國立成功大學 近海水文中心
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
01以下0-0.2公尺公尺
1微波1-30.3-1.50.10.1
2微波4-61.6-3.30.20.3
3小波7-103.4-5.40.61.0
4小浪11-165.5-7.91.01.5
5中浪17-218.0-10.72.02.5
6大浪22-2710.8-13.83.04.0
7大浪28-3313.9-17.14.05.5
8巨浪34-4017.2-20.76.07.5
9猛浪41-4720.8-24.47.010.0
10猛浪48-5524.5-28.49.012.5
11狂濤56-6328.5-32.611.516.0
12狂濤64-7132.7-36.914以上16以上