海洋环境概论波浪课件

1、海洋环境概论波浪课件海洋环境概论波浪课件波浪 起起伏伏的波浪有许多种，俗语说：无风不起浪，海面上的波浪绝大部分都是因风吹拂而起。小的有风浪、涌浪，大的有海啸，甚至潮汐也是波浪的一种。波浪不断地与海岸作用，是改变海岸地形的主要力量。波浪 起起伏伏的波浪有许多种，俗语说：无风海边常看到的的涌浪 风吹海面引起了大、小不同的波浪混杂在一起，它传到远处只剩下波长较长的涌浪，我们常看到涌浪一波一波地往岸边来，最后在海滩上破碎，激起一些浪花。 如果是台风引起的大浪，在岸边可能会激起涛天巨浪。 如果是海啸来了，那就应该赶快逃命，本章要介绍的主要就是这些内容。台大 范光龙海边常看到的的涌浪 风吹海面引起了大、小

2、不同的波浪混杂波浪的一些名词 波浪最高处为波峰，最低处为波谷，峰至谷间的距离为波高，双峰或双谷间之距离是波长。 台大 范光龙波浪的一些名词 波浪最高处为波峰，最低处为波谷，峰至谷波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海啸 4. 台湾的海岸 5. 地层下陷波浪 1. 波浪特性 波浪特性 起起伏伏的波浪绝大部分都是因风吹拂而起， 波浪形成后会往四周传播，它的传播速度主要依其波长及水深决定，传抵岸边浅处就破碎了。波浪特性 起起伏伏的波浪绝大部分都是因风吹拂而起， 波浪形 波浪特性-波浪形成至消失的过程 风最初在海面吹起微小的波纹，然后慢慢累积能量而成一般常见的波浪，大大小小较不规则，这些波浪离开受

3、风区后慢慢形成更规则、波长较长的波浪，称为涌浪。 一波一波传到岸边的就是这些涌浪，伴随涌浪的还有一些大小不等的波浪，涌浪传至岸边就破碎消失了。 台大 范光龙 波浪特性-波浪形成至消失的过程 风最初在波浪特性-波浪的传播速度 我们丢一个石头到湖中，引起了波浪，水面上的树叶只是上下起伏运动，并没有随波浪前行，可见波浪前进时其实只是它的能量在前进，海水并未前行。波浪的传播速度与波长、水深有关，水深超过波长的一半时，波浪的运动就不受海底摩擦的影响，我们称之为深水波浪,如果深度只剩波长的1/2，波浪前行就会受到底部摩擦的影响，波速缓了下来，那就成为浅水波浪了。 波浪特性-波浪的传播速度 我们丢一个石头波

4、浪的传播速度-深水波浪 它的速度为其中， g为重力加速度 L为波长g可视为常数，换句话说，波长愈长，波速也愈快，海上常见的涌浪波长一般为10100公尺，平均海深4,000公尺，外海的风浪都属于深水波浪，因此在海上航行时常可发现大浪追过小浪。 波浪的传播速度-深水波浪 它的速度为 波浪的传播速度-台风涌浪 以涌浪波长50公尺计算， 9 m/sec，一天可传播达700公里以上，而台风一天行径一般才四、五百公里，因此台风引起的大浪传播速度比台风快，所以台风来袭之前在台湾东部海岸常见大浪拍岸，非常壮观。去海边观浪时需特别小心，一个大浪接着一个大浪，有时会出现更大的浪，太接近海滩常容易发生危险台大 范光

5、龙波浪的传播速度-台风涌浪 以涌浪波长50公尺波浪的传播速度-浅水波浪 波浪传近岸边，水深渐浅，如果深度只剩波长的1/2，波浪前行就会受到底部摩擦的影响，波速缓了下来，那就成为浅水波浪了，浅水波浪前进时会逐渐变形，最后破碎了，浅水波浪的波速为其中，g为重力加速度 d为水深换句话说，在浅处，水较深的地方，波浪前行速度也较快，因此我们在岸边观察一波一波的涌浪快到岸边时，后面的一波会慢慢追近前面的一波。波浪的传播速度-浅水波浪 波浪传近岸边，水深渐浅，如果深波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海啸 4. 台湾的海岸 5. 地层下陷波浪 1. 波浪特性 碎波的形成 碎波亦称碎浪，造成波浪破碎的原因

6、可利用波速与水深的关系说明，浅水波浪的波峰A点水深大于波谷B点，波峰前行之速度比波谷快，波浪会变形，也就是波峰往前倾斜，倾斜到某一程度波浪就破碎了台大 范光龙碎波的形成 碎波亦称碎浪，造成波浪破碎的原因碎波-海岸侵蚀与堆积 波浪传播到浅处，受到底部摩擦影响，波浪会变形，终至破碎，它是改变海岸地形的主要力量。台大 范光龙碎波-海岸侵蚀与堆积 波浪传播到浅处，受到底部摩擦影响疯狗浪在平静的海边，有时突有远处很大的涌浪快速传至岸边而激起大浪，由于事出突然，对警觉性不高的岸边钓客是相当大的威胁，民间俗称疯狗浪，它较常发生在像三貂角和猫鼻头等处的突出岩岸。疯狗浪在平静的海边，有时突有远处很大的涌浪快速传

