海浪包括風浪、湧浪和近岸浪三種。風浪:在風的直接作用下產生的水麵波動。風浪波麵粗糙,風浪大時波峰附近有浪花和大片泡沫,波峰線短。湧浪:風停後或風速風向突變區域內尚存的波浪和傳出風區的波浪。具有較規則的外形,排列整齊,波麵較平滑,波峰線長,一般湧浪周期較風浪長,湧浪周期越長,傳播得就越快、越遠,由於長周期的湧浪傳播速度比台風、溫帶氣旋等天氣係統移動快,因此湧浪往往能成為一種預警信號。近岸浪:由外海的風浪或湧浪傳到海岸附近,受地形作用而改變波動性質的海浪。隨著海水變淺和波動遇障礙物,會引起波動折射、繞射和反射等,使波高發生變化,近岸浪的波峰前側陡,後側平,直至倒卷破碎。大多數情況下風浪和湧浪並存,兩者疊加而成的海浪稱為混合浪。
實際海浪變化十分複雜,含隨機性質,並非單一的波高、波長和周期的波動,而是由許多個振幅、周期和位相不同的簡諧波之疊加。盡管如此,它仍存在一定的統計規律性。為此常用一些海浪特征量來表示,常用浪高特征量是平均波高H和有效波高H。平均波高H:指一段連續記錄的所有波高的平均值。
有效波高H米:指連續觀測100個波高中取其最高的33個波的平均波高。
影響風浪的因素
決定風浪高度的基本因素有三個:一是風速;二是風在下風方向上作用於水麵的距離,即風區;三是刮風的持續時間,即風時。一般地說,風越大浪也越高;在一定的風速條件下,風區距離越長,風浪就越高;風時越長,風浪也就越高。但是,風浪隨風區距離的增大和風時的增加而增大是有一定限度的。
在一定的風速條件下具有一定的風區距離和一定的持續時間後,增強風浪因子的作用與阻礙風浪發展因子的作用達到基本平衡後,風浪高度也就不再增加了,也就是說在一定的風速條件下風浪的發展是有限度的。
在大洋海域,波浪的分布與海洋上風的區域分布具有相似的特征,這是由波浪與風的關係所決定的,風大則浪高。在近岸海域,當盛行風自大陸吹向海洋,或受地形阻擋的海灣和內海,由於風區距離短,波浪遠較大洋上的小,例如浙江北部漁民有“東風魔兒西風佛”的諺語,因為東風風區較大,西風風區較小,兩者引起的浪不一樣。在淺水區,由於海底摩擦的作用,風浪也較小。
災害性海浪氣候特征
北太平洋
在北太平洋中北部海域,冬季因溫帶氣旋和鋒麵的頻繁活動而多大風,1月在北緯30°~60°附近,波高逸3.5米的波浪(下麵簡稱大浪)的頻率達20%~30%,中心區域的大浪頻率達40%以上。波高逸6米的波浪(下麵簡稱狂濤)頻率在5%以上,中心區域的狂濤頻率在10%以上。主要浪向為西至西北,與盛行風一致。春季,北太平洋大浪區的寬度和強度都有明顯減弱,例如4月份大浪頻率10%以上的區域寬度從1月的43個緯度減為25個緯度,4月的大浪頻率逸30%的區域和狂濤頻率逸5%的區域大大縮小,隻出現在冬季大浪區的中心部分(東經160°~180°、北緯50°~55°的區域)。夏季是波浪最小的季節,7月大浪頻率一般均在10%以下,狂濤頻率均在5%以下。這與溫帶氣旋的活動由冬至夏逐漸減弱、風速相應變小是一致的。從夏至冬,隨風速的增大,波浪又逐漸增大,大浪區範圍也逐漸擴大。10月,大浪頻率在10%以上的區域已接近1月,大浪頻率在20%以上的區域也比4月大得多,但中心區頻率與4月相近,在30%以上,比1月的40%為低,且中心位置偏東,位於阿拉斯加灣的南部。狂濤頻率在5%以上的區域亦比4月稍有擴大。此外,秋冬季節東海、南海和菲律賓東部洋麵也往往有較大的浪,局部地區大浪頻率在10%以上,這是在東北季風或東北信風作用下生成的,因而其主要浪向是北至東北。北太平洋其他海區的大浪很少。
在低緯度熱帶太平洋地區,因大風很少,波高