深水波

深水波

深水波是指在水深為無限的水域中傳播的表面波 。實用中通常定義為水深大於二分之一波長的水域中傳播的表面波 。深水波傳播速度只取決於波長,而與水的深度無關。

基本介紹

  • 中文名:深水波
  • 外文名:deep water wave
  • 定義:水深為無限的水域中傳播的表面波
  • 出現區域:水深大于波長二分之一的海域
水質點運動,運動特徵,

水質點運動

深水波出現在水深大于波長二分之一的海域,波浪形態與擺線相似。深水波浪前進時,水分子以二分之一波高為半徑作圓周運動,水分子運動周期與波浪周期相等。當水分子處在波峰時,它的運動方向與波浪運動方向一致,當水分子處在波谷時,它的運動方向與波浪運動方向正好相反,處於波峰與波谷1/2處的水分子作垂直向上或向下的運動,此時,水分子的水平速度為0,水平速度最大處是波峰或波谷處的水分子。在波峰處的水分子有相聚的趨勢,波谷處的水分子則有分散的趨勢。

運動特徵

深水渡與擺線波相似,其前進速度與波長和重力間有如下關係:
深水波
式中c—濁的速度;
λ—波長;
g—重力加速度;
T—周期。
因此,c、λ、T三個未知數中,只要知道其中任一個,便可求出另兩個。
在實際觀測中,只要記錄波浪的周期便可求出其餘各值。波浪表面水分子運動速度V=πH/λ,H為波高。
以T=λ /c代入得:V=πcH/λ
一般海面渡高與波長之比H/A= 1/10~ 1/100
則水分子運動速度與波速關係r=0.3~0.03c
海水是理想的流體,波浪除在海面傳播外,還可在重力方向上傳播,隨著水深增加,波高將迅速減小,即水深以算術級數遞增,波高則以幾何級數遞減,兩者關係為:Hd=H0e2π·d/λ
式中,H0—海面波高;
Hd—任一深度的波高;
d—海水深度。
水分子的運動速度:Vd=V0e-2π·d/λ
式中,Vd水深為d處的水分子的運動速度;
d—水深。

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