7、至岸边而激疯狗浪的成因 如果近岸海底等深线与突出地形的海岸线相似，则发生疯狗浪的机会较大。当一平行于岸的涌浪波前垂直向岸边前进时波前就是波峰的联机，中间A点先到达浅处，波速缓慢下来，但行进的方向不变，两旁B、C两点的波速较快，因而趋向中间折射，结果造成较多波浪在突岸上破碎，激起的海浪也较大。 台大 范光龙疯狗浪的成因 如果近岸海底等深线与突出地形的海岸线相似波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海啸 4. 台湾的海岸 5. 地层下陷波浪 1. 波浪特性 海啸 海底地震或火山爆发常会引起波长很长的波浪，称为海啸，海啸一般周期为520分，波长200公里，波高才0.30.6公尺，通过航行于海上的船

8、只时常没感觉，一旦传抵陆地，前进的波浪连续往岸上冲一、二十分，海水堆高可达十余公尺，甚至数十公尺，对海岸的冲击力量很大。海啸 海底地震或火山爆发常会引起波长很长的波浪，称为海啸海啸的可怕 海啸可怕之处是它的速度，由于波长一、二百公里，远远超过海洋深度，属于浅水波浪，在水深4,000公尺的海洋，波速高达200公尺秒左右，已接近喷射客机的飞行速度，摧枯拉朽地横扫上岸，破坏力量很大，如果碰到V字形的海湾，海湾收口处累积水量更多，破坏力也更大。海啸的可怕 海啸可怕之处是它的速度，由于波长一、二百公里海啸的灾难 环太平洋的日本、阿留申、南美一带地震多，海啸也多，1946年4月1 日，阿留申发生大地震，引

9、起海啸造成严重伤亡，房子也倒塌不少。邻近小岛上的灯塔被摧毁，5名工作人员全部丧生，5小时后海啸传抵三千多公里外的夏威夷，在有些海岸冲起17公尺巨浪，超过150人丧生。就日本人而言，对海啸的认知与台风一样重要。发生在2004年12月26日的印度洋海底地震，引发巨大的海啸，造成印度洋沿岸国家损失惨重，罹难人数将近30万，其中印度尼西亚受创最为惨烈，而泰国度假胜地普吉岛海滩也几近全毁。海啸的灾难 环太平洋的日本、阿留申、南美一带地震多，海啸海啸的灾难 1946年4月1 日，阿留申发生大地震，引起海啸造成的倒塌房子，至今仍留存。台大 范光龙海啸的灾难 1946年4月1 日，阿留申发生大地震，引波浪 1

10、. 波浪特性 2. 碎波 3. 海啸 4. 台湾的海岸 5. 地层下陷波浪 1. 波浪特性 台湾的海岸 海岸指海、陆交界的狭长陆域地带，台湾本岛海岸线才一千四百多公里，但变化多端，多采多姿，有沙滩、砾滩、石壁，也有珊瑚礁，外岛的海岸各具特色，也都非常美丽，我们应该好好珍惜。台湾海岸地形一般可简化而分为四大类：岩壁、海阶、砾滩以及沙滩。 台湾的海岸 海岸指海、陆交界的狭长陆域地带，台湾本岛海岸台湾沿海地形之分布 台大 范光龙台湾沿海地形之分布 台大 范光龙台湾的海岸-岩壁海水直接与陡峭岩壁接壤 台大 范光龙台湾的海岸-岩壁海水直接与陡峭岩壁接壤 台大 范光龙台湾的海岸-海阶台大 范光龙台湾的海岸

11、-海阶台大 范光龙台湾的海岸-砾滩台大 范光龙台湾的海岸-砾滩台大 范光龙台湾的海岸-沙滩台大 范光龙台湾的海岸-沙滩台大 范光龙 台湾西岸的沿岸流 台湾西岸北部所受风 向主要来自北北北 东方向，波浪造成的 沿 岸流流往南，南部 所受风力则主要来自 西南南南西方向， 沿岸流 流向北。台湾西岸的主要风向（）一般漂沙方向（ ） 台大 范光龙 台湾西岸的沿岸流 台湾西岸北部所台湾的侵蚀海岸 以台湾整体沿海而言，大部分海岸现在都受侵蚀之害，其中还有六处侵蚀相当严重，有些海岸还需堆放消波块护岸，破坏了美丽的海岸景观。这六处中，除了南台东海岸原本即成为侵蚀海岸，澳仔角及头城两处原为兰阳溪出海口形成的冲积扇

