海洋環(huán)境概論波浪課件

1、海洋環(huán)境概論波浪課件海洋環(huán)境概論波浪課件波浪 起起伏伏的波浪有許多種，俗語(yǔ)說(shuō)：無(wú)風(fēng)不起浪，海面上的波浪絕大部分都是因風(fēng)吹拂而起。小的有風(fēng)浪、涌浪，大的有海嘯，甚至潮汐也是波浪的一種。波浪不斷地與海岸作用，是改變海岸地形的主要力量。波浪 起起伏伏的波浪有許多種，俗語(yǔ)說(shuō)：無(wú)風(fēng)海邊?？吹降牡挠坷?風(fēng)吹海面引起了大、小不同的波浪混雜在一起，它傳到遠(yuǎn)處只剩下波長(zhǎng)較長(zhǎng)的涌浪，我們?？吹接坷艘徊ㄒ徊ǖ赝哆厑?lái)，最后在海灘上破碎，激起一些浪花。 如果是臺(tái)風(fēng)引起的大浪，在岸邊可能會(huì)激起濤天巨浪。 如果是海嘯來(lái)了，那就應(yīng)該趕快逃命，本章要介紹的主要就是這些內(nèi)容。臺(tái)大 范光龍海邊常看到的的涌浪 風(fēng)吹海面引起了大、小

2、不同的波浪混雜波浪的一些名詞 波浪最高處為波峰，最低處為波谷，峰至谷間的距離為波高，雙峰或雙谷間之距離是波長(zhǎng)。 臺(tái)大 范光龍波浪的一些名詞 波浪最高處為波峰，最低處為波谷，峰至谷波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海嘯 4. 臺(tái)灣的海岸 5. 地層下陷波浪 1. 波浪特性 波浪特性 起起伏伏的波浪絕大部分都是因風(fēng)吹拂而起， 波浪形成后會(huì)往四周傳播，它的傳播速度主要依其波長(zhǎng)及水深決定，傳抵岸邊淺處就破碎了。波浪特性 起起伏伏的波浪絕大部分都是因風(fēng)吹拂而起， 波浪形 波浪特性-波浪形成至消失的過(guò)程 風(fēng)最初在海面吹起微小的波紋，然后慢慢累積能量而成一般常見(jiàn)的波浪，大大小小較不規(guī)則，這些波浪離開(kāi)受

3、風(fēng)區(qū)后慢慢形成更規(guī)則、波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波浪，稱(chēng)為涌浪。 一波一波傳到岸邊的就是這些涌浪，伴隨涌浪的還有一些大小不等的波浪，涌浪傳至岸邊就破碎消失了。 臺(tái)大 范光龍 波浪特性-波浪形成至消失的過(guò)程 風(fēng)最初在波浪特性-波浪的傳播速度 我們丟一個(gè)石頭到湖中，引起了波浪，水面上的樹(shù)葉只是上下起伏運(yùn)動(dòng)，并沒(méi)有隨波浪前行，可見(jiàn)波浪前進(jìn)時(shí)其實(shí)只是它的能量在前進(jìn)，海水并未前行。波浪的傳播速度與波長(zhǎng)、水深有關(guān)，水深超過(guò)波長(zhǎng)的一半時(shí)，波浪的運(yùn)動(dòng)就不受海底摩擦的影響，我們稱(chēng)之為深水波浪,如果深度只剩波長(zhǎng)的1/2，波浪前行就會(huì)受到底部摩擦的影響，波速緩了下來(lái)，那就成為淺水波浪了。 波浪特性-波浪的傳播速度 我們丟一個(gè)石頭波

4、浪的傳播速度-深水波浪 它的速度為其中， g為重力加速度 L為波長(zhǎng)g可視為常數(shù)，換句話說(shuō)，波長(zhǎng)愈長(zhǎng)，波速也愈快，海上常見(jiàn)的涌浪波長(zhǎng)一般為10100公尺，平均海深4,000公尺，外海的風(fēng)浪都屬于深水波浪，因此在海上航行時(shí)?？砂l(fā)現(xiàn)大浪追過(guò)小浪。 波浪的傳播速度-深水波浪 它的速度為 波浪的傳播速度-臺(tái)風(fēng)涌浪 以涌浪波長(zhǎng)50公尺計(jì)算， 9 m/sec，一天可傳播達(dá)700公里以上，而臺(tái)風(fēng)一天行徑一般才四、五百公里，因此臺(tái)風(fēng)引起的大浪傳播速度比臺(tái)風(fēng)快，所以臺(tái)風(fēng)來(lái)襲之前在臺(tái)灣東部海岸常見(jiàn)大浪拍岸，非常壯觀。去海邊觀浪時(shí)需特別小心，一個(gè)大浪接著一個(gè)大浪，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)更大的浪，太接近海灘常容易發(fā)生危險(xiǎn)臺(tái)大 范光

