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風在水面吹起波浪,波浪出現後又改變波面附近氣流的流場,因此風浪是風和水面相互作用的產物。 理論發展趨勢 多數觀測表明,邁爾斯的不穩定性機制提供的能量,遠小於風浪成長的實際需要。為了改進這個理論,曾進行大量的觀測工作和理論工作,主要內容為:
①引入波動和氣流湍流間的相互作用。這是在邁爾斯模型中所未考慮的。
②在使用的方程中保留非線性項,用數值方法求解。 70年代的風浪理論研究還包括:氣流流線自波面分離所致的遮欄作用,波面破碎的影響,波和波間的非線性相互作用,氣流對波面的切向作用力在能量傳遞中的作用,切流不穩定性機制於風浪生成階段的應用等。進入80年代後,出現了斯托克斯波取代小振幅波作為研究風浪的基礎的理論,它雖然使用了嚴密的力學方法和現代化的測量手段,然而對複雜的風浪的生成和成長問題,仍然處於探索階段。
風吹在海洋中造成的波浪 。包括風浪、湧浪和海洋近岸波等。通常波長為幾十釐米至幾百米,週期為0.5~25秒,波高几釐米至20多米;特殊情況下波高可超過30米。
①風浪。風直接推動的海浪。同時出現許多高低長短不等的波浪,波面較陡,波峰附近常有浪花或大片泡沫。
②湧浪。風浪傳播到風區以外的海域中所表現的波浪。它具有較規則的外形,排列比較整齊,波峰線較長,波面較平滑,略近似正弦波。在傳播中因海水的內摩擦作用,使能量不斷減小而逐漸減弱。
③海洋近岸波。風浪或湧浪傳播到海岸附近,受地形的作用改變波動性質的海浪。隨海水變淺,其傳播速度變小,使波峰線彎轉,漸漸和等深線平行;波長和波速減小。在傳播過程中波形不斷變化,波峰前側不斷變陡,後側不斷變得平緩,波面變得很不對稱,以至於發生倒卷破碎現象,且在岸邊形成水體向前流動的現象。M