12、，后来在兰阳溪大量开采砂石，使得出海口两侧减少了沙源而造成侵蚀。其余西部三处主要是由于河川上游建了水坝，或沿海超抽地下水等造成的结果。台湾的侵蚀海岸 以台湾整体沿海而言，大部分海岸现在都受台湾侵蚀海岸之分布台大 范光龙台湾侵蚀海岸之分布台大 范光龙侵蚀海岸台湾沿海常见的侵蚀海岸台大 范光龙侵蚀海岸台湾沿海常见的侵蚀海岸台大 范光龙消波块破坏了美丽的海岸景观这是在花东台11线公路上台大 范光龙消波块破坏了美丽的海岸景观这是在花东台11线公路上台大 范光台湾常有巨浪拍岸 台湾东海岸常见台风涌浪台大 范光龙台湾常有巨浪拍岸 台湾东海岸常见台风涌浪台大 范光龙台湾的海岸-西部海岸的变迁 百余年来在台湾

13、西部的南、北海岸多有侵蚀现象，例如台北县的八里海水浴场，原有相当宽广的沙滩供游客活动，近数十年来受侵蚀的结果，目前已完全消失。在中部则多堆积成海埔新生地，当年台湾三大港一府二鹿三艋舺指的就是台南府、鹿港以及万华。 换句话说，当年台南、鹿港都是良港，如今台南的港口已淤积，鹿港则距离海边已有三、四公里之遥，万华则因淡水河淤塞而失去良港的功能。台中港区一带也是近百年来漂沙堆积成的海埔新生地。 台湾的海岸-西部海岸的变迁 百余年来在台湾西部的南、波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海啸 4. 台湾的海岸 5. 地层下陷波浪 1. 波浪特性 地层下陷 在台湾部分沿海地方，渔民大量超抽地下水为养殖之用

14、，结果造成了地层下陷。根据统计，台湾地层下陷区，主要集中于大肚溪以南之西南沿海、兰阳平原沿海和台北盆地等海滨河畔，总面积达1,170平方公里，占台湾平原总面积11,000平方公里的11%，以台湾极其有限的平原区而言，算是相当严重。其中台北盆地于1978年以后管制抽取地下水，地层下陷已趋缓和稳定，年下陷量少于公分其他地区由于养殖需求，超抽地下水情形依然如故，下陷情况未有改善。 地层下陷 在台湾部分沿海地方，渔民大量超抽地下水为养殖超抽地下水的灾害超抽地下水会造成明显的环境灾害有四项: 1.地层下陷 2.海岸侵蚀 3.海水倒灌 4.土壤盐化超抽地下水的灾害超抽地下水会造成明显的环境灾害有四项:超抽

15、地下水的灾害-地层下陷抽地下水为养殖之用台大 范光龙超抽地下水的灾害-地层下陷抽地下水为养殖之用台大 范光龙超抽地下水的灾害-地层下陷房子下陷已不能住人台大 范光龙超抽地下水的灾害-地层下陷房子下陷已不能住人台大 范光龙超抽地下水的灾害-地层下陷坟墓也下陷了台大 范光龙超抽地下水的灾害-地层下陷坟墓也下陷了台大 范光龙超抽地下水的灾害-海岸侵蚀海岸的地质并非一致，地层不同程度的下陷会使海岸易受侵蚀。台大 范光龙超抽地下水的灾害-海岸侵蚀海岸的地质并非一致，地层不同程度超抽地下水的灾害-海岸侵蚀政府花大钱建海堤台大 范光龙超抽地下水的灾害-海岸侵蚀政府花大钱建海堤台大 范光龙超抽地下水的灾害-海

16、岸侵蚀海堤还要消波块加固台大 范光龙超抽地下水的灾害-海岸侵蚀海堤还要消波块加固台大 范光龙超抽地下水的灾害-海岸侵蚀有些海堤加消波块再加水管，够丑吧？台大 范光龙超抽地下水的灾害-海岸侵蚀有些海堤加消波块再加水管，够丑吧台湾是个被海堤及消波块包围的堡岛台大 范光龙台湾是个被海堤及消波块包围的堡岛台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌这是嘉义网寮村台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌这是嘉义网寮村台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌 由于地层下陷使沿海岸地区已低于海平面，需要筑堤保护，一旦海堤崩溃，海水倒灌，居民的生命及财产都受到威胁或损失。台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌 由于地层

17、下陷使沿海岸地区超抽地下水的灾害-海水倒灌学生无法上学台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌学生无法上学台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌这位先生是站在马路上台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌这位先生是站在马路上台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌这是嘉义白水湖台大 范光龙超抽地下水的灾害-海水倒灌这是嘉义白水湖台大 范光龙 超抽地下水的灾害-海水倒灌海岸侵蚀冲垮海堤会导致海水倒灌台大 范光龙 超抽地下水的灾害-海水倒灌海岸侵蚀冲垮海堤会导致海水超抽地下水的灾害-河堤溃决 有些沿海地区，海水 甚至都会冲毁脆弱 的河堤而引发海水 倒灌。台大 范光龙超抽地下水的灾害-河堤溃决 有些沿海地区，海水 超抽地下水的灾害-河堤溃决河堤溃决引发海水倒灌。台大 范光龙超抽地下水的灾害-河堤溃决河堤溃决引发台大 范光龙海超抽地下水的灾害-土壤盐化 不论盐分是