深水波

深水波

深水波是指在水深为无限的水域中传播的表面波 。实用中通常定义为水深大于二分之一波长的水域中传播的表面波 。深水波传播速度只取决于波长,而与水的深度无关。

    • 中文名:深水波
    • 外文名:deep water wave
    • 定义:水深为无限的水域中传播的表面波
    • 出现区域:水深大于波长二分之一的海域

水质点运动

深水波出现在水深大于波长二分之一的海域,波浪形态与摆线相似。深水波浪前进时,水分子以二分之一波高为半径作圆周运动,水分子运动周期与波浪周期相等。当水分子处在波峰时,它的运动方向与波浪运动方向一致,当水分子处在波谷时,它的运动方向与波浪运动方向正好相反,处于波峰与波谷1/2处的水分子作垂直向上或向下的运动,此时,水分子的水平速度为0,水平速度最大处是波峰或波谷处的水分子。在波峰处的水分子有相聚的趋势,波谷处的水分子则有分散的趋势。

运动特徵

深水渡与摆线波相似,其前进速度与波长和重力间有如下关係:

式中c—浊的速度;

λ—波长;

g—重力加速度;

T—周期。

因此,c、λ、T三个未知数中,只要知道其中任一个,便可求出另两个。

在实际观测中,只要记录波浪的周期便可求出其余各值。波浪表面水分子运动速度V=πH/λ,H为波高。

以T=λ /c代入得:V=πcH/λ

一般海面渡高与波长之比H/A= 1/10~ 1/100

则水分子运动速度与波速关係r=0.3~0.03c

海水是理想的流体,波浪除在海面传播外,还可在重力方向上传播,随着水深增加,波高将迅速减小,即水深以算术级数递增,波高则以几何级数递减,两者关係为:Hd=H0e2π·d/λ

式中,H0—海面波高;

Hd—任一深度的波高;

d—海水深度。

水分子的运动速度:Vd=V0e-2π·d/λ

式中,Vd—水深为d处的水分子的运动速度;

d—水深。

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