岸浅水区时，波高增大，波长变短， 波陡增加，易翻卷破碎。 ――波浪绕射进入海湾时，波高降低。 ――岬角地形处的波高比凹陷处的高。
2、影响风浪成长的三要素 1）几个概念 ① 风区――风速、风向近似一致的风作用的海域范围。 沿风吹的方向，从风区上沿至下沿的距离，称为风区 长度或风程。 ② 风时――近似一致的风速和风向连续作用于风区的时间。
§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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§8.3 风浪、涌浪和近岸浪
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③ 充分成长状态――风区、风时 无限时，风浪成长到一定程度 后停止发展（并变得不稳定， 破碎），这种状态即为充分成 长状态。 风区、风时无限的情况下，风 速越大，处于充分成长状态的 风浪波高越大，因此，充分成 长的风浪波高取决于风速。 对于给定的风速，风浪要达到 充分成长状态，风时需不低于 某一值，风区长度也不低于某 一值，这就是对应于该风速的 最小风时和最小风区。
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。
§8.1 概 述
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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。
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。
§8.1 概 述
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风暴潮
§8.1 概 述
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8.3 风浪、涌浪和近岸浪
一、风浪（Wind Wave） 1、特征 ――周期短、波峰尖、波长短、波峰线短，波面不规则， 易破碎。 方向（指来向）与风向较为一致。