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海洋近岸波

鎖定
由外海的風浪或湧浪傳至海岸附近受地形作用、改變波動性質而成的一種海浪。
中文名
海洋近岸波
外文名
Ocean wave
定    位
研究近岸波
近岸波在向岸的傳播過程中,波動要素髮生較迅速的變化。首先,波動傳播速度隨海水變淺而變小,致使波峯線發生彎轉,漸漸和等深線平行。其次,波速和波長也隨海水變淺而減小,所以近岸波的波速和波長分別比遠離海岸的外海的波速和波長小。由於海浪的折射可引起波向線的輻散或輻聚,加上波速的變化,即使忽略摩擦、滲透和破碎的影響,波高也要發生變化。除上述波動性質的變化外,近岸波在傳播過程中還會發生波形的變化:波峯前側不斷變陡,後側不斷變平,波面變得越來越不對稱,達到一定程度時,便發生近岸波的卷倒破碎現象,同時形成水體的向前流動。由於輻射應力的作用,在破碎線向海和靠岸的兩側,還會出現平均水面的降低和升高。近岸波在傳播過程中,如遇到障礙物,還會發生繞射和反射現象。(見海浪的折射,繞射和反射)
近岸的海域,是人類活動頻繁的區域,此處水域的環境狀況與人類有着密切的關係,而近岸的海浪則是構成近岸水域環境狀態的重要方面。因此,對於海港建築、海岸防護、近岸航運、海洋養殖和軍事活動等,近岸波的分析和研究非常重要。例如,在設計防波堤時,必須應用近岸波的理論,計算出可能出現的各種波高;在海岸防護和海港建築中,必須瞭解海中的泥沙運動。對於沙質海灘,近岸波是引起泥沙運動的主要動力因素,要想了解泥沙運動的規律,就必須對當地的近岸波加以分析。
研究近岸波,就是研究在地形和其他因素作用下的波動性質的變化規律,同時研究近岸波所產生的一系列作用。和風浪、湧浪一樣,近岸波有複雜性和隨機性的特點,其研究方法一般可分為兩類:①把複雜的、隨機的近岸波抽象成某種統計意義上的簡單規則波動,並利用流體動力學的方法研究其運動規律。②從隨機函數的觀點出發,把近岸波看作是由許多組成波疊加而成,並用譜的概念來研究近岸波的統計性質和變化規律。把近岸波抽象成規則波動時,就可以把它當作流體動力學方程的邊值問題而求解。還可以直接引用常深度水域中的各種波動理論,如線性波動理論,非線性的斯托克斯波、橢圓餘弦波、孤立波等理論。引用不同的波動理論而求得的近岸波的波長、波速、波高的變化規律,具有不同的精度,但總的趨勢都是一致的。
除了水深的變化會影響近岸波的波動性質以外,許多其他因素,如海底摩擦、海底滲透等,都會產生影響。特別是許多非線性效應,起着不可忽略的作用。研究近岸波在這些因素作用下的變化規律,仍是今後海浪研究中的一項重要課題。