[科普中国]-浅水波

基本性质

当水深小于波长的二分之一时，即d/λ≈ 0.5-0.05之间的波浪称为浅水波。波浪由深水区传人浅水区，它的周期保持不变，但波长缩短，波高增大。由于受海底影响，浅水波中的水质点随着深度增加，不再作圆周运动，而是椭圆，随着深度增加，椭圆水平半径不变，而垂直半径不断减小，在海底水质点仅作来回的往返运动。

浅水波波速与深度（d）有如下关系： ；g为重力加速度。

由于底摩擦作用，随着水深的减小，波速将迅速减小，但能量保持不变：

式中，H为渡高；λ为波长。 不同水深处有不同波长和波高，波的动能也不同。

由于底摩擦作用，随着水深不断变浅，波峰处水质点的前进速度将大于波谷处水质点向后运动速度，这样水质点运动的椭圆轨迹将受到破坏，当水深等于波高1.3倍时，波浪将发生倾倒，形成破浪。

浅水波的水质点的最大速度为：，式中，d为水深；H为波高；c为波浪速度。

深水波与浅水波的比较如果把深水波与浅水波作一比较，则有以下几点特征

1、深水渡的传播速度取决于波长，而与深度无关；浅水波传播速度取决于水深，波长随深度变浅而缩短。

2、深水波的水质点运动轨道呈圆形，从海面向深处，水深以算术级数增加，圆形轨道的半径以几何级数减小。浅水波的水质点运动轨道为椭圆形，随着水深变浅，椭圆轨道的水平半径不变，垂直半径则迅述减小，在海底水质点变为往返运动。

3、深水波在传播过程中比较稳定，而浅水波随着水深变浅，波长缩短，波高变大，最后形成破浪。2