5、龍波浪的傳播速度-臺(tái)風(fēng)涌浪 以涌浪波長(zhǎng)50公尺波浪的傳播速度-淺水波浪 波浪傳近岸邊，水深漸淺，如果深度只剩波長(zhǎng)的1/2，波浪前行就會(huì)受到底部摩擦的影響，波速緩了下來(lái)，那就成為淺水波浪了，淺水波浪前進(jìn)時(shí)會(huì)逐漸變形，最后破碎了，淺水波浪的波速為其中，g為重力加速度 d為水深換句話說(shuō)，在淺處，水較深的地方，波浪前行速度也較快，因此我們?cè)诎哆呌^察一波一波的涌浪快到岸邊時(shí)，后面的一波會(huì)慢慢追近前面的一波。波浪的傳播速度-淺水波浪 波浪傳近岸邊，水深漸淺，如果深波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海嘯 4. 臺(tái)灣的海岸 5. 地層下陷波浪 1. 波浪特性 碎波的形成 碎波亦稱(chēng)碎浪，造成波浪破碎的原因

6、可利用波速與水深的關(guān)系說(shuō)明，淺水波浪的波峰A點(diǎn)水深大于波谷B點(diǎn)，波峰前行之速度比波谷快，波浪會(huì)變形，也就是波峰往前傾斜，傾斜到某一程度波浪就破碎了臺(tái)大 范光龍碎波的形成 碎波亦稱(chēng)碎浪，造成波浪破碎的原因碎波-海岸侵蝕與堆積 波浪傳播到淺處，受到底部摩擦影響，波浪會(huì)變形，終至破碎，它是改變海岸地形的主要力量。臺(tái)大 范光龍碎波-海岸侵蝕與堆積 波浪傳播到淺處，受到底部摩擦影響瘋狗浪在平靜的海邊，有時(shí)突有遠(yuǎn)處很大的涌浪快速傳至岸邊而激起大浪，由于事出突然，對(duì)警覺(jué)性不高的岸邊釣客是相當(dāng)大的威脅，民間俗稱(chēng)瘋狗浪，它較常發(fā)生在像三貂角和貓鼻頭等處的突出巖岸。瘋狗浪在平靜的海邊，有時(shí)突有遠(yuǎn)處很大的涌浪快速傳

7、至岸邊而激瘋狗浪的成因 如果近岸海底等深線與突出地形的海岸線相似，則發(fā)生瘋狗浪的機(jī)會(huì)較大。當(dāng)一平行于岸的涌浪波前垂直向岸邊前進(jìn)時(shí)波前就是波峰的聯(lián)機(jī)，中間A點(diǎn)先到達(dá)淺處，波速緩慢下來(lái)，但行進(jìn)的方向不變，兩旁B、C兩點(diǎn)的波速較快，因而趨向中間折射，結(jié)果造成較多波浪在突岸上破碎，激起的海浪也較大。 臺(tái)大 范光龍瘋狗浪的成因 如果近岸海底等深線與突出地形的海岸線相似波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海嘯 4. 臺(tái)灣的海岸 5. 地層下陷波浪 1. 波浪特性 海嘯 海底地震或火山爆發(fā)常會(huì)引起波長(zhǎng)很長(zhǎng)的波浪，稱(chēng)為海嘯，海嘯一般周期為520分，波長(zhǎng)200公里，波高才0.30.6公尺，通過(guò)航行于海上的船

8、只時(shí)常沒(méi)感覺(jué)，一旦傳抵陸地，前進(jìn)的波浪連續(xù)往岸上沖一、二十分，海水堆高可達(dá)十余公尺，甚至數(shù)十公尺，對(duì)海岸的沖擊力量很大。海嘯 海底地震或火山爆發(fā)常會(huì)引起波長(zhǎng)很長(zhǎng)的波浪，稱(chēng)為海嘯海嘯的可怕 海嘯可怕之處是它的速度，由于波長(zhǎng)一、二百公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)海洋深度，屬于淺水波浪，在水深4,000公尺的海洋，波速高達(dá)200公尺秒左右，已接近噴射客機(jī)的飛行速度，摧枯拉朽地橫掃上岸，破壞力量很大，如果碰到V字形的海灣，海灣收口處累積水量更多，破壞力也更大。海嘯的可怕 海嘯可怕之處是它的速度，由于波長(zhǎng)一、二百公里海嘯的災(zāi)難 環(huán)太平洋的日本、阿留申、南美一帶地震多，海嘯也多，1946年4月1 日，阿留申發(fā)生大地震，引

