海边看浪

博物杂志 2017-01-13

  文章出自:博物2016年第11期作者:杨帅斌

  标签:自然地理 自然探奇 博物广知

  无论什么时候去海边,总能看到海浪从远方涌来,永不停歇地咏唱着海的节奏。有的海浪安详平缓能催眠,有的却惊涛拍起千堆雪,而冲浪者玩儿的海浪更是惊天动地,数米高如墙般翻卷着推向海岸。海浪如何产生,怎样演变,才造就如此丰富的景观?

  海浪,风的孩子

  波浪是海水最基本的运动形式。幅度小、向四面八方传播的是波,幅度大、向一个方向传播,就成了浪。产生波浪的直接原因是风,不论疾风微风,风吹过海面,表层海水都会受到风的摩擦力作用,水分子跳跃起来,形成海浪。

  站在岸边,我们看到海浪一波波涌上沙滩。但就每个水分子而言,事实上并没有从远方移动到岸边,而只是在原地打转—因为海浪是以“波”的方式传递的。精确些说,一个水分子被风“激发”后,只是在原地作上下方向的运动,撞上前面的水分子后还会转回来。被撞的水分子照猫画虎,将动能接力传递下去,波浪就形成了。如果我们在海边戴着游泳圈“随波逐流”,就能明显感觉到:海浪涌来,身体随浪运动以上下沉浮为主,虽然会向前冲出一小段距离,却马上又退了回来。

  地球上的海水,除了被风吹起波浪,还受到日月引力、地震、火山爆发、温度差、盐度差等许多因素的影响,总是处于一种不停歇运动的状态。海水有4种运动方式:波浪之外,还有潮汐、洋流和深海浊流。而后三者都会影响到波浪的规模。地震、火山爆发也能产生海浪,而且规模巨大,浪高能达几十米,称为海啸。

  海浪的生命历程

  风浪 在距海岸较远的位置,风从海面“拖拽”起水来,形成“风浪”,这是初始阶段的海浪,外形没啥规律,表面“粗糙”,波脊线很短。

  海浪的生命历程

  涌浪 风浪传递了一段距离、离开风区后,逐渐演化为“涌浪”。涌浪外形柔和,表面变得平滑,波脊线越来越长。此时还处在深水区,海浪传播不受海底摩擦力影响,形成的波峰浪谷比较完整稳定,对称性好。风浪和涌浪所在区域一起组成“起浪带”。

  海浪的生命历程

  近岸浪 海浪继续前行,靠近海岸,海水变浅,海底就开始对海浪的运动产生干扰。摩擦力拉住下部海浪,而上部的海浪还在继续前进,于是完整的波形受到破坏,波长变短,波高增大,波峰浪谷不再对称,形成向海岸倾斜的“近岸浪”。在这段区域,涌浪原本连在一起的波脊线会翻涌着向前推进,并发生撕裂,形成“破浪带”。

  海浪的生命历程

  拍岸浪 越靠近海岸水越浅,海底摩擦力越大,浪头就倾斜得越厉害。近岸浪倾斜到一定程度发生弯曲卷入空气,再落下来会碎成一个个的浪花,涌向岸边。若是地形比较陡峭的基岩海岸,浪花受到岩石突然阻挡,会形成强有力的“拍岸浪”。最靠近海岸这段区域就称为“碎浪带”。若是地形平缓的泥沙海岸,海浪登陆后有缓冲,不会形成巨大的拍岸浪,只是反反复复冲刷着海滩,对应的沿岸海区称为“冲洗带”。

  越往岸边浪越大

  在离海岸不同距离的位置,波浪的形态也发生着变化。站在岸边观察,会感觉越往岸边浪越大。多数海浪都直接源自风,尽管风不在,但为了描述海浪“从生到死”的一个典型过程,我们姑且假设有一处远离海岸的“风区”,作为浪的发源地。从风区到海岸,可以依次划分为起浪带、破浪带、碎浪带和冲洗带。在起浪带里,最初的“风浪”逐渐变为“涌浪”,到破浪带再演变为“近岸浪”。终点若是陡峭基岩海岸,最后一段就是碎浪带,近岸浪最终化为猛烈的“拍岸浪”,“惊涛拍岸,卷起千堆雪”。若是平缓的泥沙海岸,最后一段就是冲洗带,海浪只是温柔地来回洗刷海滩。

责任编辑:lijia

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