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风怎么把能量变成浪
风的强度、持续时间和风区距离共同影响风浪成长;这些因素不是可以直接换算浪点浪高、时序或可玩性的公式。
结论
风浪怎样长起来,要一起看风的强度、持续时间和风区距离(fetch)。风速相同,持续时间和吹过水面的范围不同,海况也可能不同;岸边此刻的风并不能说明外海怎样生浪。
风怎样作用于海面
风与水面之间的摩擦或拖曳使水面受到扰动。波形成后,水面变得粗糙,更容易受到风的推动,风的能量逐渐传给波浪。
这解释了风为什么能造浪,但不是风速与浪高的固定换算。一小档风速变化会使浪高变化多少,还取决于风持续多久、作用范围及原有海况。
三个因素要一起看
| 因素 | 含义 | 阅读风场时的具体问题 |
|---|---|---|
| 强度 | 风向海面输入能量的条件之一 | 讨论的是哪片水域的风,强度如何变化? |
| 持续时间 | 风在相关水域持续作用多久 | 是短暂阵风,还是持续的风场? |
| 风区距离 | 风在水面上沿较一致方向吹过的连续距离 | 风经过的水面有多长,而不是风暴离浪点多远? |
例如,两片水域都出现相同风速,其中一处只吹过很短时间,另一处在较长水面上持续吹拂;不能因为风速相同,就认定两处波浪相同。这是三因素共同作用的例子,并不据此给出具体浪高。
传播时,波能会向更大范围铺开
波离开风暴区后,较长波长的深水波传播较快,不同成分会逐渐分选;波能同时向更大范围散布。因此,传播并不是把风暴区的波浪原样平移到海岸。
到了近岸,水深和地形又会改变传播与破碎过程。判断到岸时间、浪高与浪型时,需要把生浪风场、传播路径和近岸条件接起来,详见涌浪传播。
常见误解
- “风一直吹,浪就会无限长大。” 三个成长因素不是无限增长公式;更大的风也不直接等于更适合冲浪的海况。
- “fetch就是风暴到浪点的距离。” 它描述风作用于水面的距离,传播到岸是下一阶段的问题。
- “看完风场就知道未来几天某点有没有浪。” 还需波浪传播、近岸地形,以及对应时间和位置的预报与观测。
适用与不适用
本文解释风生波的能量输入和风区距离。这些概念不能单独计算到岸浪高、持续窗口或可玩性;机械造浪、海啸等其他成因也不在本文范围内。