9、起海嘯造成嚴(yán)重傷亡，房子也倒塌不少。鄰近小島上的燈塔被摧毀，5名工作人員全部喪生，5小時(shí)后海嘯傳抵三千多公里外的夏威夷，在有些海岸沖起17公尺巨浪，超過(guò)150人喪生。就日本人而言，對(duì)海嘯的認(rèn)知與臺(tái)風(fēng)一樣重要。發(fā)生在2004年12月26日的印度洋海底地震，引發(fā)巨大的海嘯，造成印度洋沿岸國(guó)家損失慘重，罹難人數(shù)將近30萬(wàn)，其中印度尼西亞受創(chuàng)最為慘烈，而泰國(guó)度假勝地普吉島海灘也幾近全毀。海嘯的災(zāi)難 環(huán)太平洋的日本、阿留申、南美一帶地震多，海嘯海嘯的災(zāi)難 1946年4月1 日，阿留申發(fā)生大地震，引起海嘯造成的倒塌房子，至今仍留存。臺(tái)大 范光龍海嘯的災(zāi)難 1946年4月1 日，阿留申發(fā)生大地震，引波浪 1

10、. 波浪特性 2. 碎波 3. 海嘯 4. 臺(tái)灣的海岸 5. 地層下陷波浪 1. 波浪特性 臺(tái)灣的海岸 海岸指海、陸交界的狹長(zhǎng)陸域地帶，臺(tái)灣本島海岸線才一千四百多公里，但變化多端，多采多姿，有沙灘、礫灘、石壁，也有珊瑚礁，外島的海岸各具特色，也都非常美麗，我們應(yīng)該好好珍惜。臺(tái)灣海岸地形一般可簡(jiǎn)化而分為四大類(lèi)：巖壁、海階、礫灘以及沙灘。 臺(tái)灣的海岸 海岸指海、陸交界的狹長(zhǎng)陸域地帶，臺(tái)灣本島海岸臺(tái)灣沿海地形之分布 臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣沿海地形之分布 臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-巖壁海水直接與陡峭巖壁接壤 臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-巖壁海水直接與陡峭巖壁接壤 臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-海階臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸

11、-海階臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-礫灘臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-礫灘臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-沙灘臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-沙灘臺(tái)大 范光龍 臺(tái)灣西岸的沿岸流 臺(tái)灣西岸北部所受風(fēng) 向主要來(lái)自北北北 東方向，波浪造成的 沿 岸流流往南，南部 所受風(fēng)力則主要來(lái)自 西南南南西方向， 沿岸流 流向北。臺(tái)灣西岸的主要風(fēng)向（）一般漂沙方向（ ） 臺(tái)大 范光龍 臺(tái)灣西岸的沿岸流 臺(tái)灣西岸北部所臺(tái)灣的侵蝕海岸 以臺(tái)灣整體沿海而言，大部分海岸現(xiàn)在都受侵蝕之害，其中還有六處侵蝕相當(dāng)嚴(yán)重，有些海岸還需堆放消波塊護(hù)岸，破壞了美麗的海岸景觀。這六處中，除了南臺(tái)東海岸原本即成為侵蝕海岸，澳仔角及頭城兩處原為蘭陽(yáng)溪出海口形成的沖積扇

12、，后來(lái)在蘭陽(yáng)溪大量開(kāi)采砂石，使得出海口兩側(cè)減少了沙源而造成侵蝕。其余西部三處主要是由于河川上游建了水壩，或沿海超抽地下水等造成的結(jié)果。臺(tái)灣的侵蝕海岸 以臺(tái)灣整體沿海而言，大部分海岸現(xiàn)在都受臺(tái)灣侵蝕海岸之分布臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣侵蝕海岸之分布臺(tái)大 范光龍侵蝕海岸臺(tái)灣沿海常見(jiàn)的侵蝕海岸臺(tái)大 范光龍侵蝕海岸臺(tái)灣沿海常見(jiàn)的侵蝕海岸臺(tái)大 范光龍消波塊破壞了美麗的海岸景觀這是在花東臺(tái)11線公路上臺(tái)大 范光龍消波塊破壞了美麗的海岸景觀這是在花東臺(tái)11線公路上臺(tái)大 范光臺(tái)灣常有巨浪拍岸 臺(tái)灣東海岸常見(jiàn)臺(tái)風(fēng)涌浪臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣常有巨浪拍岸 臺(tái)灣東海岸常見(jiàn)臺(tái)風(fēng)涌浪臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣的海岸-西部海岸的變遷 百余年來(lái)在臺(tái)灣

