【浪是怎么形成的】浪的形成

天下奇闻 2023-03-27 11:30www.nkfx.cn天下奇闻

  海浪是发生在海洋中的一种波动现象。我们这里指的海浪是由风产生的波动,其周期为0.5至25秒,波长为几十厘米到几百米,一般波高为几厘米到20米,在罕见的情况下波高可达30米以上。那么海浪是怎么形成的呢?以下就是趣谈网小编给你做的整理,希望对你有用。

  浪的形成

  海水受海风的作用和气压变化等影响,促使它离开原来的平衡位置,而发生向上、向下、向前和向后方向运动。这就形成了海上的波浪。波浪是一种有规律的周期性的起伏运动。 当波浪涌上岸边时,由于海水深度愈来愈浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。

  与此,随着水深的变浅,下层水的运动,所受阻力越来越大,以至于到,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性作用,波浪最高处向前倾倒,摔到海滩上,成为飞溅的浪花 波浪发电的原理主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电。

  当波浪上升时将空气室中的 空气顶上去,被压空气穿过正压水阀室进入正压气缸并驱动发电机轴伸端上的空气透平使发电机发电,当波 浪落下时,空气室内形成负压,使大气中的空气被吸入气缸并驱动发电机另一轴伸端上的空气透平使发电机 发电,其旋转方向不变。

  海浪谱

  海浪可视作由无限多个振幅不同、频率不同、方向不同、相位杂乱的组 成波组成。这些组成波便构成海浪谱。此谱描述海浪能量相对于个组成波的分布,故又名能量谱。它用于描述海浪内部能量相对于频率和方向的分布。为研究海浪的重要概念。通常假定海浪由许多随机的正弧波叠加而成。不同频率的组成波具有不同的振幅,从而具有不同的能量。设有圆频率的函数S(),在至(+)的间隔内,海浪各组成波的能量与S()成比例,则S()表示这些组成波的能量大小,它代表能量对频率的分布,故称为海浪的频谱或能谱。同样,设有一个包含组成波的圆频率和波向的函数S(,),且在至(+)和至(+)的间隔内,各组成波的能量和S(,)成比例,则S(,)代表能量对和的分布,称为海浪的方向谱。将组成波的圆频率换为波数,可得到波数谱;将换为2(频率为周期的倒),得到以表示的频谱S数。以上各种谱统称为海浪谱。

  海浪谱不仅表明海浪内部由哪些组成波构成,还能给出海浪的外部特征。比如,理论上可由谱计算各种特征波高和平均周期,利用这些特征量连同波高与周期的概率密度分布,可推算海浪外观上由哪些高低长短不同的波所构成。若已知海浪的谱,海浪的内外结构都可得到描述,谱是非常有用的概念。事实上,海浪的研究(包括许多应用问题),大多和谱有关。频谱

  在海浪谱中,风浪频谱得到最广泛的研究,因为它的应用最广,也最易于得到。但尚无基于严格理论的风浪频谱。通常p为5~7,q为2~4,在正量A和B之内。除了数值常数外,还包含风要素(如风速、风时和风区)或浪要素(如特征波高和周期)作为参量,故谱的形状随风的状态或对应的浪的状态而变化。上述两项的乘积代表的谱,在=0处为0,在0附近的值很小,增加时,它骤然增大至一个峰值,然后随频率的增大而迅速减小,在时趋于0。这表明谱的频率范围在理论上虽为0~,但其显著部分却集中在谱峰附近。海面上存在的许多波,其显著部分的周期范围很小,恰和理论结果相对应。随着风速的增大,谱曲线下面的面积(从而风浪的总能量或波高)增大,峰沿低频率方向推移,表明风浪显著部分的周期增大。

  从波面的记录估计谱,是获得海浪频谱的主要途径。习惯上将谱的估计方法分为相关函数法和快速傅氏变换算法两种。在电子计算机上计算时,后者比前者更节约时间。20世纪70年代,开始引用最大熵等方法。依此可自不多的资料估计出分辨率较高的谱,它适用于非平稳的海浪状态。

  在海浪研究中已提出的频谱很多常采用的皮尔孙-莫斯科维奇谱,是60年代中期提出的,是在对充分成长的风浪记录进行谱估计和曲线的拟合时得到的,已为多数观测所证实。

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