正文 第20章 相關災害的預防和自救(2)(1 / 2)

海浪可分為風浪、湧浪和近岸浪3種。

風浪,指的是在風的直接作用下產生的水麵波動。

湧浪,指的是風停後或風速風向突變區域內存在下來的波浪和傳出風區的波浪。

近岸浪,指的是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。

災害性海浪的形成:由台風、溫帶氣旋、寒潮等天氣係統引起並在強風作用下形成。

災害性海浪按天氣係統類型分為:冷高壓型(也稱寒潮型);台風型;氣旋型;冷高壓與氣旋配合型。

海浪的形成

海浪是海水的波動現象。

“無風不起浪”和“無風三尺浪”的說法都沒有錯,事實海上有風沒風都會出現波浪。通常所說的海浪,是指海洋中由風產生的波浪。包括風浪、湧浪和近岸波。無風的海麵也會出現湧浪和近岸波,這大概就是人們所說“無風三尺浪”的證據,但實際上它們是由別處的風引起的海浪傳播來的。

廣義上的海浪,還包括天體引力、海底地震、火山爆發、塌陷滑坡、大氣壓力變化和海水密度分布不均等外力和內力作用下,形成的海嘯、風暴潮和海洋內波等。它們都會引起海水的巨大波動,這是真正意義上的海上無風也起浪。

海浪是海麵起伏形狀的傳播,是水質點離開平衡位置,做周期性振動,並向一定方向傳播而形成的一種波動,水質點的振動能形成動能,海浪起伏能產生勢能,這兩種能的累計數量是驚人的。在全球海洋中,僅風浪和湧浪的總能量就相當於到達地球外側太陽能量的一半。海浪的能量沿著海浪傳播的方向滾滾向前。因而,海浪實際上又是能量的波形傳播。海浪波動周期從零點幾秒到數小時以上,波高從幾毫米到幾十米,波長從幾毫米到數千千米。

風浪、湧浪和近岸波的波高從幾厘米到20餘米,最大可達30米以上。風浪是海水受到風力的作用而產生的波動,可同時出現許多高低長短不同的波,波麵較陡,波長較短,波峰附近常有浪花或片片泡沫,傳播方向與風向一致。一般而言,狀態相同的風作用於海麵時間越長,海域範圍越大,風浪就越強;當風浪達到充分成長狀態時,便不再繼續增大。風浪離開風吹的區域後所形成的波浪稱為湧浪。

根據波高大小,通常將風浪分為10個等級,將湧浪分為5個等級。0級無浪無湧,海麵水平如鏡;5級大浪、6級巨浪,對應4級大湧,波高2—6米;7級狂浪、8級狂濤、9級怒濤,對應5級巨湧,波高6.1米到14米多。

海洋波動是海水重要的運動形式之一。從海麵到海洋內部,處處都存在著波動。大洋中如果海麵寬廣、風速大、風向穩定、吹刮時間長,海浪必定很強,如南北半球西風帶的洋麵上,常年浪濤滾滾;赤道無風帶和南北半球副熱帶無風帶海域,雖然水麵開闊,但因風力微弱,風向不定,海浪一般都很小。

災害性海浪造成的危害

災害性海浪在海上主要給航海、海上施工、漁業捕撈和海上軍事活動等帶來災害。例如災害性海浪在海上會引起船舶橫、縱和垂直運動。橫的最大危險在於船舶自由擺周期與波浪周期相近時,會出現共振現象,使船舶傾覆。劇烈的縱使螺旋槳露出水麵,使機器工作不正常而引起失控。當海浪波長與船長相近時,由於船舶的自重能使萬噸巨輪攔腰折斷。船舶在波浪中的垂直運動還會造成在淺水中航行的船舶觸底碰礁。據史書記載,公元1281年6月,元世祖忽必烈和範文虎率10多萬人的軍隊,4400多艘戰艦在攻占日本的一些島嶼時,8月23日的一次台風突然襲來,狂風巨浪使4400艘戰艦幾乎全部毀壞、沉沒。10多萬人被葬身海底,活著逃回的僅3人。第二次世界大戰中,英美海軍在諾曼底登陸,就由於一次不大的風暴損失700艘登陸艇。1952年底一艘美國船就曾在意大利海岸附近被巨浪折成兩半。

海上引起災害的海浪,一般是指波高為6米以上的海浪。當然,對於不同性能的船舶,它所能抗禦的海浪大小也不一樣。沒有動力的帆船以及小馬力的機帆船,3米波高的海浪就足以對其構成威脅;千噸以上至萬噸的船舶,其抗浪能力又增強了,至於現代化的十幾萬噸、幾十萬噸的巨型船舶,隻有特大的9米波高以上的巨浪,才能對其造成危害。對於海上施工、漁業捕撈等海上活動而言,波高6米的災害性海浪能對其構成威脅。災害性海浪傳到近岸,受海底摩擦作用的影響,海浪能量集中表現在波壓上。據測量,近岸浪對海岸的壓力,可達到每平方米30—50噸,這對海岸工程、沿岸設施的破壞是毀滅性的,有時海浪還會攜帶大量泥沙進入海港、航道,造成淤塞等災害。