13、西部的南、北海岸多有侵蝕現(xiàn)象，例如臺(tái)北縣的八里海水浴場(chǎng)，原有相當(dāng)寬廣的沙灘供游客活動(dòng)，近數(shù)十年來(lái)受侵蝕的結(jié)果，目前已完全消失。在中部則多堆積成海埔新生地，當(dāng)年臺(tái)灣三大港一府二鹿三艋舺指的就是臺(tái)南府、鹿港以及萬(wàn)華。 換句話說(shuō)，當(dāng)年臺(tái)南、鹿港都是良港，如今臺(tái)南的港口已淤積，鹿港則距離海邊已有三、四公里之遙，萬(wàn)華則因淡水河淤塞而失去良港的功能。臺(tái)中港區(qū)一帶也是近百年來(lái)漂沙堆積成的海埔新生地。 臺(tái)灣的海岸-西部海岸的變遷 百余年來(lái)在臺(tái)灣西部的南、波浪 1. 波浪特性 2. 碎波 3. 海嘯 4. 臺(tái)灣的海岸 5. 地層下陷波浪 1. 波浪特性 地層下陷 在臺(tái)灣部分沿海地方，漁民大量超抽地下水為養(yǎng)殖之用

14、，結(jié)果造成了地層下陷。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，臺(tái)灣地層下陷區(qū)，主要集中于大肚溪以南之西南沿海、蘭陽(yáng)平原沿海和臺(tái)北盆地等海濱河畔，總面積達(dá)1,170平方公里，占臺(tái)灣平原總面積11,000平方公里的11%，以臺(tái)灣極其有限的平原區(qū)而言，算是相當(dāng)嚴(yán)重。其中臺(tái)北盆地于1978年以后管制抽取地下水，地層下陷已趨緩和穩(wěn)定，年下陷量少于公分其他地區(qū)由于養(yǎng)殖需求，超抽地下水情形依然如故，下陷情況未有改善。 地層下陷 在臺(tái)灣部分沿海地方，漁民大量超抽地下水為養(yǎng)殖超抽地下水的災(zāi)害超抽地下水會(huì)造成明顯的環(huán)境災(zāi)害有四項(xiàng): 1.地層下陷 2.海岸侵蝕 3.海水倒灌 4.土壤鹽化超抽地下水的災(zāi)害超抽地下水會(huì)造成明顯的環(huán)境災(zāi)害有四項(xiàng):超抽

15、地下水的災(zāi)害-地層下陷抽地下水為養(yǎng)殖之用臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-地層下陷抽地下水為養(yǎng)殖之用臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-地層下陷房子下陷已不能住人臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-地層下陷房子下陷已不能住人臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-地層下陷墳?zāi)挂蚕孪萘伺_(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-地層下陷墳?zāi)挂蚕孪萘伺_(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕海岸的地質(zhì)并非一致，地層不同程度的下陷會(huì)使海岸易受侵蝕。臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕海岸的地質(zhì)并非一致，地層不同程度超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕政府花大錢(qián)建海堤臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕政府花大錢(qián)建海堤臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海

16、岸侵蝕海堤還要消波塊加固臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕海堤還要消波塊加固臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕有些海堤加消波塊再加水管，夠丑吧？臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海岸侵蝕有些海堤加消波塊再加水管，夠丑吧臺(tái)灣是個(gè)被海堤及消波塊包圍的堡島臺(tái)大 范光龍臺(tái)灣是個(gè)被海堤及消波塊包圍的堡島臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌這是嘉義網(wǎng)寮村臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌這是嘉義網(wǎng)寮村臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌 由于地層下陷使沿海岸地區(qū)已低于海平面，需要筑堤保護(hù)，一旦海堤崩潰，海水倒灌，居民的生命及財(cái)產(chǎn)都受到威脅或損失。臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌 由于地層

17、下陷使沿海岸地區(qū)超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌學(xué)生無(wú)法上學(xué)臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌學(xué)生無(wú)法上學(xué)臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌這位先生是站在馬路上臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌這位先生是站在馬路上臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌這是嘉義白水湖臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌這是嘉義白水湖臺(tái)大 范光龍 超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌海岸侵蝕沖垮海堤會(huì)導(dǎo)致海水倒灌臺(tái)大 范光龍 超抽地下水的災(zāi)害-海水倒灌海岸侵蝕沖垮海堤會(huì)導(dǎo)致海水超抽地下水的災(zāi)害-河堤潰決 有些沿海地區(qū)，海水 甚至都會(huì)沖毀脆弱 的河堤而引發(fā)海水 倒灌。臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-河堤潰決 有些沿海地區(qū)，海水 超抽地下水的災(zāi)害-河堤潰決河堤潰決引發(fā)海水倒灌。臺(tái)大 范光龍超抽地下水的災(zāi)害-河堤潰決河堤潰決引發(fā)臺(tái)大 范光龍海超抽地下水的災(zāi)害-土壤鹽化 不論鹽分是