國立成功大學 近海水文中心
Coastal Ocean Monitoring Center, National Cheng Kung University (COMC, NCKU)
Coastal Ocean Monitoring Center, National Cheng Kung University (COMC, NCKU)
波浪 Wave
海洋中的波浪主要分為風浪與湧浪兩種。所謂「無風不起浪」,海洋中的波浪一般是由風力所引起的,這種由當地的風所產生的,叫做風浪。「無風三尺浪」是指由其它海域傳來、或當地風力迅減小、或風向改變後遺留下來的浪就叫做湧浪。風浪與湧浪除了產生的原因不同之外,在其它方面也有所不同:風浪外形尖削,海面凌亂,波長及周期都比較短;湧浪在傳播過程中,由於受到空氣阻力和海水內摩擦影響,消耗不少能量,導致波高減低而周期拉長,所以湧浪的外形較為圓滑規則,周期較長,波長也較長,可達幾百米。且湧浪的傳播速度往往比海上天氣系統的移速快得多。颱風及西南氣流所引起的湧浪,往往可作為這些天氣系統來臨的先兆。
湧浪一般具有巨大的能量,當它傳到淺海時,波浪底部受海底地形影響,發生變形效應。波浪底部因受海底摩擦停滯不前,而波峰卻以原來的速度前進,這樣就使波長越來越短,波高越來越大,最後發生波峰卷倒和波浪破碎的現象。所以雖然風和日麗、海面平靜,湧浪對身處岸邊或在近岸海面活動的人士構成威脅。如每每颱風尚未抵達臺灣前,即使岸邊的風浪還不是很大,但因湧浪已逐漸傳遞至近岸,對岸邊活動的民眾威脅很大。
波浪的生成要素示意圖
此外,英國海軍上將蒲福氏(Beaufort)根據長年在海上觀測的經驗,於1805年首創風力分級標準,其風速與浪高相關性可用於廣闊外海的風浪推估。有關蒲福風級/浪級表,如下表所示。
風級 | 浪級 | 風速 | 浪高 | ||
---|---|---|---|---|---|
浬每時 | 公尺每秒 | 一般 | 最高 | ||
0 | – | 1以下 | 0-0.2 | 公尺 | 公尺 |
1 | 微波 | 1-3 | 0.3-1.5 | 0.1 | 0.1 |
2 | 微波 | 4-6 | 1.6-3.3 | 0.2 | 0.3 |
3 | 小波 | 7-10 | 3.4-5.4 | 0.6 | 1.0 |
4 | 小浪 | 11-16 | 5.5-7.9 | 1.0 | 1.5 |
5 | 中浪 | 17-21 | 8.0-10.7 | 2.0 | 2.5 |
6 | 大浪 | 22-27 | 10.8-13.8 | 3.0 | 4.0 |
7 | 大浪 | 28-33 | 13.9-17.1 | 4.0 | 5.5 |
8 | 巨浪 | 34-40 | 17.2-20.7 | 6.0 | 7.5 |
9 | 猛浪 | 41-47 | 20.8-24.4 | 7.0 | 10.0 |
10 | 猛浪 | 48-55 | 24.5-28.4 | 9.0 | 12.5 |
11 | 狂濤 | 56-63 | 28.5-32.6 | 11.5 | 16.0 |
12 | 狂濤 | 64-71 | 32.7-36.9 | 14以上 | 16以上 |